Hệ tuyến tính
Mối quan hệ giữa lực F và độ giãn x đƣợc tạo ra cho một trƣờng đàn hồi lý tƣởng, là mối quan hệ tuyến tính đƣơc biểu diễn bởi biểu thức F = kx. Điều đó có nghĩa là lực F1 tạo ra độ giãn x1 và lực F2 tạo ra độ giãn x2 thì một lực bằng tổng (F1 + F2) sẽ tạo ra độ giãn (x1 + x2).
Hệ chuyển động quay – tịnh tiến
Có rất nhiều cơ cấu đòi hỏi phải có sự biến đổi từ chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến hoặc ngƣợc lại. Một ví dụ, có cơ cấu bánh răng – thanh răng, trục với sự quay của puly và hệ thống cáp…
Trang 53
Chúng ta xem xét, phân tích hệ bánh răng – thanh răng. Chuyển động quay tròn của bánh răng biến thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng: chúng ta coi cơ sở đầu tiên là phần tử bánh răng, ta thu đƣợc momen xoắn trong nó là (Tin – Tout ). Vì thế xem xét và thừa nhận lực quán tính là không đáng kể.
Tin - Tout = I . Động cơ DC
Động cơ D.C sử dụng để biến đổi tín hiệu điện là đầu vào thành tín hiệu ra là cơ.Dòng điện đi qua cuộn dây sơ cấp của động cơ làm trục bắt đầu quay về vì thế tải bắt đầu quay.Một động cơ, cơ bản gồm có: cuộn dây, lõi cuộn dây(có thể quay một cách tự do). Cuộn dây nằm trong một từ trƣờng sinh ra bởi dòng điện đi qua cuộn dây hoặc nam châm vĩnh cửu. Khi dòng điện ia đi qua lõi cuộn dây, vì nó ở trong một từ trƣờng nên xuất hiện một lực trên cuộn dây làm nó quay. Lực F tác dụng lên khung dây có cƣờng độ dòng điện ia và chiều dài L ở trong một từ trƣờng có thông lƣợng B tại góc phải của khung dây sẽ là F = B.ia.L và với N khung dây sẽ là F = N.B.ia.L. Lực trên lõi của khung dây là do momen xoắn T, ở đây T = F.b, với b là chiều rộng cuộn dây. Vì vậy: T = N.B.ia.L.b.
Hệ thống thủy lực
Máy chạy bằng sức nƣớc cần phải có sự biến đổi của sức nƣớc thành chuyển động tịnh tiến hoặc chuyển động quay hoặc các hoạt động khác.Ví dụ sự di chuyển của piston trong một xilanh là kết quả của sự biến đổi áp suất mức nƣớc vào thành chuyển động tịnh tiến của đầu ra. Ta thấy một hệ thống thủy lực trong đó đầu vào thực hiện sự dịch chuyển x1, sau khi đi qua toàn bộ hệ thống biến đổi thành độ dịch chuyển x0 ở tải trọng. Hệ thống gồm có: van một chiều và xi lanh. Đầu vào dịch chuyển x1 sang bên trái thì chất lỏng sẽ sinh ra một áp suất Ps do chất lỏng đi vào từ phía bên tay trái của xilanh. Điều này làm piston trong xilanh chuyển động sang phải và đẩy chất lỏng sang phía bên phải của khoang đến cửa ra bên tay phải của van một chiều. Mức độ lƣu lƣợng chảy đến và từ khoang tùy theo khu vực đầu ra
Trang 54
của máy đã đƣợc mở để chất lỏng theo đó mà vào hoặc ra van một chiều. Khi đầu vào dịch chuyển một đoạn x1 tức là tới phía phải của van ống. Chất lỏng có thể di chuyển tới phía tay phải cuối xilanh và kết quả là piston di chuyển trong xilanh. Mức độ lƣu lƣợng chất lỏng q đi qua lỗ đƣợc coi là những cổng của van ống. Đó là mối quan hệ phi tuyến, từ đó sinh ra sự khác nhau giữa hai phái của lỗ và bề mặt cắt ngang A của nó.