PHÂN TÍCH ĐỘNG học cơ cấu THANH PHẲNG (NGUYÊN lý máy SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

Chương PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU THANH PHẲNG Phân tích động học cấu phẳng 3.1 Bài toán phân tích động học ã Cho trớc: - Cấu trúc cấu, - Các kích thớc động học đặc trng, - Vị trí xác định (các) khâu dẫn, - Quy luật ch.động tơng đối số khâu ã Yêu cầu: - Xác định quy luật chuyển động khâu bị dẫn (tìm vị trí, vận tốc gia tốc dài/góc điểm khâu) Phân tích động học cấu phẳng 3.2 Các phơng pháp giải - Phơng pháp vẽ (họa đồ, đồ thị động học), - Phơng pháp giải tích (PP tọa độ, PP tam giác, PP vectơ, PP số phức, PP ma trận, ), - Phơng pháp giải tích số, - Phơng pháp sử dụng phần mềm mô phỏng, Phân tích động học cấu phẳng 3.3 Những yếu tố chi phối toán - Yêu cầu toán, - Bộ liệu đầu vào, - Bản chất cấu cần khảo sát, - Phơng pháp phân tích động học đợc sử dụng Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.4 Tỷ lệ xích ã Vẽ biểu diễn đại lợng đoạn thẳng sử dụng tỷ lệ xích ã Tỷ xích: àX = GX/dX GX - Giá trị thực đại lợng X cần biểu diễn, dX - Độ dài đoạn thẳng biểu diễn giá trị GX ã Hai trờng hợp thờng dùng: - Đa giá trị đà biết vào hình vẽ: dX = Phân tích động học cấu phẳng Một số tỷ lệ xÝch thêng dïng b»ng PP vÏ T T Ký hiÖu µL Tû xÝch chiỊu dµi m/mm; mm/mm µV Tû xÝch vËn tèc (m/s)/mm µa Tû xÝch gia tèc (m/s2)/mm ý nghÜa µϕ, µψ, µβ Tû xÝch gãc quay µω µε µF, µP àM ơn vị rad/mm, 1/mm độ/mm, Tỷ xích vận tốc gãc (rad/s)/mm, (1/s)/mm Tû xÝch gia tèc gãc (rad/s2)/mm, (1/s2)/mm Tû xÝch lùc N/mm Tû xÝch m«men (Nm)/mm Tû xÝch công động Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.5 Khâu mở rộng trùng điểm ã Định nghĩa khâu mở rộng: Khâu mở rộng khâu thuộc cấu phẳng mặt phẳng tởng tợng, rộng vô hạn, đợc gắn chặt vào khâu xét, nằm mặt phẳng chuyển động cấu chuyển động theo quy luật khâu ã Chú ý khâu mở rộng: - Cơ cấu có n khâu có n khâu mở rộng - Mọi điểm mpcđ cấu gán cho khâu Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.5 Khâu mở rộng trùng điểm (tiếp) ã Chú ý xét trùng điểm: - Trùng điểm thờng đợc sử dụng để xác định V, a - Điểm thuộc khâu tuân theo quy luật chuyển động khâu - Không quan tâm đến tính vật chất khâu - Sự trùng trùng điểm tức thời - Các trùng điểm đợc chọn thích hợp Không cần xét hết trùng điểm Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.6 Phơng trình vectơ ã Để mô tả mối quan hệ vectơ (V, A, P) ã Dạnga tổng + a + quát: + a = b + b + + b ⇔ m 1 n x = a1 + a2 +  + am (a )  x = b1 + b + + b n (b) ã Hai dạng thờng gặp khác: a1 + a + + a m = x = a1 + a + + a m ã Dạng tọa độ: (a1x, a1y) + = (b1x, b1y) + Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ Hai khâu nối trực tiÕp b»ng khíp tÞnh tiÕn ⇒ cã chun vÞ gãc, vận tốc góc, gia tốc góc Các vectơ chuyển vị, vận tốc gia tốc t ơng ®èi n»m däc theo (song song víi) ®êng tÞnh tiÕn Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ (tiếp) Xét điểm M khâu nối giá khớp quay O : - Vectơ vận tốc dài M: ⊥ OM, thuËn ω, VM=ω.lOMn t aM = agia aM dài M gồm th.phần M + tốc - Vectơ pháp, tiếp: Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ (tiếp) Xét điểm phân biệt A, B khâu k chuyển động song phẳng Lu«n cã thĨ viÕt: n t VB = VA + VBA aB = aA + aBA + aBA Ph©n tÝch động học cấu phẳng PP vẽ 3.