3. Cơ sở lý thuyết
3.1.2.Động học của bộ phận di chuyển xích
Nếu chấp nhận: xớch là một dải mềm lý t−ởng (tuyệt đối không bị gión), khi bỏnh chuyển ủộng quay với vận tốc gúc ωk, mỏy kộo sẽ chuyển ủộng với vận tốc ủều. Chuyển ủộng của một ủiểm của xớch ủược xem là tổng của cỏc chuyển ủộng: chuyển ủộng tương ủối so với khung của mỏy kộo do cú sự
quay của xớch (với vận tốc v0) và chuyển ủộng theo do cú sự di chuyển của mỏy kộo (với vận tốc vT). Trong trường hợp khụng cú quay khụng hay trượt ở
vựng cung sẽ có v0 = vT và đ−ợc xỏc ủịnh nhờ cụng thức: vT =rkωk, (3.1) trong ủú: π = 2 l r x k - bỏn kớnh ủộng học lý thuyết của bỏnh bỏnh sao. Vận tốc tuyệt ủối của mọi ủiểm trờn xớch (va) là vộc tơ tổng của vận tốc tương ủối v0 và vận tốc theo vT (hỡnh 3.2) Hình 3.2. Sơ đồ xác định các vận tốc bộ phận di chuyển xích
Vận tốc tuyệt ủối của ủiểm ở vựng cung ủược xỏc ủịnh theo cụng thức: va = v02 +v2T +2v0vTcosα (3.2) Vận tốc tuyệt ủối của ủiểm ở vựng tiếp xỳc (với đất) bằng khụng nếu khụng cú truợt của xớch. Trong trường hợp này vận tốc tương ủối và vận tốc theo bằng nhau và ngược chiều nhau: α = π và va = 0.
Với ủiểm ở phần trờn của xớch, phần này thường nằm ngang, cú α = 0. ðộ
lớn của vận tốc tuyệt ủối theo cụng thức (3.2) là va = 2vT.
Do xớch khụng phải là một dải mềm lý tưởng mà gồm nhiều mắt xớch riờng biệt, ủiều này dẫn ủến cú một số sai khỏc lớn trong ủộng học của cơ cấu xớch.
Trờn hình 3.3 biểu diễn phần sau của xớch. Nếu chấp nhận mặt ủường cứng tuyệt ủối và trục của bỏnh tỳ sau lắp cứng với khung của mỏy kộo (khụng cú nhớp hay lũ xo), sự di chuyển của mắt xớch 1 từ vựng tiếp xỳc vào vựng sau của xớch sẽ xảy ra một lần ở thời ủiểm khi bỏnh tỳ sau chuyển ủến mắt xớch sau 2. ðiều này ảnh hưởng ủến ủộng học của cơ cấu xớch và dẫn ủến sự chuyển ủộng khụng ủều của xớch. Hiện tượng này cú tớnh chu kỳ. Chu kỳ
bằng thời gian bỏnh tỳ di chuyển trờn một mắt xớch, cú nghĩa là phụ thuộc vào chiều dài của mắt xớch lx (b−ớc xích)và vận tốc của chuyển ủộng.
Hình 3.3. Sơ đồ di chuyển của mắt xích cuối cùng từ vùng tiếp xúc vào phần sau của xích
ωk ψ1
Sự chuyển ủộng khụng ủều của phần sau của xớch sẽ nhỏ hơn khi gúc ψ1 nhỏ hơn, khi chiều dài mắt xớch lx nhỏ hơn và khi ủường kớnh của bỏnh tỳ lớn hơn.
Khi chuyển ủộng trờn ủường mềm hơn, mắt xớch 1 cú thể quay xung quanh ủiểm tiếp xỳc với bỏnh tỳ, khi này sẽ cú sự biến dạng của ủất dưới nú, cũn trong trường hợp bỏnh tỳ sau ủược lắp ủàn hồi cú thể xảy ra hiện tượng bỏnh tỳ sau ủược nõng lờn so với khung của mỏy kộo. ðiều này sẽ làm giảm sự khụng ủều của chuyển ủộng của phần sau của xớch.
Trờn hỡnh 3.4 biểu diễn quỏ trỡnh ăn khớp của bỏnh sao với xớch. Mỗi mắt xớch ủi qua ba vị trớ a', a'', a'''. Từ thời ủiểm tiếp xỳc giữa mắt xớch và bỏnh chủ ủộng, khớp trỏi của mắt xớch (ủiểm A) bắt ủầu chuyển ủộng theo cung ABC. Khi khớp trỏi ủến ủiểm B, mắt xớch ở vị trớ a'', cũn khi ủến ủiểm C - ở vị trớ a'''.
Hình 3.4. Sơ đồ ăn khớp của bánh chủ
động với xích
Qua trình bày ở trên thấy rằng: Trong qúa trình làm việc các mắt xích có sự xoay t−ơng đối với nhau, điều này làm phát sinh ma sát giữa chốt xích và bạc xích dẫn đến làm giảm hiệu suất của bộ phận chuyển động xích. Ngoài ra phần sau của xích (phần tiếp xúc với răng của bánh sao) chuyển động không đều, nên có thể gây ra lực tác dụng không đều lên các răng của bánh sao và có thể gây va đập với chúng làm cho quá trình hao mòn xảy ra nhanh hơn.
ωk θ