Nội dung text 5-Bai tap NLM-CDT-De+Bai giai-8.2023-BAI GIANG-K.pdf
Bài giảng Nguyên lý máy, Lê Cung, Bộ môn Thiết kế máy-Hệ thống Công nghiệp-Khoa CKGT-Trường ĐHBK-ĐHĐN 8.2023 BÀI TẬP NGUYÊN LÝ MÁY CHƯƠNG 5: CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY Bài 1 : Cho cơ cấu như trên Hình 1. Cho biết : = 0,1 AB l m ; = 0 BAC 90 ; = 0 ABC 60 ; Lực và momen lực tác dụng lên các khâu: Khâu 1: M Nm 1 = 30 , Khâu 2: M Nm 2 = 7 , Khâu 3: P N C =1000 . Khối lượng các khâu: m m kg 2 3 = =10 (Trọng lượng khâu 2 và khâu 3: G G N 2 3 = =100 ) ; Momen quán tính đối với trục đi qua trong tâm các khâu: = 2 J kgm S2 0,0032 = 2 J kgm S3 0,0025 ; Trọng tâm S2 của khâu 2 nằm tại trung điểm của BC; Trọng tâm khâu 3: S3 = C. 1-Tính momen quán tính thay thế JT của tất cả các khâu về khâu dẫn 1. 2-Tính momen thay thế MT của các lực tác động lên cơ cấu về khâu dẫn 1. Bài 2 : Cho cơ cấu như trên Hình 2. Cho biết : = 0 1 90 ; = 0 3 30 . Khâu 3 chịu tác dụng của momen M3 = 200 Nm. 1-Vẽ họa đồ vận tốc của cơ cấu. 2-Tính momen thay thế MT của các lực tác động lên cơ cấu về khâu dẫn 1. Bài 3 (BT12-LPN) : Trong giai đoạn chuyển động bình ổn của máy, đồ thị E(JT) là một đoạn thẳng MN song song với trục E (Hình 3). Cho biết tọa độ điểm M(100mm, 50mm), MN=50mm, tỷ xích các trục E và JT lần lượt bằng = = 2 100 / ; 1 0 . / E J Joule mm kg m mm . Tính momen quán tính Jd của bánh đà (lắp trên khâu dẫn) sao cho hệ số không đều: = = 1 [ ] 20 . M3 3 ω1 φ1 φ3 Hình 2: 4 A C B 1 2 B 1 2 C = S3 A 3 4 ● S2 Hình 1 : PC G3 G2 M1 ω1 M2 Hình 3: N M JT [μJ] E [μE] ψmin ψmax Hình 4: I O
Bài giảng Nguyên lý máy, Lê Cung, Bộ môn Thiết kế máy-Hệ thống Công nghiệp-Khoa CKGT-Trường ĐHBK-ĐHĐN 8.2023 Bài 4 (BT137-TNH) Trong giai đoạn chuyển động bình ổn của máy (Hình 4), đồ thị động năng E biến đổi theo momen quán tính thay thế JT của máy có dạng một đường tròn bán kính R=20mm, tâm O có tọa độ x0=90mm, y0=80mm. Tỷ xích các trục của đồ thị E(J): = = 2 50 / ; 1 . / E J Nm mm kg m mm . Hãy khảo sát đặc điểm của chuyển thực của máy biểu thị qua đồ thị nói trên (vận tốc góc lớn nhất ω1max, vận tốc góc nhỏ nhất ωmin, vận tốc góc trung bình ωtb và hệ số không đều δ). Bài 5 (*) (BT8-LPN) Momen thay thế MC về khâu dẫn 1 của các lực cản tác động lên các khâu của máy biến thiên theo quy luật M Nm C =10sin [ ] với là góc quay của khâu dẫn. Momen cản thay MC chỉ tác động trong nửa vòng quay đầu của khâu dẫn (ứng với [0, ]), còn nửa vòng quay sau (ứng với [0, ]) : MC = 0. Momen động MD của động cơ đặt trên khâu dẫn 1 bằng hằng số: MĐ = hằng số. Momen quán tính thay thế về khâu dẫn của