Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 4 - Nguyễn Tân Tiến

of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien. Theory of Machine[r]

(1)

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan TienNguyen Tan Tien 4 MA S

4 MA SÁÁTT

Theory of Machine

Theory of Machine 4.014.01 FrictionFriction

Theory of Machine

Ma Ma ssátátllààmmộtộthihiệệnntưtượợngngphphổổbibiếếnntrongtrongtựtựnhiênnhiênvvààkkỹỹthuthuậậtt

Ma sMa sátátvvừừaaccóólợlợiivừvừaacócóhạhạii +

+HHạạii: : gigiảảmmhiệhiệuusuấsuấttmámáyy, , llààmmnónóngngmmáy, , llààmmmịnmịnchi chi titiếếttmámáyy, , …… +

+LLợợii: : mmộtộtssốốcơcơcấcấuuhoạhoạttđđộộngngdựdựaatrêntrênnguyênnguyênlýlýma sma sááttnhưnhưphanh, phanh, đaiđai, , ……

→

→NghiênNghiênccứứuutátáccdụdụngngcủcủaama sma sááttđểđểttììmmccááchchgigiảảmmmặmặtttátácchạhạiivàvàtậtậnndụdụngng m

mặặttcócóíchíchcủcủaama sma sátát §

(2)

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan TienNguyen Tan Tien

Theory of Machine

1

1 PhPhânânloạloạii

Theo Theo ttíínhnhchấchấtttitiếếppxxúúcc

Theo Theo ttíínhnhchấchấttchuychuyểểnnđộđộngng

Theo Theo trtrạạngngthátháiichuychuyểểnnđộđộngng + Ma

+ Ma ssáátttrượtrượtt

+ Ma + Ma ssááttttĩĩnhnh + Ma

+ Ma ssááttướướtt + Ma s+ Ma sááttkhơkhơ + Ma + Ma ssáátt½½ướướtt,,½½khơkhơ

+ Ma + Ma ssááttlănlăn

+ Ma

+ Ma ssááttđộđộngng §

§1 ĐĐạạiicươngcương

Theory of Machine

2

2 NguyNguyênênnhânnhâncủcủaahihiệệnntượtượngngma ma ssáátt

NguyênNguyênnhânnhâncơcơhhọọcc §

3

3 LLựựccma ma ssááttvàvàhhệệssốốma ma ssáátt

A B

r Nr

Fr t

Fr

r Rr

t ϕ

N F ft

max

=

t

t f

N F

= = max

(3)

Theory of Machine

§

A B

Pr Nr

Fr d

Fr

Sr Rr

d ϕ

N F f d

d =

d d

d f

N F

= = ϕ

tan

max

Fr

d Fr

Fr

Theory of Machine

4

4 ĐĐịịnhnhluậluậttCoulomb vCoulomb vềềma sma sáátttrưtrượợttkhôkhô

LựLựccma sma sááttcựcựccđạđạiivàvàlựlựccma sma sátátđđộộngngttỉỉlệlệvớvớiiphảphảnnlựlựccpháphápptuytuyếếnn

N f F

d d

t = =

max

HệHệsốsốma sma sááttphụphụthuộthuộcc +

+ vvậậttliệliệuubbềềmmặtặttitiếếppxxúúcc +

+ trtrạạngngthátháiibềbềmmặtặttitiếếppxxúúcc(ph(phẳẳngnghay khônghay khôngphẳphẳngng)) +

+ ththờờiigiangiantiếtiếppxxúúcc

HệHệsốsốma sma sááttkhôngkhôngphụphụthuộthuộcc +

+ ááppllựựcctitiếếppxúxúcc +

+ didiệệnnttííchchtitiếếppxúxúcc +

+ vvậậnntốtốcctươngtươngđốđốiigiữgiữaahaihaibbềềmmặtặttitiếếppxxúúcc

ĐốĐốiivvớớiiđađasốsốvậvậttliệliệuu, , hhệệssốốma ma ssááttttĩĩnhnhlớlớnnhơnhơnhệhệsốsốma sma sááttđộđộngng ft> fd

§

(4)

ϕ

Theory of Machine

I

I Ma Ma ssáátttrêntrênmặmặttphẳphẳngngngangngang

TTááccdụdụngnglênlênAAmộmộttlựlựcc P(Px,Py) r r r

LựLựccphápháttđộđộngng Pd=Px=Psinα

LựLựcccảcảnn Pc =Fms = f N = f Pcosα

ĐiềĐiềuukikiệệnnchuychuyểểnnđộđộngng: : llựựccphphááttđộđộngng> > llựựccccảnản

ϕ α

α α

≥ = ≥ ≥

tan tan

cos sin

f P f P

→

→KháKháiiniệniệmmmặmặttnónónnma sma sáátt §

§2 Ma Ma ssáátttrêntrênkhớkhớppttịịnhnhtiếtiếnn(ma s(ma sátáttrưtrượợttkhôkhô))

A B α

Pr

x Pr

y Pr

ms Fr Nr

Theory of Machine

→

→ĐểĐểAAchuychuyểểnnđộđộngng +

+ LLựựcctátáccdụdụngng Qr,Pr,Nr,Fr +

+ PhPhươngươngtrìtrìnhnhcâncânbằbằngngllựựcc

+

+ TTạạiivịvịtrtríícâncânbbằằngnglựlựcc P=Qtan(α+ϕ) ) tan(α+ϕ

≥Q P +

+ ĐiĐiềềuukikiệệnntựtựhãmhãm o

o αα++ϕϕ = = ππ/ / PP→→∞∞ khôngkhôngthểthểthựthựcchiệhiệnnđượđượcclựlựccPPlớlớnnnhưnhưvvậyậy o

o αα+ + ϕϕ> > ππ/ tan (/ tan (αα++ϕϕ) < →) < →PPnnằằmmtheotheochiềchiềuungưngượợccllạạii →

