- Khi máy làm việc dưới tác dụng của các lực, máy có một chuyển động nhất định
gọi là chuyển động thực của máy
- Việc xác định chuyển động thực của máy
dưới tác dụng của các lực là một vấn đề cơ
bản của động lực học máy
- Chuyển động của các khâu trong máy phụ
thuộc vào chuyển động của khâu dẫn
→ Để biết chuyển động thực của máy ta chỉ cần
biết chuyển động thực của khâu dẫn
17 trang |
Chia sẻ: zimbreakhd07 | Lượt xem: 2986 | Lượt tải: 1
Nội dung tài liệu Nguyên lý máy - Chuyển động thực và điều chỉnh chuyển động máy, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.01
6. CHUYỂN ĐỘNG THỰC
& ĐIỀU CHỈNH
CHUYỂN ĐỘNG MÁY
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.02
+ Làm giảm biên độ dao động của vận tốc
- Khi máy làm việc dưới tác dụng của các lực, máy có một chuyển động nhất định
gọi là chuyển động thực của máy
- Việc xác định chuyển động thực của máy
dưới tác dụng của các lực là một vấn đề cơ
bản của động lực học máy
- Chuyển động của các khâu trong máy phụ
thuộc vào chuyển động của khâu dẫn
→ Để biết chuyển động thực của máy ta chỉ cần
biết chuyển động thực của khâu dẫn
- Vận tốc thực của máy thay đổi theo thời gian,
điều chỉnh chuyển động máy gồm hai bài toán
+ Làm cho vận tốc máy thay đổi có chu kỳ,
tức duy trì sự cân bằng giữa công động
và công cản
→ Tiết chế chuyển động máy
→ Làm đều chuyển động máy
$1. Đại cương
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.03
A : công của tất cả các lực tác dụng lên cơ cấu trong thời gian (t0,t)
- Phương trình động năng của một cơ hệ có dạng EA ∆=
→ Phương trình động năng Ad + Ac = ΔE
ΔE: độ biến thiên động năng của cơ hệ trong thời gian (t0,t)
- Lực tác dụng lên máy gồm hai loại
Lực cản: lực cản kỹ thuật, lực ma sát, trọng lượng các khâu, …→ Ac
Lực phát động: lực phát động của động cơ → Ad > 0
- Tổng công tác dụng lên máy A = Ad + Ac
- Các thông số ΔE, Ad, Ac được tính theo
+ Thông số động học và động lực học máy (kích thước, khối lượng, moment
quán tính các khâu, …)
+ Vận tốc các khâu
+ Lực tác dụng lên máy
→ Xác định biểu thức tính Ad, Ac, ΔE
$2. Phương trình chuyển động máy
I. Phương trình động năng
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.04
- Công suất tức thời của lực phát động
11 ωω dd
d MM
dt
dA
N ===
- Công của lực phát động trong thời gian (t0, t)
lực phát động đặt trên khâu dẫn
vận tốc góc khâu dẫn
dM
1ω
∫∫ ==
t
t
d
t
t
d dtMdtNA
00
1ω ∫=
ϕ
ϕ
ϕ
0
dM d
lực phát động đặt trên khâu dẫnϕ )(),( 00 tt ϕϕϕϕ ==
I. Phương trình động năng
1. Tính công lực phát động Ad
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.05
- Công suất tức thời của lực cản lên khâu thứ k
- Công của lực cản trong thời gian (t0, t)
kkkkk VPMN += ω
lực cản và moment cản tác động lên khâu thứ k
vận tốc điểm đặt lực và vận tốc góc khâu thứ k
kk MP ,
kkV ω, kP
- Công suất tức thời của tất cả các lực cản tác dụng lên máy
∑ ∑ +==
k k
kkkkkc VPMNN )( ω
∫∑∫ +==
t
t k
kkkk
t
t
cc dtVPMdtNA
00
)( ω
I. Phương trình động năng
2. Tính công lực cản Ac
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.06
- Động năng của khâu thứ k
- Độ biến thiên động năng trong thời gian (t0, t)
- Động năng của máy
22
2
1
2
1
kkSkk JVmE k ω+=
khối luợng và moment quán tính của khâu thứ k
vận tốc trọng tâm và gia tốc góc khâu thứ k
kk Jm ,
kSk
V ω,
∑∑
+==
k
kkSk
k
k JVmEE k
22
2
1
2
1
ω
∑ +=∆
k
kkSk JVmE k
ϕ
ϕ
ω
0
)(
2
1 22
