TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH cấu TRÚC, ĐỘNG học, lực, của cơ cấu ĐỘNG cơ đốt TRONG HAI kỳ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC của máy
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (593.72 KB, 32 trang )
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN NGUYÊN LÝ – CHI TIẾT MÁY
BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC NGUYÊN LÝ MÁY
Tên đề tài :
TÍNH TOÁN , PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG CƠ
ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐÔNG THỰC CỦA MÁY
Các số liệu cho trước :
Số đề
05
S(mm)
218
Trong đó:
S/D
1,45
λ = r/l
Vcp
0,255
(m/s)
20,88
Ghi chú
S : Hành trình của pittông (mm)
D : Đường kính pit tông
l : Chiều dài thanh truyền
r : Bán kính tay quay
Vcp : Vận tốc trung bình của pittông
Người thực hiện
: Lều Văn Thiện
Nhóm
:N04
Nhóm BTL
: 05
Giáo viên hướng dẫn : Th.s Vũ Thu Trang
Hải Phòng, tháng 5/2016
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
1
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
MỤC LỤC
Người thực hiện : Lều Văn Thiện........................................................................................................................1
Nhóm :N04.........................................................................................................................................................1
Nhóm BTL : 05...................................................................................................................................................1
Giáo viên hướng dẫn : Th.s Vũ Thu Trang..........................................................................................................1
Hải Phòng, tháng 5/2016.....................................................................................................................................1
MỤC LỤC...........................................................................................................................................................2
1.Tính toán số liệu ban đầu..................................................................................................................................5
1.1 Chiều dài bán kính tay quay r : r = S/2 = 0,109 (m)....................................................................................5
1.2 Tính chiều dài thanh truyền l : l = 0,43 (m)................................................................................................5
2. Phân tích cấu trúc và xếp loại cơ cấu..............................................................................................................5
2.1. Phân tích chuyển động của cơ cấu:...............................................................................................................5
2.2. Tính bậc tự do của cơ cấu.............................................................................................................................5
2.3. Xếp loại cơ cấu
2.3.1 Cách xếp loại cơ cấu theo phương pháp xếp loại của A – xua:
- Nguyên tắc xếp loại:
۰ Cơ cấu không có nhóm A – xua => Cơ cấu loại 1
۰ Cơ cấu có 1 nhóm A – xua => Loại cơ câu bằng loại nhóm
۰ Cơ cấu có nhiều nhóm A – xua => Loại cơ cấu loại của nhóm A – xua cao nhất
- Nguyên tắc tách nhóm:
۰ Thay thế khớp cao loại loại 4 bằng khớp thấp loại 5
۰ Chọn khâu dẫn
۰ Tách nhóm: Tách nhóm xa KD trước, rồi dần đến nhóm gần KD
Tách nhóm đơn giản trước, phức tạp sau.
2.3.2 Xếp loại cơ cấu
- Chọn K1 làm KD
- Tách nhóm: K2 + K3.........................................................................................................................................6
3. Phân tích động học cơ cấu
3.1 Vẽ họa đồ chuyển vị cơ cấu
- Có kích thước động của các khâu là:
lAB = r = 0,109 (m); lBC = 0,43 (m)
- Chọn tỷ lệ xích độ dài: µl = 1.03*10-3 (m/mm)
- Các kích thước trên họa độ chuyển vị:
AB = lAB/µl = 0,109/1.03*10-3 = 106 (mm)
BC = lBC/µl = 0,43/1.03*10-3 = 417.48 (mm)
* Vẽ họa đồ
• Vẽ theo phương chuẩn ( có phương nằm ngang)
• Trên phương chuẩn chọn A làm gốc, quay một đường tròn bán kính AB. => Qũy đạo của B được xác định.
• Trên đường tròn ta xác định 8 điểm Bi(1_8), cách đều nhau.
• Lấy các Bi làm tâm quay các cung BiCi bán kính BC.