các khâu của cơ cấu bằng hằng số: = 2 2[ ] T J kgm . Xác định quy luật biến thiên vận tốc góc 1 ( ) của khâu dẫn nếu vận tốc góc ban đầu của chu kỳ chuyển động bình ổn bằng 1 ( 0) 10[ / ] = = rad s . Bài 6 (BT9-Trang 109-LPN): Xác định vận tốc góc lớn nhất và nhỏ nhất ( 1max và 1min ) của trục chính của máy và hệ số không đều của chuyển động khi chuyển động bình ổn. Momen cản thay thế MC trên trục sau một chu kỳ biến đổi như trên hình vẽ. Momen động thay thế là hằng số: MD = const. Momen quán tính thay thế = 2 J kgm T 4 là hằng số. Vận tốc góc của trục ở đầu chu kỳ chuyển động: − = 1 0 30 . s Bài 7 (BT139-TNH: Mômen các lực và mômen quán tính của máy thay thế tại trục A với chu kỳ chuyển động bình ổn là một vòng quay của trục. Mômen cản thay thế biến đổi theo đồ thị trên Hình 5, mômen động không đổi trong suốt chu kỳ; mômen quán tính thay thế = 2 J kgm 0,28 cũng không đổi. Tính khối lượng m của bánh đà có đường kính D=0,24m đặt vào trục A để đảm bảo hệ số không đều cho phép của chuyển động [ ] 0,04 = và vận tốc góc trung bình của trục − = 1 tb 25s . Hình 5:
Bài giảng Nguyên lý máy, Lê Cung, Bộ môn Thiết kế máy-Hệ thống Công nghiệp-Khoa CKGT-Trường ĐHBK-ĐHĐN 8.2023 Nếu vận tốc góc của trục động cơ là − = 1 250s truyền chuyển động đến trục A bằng các bánh răng. Hãy so sánh ưu nhược điểm của việc đặt bánh đà tại trục động cơ và tại trục A trong cùng một kết quả làm đều chuyển động trục A.
Bài giảng Nguyên lý máy, Lê Cung, Bộ môn Thiết kế máy-Hệ thống Công nghiệp-Khoa CKGT-Trường ĐHBK-ĐHĐN 8.2023 BÀI GIẢI BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THỰC: BÀI GIẢI BÀI 1 : = + = 2 2 1 1 1 n Si i i Si i T V J m J => = + + + 2 2 2 2 2 3 3 2 2 3 2 3 1 1 1 1 S S T S S V V J m m J J Với: 3 = 0 (Khâu 3 tịnh tiến); V V V C B S = = 2 ; 2 = 0 (Khâu 3 tịnh tiến tức thời). => = + 2 2 2 2 3 1 1 S C T V V J m m Mà: = = = = 2 1 1 1 1 1 C S B AB AB V V V l l => = + ( ) ( ) 2 2 10 0,1 10. 0,1 T J => = 2 J kgm T 0,2 = = + 1 1 1 n i i i i i MT V P M => = + + + + 2 3 1 2 2 3 1 2 1 1 1 1 1 C S S T C V V V M P G G M M Khâu 2 chuyển động tịnh tiến tức thời: V V V C B S = = 2 ; 2 = 0 ; G V 2 2 ⊥ S ; G V 3 ⊥ C Suy ra: = − + + + + 1 1 0 0 0 C T C V M P M => = − + = − + 1 1 1 1 .0,1 1000 30 C T C V M P M => = − + 100 30 MT => = −70[ ] M Nm T BÀI GIẢI BÀI 2 : Câu 1: Hoạ đồ vận tốc Ta có: V V V B B B B 3 2 3 2 = + với: V V AB B B 2 1 = ⊥ ; 2 1 1 = = . V V l B B AB ; V BC B3 ⊥ ; 3 3 = . V l B BC Vẽ hoạ đồ vận tốc như Hình 2. Câu 2: Tính momen thay thế MT B 1 2 C = S3 A 3 4 ● S2 Hình 1 : PC G3 G2 M1 ω1 M2 b1=b2 p M b3 3 3 ω1 φ1 φ3 Hình 2: 4 A C B 1 2