I. Phương trình động năng
3. Tính độ biến thiên động năng ∆E
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.07
- Phương trình động năng máy
I. Phương trình động năng
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.08
∫∑ +=
t
t k
kkkkc dtVPMA
0
)( ω ϕ
ωω
ωϕ
ϕ
d
V
PM
k
k
k
k
k∫∑
+=
0
11
dt
V
PM
t
t k
k
k
k
k 1
11
0
ω
ωω
ω
∫∑
+=
→ Có thể thay thế tất cả các lực cản, moment cản tác dụng lên các khâu của
máy bằng một moment cản thay thế, Mc, đặt trên khâu dẫn, giá trị của Mc
được tính theo công thức
- Biểu thức tính công cản được viết lại sử dụng moment cản thay thế
∫=
ϕ
ϕ
ϕ
0
dMA cc
- Các giá trị và chỉ phụ thuộc vào vị trí của cơ cấu
1ω
ωk
1ω
kV
II. Đại lượng thay thế - khâu thay thế
1. Moment cản thay thế
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.09
→ Có thể thay thế tất cả các khối lượng, moment quán tính của tất cả các khâu
trên máy bằng một moment quán tính thay thế, J, đặt trên khâu dẫn, giá trị
của J được tính theo công thức
- Động năng của máy được viết lại sử dụng moment quán tính thay thế
( )∑ +=
k
kkSk JVmE k
22
2
1
ω ∑
+
=
k
k
k
S
k J
V
m k 21
2
1
2
12
1
ω
ω
ω
ω
2
1
2
1
ωJE =
II. Đại lượng thay thế - khâu thay thế
2. Moment quán tính thay thế
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.10
- Phương trình động năng máy được viết lại sử dụng các đại lượng thay thế
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ωϕϕ
0
00
2
1
2
1
JdMdM cd =+ ∫∫
- Phương trình trên là phương trình động năng của khâu dẫn có moment quán
tính J, chịu các lực tác dụng Md, Mc và quay với vận tốc góc là ω1
→ Để xác định chuyển động thực của máy (đối với máy có 1 bậc tự do), ta chỉ
cần xác định chuyển động thực của khâu dẫn bằng cách thu gọn các đại
lượng: lực cản, moment quán tính của tất cả các khâu về đặt trên khâu dẫn
và viết phương trình động năng của khâu dẫn với các đại lượng thay thế này
- Có thể thay thế các lực cản, lực phát động, moment quán tính, khối lượng
các khâu bằng các đại lượng thay thế đặt trên một khâu bất kỳ. Khâu mà
trên đó đặt các đại lượng thay thế, gọi là khâu thay thế. Thông thường, khâu
dẫn được chọn làm khâu thay thế
- Từ chuyển động thực của khâu dẫn → xác định chuyển động thực của máy
II. Đại lượng thay thế - khâu thay thế
3. Khâu thay thế
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.11
- Cho cơ cấu như hình vẽ
+ moment quán tính khâu 2 là J2
+ khối lượng khâu 2 và 3 là m2 và m3
+ khâu 2, 3 chịu tác dụng của moment M2, lực P3
→ Tính Mc, J thay thế đặt trên khâu dẫn
II. Đại lượng thay thế - khâu thay thế
4. Ví dụ
AS ≡1
B
C
2M
2G
r
3P
r
2S
2ω
Cv
r
1ω
321
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.12
II. Đại lượng thay thế - khâu thay thế
4. Ví dụ
∑
+=
k
k
k
k
kc
V
PMM
11 ωω
ω
∑
+
=
k
k
k
S
k J
V
mJ k
2
1
2
1 ω
ω
ω
++
+=
1
3
1
3
1
2
1
2
2
2
ωωωω
ω CCS VP
V
G
V
GM
2
1
3
2
1
2
2
2
1
2
2
+
+
=
ωω
ω
ω
CS VmJ
V
m
AS ≡1
B
C
2M
2G
r
3P
r
2S
2ω
Cv
r
1ω
321
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.13
II. Đại lượng thay thế - khâu thay thế
4. Ví dụ
AS ≡1
B
C
2M
2G
r
3P
r
2S
2ω
Cv
r
1ω
321
α
p
b
c
2s
Bv
r
Cv
r
2G
r
BC⊥
AB⊥
AB
B
BC
CB
l
V
l
V
=
1
2
ω
ω
2
3
2
2
2
2
2
3
2
22 cos
+
+
=
++−=
AB
BC
AB
AB
ABAB
BC
AB
c
l
pb
cb
m
l
l
pb
bc
Jl
pb
ps
mJ
l
pb
pc
Pl
pb
ps
G
l
l
pb
bc
MM α
ABv
vS
lpb
psV
/
2
1
2
µ
µ
ω
=
BCv
ABv
pbl
bcl
µ
µ
=
BC
AB
l
l
pb
bc
=
ABv
vC
lpb
pcV
/1 µ
µ
ω
=
ABl
pb
ps2=
ABl
pb
cb
=
??
