Chương 6: CHUYỂN ĐỘNG THỰC & ĐIỀU CHỈNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY ppsx

Bm. Thiết kế máy TS. Bùi Trọng Hiếu
CHUYỂN ĐỘNG THỰC & ĐIỀU
CHỈNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY
Chương 6
2
6.1. ĐẠI CƯƠNG
6.2. PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY
6.3. CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
6.4. LÀM ĐỀU CHUYỂN ĐỘNG MÁY
6.5. TIẾT CHẾ CHUYỂN ĐỘNG MÁY
NỘI DUNG
3
6.2. PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY
Phương trình động năng
Đại lượng thay thế - Khâu thay thế
NỘI DUNG
 Tính công của lực phát động
 Tính công của các lực cản
 Tính độ biến thiên động năng
 Phương trình động năng
 Moment thay thế các lực cản
 Moment quán tính thay thế
 Khâu thay thế
4
6.3. CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
NỘI DUNG
Các giai đoạn chuyển động của máy
Xác đònh chuyển động thực của máy
 Giai đoạn khởi động
 Giai đoạn chuyển động bình ổn
 Giai đoạn ngừng máy

 Phương pháp số
 Phương pháp đồ thò
5
6.4. LÀM ĐỀU CHUYỂN ĐỘNG MÁY
Hệ số không đều
Làm đều chuyển động máy
NỘI DUNG
 Biện pháp làm đều
 Xác đònh moment quán tính cần thiết
của bánh đà
6
6.5. TIẾT CHẾ CHUYỂN ĐỘNG MÁY
Khái niệm cơ bản
Cơ cấu tiết chế ly tâm
NỘI DUNG
 Cơ cấu tiết chế ly tâm trực tiếp
 Cơ cấu tiết chế ly tâm gián tiếp
 Cơ cấu tiết chế ly tâm gián tiếp có phản
hồi cứng và phản hồi mềm
7
6.1. ÑAÏI CÖÔNG
8
6.1. ĐẠI CƯƠNG
Khi máy làm việc dưới tác dụng của các lực,
máy có một chuyển động nhất đònh gọi là
chuyển động thực của máy. Cần phải xác đònh
vận tốc thực của máy tại một thời điểm bất kỳ.
Chỉ cần xét chuyển động thực của khâu dẫn
Chuyển động thực của máy.
9

6.1. ĐẠI CƯƠNG
Nội dung điều chỉnh chuyển động thực của máy:
 Làm đều chuyển động máy: làm giảm
biên độ dao động của vận tốc thực (thay
đổi ít quanh giá trò trung bình).
 Tiết chế chuyển động máy: làm cho vận
tốc máy thay đổi có chu kỳ (tức là duy trì
sự cân bằng giữa công các lực phát
động và công các lực cản để máy
chuyển động bình ổn).
10
6.2. PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY
Phương trình động năng
Đại lượng thay thế - Khâu thay thế
 Tính công của lực phát động
 Tính công của các lực cản
 Tính độ biến thiên động năng
 Phương trình động năng
 Moment thay thế các lực cản
 Moment quán tính thay thế
 Khâu thay thế
11
1. Phương trình động năng
Phương trình động năng của một cơ hệ:
EA 
(6.1)
Lực tác dụng lên máy:
 Lực phát động: lực phát động của động cơ.
 Lực cản: lực cản kỹ thuật, lực ma sát, trọng
lượng các khâu,…

Lực phát động
0
đ
A
Lực cản
0
c
A
EAAA
cd

12
a. Tính công của lực phát động
11

dd
d
d
MM
dt
dA
N 





ooo
dMdtMdtNA
d

t
t
d
t
t
dd 1
Công của lực phát động trong khoảng :
)t,t(
0
Công suất do gây ra:
d
M
(6.3)
(6.4)
13
b. Tính công của các lực cản
Công của tất cả các lực cản trong khoảng :
)t,t(
0
Công suất tức thời của các lực cản trên khâu k:
(6.5)
(6.7)
kkkkk
MvPN


 




n
k
kkkk
n
k
kc
MvPNN
11

 





t
t
n
k
kkkk
t
t
cc
oo
dtMvPdtNA
1

Công suất tức thời của các lực cản tất cả các khâu:
(6.6)
14

c. Tính độ biến thiên động năng
Biến thiên động năng trong khoảng :
)t,t(
0
Động năng khâu thứ k :
(6.8)
(6.10)
Tổng động năng toàn máy:
 
