CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUAY VÒNG MÁY KÉO XÍCH
2.2.động học bộ phận di ựộng xắch [17], [18]
Khảo sát ựộng học tổng quát của bộ phận di dộng xắch, ở ựó dải xắch ựược coi như một dây dai mềm ựược truyền ựộng từ hai buli và có các bánh căng ựai là các bánh ựè xắch, không có ựộ võng ở nhánh ựai bị ựộng (nhánh trên), khi ựó máy kéo xắch chuyển ựộng thẳng (H.2.1)
điểm A trên dải xắch tham gia vào hai chuyển ựộng:
- Chuyển ựộng quay tương ựối so thân máy kéo với vận tốc Vo, khi ựó tâm hình học của bánh chủ ựộng, các bánh hướng dẫn, bánh ựè xắch, ựỡ xắch v.v Ầ ựược coi như cố ựịnh.
- Chuyển ựộng tịnh tiến theo thân máy kéo với tốc ựộ theo Vt, khi ựó tất cả các ựiểm trên vành bánh chủ ựộng (hay bị ựộng) ựểu vẽ lên các quỹ ựạo giống nhaụ
Tốc ựộ tuyệt ựối của ựiểm A là tổng véc tơ của hai véc tơ vận tốc trên, nghĩa là: VA =V0+Vt
đặt hệ toạ ựộ AXY tại ựiểm A và góc hợp bởi hai véc tơ vận tốc là ϕ, ta có: AX t 0.cos V =V +V ϕ AY 0.cos V =V ϕ 2 2 A t 0 2 t 0.cos V = V +V + VV ϕ Vt 0 V φ Y X A C B VA Hình 2.1: động học bộ phận di ựộng xắch
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 32 Trong trường hợp tốc ựộ theo bằng với tốc ựộ tương ựối Vo = Vt =Vm (khi không có trượt lết và trượt quay), khi ựó:
A 2 .cos 2
m
V = V ϕ
đối với ựiểm B trên nhánh xắch phắa trên khi ựó góc ϕ = 0 do ựó VB =2Vm. Tốc ựộ tuyệt ựối của ựiểm B bằng hai lần vận tốc tương ựốị
đối với ựiểm C trên nhánh tiếp ựất, tại ựây ϕ= 0 vì vậy VC = 0. Tất cả các ựiểm nằm trên nhánh xắch tiếp xúc với ựất có vận tốc tuyệt ựối bằng 0.
Khi vận tốc tương ựối V0 và vận tốc theo Vt khác nhau, khi ựó vận tốc của các ựiểm nằm trên nhánh xắch tiếp xúc với ựất VC có thể có hai khả năng:
- Nếu Vt < V0, Bộ phận di ựộng bị trượt quay, ựiểm C khi ựó bị ép về phắa sau, ngược với hướng chuyển ựộng của máy, khi vận tốc theo bằng 0, khi ựó bộ phận di ựộng xắch bị trượt hoàn toàn, máy kéo dừng tại chỗ và nhánh xắch quay theo vận tốc tương ựối V0.
- Nếu Vt>V0, trường hợp này thường xẩy ra khi máy kéo chuyển ựộng theo quán tắnh, khi máy chuyển ựộng xuống dốc hay phanh, tốc ựộ tuyệt ựối của ựiểm C khi ựó có chiều hướng theo chiều chuyển ựộng của máy, các phần tử ựất bị ép nén về phải chiều chuyển ựộng của máy, hiện tượng này gọi sự trượt lết của xắch.
