Thuyết minh môn học: bộ môn nguyên lý máy

3. Hoạ đồ vận tốc : Ta lần lượt vẽ hoạ đồ vận tốc cho 9 vị trí với tỷ lệ xích mV = w1.mL Với w1= ==9,42 (rad/s) , mL = 0,001583 (m/mm) ® mV = 9,42.0,001583 = 0,014915 (m/smm) Xét khâu dẫn O1A : Tìm vận tốc điểm A1: VA= w1.LO1A= 9,42.0,095 = 0,8949(m/s) Vì khâu 1và khâu 2 được nối với nhau bằng khớp quay nên VA= VA ® Vậy vận tốc điểm A là : VA= 0,8949 (m/s) -Xét khâu AB (Khâu 2) : = + (1) Trong đó : -Véc tơ có phương^ với O1A , có chiều Î chiều quay của w1, Và có trị số VA= 0,8949 (m/s). - Véc tơ có phương ^ với O2B , có chiều Î chiều quay của w3, Và có trị số VB=VB=VB=w3.LOB( chưa biết). -Véc tơ có phương ^ với AB , có chiều Î chiều quay của w2, Và có trị số VBA =w2.LAB(chưa biết). Vởy phương trình (1) có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ vận tốc với p là gốc hoạ đồ. Xét chuyển động khâu BC (khâu 4) : =+ (2 Trong đó : -Véc tơ đã biết nhờ hoạ đồ vận tốc , trị số) VB = .mV (m/s). -Véc tơ có phương song song với phương trượt nằm ngang , có chiều Î chiều quay của w3 , trị số VC (chưa biết). -Véc tơ có phương ^ với BC , có chiều Î chiều quay của w4 , trị số VC/B = w4.LBC (chưa biết). Tương tự ta cũng giải phương trình véc tơ (2) bằng hoạ đồ vận tốc. + Cách vẽ : Lờy 1 điểm p bất kỳ làm mốc , từ p kẻ véc tơ pa biểu thị vận tốc điểm A : VA2 , từ đầu mút a ta kẻ đường thẳng t1 (t1^AB) , từ gốc p ta kẻ t2 (t2^O2B) . Hai đường thẳng t1 và t2 cắt nhau tại b, nối pb, đoạn pb chính là véc tơ biểu thị vận tốc điểm B2.Từ đầu mút b ta kẻ t3(t3^BC), từ p kẻ t4 theo phương ngang (phương ), đường thẳng t3´t4 tại c , nối pc ® véc tơ pc chính là véc tơ biểu thị vận tốc điểm C . Vận tốc trọng tâm S2 , S3 , S4 được xác định theo định lý đồng dạng : Tìm S4 : ==1 ®trên hoạ đồ vận tốc S4 nằm giữa đoạn bc. Nối pS4 ta được véc tơ biểu diễn vận tốc trung điểm khâu BC. Từ hoạ đồ ta có thể tính được vận tốc thực các điểm và các khâu bằng các biểu thức là: VB=mV.pb (m/s) ; VC=mV.pc (m/s) ; VBA=mV.ba (m/s) ; VCB=mV.bc(m/s) VS=mV.pS (m/s) ; w2= (rad/s) ; w3= (rad/s) ; w4=(rad/s) Bảng 3-1 : Trị số các đoạn biểu diễn vận tốc các điểm trên các khâu với tỷ lệ xích mV Vị trí 1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 pa (mm) 60 pb (mm) 122,35 62,71 13,57 12,55 13,6 20,6 36,94 51,61 67,04 pc (mm) 0 51,05 7,29 4,88 4,76 3,76 7,35 37,81 66,99 ab (mm) 111,59 115,48 67,62 60,14 58,44 50,53 35,53 27,8 37,64 bc (mm) 122,25 31,6 10,94 11,32 12,52 20,16 36,01 31,79 15,78 pS2 (mm) 78,56 20,79 27,37 31,22 32,23 37,07 45,83 54,21 60,77 pS4 (mm) 54,95 9,42 7,66 8,03 10,84 19,1 42,36 66,55 Bảng 3-2: Trị số vận tốc,vận tốc góc các điểm Vị trí VA (m/s) 0,895 VB (m/s) 1,84 0,94 0,203 0,19 0,204 0,309 0,554 0,774 1,006 VAB (m/s) 1,674 1,73 1,014 0,9 0,877 0,758 0,533 0,417 0,565 VBC (m/s) 1,84 0,474 1,164 0,17 0,188 0,3 0,54 0,477 0,237 