• Trên BiCi xác định Si; BS = 0,35.BC = 146.118 (mm) .................................................................................8
3.2 Bài toán vận tốc
Xác định vận tốc
• Khâu 3 chuyển động tịnh tiến so với giá → // AC
• Khâu 3 nối với khâu 2 bằng khớp quay tại C
→ C3 ≡ C2 tại mọi thời điểm → = (1)
• Khâu 2 chuyển động song phẳng
→ = +
(2)
• Khâu 2 nối với khâu 1 bằng khớp quay tại B...................................................................................................8
→ B2 ≡ B1 tại mọi thời điểm → = (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra:
= +
(*)
• điểm đặt tại B
phương AB, cùng chiều với ω1
VB1 = lAB.ω1 = 32,798 (m/s)
•
điểm đặ tại C
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
2
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
phương BC, cùng chiều với ω2
VC2B2 = lBC. ω2
Phương trình (*) còn 2 ẩn nên ta giải bằng phương pháp họa đồ vecto
- Chọn tỷ lệ xích vận tốc: µv = 1.13 (m/s.mm)
- Cách vẽ:
• Chọn 1 điểm P làm gốc.
• Qua P, kẻ ∆ // AB. Từ đó, kẻ = có phương AB.
Pb1 = = = 29.02 (mm)
• Qua P, kẻ tiếp ∆1 // AC, chỉ phương của .
• Có b2 ≡ b1. Từ đầu mút b2, kẻ ∆2 BC, chỉ phương của .
• ∆1 cắt ∆2 tại c3. Suy ra: =
.............................................................................................................................................................................9
3.3 Bài toán gia tốc
Ta có:
= +
• = +
= 0 ( vì ω1 = const )
điểm đặt tại B
hướng từ B đến A
= lAB.ω12 = 0,109.300,92 = 9868,95 (m/s2)
• = +
hướng từ C đến B
= lBC.ω22 = lBC. =
phương vuông góc với BC
chiều phụ thuộc vào ɷ2
= lBC.ε
=>
= + +
(**)
Do phương trình còn 2 ẩn nên giải bằng phương pháp họa đồ vecto.
- Chọn tỉ lệ xích gia tốc µa = 340.308 (m/s2.mm)
=> P’b1’ = = = 29 (mm)
- Cách vẽ:
• Chọn P’ lầm gốc
• Qua P’, kẻ ∆’ // AB. Đặt vecto =
• Qua P’, kẻ tiếp ∆1’ // AC, chỉ phương của
• Có b1’ ≡ b2’. Qua đầu mút b2’, kẻ ∆2’ // BC, chỉ phương của .
Đặt = .
• Qua đầu mút c2’, kẻ ∆3’ BC, chỉ phương của .
=> Giao của ∆1’ với ∆3’ chính là c3’
=> =
...........................................................................................................................................................................12
4.2 Áp lực khớp động
• Tách nhóm A_xua gồm khâu 2 và khâu 3
................................................................................................................................................................12
5. Chuyển động thực của máy...........................................................................................................................15
2. Cấu tạo của bánh đà.......................................................................................................................................17
3.Tác dụng của bánh đà.....................................................................................................................................17
Bánh đà có tác dụng tích tụ năng lượng khi công động lắn hơn công cản và giải phóng năng lượng khi công
động nhỏ hơn công cản nhờ đó điều hòa việc phân phối năng lượng trong các thời điểm khác trong một chu
kì bình ổn của máy.