Quỹ ựạo chuyển ựộng của một ựiểm trên bánh ựè xắch cuối cùng ựiểm 0 (hình 2.2). 0 1 2 3 3Ỗ 2Ỗ 1Ỗ
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 33 Từ các phương trình biểu diễn vận tốc tương ựối và vận tốc theo thấy rằng, sau một khoảng thời gian một ựiểm nằm ở vị trắ 0 sẽ dịch chuyển theo cung ựến vị trắ 1, ựiểm này sẽ dịch chuyển theo thân máy ựến vị trắ 1Ỗ, rõ ràng chiều dài cung 01 bằng chiều dài 11Ỗ, tương tự như vậy từ ựiểm 2 bất kỳ ta lấy theo chiều nằm ngang một ựoạn có chiều dài 22Ỗ=01+12, ta nhận ựược ựiểm 2Ỗ, là quỹ ựạo chuyển ựộng của ựiểm 2, tương tự như vậy cho ựiểm 3. Bằng cách phân tắch tương tự ta thấy trên cung 01 các ựiểm ở ựây chuyển ựộng theo dạng cycloid, trên ựoạn 13 các ựiểm của xắch chuyển ựộng theo quỹ ựạo thẳng, sau ựó lại tiếp tục chuyển ựộng theo cycloid trên
cùng của bánh sao chủ ựộng, Bằng cách phân tắch quỹ ựạo chuyển ựộng của các ựiểm trên các cung và trên nhánh 13 của dải xắch, ta vẽ ựược quỹ ựạo chuyển ựộng của toàn bộ dải xắch như trình bày trên hình 2.3.
b) a)
c)
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 34 Nếu có trượt quay thì quỹ ựạo của các ựiểm trên dải xắch có thể có sự thay ựổi như trên hình 2.3b, các ựiểm tiếp xúc với mặt ựất bị dịch chuyển về phắa sau theo chiều tiến chắnh vì vậy nó làm cho thay ựổi quỹ ựạo cycloid của các ựiểm nằm trên cung của bánh ựè xắch và trên bánh chủ ựộng làm hành trình của cung cycloid giảm xuống.
Khi trượt lết, hình ảnh sẽ ngược lại như hình 2.3c, do ựất bị ép trượt về hướng chuyển ựộng của máy, các ựiểm trên cung tiếp xúc của bánh ựè xắch và bánh chủ ựộng có vận tốc theo lớn hơn vận tốc tương ựối, lúc này các cung cycloid của các ựiểm trên xắch trên hai cung này sẽ bị dãn dài rạ
Gia tốc tuyệt ựối của các ựiểm trên dải xich. Khi tốc ựộ tuyệt ựối của các ựiểm trên dải xắch biến ựổi, sẽ xuất hiện gia tốc tuyệt ựốị Gia tốc của các ựiểm trên dải xắch xuất hiện bởi ựặc thù làm việc của bộ phận di ựộng xắch. Gia tốc tuyệt ựối cũng ựược tắnh bởi tổng hình học của gia tốc tương ựối theo các trục AX và AỴ Giả sử vận tốc tương ựối và vận tốc theo là bằng nhaụ đạo hàm vận tốc VAX , VAY theo thời gian ta có:
0sin AX AX dv d j v dt dt ϕ ϕ = − = 0cos AY AY dv d j v dt dt ϕ ϕ = =
Gia tốc tuyệt ựối của ựiểm A trên vành bánh chủ ựộng sẽ là: 2 2 0 A AX AY d j j j v dt ϕ + = =
Vỉ rằng góc quay ϕ (hình 2.6) sau khoản thời gian chắnh là cung mà ựiểm A dịch chuyển ựược với vận tốc góc là ωdo ựó ta có:
0
v d
dt r
ϕ = =ω
Ở ựây r là bán kắnh bánh sao chủ ựộng, thay các biểu thức này vào công thức tắnh JA ta có: 2 0 A v j r = (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 35 Biểu thức nhận ựược chắnh là gia tốc ly tâm, có giá trị cố ựịnh khi bán kắnh bánh xe là cố ựịnh. Các ựiểm trên cung của bánh ựè xắch và bánh chủ ựộng do có bán kắnh khác nhau vì vậy sẽ có gia tốc ly tâm khác nhaụ Các ựiểm nằm trên nhánh xắch thẳng vì bán kắnh r= ∞do ựó J = 0. Như vậy các ựiểm tiếp nối giữa nhánh thẳng và nhánh trên các cung của các bánh ựè, căng xắch và bánh chủ ựộng (vắ dụ ựiểm 3 hình 2.2) khi ựó chúng có giá trị gia tốc từ 0 chuyển ựến một giá trị thực nào ựó, hiện tượng này làm cho bộ phận di ựộng xắch có tắnh chất va ựập mềm khi các ựiểm ựi vào phần cung của các bánh ựè, bánh chủ ựộng và bánh căng xắch.