VS (m/s) VS (m/s) VC (m/s) 0 0,766 0,109 0,07 0,0714 0,0564 0,11 0,567 1,005 w2 (rad/s) 15,93 16,46 9,65 8,56 8,34 7,2 5,07 3,07 5,38 w3 (rad/s) 22,65 11,57 2,5 2,3 2,5 3,8 2,82 9,53 12,38 w4 (rad/s) 2,06 0,69 1,69 0,25 0,27 0,43 0,78 0,69 0,34 2 B A 3 1 O2 4 C O1 a1º a2 p c4 º c5 b2º b3º b4 Hình 3-1 4. Hoạ đồ gia tốc : Từ hoạ đồ vận tốc và hoạ đồ chuyển vị ta đi giải bài toán gia tốc . a.Hoạ đồ gia tốc vị trí số 5 :+Xét khâu AB (khâu 2) ta có phương trình gia tốc : = + = + + = + Trong đó : phương !! O1A = = = Chiều từ A ® O1 Trị số aA = w12.LOA= (9,42)2.0,095 = 8,429958 » 8,43 (m/s2) phương !! O2B chiều từ B ® O2 Trị số aBn = w32.LOB = (2,5)2.0,08125 = 0,5078125 » 0,51 (m/s2) phương ^O2B chiều , trị số aBT = e3.LOB(chưa biết) phương !! AB chiều B ® A trị số anBA = w22.LAB = (8,34)2.0,10511 = 7,310989116 » 7,311 (m/s2) phương ^ AB chiều , trị số aTBA = e2.LAB (chưa biết). Như vậy hệ phương trình(3) có thể giải bằng phương pháp hoạ đồ gia tốc +Xét khâu BC (khâu 4) phương trình gia tốc : = + + (4) Ta có đã biết phương nằm ngang Chiều , trị số chưa biết phương !! CB chiều từ C® B trị số anC/B=w42.LBC=(0,27)2.0,690625=0,050346562»0,05(m/s2) phương ^ BC chiều , trị số chưa biết phương trình (4) còn 2 ẩn ® nên có thể giải bằng phương pháp hoạ đồ gia tốc. Cách dựng hoạ đồ (Minh hoạ trên Hình 4-1) Ta chọn tỷ lệ xích ma=w12.mL =9,422.0,001583 = 0,0468331 » 0,0468 (m/s2mm) Có : aA=aA= w12.LOA = w12.O1A.mL Mặt khác : aA=aA= pa1’.ma = pa2’.ma = pa1’.w12.mL = pa2’.w12.mL Hay: w12.O1A.mL= pa1’.w12.mL = pa2’.w12.mL Û O1A =.pa1’= .pa2’Û pa’ = pa1’ = pa2’ = 3O1A Þ đoạn biểu diễn gia tốc aAbằng 3 lần đoạn biểu diễn tay quay. Chọn p làm gốc dựng véc tơ pa’ = 3O1A biểu thị gia tốc A (pa’// O1A) , từ mút a’ ta dựng véc tơ biểu diễn gia tốc (a’n // AB) , từ mút n dựng t1(t1^a’n) : t1 là phương của gia tốc .Từ gốc p dựng véc tơ pn1 biểu diễn gia tốc nB (pn1 // O2B), từ mút n1 dựng t2(t2^O2B) . Hai đường thẳng t13 t2 tại b’, nối pb’ đây chính là đoạn biểu diễn véc tơ gia tốc aB . Từ b’dựng véc tơ b’n1 biểu diễn gia tốc anC/B (b’n1// BC), tù n2 kẻ đường t3 là phương của gia tốc (t3^BC) , từ p kẻ đường t4 theo phương ngang (phương của gia tốc C) . Hai đường t33t4 tại c’ , nối pc’ ta được véc tơ biểu diễn gia tốc aC . Bằng phương pháp đồng dạng ta xác định được đoạn biểu diễn gia tốc các trọng tâm S2 , S 3 , S4 : = ; = ; = Þ các điểm S2 , S 3 , S4 nằm giữa các đoạn a’b’, pb’, b’c’. Nối pS2 , pS3 , pS4 ta được đoạn biểu diễn gia tốc trọng tâm khâu AB , O2B , BC. Từ hoạ đồ ta có thể tính các giá trị gia tốc và gia tốc góc của các điểmvà các khâu bằng các công thức : aB=ma.pb’ ; aC=ma.pc’ ; aAB=ma.a’b’ ; aBC=ma.b’c’; aS=ma.pS2 aS=ma.pS4 ; aS=ma.pS3 ; e2= ; e3= ; e4= Tương tự như vị trí số 5 ta cũng vẽ được hoạ đồ gia tốc cho vị trí số 9(Hình 4-2). Bảng 4-1: Đoạn biểu diễn gia tốc