4. Ứng dụng của bánh đà...................................................................................................................................17
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
3
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Câu 22: Khái niệm, phân loại cơ cấu CAM. Các thông số hình học và động học của cơ cấu CAM cần lắc
nhọn...................................................................................................................................................................20
1. Khái niệm cơ cấu cam (ccc)..........................................................................................................................20
2.Phân loại ccc...................................................................................................................................................20
3. Ứng dụng của ccc..........................................................................................................................................20
4.Phân tích động học cơ cấu cam .....................................................................................................................21
5. Phương pháp giải bài toán ptđhccc................................................................................................................21
6. Phân tích động học cơ cấu cam cần lắc nhọn................................................................................................22
Bài 13:
...........................................................................................................................................................................23
Bài 14:................................................................................................................................................................24
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
4
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
1.Tính toán số liệu ban đầu
1.1 Chiều dài bán kính tay quay r : r = S/2 = 0,109 (m)
1.2 Tính chiều dài thanh truyền l : l = 0,43 (m)
1.3 Tốc độ khâu dẫn 1:
w1 =2πn1/60 mà Vcp=2Sn1/60
Nên n1= Vcp60/2S = 20,88.60/2.0,218 = 2873,39 (vòng/phút)
- Vận tốc trung bình của piston Vcp = 20.88 (m/s)
- Hành trình piston S=218 (mm) = 0,218 (m)
- Vòng quay trong một phút của tay quay n1=2873,39 (vòng/phút)
Suy ra:
w1 = 2.3,14.2873,39/60 = 300,9 s-1
1.4 Trọng lực các khâu( bỏ qua trọng lực các khâu)
1.5 Tính chiều dai lAS( S là trọng tâm của khâu 2) cho trước
lAS=0,35.l = 0,35.0,43 = 0,15 (m)
2. Phân tích cấu trúc và xếp loại cơ cấu
2.1. Phân tích chuyển động của cơ cấu:
- Khâu 1: Chuyển động quay với vận tốc góc w1 = 86201,7 s-1, được nối cố
định với giá A.
- Khâu 2: Chuyển động song phẳng
+ Chuyển động quay theo khâu 1, nối với khâu 1 tại khớp quay B
+ Chuyển động trượt theo khâu 3, nối với khớp trượt C của khâu 3
- Khâu 3: Chuyển động trượt theo phương AC, có giá tại C.
2.2. Tính bậc tự do của cơ cấu
W = 3n – ( P4 +2P5) – Rth – Rtr – Wth
Trong đó: W: Số BTD của cơ cấu
n: Số khâu động
P4: Số khớp loại 4
P5: Số khớp loại 5
Rth: Số ràng buộc thừa
Rtr: Số ràng buộc trùng
Wth: Số BTD thừa
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
5
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
۰ Tính, kết luận
W = 3.3 – ( 0 + 2.4) – 0 – 0 – 0 = 1
Vây: - Cơ cấu cần 1 thông số cho trước ( φ)
- Cơ cấu cần 1 chuyển động cho trước ( w1)
- Cơ cấu có 1 khâu dẫn: K1, K3.
2.3. Xếp loại cơ cấu
2.3.1 Cách xếp loại cơ cấu theo phương pháp xếp loại của A – xua:
- Nguyên tắc xếp loại:
۰ Cơ cấu không có nhóm A – xua => Cơ cấu loại 1
۰ Cơ cấu có 1 nhóm A – xua => Loại cơ câu bằng loại nhóm
۰ Cơ cấu có nhiều nhóm A – xua => Loại cơ cấu loại của nhóm A
– xua cao nhất
- Nguyên tắc tách nhóm:
۰ Thay thế khớp cao loại loại 4 bằng khớp thấp loại 5
۰ Chọn khâu dẫn
۰ Tách nhóm: Tách nhóm xa KD trước, rồi dần đến nhóm gần KD
Tách nhóm đơn giản trước, phức tạp sau.
2.3.2 Xếp loại cơ cấu
- Chọn K1 làm KD
- Tách nhóm: K2 + K3
Khâu dẫn 1:
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
6
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
- Kết luân: ۰ Cơ cấu gồm 1 nhóm A – xua loại 2
۰ Cơ cấu có khâu dẫn
=> Cơ cấu là cơ cấu loại 2.
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
7
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
3. Phân tích động học cơ cấu
3.1 Vẽ họa đồ chuyển vị cơ cấu
- Có kích thước động của các khâu là:
lAB = r = 0,109 (m); lBC = 0,43 (m)
- Chọn tỷ lệ xích độ dài: µl = 1.03*10-3 (m/mm)
- Các kích thước trên họa độ chuyển vị:
AB = lAB/µl = 0,109/1.03*10-3 = 106 (mm)
BC = lBC/µl = 0,43/1.03*10-3 = 417.48 (mm)
* Vẽ họa đồ
• Vẽ theo phương chuẩn ( có phương nằm ngang)
• Trên phương chuẩn chọn A làm gốc, quay một đường
tròn bán kính AB. => Qũy đạo của B được xác định.