//
1ωAB
CBBC
l
BCABAC
vvv
⊥⊥
+=
rrr
$2. Phương trình chuyển động máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.14
- Phương trình động năng máy
III. Phương trình moment
$2. Phương trình chuyển động máy
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ωϕωϕϕ
0
0
0
00
2
1
2
1
2
1
)(
2
1
JdMMJdMdM cdcd =+⇒=+ ∫∫∫
- Đạo hàm hai vế phương trình trên → phương trình chuyển động máy dưới
dạng vi phân (phương trình moment)
dt
d
J
d
dJ
MM cd
12
1
2
1 ω
ϕ
ω +=+
- Việc giải bài toán chuyển động thực bằng phương trình moment nói chung
phức tạp hơn khi dùng phương trình động năng. Tuy nhiên, trong một số
trường hợp đặc biệt, bài toán giải quyết bằng phương trình moment dễ dàng
hơn
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.15
- Khi máy hoạt động, vận tốc máy nói chung biến thiên, ta phân biệt các chế độ
chuyển động sau
+ Chuyển động không bình ổn: vận tốc máy biến thên không có chu kỳ
+ Chuyển động bình ổn: vận tốc máy biến thiên có chu kỳ
I. Chế độ chuyển động máy
$3. Chuyển động thực của máy
ϕ
1ω
Khôûi ñoäng Laøm vieäc Taét maùy
- Nói chung, giai đoạn chuyển động bình ổn chính là giai đoạn máy làm việc, còn
giai đoạn không bình ổn ứng với lúc khởi động máy hay tắt máy
- Trong giai đoạn máy chuyển động bình ổn, sau một thời gian Tω hay sau một
góc quay ϕω của khâu dẫn, vận tốc của máy lại trở về trị số ban đầu
- Tω và ϕω gọi là chu kỳ động lực học của máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.16
1. Chế độ chuyển động bình ổn
I. Chế độ chuyển động máy
$3. Chuyển động thực của máy
→ Máy chuyển động không đều nhưng vẫn có thể bình ổn sau mỗi chu kỳ
động lực học φω nếu
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ωϕ
0
0
2
1
2
1
)( JdMM cd =+∫ ∫ ++=⇒
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕω
ϕ
ϕ
ϕω
0
)(
)(
2
)(
)(
)(
)( 0
2
1
0
1 dMM
JJ
J
cd
)()(
0)( 011
0
ϕωϕω
ϕ
ϕ
ϕ
=⇒
=+
=
∫ dMM
constJ
cd
)()(
0)( 011
0
ϕωϕω
ϕ
ϕ
ϕ
≠⇒
≠+
≠
∫ dMM
constJ
cd
0)(,1
)(
)( 0
0
0
0 =+=
+
∫
+ ωφϕ
ϕ
ω ϕ
ϕ
φϕ
dMM
J
J
cd
→ Máy chuyển động bình ổn với vận tốc đều
-
-
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.17
2. Chế độ chuyển động không bình ổn
I. Chế độ chuyển động máy
$3. Chuyển động thực của máy
),(
),2,1(0)(
),2,1()()(
0
00
A
m
cd
bscnn
mdMM
nnJJ
A φφφ
ϕ
φϕϕ
ω
φϕ
ϕ
=⇒
==+
=+=
∫
+
L
L
Chu kỳ động học φ
Chu kỳ lực học (chu kỳ công) φA
1. Chế độ chuyển động bình ổn
Chu kỳ động lực học φω
Ad > Ac → Máy chuyển động nhanh dần
Ad < Ac → Máy chuyển động chậm dần
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.18
II. Xác định vận tốc thực của khâu dẫn
$3. Chuyển động thực của máy
- Phương trình động năng có thể viết dưới dạng
++= ∫
ϕ
ϕ
ϕ
ϕω
ϕ
ϕ
ϕω
0
)(
2
)(
)(
)(
2
)( 0
2
1
01 dMMJ
J
cd
)(
)(
2)(1 ϕ
ϕ
ϕω
J
E
=⇒
)()()( 00 ϕϕϕ EEE ∆+=
∫ +=∆
=
ϕ
ϕ
ϕϕ
ϕωϕϕ
0
)()(
)()(
2
1
)(
0
0
2
100
dMME
JE
cd
trong đó
- Các hàm cho dưới dạng giải tích, bảng số hay đồ thị)(),(),( ϕϕϕ JMM cd