các điểm trên các khâu Tại hai vị trí số 5 và số 9. Vị trí pa’ pb’ pc’ a’b’ b’c’ pS2 pS3 pS4 5 22,06 4,53 158,95 22,02 100,63 79,48 11,5 9 180 279,53 52,12 117,32 280,33 227,66 139,77 144,15 Bảng 4-2 : Biểu thị trị số thực của gia tốc các điểm và các khâu Vị trí aA aB aC aAB aBC aS aS aS e2 e3 e4 5 1,03 0,21 7,44 1,03 4,71 3,2 0,54 9 8,43 13,08 2,44 5,49 13,12 10,65 6,54 6,75 5. Đồ thị động học : Sau khi dựng hoạ đồ vị trí của máy ta đánh dấu hành trình của con trượt C ứng với các góc quay của tay quay (hoặc thời gian chuyển động) ta lập hệ trục toạ độ vuông góc mà trục tung biểu thị chuyển vị của con trượt C còn trục hoành biểu thị góc quay j hoặc thời gian t , đặt các khoảng cách C0C1 ; C0C2 ; C0C3…của con trượt kể từ vị trí biên trái theo tung độ cua các điểm mút C1 , C2 , C3… nối bằng 1 đường cong trơn ta được biểu đồ chuyển vị của con trượt . Tỷ lệ xích mS = mL= 0,001583 (m/mm) TRục hoành biểu thị thời gian t với tỷ lệ xích mt = Trong đó t là thời gian khâu dẫn quay 1 vòng t = = = = X là đoạn biểu diễn ta lấy x = 180 (mm) Vởy mt = = 0,003703703 (s/mm) 0,0037 (s/mm) Như vậy ta đã lập được biểu đồ chuyển vị SC = SC(t) của con trượt (Hình 5-1) Bằng phương pháp vi phân đồ thị từ đồ thị SC(t) ta được đồ thị VC(t) , ở đây ta chủ động lấy tỷ lệ xích mv’ = mV để tiện cho việc so sánh VF tại hoạ đồ vận tốc . mv’ = mV = 0,001583 (m/mm) Vậy H1 = = = = 28,66242 » 28,66 (mm) Cách vi phân đồ thị SC(t) để được đồ thị vận tốc được minh hoạ trên hình 5-1. Vi phân tiếp đồ thị vận tốc VC = VC(t) ta được đố thị gia tốc aC= aC(t). ở đây ta chọn H2 =20 (mm) và tính ra : ma = = = 0,20135 » 0,2 (m/s2mm) +Cách vi phân đồ thị : -Dưới đồ thị (SC - t ) ta đặt hệ trục toạ độ mà trục tung biểu thị vận tốc VC còn trục hoành vẫn là trục thời gian -Chọn 1 điểm P làm cực vi phân có PO1 = H1 = 28,66(mm). -Từ P kẻ các tia PI , PII , PIII … song song với các dây cung của đoạn tương ứng trên đường cong (SC - t ) , các tia này cắt trục O1VC cho ta các đoạn tỷ lệ thuận với vận tốc trung bình trong khoảng thời gian tương ứng . -Đặt các đoạn trên đây lên các đường tung độ kẻ từ trung điểm các đoạn tương ứng trên trục hoành . -Nối các điểm này lại bằng một đường cong trơn ta được biểu đồ vận tốc , với tỷ lệ xích m =0,0149 (m/smm). -Việc vẽ biểu đồ gia tốc ta cũng có thể tiến hành bằng cách vi đồ thị vận tốc như đã làm với đồ thị vận tốc 6. Phân tích động tĩnh học : Nội dung của bài toán phân tích động tĩnh học cơ cấu chính là đi xác dịnh áp lực tại các khớp động và tính mômen cân bằng trên khâu dẫn . Cơ sở để giải là nguyên lý Đa lăm be . Khi ta thêm vào các lực quán tính ta sẽ lập được phương trình cân bằng lực của các khâu , các cơ cấu và của máy . Dựa vào các phương trình cân bằng này , bằng phương pháp vẽ đa giác lực ta giải ra các lực chưa biết đó là áp lực tại các khớp động . Cuối