• Trên đường tròn ta xác định 8 điểm Bi(1_8), cách đều
nhau.
• Lấy các Bi làm tâm quay các cung BiCi bán kính BC.
• Trên BiCi xác định Si; BS = 0,35.BC = 146.118 (mm)
3.2 Bài toán vận tốc
uuur
Xác định vận tốc VC 3
uuur
• Khâu 3 chuyển động tịnh tiến so với giá → VC 3 // AC
• Khâu 3 nối với khâu 2 bằng khớp quay
tại C
uuur uuur
→ C3 ≡ C2 tại mọi thời điểm → VC 3 = VC 2
(1)
• Khâu 2 uuu
chuyển
động
song phẳng
r uuur
uuuuur
→ VC 2 = VB 2 + VC 2 B 2
(2)
• Khâu 2 nối với khâu 1 bằng khớp quay tại B
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
8
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
uuur
uuur
→ B2 ≡ B1 tại mọi thời điểm → VB 2 = VB1
Từ (1), (2) và
(3) uu
suy
ra:
uuur
ur uuuuur
VC 3 = VB1 + VC 2 B 2
uuur
• VB1 điểm đặt tại B
phương ⊥ AB, cùng chiều với ω1
VB1 = lAB.ω1 = 32,798 (m/s)
uuuuur
• VC 2 B 2
(3)
(*)
điểm đặ tại C
phương ⊥ BC, cùng chiều với ω2
VC2B2 = lBC. ω2
Phương trình (*) còn 2 ẩn nên ta giải bằng phương pháp họa
đồ vecto
- Chọn tỷ lệ xích vận tốc: µv = 1.13 (m/s.mm)
- Cách vẽ:
• Chọn 1 điểm P làm gốc.
uuur
uuur
• Qua P, kẻ ∆ // AB. Từ đó, kẻ Pb1 = VB1 có phương ⊥ AB.
Pb1 =
uuuuur
VC 2 B 2 .
VBn1
µv
=
32.798
= 29.02 (mm)
1.13
uuur
• Qua P, kẻ tiếp ∆1 // AC, chỉ phương của VC 3 .
• Có b2 ≡ b1. Từ đầu mút b2, kẻ ∆2 ⊥ BC, chỉ phương của
• ∆1 cắt ∆2 tại c3. Suy ra:
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
uuur uuur
VC 3 = Pc3
9
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
s21
c1
p1
b8
b1
c2
s28
p2
c8
s22
p8
b2
b7
s27
p3
A
c3
c7
p7
s23
b3
b6
s26
c4
p4
p6
s24
b4Họa
đồ vận tốc
p
µv = 1.13 m/s.mm
5
c6
c5
b5
s25
H? A Ð? V? N T? C
µv
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
10
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Bảng kết quả
Đại
lượng
Pb
Vb1
Pc
Vc3
bc
Vc2b2
Đơn
vị
mm
m/s
mm
m/s
mm
m/s
1
2
3
29.02
32.798
29.02
32.798
0
0
29.02
32.798
12.8
14.464
22
24.86
29.02
32.798
0
0
29.02
32.798
ω2
s-1
0
Ps
Vs
57.81
4
mm 29.02 22.2
m/s 32.798 25.08
6
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
4
29.02
32.798
12.8
14.464
22
24.80
6
76.274 57.81
4
18.5
22.2
20.90 25.08
5
6
Nhóm: 05
Lớp: N04
5
6
7
8
29.02
32.798
29.02
32.798
0
0
29.02
32.798
23
25.99
22
24.86
29.02
32.798
0
0
29.02
32.798
29.02
32.798
24,2
26,457
22
24.86
0
57.81 76.274 57.814
4
29.02 21.8
18.5
21.8
32.798 24.634 20.90 24.634
5
11
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
3.3 Bài toán gia tốc
Ta có:
uuur uuur uuuuur
aC 3 = aB1 + aC 2 B 2
uuur
uuur
uuur
• aB1 = aBn1 + aBt 1
uuur
aBt 1 = 0 ( vì ω1 = const )
uuur
aBn1
điểm đặt tại B
hướng từ B đến A
= lAB.ω12 = 0,109.300,92 = 9868,95 (m/s2)
uuuuur
uuuuur
uuuuur
• aC 2 B 2 = aCn 2 B 2 + aCt 2 B 2
uuuuur
aCn 2 B 2 hướng từ C đến B
2
= lBC.ω2
2
V2
V
= lBC. C 2 B 2 ÷ = C 2 B 2
lBC
lBC
uuuuur
aCt 2 B 2 phương vuông góc với BC
chiều phụ thuộc vào ɷ2
= lBC.ε
uuur uuur uuuuur uuuuur
aC 3 = aBn1 + aCn 2 B 2 + aCt 2 B 2
=>
(**)
Do phương trình còn 2 ẩn nên giải bằng phương pháp họa đồ
vecto.