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ (tiếp) Các định lý đồng dạng vận tốc gia tốc: Để tìm vectơ vận tốc (gia tốc) điểm thứ đà biết vectơ vận tốc (gia tốc) hai điểm khác thuộc khâu Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ (tiếp) Xét trùng điểm M hai khâu r s (tức Mr, Ms); tt đờng tịnh tiến khâu Khi đó: - Ch.động tơng đối ch.động tịnh tiÕn C r däc theo tt a = a + a + a V = V + V Ms Mr MsMr MsMr Ms Mr đợc: MsMr - Luôn viết a C MsMr = r ì VMsMr Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ (tiếp) Những quy tắc quan trọng cần tuân thủ: - Nắm liên kết khâu động với giá với - Bắt đầu từ khâu dẫn (có nhiều liệu đà biết) - Viết PT liên hệ V, A cho điểm thuộc khâu không nối động trực tiếp với giá Các khâu nối giá cung cấp liệu bổ sung - Để thuận lợi cho vẽ họa đồ, cần tuân thủ quy tắc: Vectơ cha biết = Vectơ đà biết + Vectơ Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.8 Bài tập thực hành lập PT vectơ Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.8 Bài tập thực hành lập PT vectơ (tiếp) Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.8 Bài tập thực hành lập PT vectơ (tiếp) Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.9 Tâm vận tốc tức thời 3.9.1 Định nghĩa Tâm vận tốc tức thời (TVT) chuyển động tơng đối khâu i khâu k cấu phẳng (ký hiệu Pik) điểm thuộc mặt phẳng chuyển động cấu mà vectơ vận tốc trùng điểm tơng ứng khâu i vectơ vận tốc trùng điểm tơng ứng VM i = VM k khâu M k: Pik Phân tích động học cấu phẳng PP vÏ 3.9 T©m vËn tèc tøc thêi (tiÕp) Chó ý: - Pki Pik - TVT hai khâu động TVT tơng đối, - TVT khâu động với giá TVT tuyệt đối, - Mọi khâu ®ang quay quanh TVT tut ®èi, - Víi c¬ cÊu BTD, tất TVT phụ thuộc vào vị trí cấu Với cấu nhiều BTD, số TVT phụ thuộc vào mối quan hệ (n + 1vận )! 1tốc N = C n +1 = = n(n + 1) kh©u dẫn 2!(n 1)! - Số lợng TVT cấu có n khâu động: Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.9 Tâm vận tốc tức thời (tiếp) ã Xác định TVT: 1) Nếu hai khâu động trực tiếp khớp quay tâm khớp quay TVT chúng 2) Nếu hai khâu động trực tiếp khớp tịnh tiến TVT chúng đợc coi nằm vô đờng thẳng vuông góc với đờng tịnh tiến 3) Nếu hai khâu không nối động trực tiếp với khớp TVT chúng xác định theo định lý Kennedy vỊ TVT: “Ba kh©u i, j, k cho Pij, Pjk, Pkj thẳng hàng Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.9 Tâm vận tốc tức thời (tiếp) ã Trình tự xác định TVT: 1)Liệt kê TVT và/hoặc vẽ đa giác TVT 2)Xác định tất TVT hai khâu động trực tiếp khớp 3)Xác định TVT khâu không nối động trực tiếp khớp, sử dụng định lý Kennedy ã ứng dụng TVT: Để xác định yếu tố vận tốc Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.9 (tiếp) Tìm tâm vận tốc tức thời cấu khâu Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.9 (tiếp) Tìm tâm vận tốc tức thời cấu khâu Cho cấu khâu OABCDE lới ô vuông Đánh số khâu 0, 1, 2, 3, 4, 1) Tìm biểu diễn hình vẽ tất TVT cấu 2) Xác định vận tốc góc khâu 3, 4, sư dơng c¸c TVT ... PT vectơ Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.8 Bài tập thực hành lập PT vectơ (tiếp) Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ 3.8 Bài tập thực hành lập PT vectơ (tiếp) Phân tích động học cấu phẳng b»ng.. .Phân tích động học cấu phẳng 3.1 Bài toán phân tích động học ã Cho trớc: - Cấu trúc cấu, - Các kích thớc động học đặc trng, - Vị trí xác định (các) khâu dẫn, - Quy luật ch .động tơng... xét, nằm mặt phẳng chuyển động cấu chuyển động theo quy luật khâu ã Chú ý khâu mở rộng: - Cơ cấu có n khâu có n khâu mở rộng - Mọi điểm mpcđ cấu gán cho khâu Phân tích động học cấu phẳng PP vẽ