cùng còn lại khâu dẫn ta sẽ tính được mômen cân bằng. Ta phân tích lực cho vị trí số 5 và vị trí số 9 Từ công thức đầu bài cho G = q.L với L là chiều dài thực các khâu ; q = 350 (N/m) Þ trọng lượng các khâu G1 = q.L1 = 350.0,095 = 33,25 (N) G2 = q.L2 = 350.0,10511 = 36,7885 (N) » 36,79 (N) G3 = q.L3 = 350.0,08125 = 28,4375 (N) » 28,44 (N) G4 = q.L4 = 350.0,690625 = 241,71875 (N) » 241,72 (N) G5 = 4.G4 = 4.241,72 = 966,88 (N) Mặt khác : G = m.g (lấy g = 10 m/s2) Þ Khối lượng các khâu : m1 = = = 3,325 (kg) m2 = = = 3,679 (kg) m3 = = = 2,844 (kg) m4 = = = 24,172 (kg) m5 = = = 96,688 (kg) Trọng lượng các khâu đặt tại trọng tâm của các khâu đó . a . Phân tích lực tại vị trí số 5 : -Khâu 1 (khâu O1A) : Khâu chuyển độngquay đều quanh trục cố định đi qua trọng tâm (trường hợp này Pqt = 0 và Mqt =o) . Do đó khâu chỉ có trọng lượng tác dụng lên . có điểm đặt tại trọng tâm khâu ,phương thẳng đứng , chiều hướng xuống và có trị số G1 =33,25 (N). -Khâu 2 (khâu AB) : Đây là khâu chuyển động song phẳng nên có thành phần ngoại lực là trọng lượng và lực quán tính . Trong đó : có điểm đặt tại trọng tâm của khâu , phương thẳng đứng , chiều từ trên xưống , và có trị số G2 = 36,79 (N). được xác định điểm đặt bằng cách xác định vị trí của tâm va đập K2 theo công thức : LAK= LAS + ( Với JS= .m2.LAB2 ; LAS= LAB ) Thay vào ta được LAK= LAB = = 0,07 (m) , vậy ta xác định được K2 Cách dựng : - Từ trọng tâm S2 ta kẻ đường thẳng t1 // pa’ - Từ tâm va đập K2 ta kẻ đường thẳng t2 // a’b’ Hai đường thẳng t1t2 tại T2 Þ T2 chính là điểm đặt của lực quán tính chính , Từ T2 kẻ t3 // pS’2, trên t3 dựng véc tơ có chiều ngược chiều với gia tốc và có trị số Pqt= m2.aS=3,679.4,71 = 17,32809 » 17,33 (N) -Khâu 3 (khâu O2B ) : Đây là khâu chuyển động quay không đều quanh ttrục O2. Do đó ngoại lực tác dụng lên khâu gồm trọng lượng và lực quán tính .Trong đó: điểm đặt tại trọng tâm của khâu Phương , chiều thẳng đứng xuống dưới Trị số G3 = 28,44 (N) Điểm đặt tại tâm va đập K3 Phương // aS, chiều ngược với chiều gia tốc aS Trị số Pqt= m3.aS= 2,844.3,72 = 10,57968 » 10,58 (N) Xác định tâm va đập K3 dưa vào công thức LOK= LOS+ Với LOS= LOB = 0,5.0,08125 = 0,040625 » 0,041(m) Tương tự như tìm vị trí K2 ta có LOK= LOB= 0,08125 = 0,054167 » 0,054 (m) -Khâu 4 (khâu BC ) : Đây là khâu chuyển động song phẳng do đó ngoại lực tác dụng lên khâu bao gồm trọng lượng và lực quán tính . Trong đó : Trọng lượng có điểm đặt tại trọng tâm S4 của khâu phương , chiều thẳng đứng xuống , trị số G4 = 241,72 (N). Lực quán tính (xác định tương tự như khâu 2) có phương // với pS(), chiều ngược chiều với aSvà có trị số Pqt= m4. aS= 24,172.0,54 = 13,05288 » 13,05 (N) Tìm điểm đặt T4 của lực quán tính : Tâm va đập K4 được xác định nhờ công thức LBK= LBS+ =LBC = .0,690625 = 0,46042 » 0,46 (m) Þ xác định được vị trí K4 . Từ S4 ta