- Chọn tỉ lệuuu
xích
gia tốc µa = 340.308 (m/s2.mm)
r
=> P’b1’ =
9686,95
aBn1
=
= 29 (mm)
340.308
µa
- Cách vẽ:
• Chọn P’ lầm gốc
uuur uuuuur
• Qua P’, kẻ ∆’ // AB. Đặt vecto aBn1 = P ' b1 '
uuur
• Qua P’, kẻ tiếp ∆1’ // AC, chỉ phương của aC 3
uuuuur
• Có b1’ ≡ b2’. Qua đầu mút b2’, kẻ ∆2’ // BC, chỉ phương của aCn 2 B 2
.
uuuuur
uuuur
Đặt aCn 2 B 2 = b2' c2' .
uuuuur
⊥
• Qua đầu mút c2’, kẻ ∆3’
BC, chỉ phương của aCt 2 B 2 .
=> Giao của
∆ ’ với ∆ ’ chính là c3’
uuur 1uuuuur 3
=> aC 3 = P ' c3 '
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
12
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
∆’ // AB
C3’
∆1’ // AC
P’
nbc
∆2’ // BC
b1’ ≡ b2’
b4
p5
p'1
p'2
nBC
s'23
s'28
nBC
b'3
nBC
p'4
p'8
c'8
b'1
s'22
b'2
p'3
b'8
b'7
A'
s'27
p'7
b'4
nBC
s'24
c'6
s'25
p'5
b'6
s'26
b'5
c'4
s25
H? A Ð? V? N T? C
µv
s'21
c'2
b5
c'1
p'6
c'5
Họa đồ gia tốc
H? A Ð? GIA T? C-2
µa = 340.308
m/s .mm
µ = 328,965 (m/s2)/(mm)
a
Bảng kết quả
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
13
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Đại
lượ
ng
P’b
ab
P’c
ac
nBC
n
aCB
tCB
t
aCB
ε
P’s
aS2
bc
aBC
Đơ
n
vị
m
m
m/
s2
m
m
m/
s2
m
m
m/
s2
m
m
m/
s2
s-2
m
m
m/
s2
m
m
m/
s2
1
2
3
4
5
6
7
8
29
29
29
29
29
29
29.5
29.5
9868.9
5
7.8
9868.9
5
20
9868.9
5
35.5
9868.9
5
20
9868.9
5
7.8
9868.9
5
21
9868.9
5
35.5
9868.9
5
21
2654.4
02
0
6806.1
6
4.3
12080.
934
6.5
6806.1
6
4.3
2654.4
02
0
7146.4
68
4.3
12080.
934
6.5
7146.4
68
4.3
0
2212.0
02
0
1463.3
24
20.2
0
30
1463.3
24
20.2
30
1463.3
24
20.2
2212.0
02
0
1463.3
24
20.2
10209.
24
23742.
419
19
6874.2
22
15986.
563
24
0
10209.
24
23742.
419
19
6874.2
22
15986.
563
24.8
0
31.3
6874.2
22
15986.
563
24
31.3
6874.2
22
15986.
563
24.7
6465.8
52
30
8167.3
92
20.6
10651.