→ĐiềĐiềuukikiệệnnttựựhãmhãm α+ϕ≥π Nr

Rr ϕ α

α Fr

ϕ α+

Qv Sr Pr B

A §

§2 Ma Ma ssáátttrêntrênkhớkhớppttịịnhnhtiếtiếnn(ma s(ma sátáttrưtrượợttkhôkhô)) II Ma

II Ma ssáátttrêntrênmmặặttphphẳẳngngnghinghiêêngng

(5)

Theory of Machine

→

→ĐểĐểAAchuychuyểểnnđộđộngng +

+ LLựựcctátáccdụdụngng Qr,Pr,Nr,Fr +

+ PhPhươngươngtrìtrìnhnhcâncânbằbằngngllựựcc

+

+ TTạạiivịvịtrtríícâncânbbằằngnglựlựcc P=Qtan(α−ϕ)

+

+ ĐiĐiềềuukikiệệnntựtựhãmhãm o

o αα ϕϕ = = QQ→→∞∞ khôngkhôngthểthểthựthựcchiệhiệnnđưđượợccllựựccQQlớlớnnnhưnhưvậvậyy o

o αα ϕϕ < tan (< tan (αα-ϕ-ϕ) < →) < →QQnằnằmmtheotheochichiềềuungượngượccllạạii →

→ĐiềĐiềuukikiệệnnttựựhãmhãm α≤ϕ

) tan(α−ϕ

≥ P

Q Nr R

r ϕ α

α Fr

ϕ α−

Qv Sr Pr A

B §

TrưTrườờngnghhợợppAAđiđixuốxuốngngtrêntrênmặmặttphẳphẳngngnghiêngnghiêng

Q

P Theory of Machine

§

§2 Ma Ma ssáátttrêntrênkhkhớớppttịịnhnhtiếtiếnn(ma s(ma sátáttrưtrượợttkhơkhơ)) III Ma

(6)

Theory of Machine

Nr′ Nr′

Nr Nr

Qr Qr

Fr

2 Pr

β

+

+ LLựựccttááccddụụngng Qr,Pr,Nr,Fr +

+ ChiChiếếuuccááccllựựccllênênphươngphươngthẳthẳngngđđứứngng

β β

cos

Q N

N = ⇒

= =

′

+

+ LLựựccma ma ssáátttrêntrênththàànhnhrãnhrãnh F= f N →

→ĐiĐiềềuukikiệệnnchuyểchuyểnnđộđộngng

Q f Q f N f P

F P

′ = =

≥ ⇒

≥

β

cos

2

§

Theory of Machine

§

§2 Ma Ma ssáátttrêntrênkhớkhớppttịịnhnhtiếtiếnn(ma s(ma sátáttrưtrượợttkhơkhơ))

CấCấuuttạạoorenrenvívítt IV Ma

IV Ma ssáátttrêntrênkhkhớớpprenrenvvíítt

ren

rentam tam gigiáácc renrenvngvng renrenhìhìnhnhthangthang renrentrongtrong

4 4 4 4

4

4 4 4 4 4

4

1

(7)

Mr Mr

Theory of Machine

§

Ma Ma ssátáttrêntrênrenrenvuôngvuông Qr Qr Pr Pr tb r +

+ TriTriểểnnkhaikhaimmặtặtrenrentheotheommặặtttrtrụụraramặmặttphẳphẳng,mng,mặặttrenrentrởtrởthàthànhnhmặmặttphẳphẳngng ph

phẳẳngngnghiêngnghiêngmmộtộtggóóccλλ..Ma sMa sáátttrêntrênkhớkhớpprenrenvuôngvuôngđượđượccxemxemggầầnnđúđúngng

nhưma ma ssáátttrêntrênmặmặttphẳphẳngngnghiêngnghiêng

tb d t π λ=arctan

Qr Pr λ tb d π t →

→BàBàiitoátoánnvvậtậtchuychuyểểnnđộđộngngtrêntrênmmặtặtphphẳẳngngnghiêngnghiêng P=Qtan(α±ϕ) )

tan(α±ϕ

= ≥

⇒M Mms rtbQ

: : ththááoollỏỏngng, , P P ccảảnn, , QQphphááttđđộộngng + :

+ : vvặặnnchchặặtt, , PPphphááttđđộộngng, , QQccảảnn

ch

chúúý dý dấấuu Mr

Theory of Machine

§

Ma Ma ssátáttrêntrênrenrentam gitam giáácc Qr Mr Qr Pr λ tb d π t β Qr Pr Pr tb r +

+ Ma Ma ssátáttrêntrênkhớkhớpprenrentam gitam giááccđượđượccxemxemggầầnnđđúúngngnhưnhưma sma sáátttrêntrênrãnhrãnhchữchữ

V

Vccóóthàthànhnhrãnhrãnhnghiêngnghiêngmộmộttggóóccββ vàvàđặđặttnằnằmmnghiêngnghiêngmmộộttgógóccλλ +

+ TươngTươngtựtựnhưnhưma sma sáátttrêntrênrenrenvngvng

β ϕ cos arctan f = ′ tb d t π λ=arctan