kẻ đường t1 // pb’() ,từ K4 kẻ đường t2 // b’c’(). Hai đường thẳng t1t2 tại T4Þ T4 chính là điểm đặt lực . -Khâu 5 (con trượt) : chuyển động tịnh tiến theo phương ngang do đó ngoại lực bao gồm trọng lượng và lực quán tính.Trọng lượng đặt tại trọng tâm khâu (C) phương , chiều thẳng đứng xuống dưới , trị số G5 = 966,88 (N) ; Lực quán tính có phương theo phương ngang , chiều Î chiều quay của w3 , trị số Pqt= m5.aC thay số Pqt= 96,688.0,21 = 20,30448 » 20,3 (N). Ngoài ra còn lực cản kỹ thuật PC = 1300 (N) Đặt các lực tác dụng vào các khâu tại các điểm tương ứng. Tách cơ cấu thành các nhóm Axua : (0,1) , (2,3) , (4,5) . Nhóm Axua 4-5 : Ta viết phương trình cân bằng cho 2 khâu : + + + + + + = 0 (1) = + Để tìm R ta tách riêng khâu 5 và lấy momen với điểm C ta được: å MC = R.LBC - Pqt.h2.mL – G4.h1.mL = 0 ® R= = = 128,93355 » 128,93 (N) Vậy phương trình cân bằng lực của nhóm 4-5 là : + + + + + + + = 0 Phương trình trên chỉ có 2 ẩn nên có thể giải được bằng phương pháp đa giác lực ( Hoạ đồ được minh hoạ trên bản vẽ A0) với tỷ lệ xích mP = 10 (N/mm). Cách vẽ : Từ 1 điểm a bất kỳ ta vẽ véc tơ biểu thị véc tơ lực ; từ đầu mút b ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực 4 ; từ đấu mút c kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút d ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút e kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ đầu mút f kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; Qua mút g kẻ t1 (t1//) , từ gốc a kẻ t2 ( t2//), hai đường thẳng t1 và t2 cắt nhau tại h ® ta được véc tơ biểu thị cho véc tơ lực , véc tơ biểu thị cho véctơ lực . Từ hoạ đồ ta tính được độ lớn thực của véctơ lực , bằng công thức : R05 = gh.mP = 115,44.10 = 1154,4 (N) R34 = ha.mP = 131,8.10 = 1318 (N) - Xét nhóm Axua 2-3 : Các lực tác dụng các khâu của nhóm gồm : . Trong đó xác định ở nhóm trước , các lực chưa biết . Phương trình cân bằng lực : (3) Ta có ; vậy phương trình 3 có thể viết lại là : (4) Tách riêng khâu 2 và khâu 3 và lấy mômen tại B cho từng khâu ta được : Khâu 2 : ®=(N) Khâu 3 : ® (N) Vởy phương trình 4 còn 2 ẩn nên có thể giải bằng phương pháp đa giác lực (trình bày trên bản vẽ A0) chọn tỷ lệ xích mP = 10 (N/mm) Trình tự cách vẽ như sau : từ điểm a bất kỳ vẽ véc tơ biểu thị véc tơ lực ; từ đầu mút b ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực 2 ; từ đấu mút c kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút d ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút e kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ đầu mút f kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ;từ mút g kẻ véc tơ biểu thị cho véctơ lực Qua mút h kẻ t1 (t1//) , từ gốc a kẻ t2 ( t2//), hai đường thẳng t1 và t2 cắt nhau tại i ® ta được véc tơ biểu thị cho véc tơ lực , véc tơ biểu thị cho véctơ lực . Từ hoạ đồ ta