64
6.5
8167.3
92
20.6
6465.8
52
30
8405.6
08
20.6
10651.
64
6.5
8405.6
08
20.6
10209.
24
7010.3
45
2212.0
02
7010.3
45
10209.
24
7010.3
45
2212.0
02
7010.3
45
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
0
Nhóm: 05
Lớp: N04
0
9
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
4. Phân tích lực cơ cấu
4.1 Phân tích áp suất khí cháy
Từ pi(max) = 420 N/cm2 và pi(min) = 50 N/cm2 vẽ hệ trục pi-S của động cơ 2 kỳ
Các bước thực hiện
- _ Đặt đoạn
vừa xác định trên họa đồ chuyển vị sao cho
≡
( , nằm
trên trục S ứng với vị trí pittong ở điểm chết trên và điểm chết dưới ) hợp với trục
hoành S một góc
Từ các điểm
bất kì.
gióng các tia song song với cắt trục hoành tại các điểm
ứng. Sau đó từ các điểm
vừa xác định gióng song song với trục tung ta xác định
được các điểm i tương ứng trên đồ thị.
Các điểm 7,8,1,2 hành trình cháy dãn nở.(hình vẽ)
Các điểm 3,4,5,6 hành trình nạp, nén
(hình vẽ)
Chọn
=5
/mm ;
=
i
(N/
)
_Xác định áp lực khí cháy :
=(
/4)*
Họa đồ áp suất khí cháy
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
tương
Nhóm: 05
Lớp: N04
10
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
p (N/cm2)
y (mm)
420
7
84
y8
8
1
6
50
0
C1
3
4
C'2=C'4
C'1=C'5
C'6=C'8
C'7
2
5
y1
y6
y2
y5
y3
y4
C'3
C6=C8
s (mm)
C1=C5
C2=C4
HọaH?
đồAáp
khí cháy
Ð?suất
ÁP SU?
T KHÍ CHÁY
µP µ= 5.05,0(N/cm)2/mm
(N/cm)2/mm
C3
P
Bảng áp suất khí cháy
Vị Trí
Đại
Lượng
7
8
1
2
3
4
5
6
84
66
38
23
16
10
17
33
420
330
190
115
86
50
85
165
74561,76
58584,24 33730.32
(mm)
(N/c
m2)
(N)
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
20415.7 15267.4 8876.4
2
11
1589. 2929
88
2.12
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
4.2 Áp lực khớp động
• Tách nhóm A_xua gồm khâu 2 và khâu 3
• Tách khâu 2
Ʃ
Ʃ
=
+
⇔
=-
=
=0
*
+
*0 = 0
⇔=
*
=0
⟹
=0→
//BC
uuur uuur
N12 = N12n
• Tách khâu 3
Ʃ
==
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
+
+
Nhóm: 05
Lớp: N04
12
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Chọn
= 1242.696 (N/mm)
→ N12n =
*ob
N03 =
*ab
P3 =
*oa
P3
oa = µ
p
Họa đồ áp lực khớp động ở vị trí số 2
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
13
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
uuur
N12n
O2
uur
P3
a2
b2
Bảng áp lực khớp động
7
oa(mm 60
8
47.14
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
1
27.14
2
16.43
Nhóm: 05
Lớp: N04
3
12.29
4
7.14
5
1.28
14
6
23.57
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
)
(N) 74561.7 58584.2 33730.3 20415.7 15267. 8876.4 1589.8 29292.1
6
4
2
2
4
8
2
ab(mm 0
7.47
6.52
2.6
0
1.13
0.31
3.73
)
9282.94 8102.38 3231
0
1404.2 385.24 4635.26
(N 0
5
)
bo(m 30
47.73
27.91
16.63
6.14
7.23
1.32
23.86
m)
74561.7 59313.8 34683.6 20666.0 15267. 8984.6 1640.3 29650.7
6
8
5
3
4
9
6
3
Ob
30
47.73
27.91
16.63
6.14
7.23
1.32
23.86
74561.7 59313.8 34683.6 20666.0 15267. 8984.6 1640.3 29650.7
6
8
5
3
4
9
6
3
5. Chuyển động thực của máy
Câu 20: Nguyên tắc làm đều chuyển động của máy bằng bánh đà, cấu tạo và tác dụng
của bánh đà. Những nơi thường sử dụng bánh đà.