22
2
1
kkSkk
JvmE
k


 



n
k
kkSk
n
k
k
JvmEE
k
1

22
1
2
1

   



o
k
o
k
n
k
kkSk
t
t
n
k
kkSk
tt
JvmJvmEEE



1
22
1
22

2
1
2
1
0
(6.9)
15
d. Phöông trình ñoäng naêng





ooo
dMdtMdtNA
d
t
t
d
t
t
d 1
(6.4)
(6.7)
 






t
t
n
k
kkkk
t
t
cc
oo
dtMvPdtNA
1

 
 





o
k
oo
n
k
kkSk
t
t
n
k
kkkkd

JvmdtMvPdM






1
22
1
2
1
(6.11)
(6.10)
   



o
k
o
k
n
k
kkSk
t
t
n
k
kkSk

tt
JvmJvmEEE



1
22
1
22
2
1
2
1
0
16
d. Phửụng trỡnh ủoọng naờng







o
k
oo
n
k
kkSk
t

t
n
k
kkkkd
JvmdtMvPdM






1
22
1
2
1
(6.11)
: cho trửụực
kkkk
JmMP ,,,
kSk
k
vv

,,
: phuù thuoọc vaứo vaứ
1


),(

1

kk
vv
),(
1

kk
SS
vv
),(
1

kk

)(
11


17
2. Ñaïi löôïng thay theá – Khaâu thay theá
18
a. Moment thay thế các lực cản
được gọi là moment cản thay thế các lực cản.
Công của các lực cản (6.7) có thể viết dưới dạng:
(6.13)
Đặt:
(6.14)



































oo
dM
v
PdtM
v
PA
n
k
k
k
k
k
t
t
n
k
k
k
k
kc
1
11
1
1
11












n
k
k
k
k
kc
M
v
PM
1
11








o
dMA
cc
c

M
(6.15)
19
a. Moment thay thế các lực cản
Moment thay thế các lực cản là một moment đặt
trên khâu thay thế (ở đây là khâu dẫn) mà tác
dụng của nó (về phương diện gây ra chuyển
động) thay thế cho tác dụng của các lực cản
và các moment cản đặt trên tất cả các khâu.
hoàn toàn xác đònh theo (6.14) vì các tỉ số
và không phụ thuộc vào giá trò . có
giá trò dương thì cùng chiều với và tương
ứng ngược lại.
k
M
k
P
1
/

k
v
1
/

k
1

c
M

c
M
1

c
M
20
b. Moment quán tính thay thế
Công suất của moment thay thế các lực cản bằng
tổng công suất của các lực cản và công suất
của các moment cản được nó thay thế.
(6.14)











n
k
k
k
k
kc
M

v
PM
1
11



 



n
k
kkkkc
MvPM
1
1

k
M
k
P
(6.16)
Bảo toàn công suất
21
được gọi là moment quán tính thay thế các
khối lượng và moment quán tính .
Biến thiên động năng (6.10) có thể viết dưới dạng:
(6.17)
Đặt:

(6.18)
J
(6.19)
b. Moment quán tính thay thế






o
k
n
k
k
k
S
k
J
v
mE












1
2
1
2
1
2
2
1
2
2
1











n
k
k
k
S
k

J
v
mJ
k
1
2
1
2
2
1
2



k
J
k
m



o
JE
2
1
2
1

22
Moment quán tính thay thế là một moment quán

tính đặt trên khâu dẫn mà tác dụng của nó (về
phương diện quán tính) thay thế cho tác dụng
của các khối lượng và moment quán tính
đặt trên tất cả các khâu.
hoàn toàn xác đònh theo (6.18) khi chưa biết
giá trò .
1

b. Moment quán tính thay thế
k
J
k
m
J
23
Động năng của moment quán tính thay thế bằng
tổng động năng của các khối lượng và moment
quán tính mà nó thay thế.
(6.18)
(6.20)
b. Moment quán tính thay thế
 



n
k
kkSk
JvmJ
k

1
222
1
2
1
2
1












n
k
k
k
S
k
J
v
mJ
k
1

2
1
2
2
1
2



k
m
k
J
Bảo toàn động năng
24
Pt động năng của máy có thể viết dưới dạng:
(6.21)
Đây là pt động năng viết cho một khâu chòu tác
dụng của moment động , moment thay thế
các lực cản , có moment quán tính bằng
moment quán tính thay thế và chuyển động với
vận tốc góc . Khâu này được gọi là khâu thay
thế của máy.
J
c. Khâu thay thế








o
oo
JdMdM
cd
2
1
2
1


1

d
M
c
M
25
6.3. CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Các giai đoạn chuyển động của máy
Xác đònh chuyển động thực của máy
 Giai đoạn khởi động
 Giai đoạn chuyển động bình ổn
 Giai đoạn ngừng máy
 Phương pháp số
 Phương pháp đồ thò