→ Để xác định ta đi xác định các đại lượng)(1 ϕω )(),(),( ϕϕϕ JMM cd
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.19
II. Xác định vận tốc thực của khâu dẫn
$3. Chuyển động thực của máy
1. Phương pháp số
- Biểu thức tính vận tốc trên có thể viết lại dưới dạng
)]()([
)(
2
)(
)(
2
)(
)(
)(
2
)(
1
11
2
1
1
11
1
ii
i
i
cd
i
i
i
i
EE
J
dMMJ
J
i
i
ϕϕ
ϕ
ϕω
ϕ
ϕω
ϕ
ϕ
ϕω
ϕ
ϕ
∆+=
++=
+
+
+
+ ∫
+
hay
))](()([
2
1
)()(
)()(
2
1
)(
11
2
1
1
iiii
cdi
iii
MM
dMME
JE
i
i
ϕϕϕϕ
ϕϕ
ϕωϕϕ
ϕ
ϕ
−+≈
+=∆
=
++
∫
+
cd MMM +=
)( iM ϕ
)( 1+iM ϕ
iϕ 1+iϕ ϕ
trong đó
)( 11 ϕω )( 21 ϕω )(1 nϕω )(1 mϕω )( 11 ϕω
1E 2E nE mE 1E
1E∆ 2E∆ nE∆ mE∆ 1E∆
1M 2M nM 1M 1M
1dM 2dM dnM 1dM 1dM
1cM 2cM cnM 1cM 1cM
1J 2J 1JJn = mJ 1J
1ω
1ϕ 2ϕ φϕϕ += 1n
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
Am φϕϕ += 1
L
L
L
L
L
L
L
L
ωφϕϕ += 1n
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.20
II. Xác định vận tốc thực của khâu dẫn
$3. Chuyển động thực của máy
1. Phương pháp số
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.21
II. Xác định vận tốc thực của khâu dẫn
$3. Chuyển động thực của máy
2. Phương pháp đồ thị
- Xây dựng đồ thị )(),(),( ϕϕϕ dc MMJ
- Cộng đồ thị )()()( ϕϕϕ cd MMM +=
- Tích phân đồ thị → đồ thị → đồ thị)(ϕM )(ϕE∆ )(ϕE
)(ϕE- Xây dựng đồ thị (đường cong Wittenbauer) từ đồ thị và đồ thị)(JE )(ϕJ
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.22
II. Xác định vận tốc thực của khâu dẫn
$3. Chuyển động thực của máy
2. Phương pháp đồ thị
1 20 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
01 20 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19
2
5
6
9
10
13
14
18
ϕ
ϕ
)( EE µ
)( JJ
)( EE µ
)( MM µ
)(ϕdM
)(ϕcM−
)(ϕM
1
7 15
maxψ
minψ
4
812
16
3
11
17
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.23
II. Xác định vận tốc thực của khâu dẫn
$3. Chuyển động thực của máy
2. Phương pháp đồ thị
)( EE µ
)( JJ
maxψ
minψ
kψ
kJ
K
kE
O
- Từ đường cong Wittenbauer xác định vận tốc ω1 như sau
+ Tại φ = φk, động năng và moment
quán tính của máy có giá trị
Ek = E(ϕk)
Jk = J(ϕk)
xác định bởi điểm K trên đường cong
E
J
k
k
J
k
E
k
k
k
k
J
E
J
E
OJ
OE
µ
µ
ϕ
ϕ
µϕ
µϕ
ψ
)(
)(
/)(
/)(
tan ===
k
J
E
k
k
kk
J
E
k
k
J
E
J
E
ψ
µ
µ
ϕ
ϕ
ϕωψ
µ
µ
ϕ
ϕ
tan2
)(
)(
2)(tan
)(
)(
1 ==⇒=+ Do đó
- Trường hợp tổng quát, đường cong E(J) bao gồm 3 giai đoạn: khởi động,
chuyển động bình ổn và tắt máy. Trong giai đoạn bình ổn, ψ biến thiên giữa
ψmax và ψ min → vận tốc máy biến thiên trong khoảng max1min1 ωω ÷
+ Gọi , ta có),( OKOJk ∠=ψ
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.24
I. Hệ số không đều của vận tốc
$4. Làm đều chuyển động máy
- Từ phương trình chuyển động máy
dt
d
J
d
dJ
MM cd
12
1
2
1 ω
ϕ
ω +=+
J
d
dJ
MM
dt
d
cd ϕ
ω
ω
ε
2
1
1
1
2
1
−+
==⇒
- Để máy chuyển động đều 01 =ε 0
2
1 2
1 =−+⇒ ϕ
ω
d
dJ
MM cd
- Điều kiện trên không thể thực hiện được trên thực tế → trong giai đoạn chuyển
