Bài tập môn Cơ học máy

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BÀI TẬP MÔN CƠ HỌC MÁY Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Giáo viên hướng dẫn:TS – PHẠM HOÀI THANH Học viên thực hiện: NGUYỄN THƯỢNG NHÂN ĐỖ KỲ VINH LÊ QUANG HUY HUẾ - 2013 Hình 1 :cơ cấu tay quay con lắc Tay quay OB = R = 0,1m BC = 0,4m ω = 2s-1 Câu 1/ Xác định bậc tự do cơ cấu phẳng: .Tính bậc tự do, xếp loại cơ cấu: Công thức tính bậc tự do của cơ cấu phẳng W = 3n- 2p5 - p4 + r +rth - wth Trong đó:  n _ số khâu động. n = 3.  P5 _ Số khớp loại 5 - Khâu 1 nối với giá bằmg khớp quay - Khâu 2 nối với khâu 1 bằng khớp quay - Khâu 2 nối với khâu 3 bằng khớp quay - Khâu 3 nối với giá bằng khớp trượt  Cả bốn khớp đều là khớp thấp loại 5 nên có p5 = 4.  p4 _ Số khớp loại 4. Cơ cấu không có khớp loại 4 nên p4 = 0.  r_ Số ràng buộc trùng, r = 0.  rth_ Số ràng buộc thừa, rth = 0.  Wth _ Số bậc tự do thừa, trong tất cả các khâu khi tham gia chuyển động đều làm thay đổi cấu hình của cơ cấu nên không có chuyển động thừa.  Vậy số bậc tự do: W = 3 3 - 2 4 - 0 + 0 + 0 - 0 = 1. Bậc tự do cơ cấu bằng 1. Câu 2/ Xác định hành trình con trượt. Do là cơ cấu tay quay con trượt chính tâm nên hành trình: S = 2r = 0,2m Câu 3/ Xác định và vẽ quỹ đạo điểm M trung điểm BC. Bằng phương pháp đồ thị: Chia vòng tròn tâm o bán kính r ra 12 phần bằng nhau mỗi phần tương ứng 1 góc 300. Đánh số thứ tự từ 1 đến 12 như hình vẽ theo chiều quay. Dựng hệ trục S0t. Trên trục hoành Ot chọn 12 khoảng bằng nhau bằng OL biểu diển một vòng quay của tay quay OB. Tỷ lệ xích họa đồ vị trí: (mm/mm) Vẽ vòng tròn tâm O bán kính OA = 10 mm, chia vòng tròn thành 12 phần bằng nhau, được xác định bởi mỗi điểm chia nên được các điểm tương ứng la: B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12. - Từ các điểm Bi làm tâm quay các cung tròn có bán kính là BC BC = lAB = 400 = 40(mm) l - Các cung này cắt theo phương trượt của con trượt C tại các điểm tương ứng là Ci. Tương ứng mỗi điểm Bi ta xác định các điểm Ci tương ứng. Nối các điểm Bi với Ci ta được vị trí của cơ cấu tại các góc quay OBiCi. - Vị trí trung điểm của khâu 2 là M2i được xác định: BiM2i = 0,5. BC = 0,5.400 = 200 (mm) - Nối các S2i bằng đường cong trơn ta được quỹ đạo của S2 trong chu kì chuyển động của cơ cấu. Bài toán vị trí cơ cấu của động cơ hai kì được xác định bởi 12 vị trí của khâu dẫn sau những khoả 6 trong một chu kì chuyển vị (một vòng quay của khâu dẫn  = 2π). Xác định quỹ đạo của các điểm S2 trong chu kì chuyển động của cơ cấu. Ta được hoạ đồ vị trí cơ cấu của động cơ hai kì như hình vẽ. y 0.1 0.2 B4 B5 B6 B7 O B3 B2 M5 M4 M3 M6 B1 M7 M8 C7 C5,9 C4,10 C6,8 M2 M1 C2,12 C3,11 C1 x M9 B8 B12 M10 M12 M11 B9 B11 B10 Hình 2: Quỷ đạo điểm M của cơ cấu tại 12 vị trí Ta dựng các tung độ điểm M tướng ứng với khoảng cách điểm M với trục Ox tại các vị trí 1,2,…12. Trên đồ thị SOt ta nối các điểm tung độ này lại ta được đường cong chuyển vị của điểm M Câu 4/ Xác định phương trình quỹ đạo và phương trình chuyển động của điểm M: Hình 3: cơ cấu tay quay con trượt Ta có 3 khâu OB, BC, OC Với các kích thước sau: OB= R = 0,1m BC =0,4 m Vậy trung điểm M có vị trí như sau { (1) Ta có đoạn BH có kích thước (2) Từ (1) và (2) Ta có: (*) (*) Là phương trình quỷ đạo của M. (1) Là phương trình chuyển động của M Tại vị trí khảo sát góc φ hoàn toàn xác định nên điểm M hoàn toàn xác định Câu 5/ Vẽ Hodograph của vận tốc điểm M: 5.2 Vẽ họa đồ vận tốc: Xét 1 vị trí bất kì của cơ cấu(hình 2.3) Trị số vận tốc góc của khâu 1 xác định theo công thức; ω1 =2 s-1 -xác định vận tốc điểm B: { ⃗ Hình 4: Họa đồ vận tốc ở vị trí bất kì ... - tailieumienphi.vn