Theo kết quả tắnh toán kiểm tra thông số ựộng học, ựộng lực học, ứng suất và biến dạng của dao. Ta thấy kết cấu dao cắt có dạng hình chữ T như ựã thiết kế là hợp lý tuy nhiên cần phải tắnh toán lại việc phân bố khối lượng ựể ựạt ựược yêu cầu hạn chế sung lực va chạm tại chốt dao.
a.Bản vẽ chi tiết dao.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...50 b, Tắnh vận tốc cắt của dao Theo công thức (3.24): 2 Mc 8(a 2R)m.g.sin C R.a.m.cos − + θ ω = + θ C = ma2 + JC Các thông số tắnh toán:
a = 0,145 m; R = 0.2m; m = 1.65 kg (khối lượng của dao); θ = 00 (dao có phương vuông với tiếp tuyến của trống quay) ;
Với kắch thước và vật liệu của dao ta sử dụng phần mềm SolidWork ựể tắnh khối tâm và mô mem quán tắnh của dao ta có bảng thông số như hình sau: Mass properties of dao bam 22 (Part Configuration - Default)
Output coordinate System: -- default --
Density = 7800.00000000 kilograms per cubic meter Mass = 1.65068642 kilograms
Volume = 0.00021163 cubic meters Surface area = 0.05081969 square meters Center of mass: (meters)
X = -0.01115163 Y = 0.08138990 Z = 0.00000000
Principal axes of inertia and principal moments of inertia: (kilograms * square meters)
Taken at the center of mass.
Ix = (-0.17853438, 0.98393367, 0.00000000) Px = 0.00221403 Iy = (0.00000000, 0.00000000, 1.00000000) Py = 0.00431330 Iz = (0.98393367, 0.17853438, 0.00000000) Pz = 0.00502887 Moments of inertia: (kilograms * square meters)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...51
Lxx = 0.00493915 Lxy = -0.00049447 Lxz = 0.00000000 Lyx = -0.00049447 Lyy = 0.00230375 Lyz = 0.00000000 Lzx = 0.00000000 Lzy = 0.00000000 Lzz = 0.00431330 Mô mem quán tắnh ựối với tâm dao C
JC = (Px + Py + Pz)/2 = (0.00221403 + 0.0043133 + 0.00502887)/2 =0.0057781 (kg.m2)
C = ma2 + JC = 1.6*0.152 + 0.00403371= 0.0429031 (kg.m2)
Thay vào công thức (3.25) ta tắnh ựược vận tốc góc như bảng sau (sử dụng bảng tắnh Excel).
Bảng 3.4 Bảng giá trị vận tốc cắt và số vòng quay của trống quay ựảm bảo cho dao duỗi thẳng theo phương hướng kắnh khi tải thay ựổi của dao mới.
Số lá cắt Lực cắt Fc (của 1 lưỡi cắt) (N) Mô men cản lên trống Mc (N.m) Số vòng quay của trống n (v/p) Vận tốc cắt của dao v (m/ph) 1 lá 270 108 290.086 9.11 2 lá 540 216 410.243 12.88 3 lá 810 324 502.443 15.78 4 lá 1080 432 580.172 18.22 5 lá 1350 540 648.652 20.37 6 lá 1620 648 710.562 22.31 7 lá 1890 756 767.495 24.10 8 lá 2160 864 820.487 25.76 9 lá 2430 972 870.258 27.33 10 lá 2700 1080 917.332 28.80 10 lá 2700 1080 1000 31.54
Từ bảng kết quả tắnh vận tốc ta thấy với vận tốc n = 290.086 (vòng/phút) thì dao ựã duỗi thẳng và có lực cắt là nhỏ nhất. Vận tốc trung
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...52
bình ntb = 648 (vòng/phút). Ta thấy dao cắt trong trường hợp này có vận tốc cắt trung bình nhỏ so với với dao ựã thiết kế. Như vậy cùng vận tốc cắt
n (vòng/phút) như nhau thì dao mới có lực cắt lớn hơn.
c. Kiểm tra theo ựiều kiện về xung lực tác dụng.
Thông số tắnh toán kiểm tra về xung lực:
Chiều dài dao a = 0,145m; khoảng các từ khối tâm ựến tâm chốt b = 0,088 m; khối lượng dao m = 1,65 kg.
Với kắch thước và vật liệu của dao ta sử dụng phần mềm SolidWork ựể tắnh khối tâm và mô mem quán tắnh của dao ta có bảng thông số như hình sau: Mass properties of dao bam 22 (Part Configuration - Default)
Output coordinate System: -- default --
Density = 7800.00000000 kilograms per cubic meter Mass = 1.65068642 kilograms
Volume = 0.00021163 cubic meters Surface area = 0.05081969 square meters Center of mass: (meters)
X = -0.01115163 Y = 0.08138990 Z = 0.00000000 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Áp dụng công thức ta tắnh ựược JA = 0.021446987 kg.m2 Thay vào công thức (3.33) ta có:
98168 , 0 021446987 , 0 145 , 0 . 088 , 0 . 65 , 1 ≈ = A J mab
Tỷ số này rất gần với 1 nghĩa là gần ựạt ựược yêu cầu ( 3.33 ) ựể cho xung lực va chạm tại chốt A bằng không.
Từ kết quả tắnh toán ta thấy với kết cấu của dao mới thì xung lực va chạm nhỏ hơn nhiều so với dao thiết kế ban ựầu.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...53
c. Kiểm tra ứng suất, chuyển vị và vị trắ nguy hiểm phát sinh trên dao và chốt
Lực tác dụng lên phần lưỡi dao coi là lực phân bố ựều, liên kết với chốt dao là liên kết bản lề. Ngoài ra trọng lượng của dao và số vòng quay tang trống. Tốc ựộ quay của tang trống n = 1019 (vòng/ phút).
- Ứng suất.
Từ hình vẽ ta thấy ứng suất lớn nhất tại phần thân dao lắp với chốt có giá trị nhỏ hơn nhiều so với dao ựã thiết kế.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...54
- Chuyển vị.
Chuyển vị của dao trong trường hợp này cũng giống như dao ựã thiết kế.
-Vị trắ nguy hiểm phát sinh trên dao.
Hình 3.11- Chuyển vị trên dao mới và chốt.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...55
Từ biểu ựồ ta thấy vị trắ nguy hiểm của dao và chốt trong trường hợp này cũng ở vị trắ thân dao lắp với chốt.
Kết luận:
Kết quả tắnh toán của dao trong hai trường hợp trên ta thấy dao mới có thông số hình học, ựộng học hợp lý hơn so với dao ựã thiết kế. Khi vận tốc góc của trống quay như nhau khả năng cắt vật liệu của dao mới thiết kế cao hơn, Xung lực va chạm tại chốt nhỏ hơn nhiều; ứng suất phát sinh lớn nhất tại các vùng nguy hiểmi nhỏ hơn so với dao ựã thiết kế. Như vậy dao mới thiết kế cho chất lượng làm việc tốt hơn ựồng thời có ựộ bền cao hơn so với dao ựã thiết kế ban ựầu.