tính được độ lớn thực của véctơ lực bằng công thức : R03 = gi.mP = 124,83.10 = 1248,3 (N) R12 = ia.mP = 41,13.10 = 411,3 (N) Để xác định lực cân bằng ta xét sự cân bằng của khâu 1 a . Phân tích lực tại vị trí số 9 : -Khâu 1 (khâu O1A) : Khâu chuyển độngquay đều quanh trục cố định đi qua trọng tâm (trường hợp này Pqt = 0 và Mqt =o) . Do đó khâu chỉ có trọng lượng tác dụng lên . có điểm đặt tại trọng tâm khâu ,phương thẳng đứng , chiều hướng xuống và có trị số G1 =33,25 (N). -Khâu 2 (khâu AB) : Đây là khâu chuyển động song phẳng nên có thành phần ngoại lực là trọng lượng và lực quán tính . Trong đó : có điểm đặt tại trọng tâm của khâu , phương thẳng đứng , chiều từ trên xưống , và có trị số G2 = 36,79 (N). được xác định điểm đặt bằng cách xác định vị trí của tâm va đập K2 theo công thức : LAK= LAS + ( Với JS= .m2.LAB2 ; LAS= LAB ) Thay vào ta được LAK= LAB = = 0,07 (m) , vậy ta xác định được K2 Cách dựng : - Từ trọng tâm S2 ta kẻ đường thẳng t1 // pa’ - Từ tâm va đập K2 ta kẻ đường thẳng t2 // a’b’ Hai đường thẳng t1t2 tại T2 Þ T2 chính là điểm đặt của lực quán tính chính , Từ T2 kẻ t3 // pS’S,trên t3 dựng véc tơ có chiều ngược chiều với gia tốc và có trị số Pqt= m2.aS=3,679.10,65 = 39,18135 » 39,18(N) -Khâu 3 (khâu O2B ) : Đây là khâu chuyển động quay không đều quanh trục O2. Do đó ngoại lực tác dụng lên khâu gồm trọng lượng và lực quán tính .Trong đó: điểm đặt tại trọng tâm của khâu Phương , chiều thẳng đứng xuống dưới Trị số G3 = 28,44 (N) Điểm đặt tại tâm va đập K3 Phương // aS, chiều ngược với chiều gia tốc aS Trị số Pqt= m3.aS= 2,844.6,54 = 18,59976 » 18,6 (N) Xác định tâm va đập K3 :dựa vào công thức LOK= LOS+ Với LOS= LOB = 0,5.0,08125 = 0,040625 » 0,041(m) Tương tự như tìm vị trí K2 ta có LOK= LOB= 0,08125 = 0,054167 » 0,054 (m) -Khâu 4 (khâu BC ) : Đây là khâu chuyển động song phẳng do đó ngoại lực tác dụng lên khâu bao gồm trọng lượng và lực quán tính . Trong đó : Trọng lượng có điểm đặt tại trọng tâm S4 của khâu phương , chiều thẳng đứng xuống , trị số G4 = 241,72 (N). Lực quán tính (xác định tương tự như khâu 2) có phương // với pS(), chiều ngược chiều với aSvà có trị số Pqt= m4. aS= 24,172.6,75 = 163,161 » 163,16(N) Tìm điểm đặt T4 của lực quán tính : Tâm va đập K4 được xác định nhờ công thức LBK= LBS+ =LBC = .0,690625 = 0,46042 » 0,46 (m) Þ xác định được vị trí K4 . Từ S4 ta kẻ đường t1 // pb’() ,từ K4 kẻ đường t2 // b’c’(). Hai đường thẳng t1t2 tại T4Þ T4 chính là điểm đặt lực . -Khâu 5 (con trượt) : chuyển động tịnh tiến theo phương ngang do đó ngoại lực bao gồm trọng lượng và lực quán tính.Trọng lượngđặt tại trọng tâm khâu (C) phương , chiều thẳng đứng xuống dưới , trị số G5 = 966,88 (N) ; Lực quán tính có phương theo phương ngang , chiều Î chiều quay của w3 , trị số Pqt= m5.aC thay số Pqt= 96,688.2,44 = 235,91872 » 235,92(N). Ngoài ra