Giáo trình Nguyên lý máy Chương 8

Chơng8: Chuyển động thực của máy
-Máylàmviệcdớitácdụngcủacáclực

chuyểnđộngnhấtđịnhgọilàchuyểnđộngthựccủamáy.
-NghiêncứuCĐTcủamáy

CĐTcủacáckhâudẫn.
-Môtảchuyểnđộngcủamáybằngcácphơngtrìnhđộnglựchọc

phơngtrìnhchuyểnđộngcủamáy.
-PTCĐcủamáy

viếtdớinhiềudạng,ởđâysửdụngPTCĐcủamáyviếtdớidạngđộngnăng.
1. PTCĐ của máy viết d ới dạng động năng
1.1.Phơngtrình
-PTđộngnăngcủamộtcơhệchuyểnđộngdớitácdụngcủacáclựccódạng:
A=

E
Ađ+Ac=

E
Ađlàtổngcôngcủacáclựcphátđộng[to
ữ
t]
Aclàtổngcôngcủacáclựccản(Kỹthuật,masát,môitrờng,trọnglợngcáckhâu)[to
ữ
t]

Xétcơcấugồmnkhâuđộng

BiểuthứccủaAc
Nclàtổngcôngsuấtcủacáclựccảntácdụnglênmáy.
Nklàcôngsuấtcủacáclựccảntácdụnglênkhâuthứk.
Thucáclựccảntácdụnglênkhâuthứkvềmộtđiểmtađợcmộtlựccảnvàmộtngẫulựccómômen
Nên:

BiểuthứccủaAđ
Giảsửmáychỉcómộtmômentácdụnglênkhâudẫn.
Hay

Biểuthức

E
Độngnăngcủamáy:



==
t
t
t
t
n
kcc
o o
dtNdtNA
k
P

k
M
( )


+=
t
t
n
kkkkc
o
dtMvPA



dM

==
t
t
d
t
to
dd
o
dtMdtNA
1

==



o
dMdtNA
d
t
to
dd









+==
n
k
k
sk
k
n
k
J
v
mEE

22
22


Biếnthiênđộngnăngcủamáytrongkhoảngthờigian[to
ữ
t].

E=Et-E0
ThayvàoPTđộngnăngcủamáytacó:
Trongđó: 0









chukỳđộnghọcmáy
Giải PT trên ta sẽ đợc

1=

1(

) là
mụcđíchcủabàitoánchuyển độngthực.
1.2.Cácđạilợngthaythế

Mômenthaythếcáclựccản
Sửdụngbiếnđổitoánhọcđơngiảntađặt:
Nên: ýnghĩa?

Mômenquántínhthaythế
( )
),(
22
0
00
22

















+=++

n
k
sk
sk
k
t
t
n
kkkkd
J
v
mdtMvPdM


( )

,
1kk
vv

=
( )

,
1sksk
vv

=
( )

,
1kk
=

=








+=
n
k
k
k
k
kctt
M
v
PM
1
11

=



0
dMA
cttc

Đặt:
Tacó: ýnghĩa?

Khâuthaythế
ViếtlạiphơngtrìnhCĐcủamáydớidạngđộngnăng

ĐâylàPTCĐcủamộtkhâucómômenquántínhJtt,chịutácdụngcủangẫulựcMdvàMcttcóvậntốc
góc

1.
1.3.Phơngtrìnhmômen
ĐặtMd+Mctt=Mtacó:
Viphântheot:


=

+=
n
k
k
sk
sk
ktt
J
v
mJ
1
2
1
2
2
1
2



( )


ữ

=
0
2
2
1
tt
JE
( )







ữ

=+
0
00
2
2
1
ttcttd
JdMdM
( )

ữ








=





0
0
2
2
1

tt
JMd
1
2
11
2
1
22





tttt
J
d
dJ
dt
d
J
d
dJ
M +=+=

2. Chuyển động thực của máy
2.1. Chếđộchuyểnđộngcủamáy

Chếđộchuyểnđộngbìnhổn(chukỳđộnglựchọc

)

Chếđộchuyểnđộngkhôngbìnhổn
2.1.1.Chếđộchuyểnđộngbìnhổn
Rút

1từphơngtrìnhđộngnăngcủakhâuthaythếtacó:

Nếu:Jtt(

)=constvà thì:

1(

)=

1(

0)

DoJtt(

)biếnthiêntheochukỳđộnghọc

,nếu biếnthiêntheochu
kỳ công

A, và nếu

và

A có bội số chung nhỏ nhất là


= p

= q

A máy sẽ chuyển động bình ổn theo chu kỳ

.
2.1.2.Chếđộchuyểnđộngkhôngbìnhổn

KhiAd+Ackhôngtriệttiêutheochukỳ

khôngbìnhổn.
( )
( )
( )
( )
( )
( )








dMM

JJ
J
cttd
tttt
tt

++=
0
2
0
2
1
0
1
( )
0
0
=+




dMM
cttd
( )
0
0
=+

dMM
cttd


Nếu vậntốcthựccủamáyítnhấtsau
mỗichukỳđộnghọcsẽtăng.