1.Nguyên tắc làm đều chuyển động của máy bằng bánh đà
Bánh đà là một thiết bị cơ khí quay được sử dụng để lưu trữ năng lượng
quay. Bánh đà có mô-men quán tính lớn, và do đó chống lại sự thay đổi tốc độ quay.
Lượng năng lượng được lưu trữ trong một bánh đà tỉ lệ với bình phương tốc độ
quay của nó. Năng lượng được chuyển giao cho một bánh đà bằng cách áp dụng mômen xoắn đối với nó, do đó gây ra tốc độ quay của nó, và do đó năng lượng lưu trữ
của nó, gia tăng. Ngược lại, bánh đà giải phóng năng lượng được lưu trữ bằng cách
áp mô-men xoắn đến tải cơ khí, kết quả làm tốc độ quay giảm.
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
15
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
- Để làm đều chuyển động của máy ta đi giảm biên độ dao động vận tốc của máytức
là giảm gia tốc góc 1. Từ phương trình MT = JTε1 +
ω12 d
(JT) , ta có:
2 dϕ
ω12 dJ T
MT −
2 dϕ
ε1 =
JT
- Biện pháp làm đều chuyển động của máy thường được thực hiện băng cách
tăng JT
Vì JT= JC+ Jφ
Jc là phần thay thế của khâu dẫn và những khâu có tỷ số truyền không đổi so với
khâu dẫn
J là phần thay thế của những khâu có tỷ số truyền thay đổi so với khau dẫn
Do đó để tăng Jr ta tăng phần Jc tức là tăng phần moomen quán tính thay thế của bản
thân khâu dẫn hoặc của những khau có tỷ số truyền không đổi so với khâu dẫn bằng
cách đặt lên khâu dẫn hoặc một trong những khâu nói trên một khối lượng phụ gọi là
bánh đà
Chú ý : tất cả các chi tiết máy quay với tỷ số truyền không đổi so với khâu dẫn đều có
tác dụng như bánh đà vì vậy trong nhiều trường hợp ta lợi dụng luôn các tiết máy này
tăng khối lượng của chúng mà không cần phải dùng một bánh đà riêng biệt cho máy
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
16
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
2. Cấu tạo của bánh đà
Bánh đà có dạng tròn xoay có các nan hoa hoặc đĩa tròn có vành nặng.
Một cách gần đúng coi khối lượng tập trung ở vành ngoài . D là đường kính tâm vành
ngoài khi đó moomen quán tính bánh đà được xác định là:
Jd =
GD 2
mD 2
=
, GD2 = 4Jdg
g4
4
Trong đó:
G là trọng lượng của bánh đà
Jd mô men quán tính bánh đà g gia tốc trọng trường
GD2 mô men bánh đà .
3.Tác dụng của bánh đà
Bánh đà có tác dụng tích tụ năng lượng khi công động lắn hơn công cản và
giải phóng năng lượng khi công động nhỏ hơn công cản nhờ đó điều
hòa việc phân phối năng lượng trong các thời điểm khác trong một chu
kì bình ổn của máy.
4. Ứng dụng của bánh đà
Bánh đà thường được sử dụng để cung cấp năng lượng liên tục trong các hệ
thống nơi mà các nguồn năng lượng không liên tục. Trong trường hợp này, năng
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
17
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
lượng các cửa hàng bánh đà khi mô-men xoắn được áp dụng bởi các nguồn năng
lượng, và nó phát hành năng lượng được lưu trữ khi các nguồn năng lượng không
phải là áp dụng mô-men xoắn với nó. Ví dụ, một bánh đà được sử dụng để duy trì
liên tục vận tốc góc của truục khuỷu trong một động cơ pit-tông. Trong trường hợp
này, bánh đà được gắn vào năng lượng trục khuỷu cửa hàng khi mô-men xoắn tác
dụng lên nó bằng cách bắn một piston, và nó giải phóng năng lượng để tải cơ khí của
nó khi không có piston là nỗ mô-men xoắn vào nó. Một ví dụ khác của việc này
là động cơ ma sát, sử dụng năng lượng bánh đà với các thiết bị điện như đồ chơi xe
hơi.
