Bài giảng môn nguyên lý máy - Chương 2

PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU2.1. NỘI DUNG, Ý NGHĨA VÀ PHƯƠNG PHÁP1. NỘI DUNG Phân tích động học cơ cấu là nghiên cứu qui luật chuyển động của cơ cấu khi cho trước lược đồ động của cơ cấu và qui luật chuyển động của khâu dẫn. Cụ thể ta phải giải 3 bài toán sau: Bài toán vị trí: Xác định vị trí các điểm trên cơ cấu tại từng vị trí nhất định của khâu dẫn và quĩ đạo các điểm trên cơ cấu trong quá trình cơ cấu chuyển động. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn nguyên lý máy - Chương 2Baøi giaûng NGUYEÂN LYÙ MAÙY Chöông 2: Phaân tích ñoäng hoïc cô caáuChöông 2 PHAÂN TÍCH ÑOÄNG HOÏC CÔ CAÁU2.1. NOÄI DUNG, YÙ NGHÓA VAØ PHÖÔNG PHAÙP1. NOÄI DUNG Phaân tích ñoäng hoïc cô caáu laø nghieân cöùu qui luaät chuyeån ñoäng cuûa cô caáu khi cho tröôùclöôïc ñoà ñoäng cuûa cô caáu vaø qui luaät chuyeån ñoäng cuûa khaâu daãn. Cuï theå ta phaûi giaûi 3 baøi toaùn sau: Baøi toaùn vò trí: Xaùc ñònh vò trí caùc ñieåm treân cô caáu taïi töøng vò trí nhaát ñònh cuûa khaâu daãn vaø quó ñaïo caùc ñieåm treân cô caáu trong quaù trình cô caáu chuyeån ñoäng. Baøi toaùn vaän toác: Xaùc ñònh vaän toác caùc ñieåm treân khaâu, vaän toác goùc caùc khaâu taïi töøng vò trí vaø qui luaät vaän toác caùc ñieåm treân khaâu, vaän toác goùc caùc khaâu khi cô caáu chuyeån ñoäng. Baøi toaùn gia toác: Xaùc ñònh gia toác caùc ñieåm treân khaâu, gia toác goùc caùc khaâu taïi töøng vò trí vaø qui luaät gia toác caùc ñieåm treân khaâu, gia toác goùc caùc khaâu khi cô caáu chuyeån ñoäng. Khi nghieân cöùu ñoäng hoïc cô caáu ta khoâng ñeá yù ñeán nguyeân nhaân cuûa chuyeån ñoäng vaø giaû thieát khaâu daãn chuyeån ñoäng ñeàu. Trong 3 baøi toaùn ñoäng hoïc treân thì baøi toaùn tröôùc laø cô sôû ñeå giaûi baøi toaùn sau.2. YÙ NGHÓA Phaân tích ñoäng hoïc coù nhieàu yù nghóa trong vieäc thieát keá maùy: Xaùc ñònh vò trí, quó tích caùc ñieåm giuùp cho vieäc thieát keá maùy nhö: söû duïng quó tích caùc ñieåm, phoái hôïp chuyeån ñoäng cuûa caùc boä phaän vôùi nhau ñeå hoaøn thaønh yeâu caàu, nhieäm vuï cuûa maùy ñaët ra; thieát keá voû maùy, caùc boä phaän che chaén cho maùy, boá trí khoâng gian laép ñaët maùy, … Vaän toác, gia toác laø nhöõng thoâng soá caàn thieát phaûn aùnh chaát löôïng laøm vieäc cuûa maùy nhö naêng suaát, toác ñoä, tính khoâng ñeàu, … Vaän toác duøng xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng ñoäng löïc hoïc nhö ñoäng naêng, coâng suaát, … ñeå tính toaùn naêng löôïng, laøm ñeàu chuyeån ñoäng maùy. Gia toác duøng tính löïc quaùn tính ñeå giaûi quyeát baøi toaùn aùp löïc khôùp ñoäng.3. PHÖÔNG PHAÙP Tuøy theo noäi dung, yeâu caàu cuûa töøng baøi toaùn, ta coù theå söû duïng caùc phöông phaùp khaùcnhau ñeå phaân tích ñoäng hoïc cô caáu: phöông phaùp giaûi tích, phöông phaùp ñoà thò vaø phöôngphaùp hoïa ñoà vector. Moãi phöông phaùp coù nhöõng öu vaø nhöôïc ñieåm rieâng nhö sau:Bm. Thieát keá maùy TS. Buøi Troïng Hieáu - 23 -Baøi giaûng NGUYEÂN LYÙ MAÙY Chöông 2: Phaân tích ñoäng hoïc cô caáu Phöông phaùp giaûi tích * Öu ñieåm: - Cho moái quan heä giöõa caùc ñaïi löôïng baèng bieåu thöùc giaûi tích neân deã daøng cho vieäc khaûo saùt baèng maùy tính. - Ñoä chính xaùc cao. * Nhöôïc ñieåm: vôùi moät soá cô caáu, bieåu thöùc giaûi tích raát phöùc taïp vaø khoù kieåm tra. Phöông phaùp ñoà thò * Öu ñieåm: ñôn giaûn, cuï theå, deã nhaän bieát vaø deã kieåm tra. * Nhöôïc ñieåm: - Thieáu tính chính xaùc do sai soá cuûa phöông phaùp döïng hình. - Keát quaû cho baèng ñoà thò bieåu dieãn quan heä giöõa moät ñaïi löôïng ñoäng hoïc theo moät thoâng soá nhaát ñònh (thöôøng laø vò trí khaâu daãn). Phöông phaùp hoïa ñoà vector * Öu ñieåm: ñôn giaûn, cuï theå, deã nhaän bieát vaø deã kieåm tra. * Nhöôïc ñieåm: - Thieáu tính chính xaùc do sai soá cuûa phöông phaùp döïng hình. - Keát quaû khoâng lieân tuïc, chæ cho keát quaû baèng soá ôû nhöõng vò trí rôøi raïc.2.2. PHAÂN TÍCH ÑOÄNG HOÏC CÔ CAÁU PHAÚNG BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI TÍCH1. TOÅNG QUAÙT- Khi cho tröôùc löôïc ñoà cô caáu, kích thöôùc ñoäng caùc khaâu vaø qui luaät chuyeån ñoäng cuûa khaâu daãn thì taïi moät vò trí cuûa cô caáu ta coù theå xaùc ñònh haøm soá bieåu dieãn vò trí hình hoïc cuûa baát kyø moät ñieåm naøo treân cô caáu. Haøm soá naøy cho ta quó tích cuûa ñieåm ñang xeùt khi cô caáu chuyeån ñoäng. Khaûo saùt haøm soá naøy ta coù ñöôïc vaän toác, gia toác cuûa ñieåm ñang xeùt.- Khaûo saùt hai ñieåm treân moät khaâu ta coù ñöôïc vaän toác, gia toác töông ñoái giöõa hai ñieåm ñoù; töø ñoù ta xaùc ñònh ñöôïc vaän toác goùc, gia toác goùc cuûa khaâu mang hai ñieåm treân.- Tuøy theo coâng cuï toaùn hoïc khi xaùc dònh vò trí caùc ñieåm treân cô caáu, ta chia phöông phaùp giaûi tích thaønh phöông phaùp löôïng giaùc, giaûi tích vector, ma traän, tenxô, … ÔÛ ñaây ta duøng phöông phaùp löôïng giaùc.2. VÍ DUÏ Cho cô caáu tay quay-con tröôït ...