Nếu vận tốc thực của máy ít nhất sau
mỗichukỳđônghọcsẽgiảm.
2.2.Vậntốcthựccủakhâudẫn
( )
0
0
>+




dMM
cttd
( )
0
0
<+

dMM
cttd

-ĐểxácđịnhvậntốcthựccủakhâudẫnsửdụngPTCĐCM.
-Mđ,Mctt,Jttnóichunglàcácđạilợngbiếnthiên.
-Mđ,Mcttcóthểphụthuộcvàotừng,haihoặcbathôngsố

,

1,t.
-Jttthuộcvào

hoặclàhằngsố.
2.2.1.Mđ,Mctt,Jttlàhàmsốcủa

TừphơngtrìnhCĐcủamáyrútra

1.
KhicáchàmMđ,Mctt,Jttchodớidạngbảnghoặcđồthị

1cóthểxácđịnhbằngđồthị.
-
ThiếtlậpđồthịJ(

),Mđ(

),Mctt(

)
-

CộngcácđồthịMđ(

),Mctt(

)vàtíchphânđồthịnàytađợc

E(

)và

E(

)nhờđiềukiệnđầu.
-
Khửthôngsố

củahaiđồthịE(

)vàJ(

)tađợcđồthịE(J).
-
ĐặcđiểmđờngcongWittenbauer.
( )
( )
( ) ( )
( )

+==







o
dMM
JJ
E
cttd
tttt
22
1
( )
k
J
E
k
tg

à
à

2
1
=
max
max1
2
k
J
E
tg

à
à

=
min
min
1
2
k
J
E
tg

à
à

=

X¸c ®Þnh ®å thÞ E(J)

3. Làm đều chuyển động máy
3.1.Phơngtrìnhmômen
ViphânphơngtrìnhCĐcủamáydớidạngđộngnăngtheo

3.2.Hệsốkhôngđềuvậntốc
Giatốcgóc

1củakhâudẫncóthểtínhnhsau:
Nóichung

1

0



1

const.
Hệsốkhôngđềucủamáy:
Máychuyểnđộngđềukhi:



[

]
Phânbiệtvới

1?
3.3.Biệnpháplàmđềuchuyểnđộngmáybánhđà
Làmđềuchuyểnđộngmáylàgiảmbiênđộdaođộngcủakhâudẫntrongphạmvicủahệsốkhông
đềuchophép[

]
dt
d
J
d
dJ
MMM
cd
1
2
2



+=+=
J
d
dJ
MM
cttd



2

2
1
1
+
=
tb
n
mi
1
1max1




=
2
min1max1
1


+
=
tb

tronggiaiđoạnchuyểnđộngbìnhổncủamáy.
-
Biệnpháp:TăngphầncốđịnhJccủaJttbằngcáchlắptrênkhâudẫnhoặckhâucótỷsốtruyềncốđịnh
vớikhâudẫnmộtkhốilợngphụgọilàbánhđàvớimômenquántínhlàJđkhiđóJtt

JttvàJtt=Jtt

+Jttđ
-
Tácdụngcủabánhđàkhilắpvàokhâuxcótỷsốtruyềncốđịnhvớikhâudẫnlàmtrởngạisựbiếnthiên
vậntốccủakhâux

giảmbiênđộdaođộngvậntốckhâux

củakhâudẫn.
-
Hay:bánhđàcótácdụngtíchluỹnănglợngkhiAđ>ActtvàgiảiphóngnănglợngkhiAđ<Ac

điều
hoàsựphânphốinănglợngtrongcácgiaiđoạnkhácnhaucủamộtchukỳđộnglựchọcmáy.
3.4.Xácđịnhmônmenquántínhcủabánhđà

Vẽđờngcong

E=

E(J)vìchabiếtEo.

Khilắpbánhđàthì:Jtt=Jtt+JttđdạngđờngcongJtt(

)chínhlàdạngcủađờngcongJ(

).

Độngnăngcủamáysẽtănglênmộtlợngcốđịnh

Edo

ElàhằngsốdoAđ+Actt=const

dạng
củađờngcong

Esaukhilắpbánhđàkhôngthayđổi.
2
1
'








=


x
d
d
tt
JJ

X¸c ®Þnh ®å thÞ E = E(J) sau khi l¾p b¸nh ®µ

Đểhệsốkhôngđều



[

]taphảitính:[

max]và[

min]
tg[

max]=
tg[

min]=

ĐểxácđịnhJttdtừđờngcong

E=

E(J)vẽcáctiếptuyếntrênvàdớihợpvớiđờngcongcácgóc
[

max]và[

min],giaocủachúnglàgốcOcủahệtoạđộEOJcủađờngcongE=E(J)saukhilắp
bánhđà.

TínhJđ
Từđâycóthểtínhđợcbánkínhvàkhốilợngbánhđà.
( )
( )
( )
( )
o
ott
o
ttdott
JJJ
EEE





2
1
2
1
2
'
2
'
+
==
[ ]
( )

à
à
+1
2
2
tb
E
J
[ ]
( )

à
à
1
2
2
tb
E
J
[ ] [ ]
minmax

tgtg
ab
J
ttd

=
2
1

=
x
ttdd
JJ



X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña b¸nh ®µ