Một bánh đà cũng có thể được sử dụng để cung cấp các xung unsustained năng
lượng tại các tốc độ truyền tải năng lượng vượt quá khả năng của nguồn năng lượng
của nó, hoặc khi xung như vậy sẽ làm gián đoạn việc cung cấp năng lượng (ví dụ như
mạng lưới điện công cộng). Điều này đạt được bằng cách tích lũy năng lượng được
lưu trữ trong bánh đà trong một khoảng thời gian, với một tốc độ tương thích với các
nguồn năng lượng, và sau đó giải phóng năng lượng với tốc độ cao hơn nhiều trong
một thời gian tương đối ngắn. Ví dụ, bánh quay được sử dụng trong búa máy, máy
tán đinh, nơi chúng lưu trữ năng lượng từ động cơ và phát hành khi nện búa hoặc
hoạt động tán đinh.
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
18
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Bánh đà có thể được sử dụng kiểm soát định hướng của một hệ thống cơ khí.
Trong những trường hợp như vậy, xung lượng góc của bánh đà được chuyển tải trong
quá trình chuyển năng lượng. Khi đà góc cạnh là một số lượng vector, chuyển
nhượng của xung lượng góc giúp định hướng các tải một trục đặc biệt.
Hiện tượng tuế sai đã được xem xét khi sử dụng bánh đà trong xe. Một bánh đà quay
đáp ứng cho bất kỳ đà có xu hướng thay đổi theo hướng trục của nó quay một vòng
quay tuế sai kết quả. Một chiếc xe với một bánh đà dọc trục sẽ kinh nghiệm một động
lực bên khi đi qua đỉnh của một ngọn đồi, phía dưới cùng của một thung lũng
cuộn lực đáp ứng với một sự thay đổi pitch). Hai truy cập quay bánh đà có thể là cần
thiết để loại bỏ hiệu ứng này. Hiệu ứng này là thừa hưởng bánh đà s, một loại bánh đà
được sử dụng trong vệ tinh, trong đó bánh đà được sử dụng để định hướng cụ của vệ
tinh mà không có tên lửa thruster.
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
19
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC, ĐỘNG HỌC, LỰC, CỦA CƠ CẤU ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG HAI KỲ, CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY
Câu 22: Khái niệm, phân loại cơ cấu CAM. Các thông số hình học và
động học của cơ cấu CAM cần lắc nhọn.
1. Khái niệm cơ cấu cam (ccc)
CCC là CC trong đó khâu bị dẫn được nối với khâu dẫn bằng khớp cao và cđ của
khâu bị dẫn qui luật , là do hình dạng tiếp xúc trên khâu dẫn quyết định . Trong ccc,
khâu bị dẫn được gọi là cần khâu dẫn là cam
2.Phân loại ccc
CCC được phân loại theo ba đặc điểm : chuyển động của cam , chuyển động của cần
và tính chất tiếp xúc giữa cần và cam
- Theo chuyển động của cam có 3 loại : cam cđ quay , cam cđ tịnh tiến và cam
cđ lắc
- Theo chuyển động của cần có 3 loại : cần cđ lắc , cần cđ tịnh tiến và cần cđ
song phẳng
- Theo tính chất tiếp xúc giữa cần và cam có 3 loại : cần đáy bằng (phương của
cần tiếp xúc với biên dạng cam ), cần nhọn (phương của cần cắt biến dạng
cam)và cần lăn
3. Ứng dụng của ccc
Ccc được dùng rộng rãi trong các CC và máy tự động như : CC phân phối khí và CC
dịch chuyển bánh răng nhiên liệu của động cơ đốt trong ,vv…
Sinh viên: Lều Văn Thiện
MSV: 57211
Nhóm: 05
Lớp: N04
20