còn lực cản kỹ thuật PC = 1300 (N) Đặt các lực tác dụng vào các khâu tại các điểm tương ứng. Tách cơ cấu thành các nhóm Axua : (0,1) , (2,3) , (4,5) . Nhóm Axua 4-5 : Ta viết phương trình cân bằng cho 2 khâu : + + + + + + = 0 (1) = + Để tìm R ta tách riêng khâu 5 và lấy momen với điểm C ta được: å MC = R.LBC + Pqt.h2.mL– G4.h1.mL = 0 ® R= = = 15,882538 » 15,9 (N) Vậy phương trình cân bằng lực của nhóm 4-5 là : + + + + + + + = 0 Phương trình trên chỉ có 2 ẩn nên có thể giải được bằng phương pháp đa giác lực ( Hoạ đồ được minh hoạ trên bản vẽ A0) với tỷ lệ xích mP = 10 (N/mm). Cách vẽ : Từ 1 điểm a bất kỳ ta vẽ véc tơ biểu thị véc tơ lực ; từ đầu mút b ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực 4 ; từ đấu mút c kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút d ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút e kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ đầu mút f kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; Qua mút g kẻ t1 (t1//) , từ gốc a kẻ t2 ( t2//), hai đường thẳng t1 và t2 cắt nhau tại h ® ta được véc tơ biểu thị cho véc tơ lực , véc tơ biểu thị cho véctơ lực . Từ hoạ đồ ta tính được độ lớn thực của véctơ lực , bằng công thức : R05 = gh.mP = 121,65.10 = 1216,5 (N) R34 = ha.mP = 158,64.10 = 1586,4 (N) - Xét nhóm Axua 2-3 : Các lực tác dụng các khâu của nhóm gồm : . Trong đó xác định ở nhóm trước , các lực chưa biết . Phương trình cân bằng lực : (3) Ta có ; vậy phương trình 3 có thể viết lại là : (4) Tách riêng khâu 2 và khâu 3 và lấy mômen tại B cho từng khâu ta được : Khâu 2 : ®=(N) Khâu 3 : ® (N) Vậy phương trình 4 còn 2 ẩn nên có thể giải bằng phương pháp đa giác lực (trình bày trên bản vẽ A0) chọn tỷ lệ xích mP = 5 (N/mm) Trình tự cách vẽ như sau : từ điểm a bất kỳ vẽ véc tơ biểu thị véc tơ lực ; từ đầu mút b ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực 2 ; từ đấu mút c kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút d ta kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ mút e kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ; từ đầu mút f kẻ véc tơ biểu thị cho véc tơ lực ;từ mút g kẻ véc tơ biểu thị cho véctơ lực Qua mút h kẻ t1 (t1//) , từ gốc a kẻ t2 ( t2//), hai đường thẳng t1 và t2 cắt nhau tại i ® ta được véc tơ biểu thị cho véc tơ lực , véc tơ biểu thị cho véctơ lực . Từ hoạ đồ ta tính được độ lớn thực của véctơ lực bằng công thức : R03 = gi.mP = 119,09.5 = 595,45 (N) R12 = ia.mP = 355,88.5 = 1779,4 (N) Để xác định lực cân bằng ta xét sự cân bằng của khâu 1 7 . Chuyển động thực của máy , xác định mômen quán tính bánh đà : Có nhiều phương pháp xác định chuyển động thực của máy ở đây ta dùng phương pháp đồ thị đường cong vít bao . a. Vẽ biểu đồ mômen cản thay thế : ( mômen cản thu gọn ) Mômen cản thay thế tại các vị trí được xác định theo công thức : Mctt = =