động bình ổn, vận tốc máy dao động trong khoảng max1min1 ωω ÷
- Để đánh giá độ chuyển động không đều của máy→ dùng hệ số chuyển động
không đều δ
2
, min1max1min1max1
ωω
ω
ω
ωω
δ
+
≡
−
≡ tb
tb
- Hệ số chuyển động không đều δ được quy định tiêu chuẩn cho từng loại máy,
ví dụ, máy nông nghiệp [δ ] = 1/5÷1/150, máy bơm [δ ] = 1/5÷1/30, máy công cụ
[δ ] = 1/20÷1/150, …
2
][][][][
][ min1max1min1max1
ωω
ω
ω
ωω
δ
+
=
−
= tb
tb
±=
2
][
1][ minmax/1
δ
ωω tb
- Khi đó
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.25
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
1. Biện pháp làm đều
)(0 ϕJJJ +=
phần cố định phần thay đổi theo φ
- J phụ thuộc vị trí cơ cấu
ϕ
ϕ
ϕ
ϕϕ d
dJ
JJ
d
d
d
dJ )(
)]([ 0 =+=
)(
)(
2
1
0
2
1
1 ϕ
ϕ
ϕ
ω
ε
JJ
d
dJ
MM cd
+
−+
=⇒
- Do đó
- Giảm ε1 bằng cách tăng phần cố định của moment quán tính
- Tăng J0 bằng cách lắp một khối lượng phụ gọi là bánh đà, Jd, lên
+ khâu dẫn, hoặc
+ khâu có tỉ số truyền với khâu dẫn không đổi
- Bánh đà có tác dụng tích trữ năng lượng khi Ad > Ac và giải phóng năng
lượng khi Ad < Ac, nhờ đó điều hoà việc phân phối năng lượng trong các giai
đoạn chuyển động khác nhau của một chu kỳ động lực học máy
- Jd càng lớn càng có tác dụng tốt nhưng không thể quá lớn
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.26
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
1. Biện pháp làm đều
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.27
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
1. Biện pháp làm đều
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.28
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
2. Xác định Jd bằng phương pháp đồ thị
Bài toán: Cho thông số động học, động lực học và các chế độ làm việc của máy
Xác định Jd cần thiết để đảm bảo giá trị [δ ] yêu cầu
Trường hợp tổng quát: Giả thiết máy chuyển động bình ổn, sau khi lắp bánh đà
)( EE µ
)( JJ
maxψ
O
)( JJ µ′
)( EE µ′
O′
dJ
a
b
P
minψ
minψ ′
maxψ ′
- dạng đường cong E=E(J) không
thay đổi, chỉ có hệ trục tọa độ
chuyển dịch một đoạn δ E và δ J
với δ J = Jd
])[1(][
2
][
1][
22
minmax/1
minmax/1
δωω
δ
ωω
±≈′
±=′
tb
tb
- J(ϕ) và E(ϕ) tăng lên một lượng
δ E và δ J hằng số
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.29
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
2. Xác định Jd bằng phương pháp đồ thị
)( EE µ
)( JJ
maxψ
O
)( JJ µ′
)( EE µ′
O′
dJ
a
b
P
minψ
minψ ′
maxψ ′
k
J
Ek ψ
µ
µ
ϕω tan2)(1 = )(
2
tan 21
k
E
Jk ϕω
µ
µ
ψ =⇒Từ biểu thức vận tốc
])[1(
2
][
2
tan
2
2
minmax/1minmax/
δω
µ
µ
ω
µ
µ
ψ
±=
′=′
tb
E
J
E
J⇒
)tan(tan minmax ψψ ′−′′=
−=
PO
PbPaab
minmax tantan ψψ
µ
µ
′−′
=′=⇒ JJd
ab
POJ
Nếu lắp trên khâu x có tỉ số truyền cố định đối với khâu dẫn
2
1
=
x
d
x
d JJ ω
ω
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.30
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
2. Xác định Jd bằng phương pháp đồ thị
Trường hợp moment quán tính thay thế của cơ cấu là hằng số
2
min10
2
max10max ])[(
2
1
])[(
2
1
ωω ′+−′+=∆ dd JJJJE
])[1(][ 22minmax/1 δωω ±≈′ tbvới
- Biến thiên động năng cực đại sau khi lắp bánh đà
02
max
][
J
E
J
tb
d −
∆
=⇒
δω
- Công thức trên dùng để xác định bánh đà đảm bảo yêu cầu làm việc của máy
hay kiểm nghiệm điều kiện làm việc của máy khi chọn trước bánh đà
∫ +=∆
max
min
)(max
ϕ
ϕ
ϕdMME cd
- Gọi ϕmax/min là vị trí khâu dẫn khi đạt vận tốc ωmax/min, ∆Emax được tính như sau
)(ϕdM
)(ϕcM−
ϕ
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.31
II. Làm đều chuyển động máy
$4. Làm đều chuyển động máy
2. Xác định Jd bằng phương pháp đồ thị
Ví dụ: Xác định Jd đặt trên trục chính của máy tiện
có Jtt = const, moment động cơM = const,
tiện vật có bán kính r như hình vẽ, lực cắt
F = const, cho trước ωtb, [δ ]
- Moment cản1ω
r
F
r
M
ϕ0
6
pi
pi2
6
pi
2
3pi
cM−
dM
Fr
Fr
6
5
=
0
Fr
M c
khi dao cắt chi tiết
khi dao không cắt chi tiết
- Máy chuyển động bình ổn,
ωφcd
AA =
+=
62
3
2
pipi
pi cd MM
FrE
4
max
pi
=∆ tt
tb
d J
Fr
J −=⇒
][4
2 δω
pi
- Biến thiên động năng cực đại
FrM d
6
5
=⇒
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.32
- Việc làm đều chuyển động máy như đã xét chỉ có ý nghĩa khi chế độ chuyển
động của máy ổn định, tức công động và công cản phải bằng nhau sau mỗi chu
kỳ động lực học Ad = Ac
$5. Tiết chế chuyển động máy
I. Khái niệm
- Khi máy làm việc, chế độ tải trọng của máy thay đổi, tức có sự mất cân bằng
giữa Ad và Ac. Để đảm bảo máy chuyển động ổn định, cần phải hiệu chỉnh Ad
mỗi khi có sự thay đổi Ac. Đây là nội dung của việc tiết chế chuyển động máy
- Như vậy, tiết chế chuyển động máy là duy trì sự cân bằng giữa Ad và Ac để
máy chuyển động bình ổn
- Để tiết chế chuyển động máy, ta dùng cơ cấu tiết chế
- Cơ cấu tiết chế có nhiệm vụ
+ phát hiện ra sự thay đổi của tải trọng (Ac)
+ hiệu chỉnh Ad tương ứng cho phù hợp với chế độ tải trọng mới
- Có nhiều loại cơ cấu tiết chế: điện, điện tử cơ khí, …
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.33
$5. Tiết chế chuyển động máy
II. Cơ cấu tiết chế ly tâm
1. Cơ cấu tiết chế ly tâm kiểu trực tiếp
- Nguyên lý làm việc
- Nhược điểm
+ không nhạy đối với các tín hiệu
thay đổi nhỏ
+ tồn tại sai số tĩnh
0≠−′=∆ oo ωωω
→ cơ cấu tiết chế ly tâm kiểu gián tiếp
v
r
oω
A A
AP
r
AP
r
AG
v
AG
v
B B
O
O
k k
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 6.34
$5. Tiết chế chuyển động máy
II. Cơ cấu tiết chế ly tâm
1. Cơ cấu tiết chế ly tâm kiểu gián tiếp
- Nguyên lý làm việc
- Ưu điểm
+ không tồn tại sai số tĩnh
0=−′=∆ oo ωωω
oω
A A
B B
O
O
k k
v
r
- Nhược điểm
+ đáp ứng nhanh đối với các tín
hiệu thay đổi nhỏ
+ vận tốc góc sau khi hiệu chỉnh
dao động liên tục
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- C.06 Chuyen dong thuc va dieu chinh chuyen dong may.pdf