Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 6: Các chỉ tiêu chất lượng của máy - Trương Quang Trường
NGUYÊN LÝ MÁY
GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG
KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
Ths. Trương Quang Trường
Nguyên Lý Máy
Chꢀơng 6
CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LꢁỢNG CỦA MÁY
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 2 -
ĐẠI CƯƠNG
Các chỉ tiêu chất lꢀợng cơ bản:
1. Đều
2. ꢁn định
3. Cân bằng
4. Hiệu suất
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
I. LÀM ĐꢀU CHUYꢁN ĐꢂNG CỦA MÁY
1. Hệ số không đều
- Từ phương trình chuyển động máy
1 dJ
2
Md Mc 1
1 dJ d1
d
1
1
dt
2 d
2
Md Mc 1
J
2 d
dt
1 0 Md Mc 1
J
1 dJ
2
- Để máy chuyển động đều
0
2 d
- Điều kiện trên không thể thực hiện được trên thực tế trong giai đọan chuyển
1max 1min
động bình ổn, vận tốc máy dao động trong khoảng
- Để đánh giá độ chuyển động không đều của máy dùng hệ số chuyển động
1max 1min
1max 1min
không đều
,
tb
tb
2
- Hệ số chuyển động không đều
được quy định tiêu chuẩn cho từng lọai máy
, máy công cụ
máy bơm
1/ 201/150
ví dụ, máy nông nghiệp
1/ 51/150
1max 1min
1max 1min
- Khi đó
,
tb
,
1
1max/min
2
tb
tb
2
Ths. Trương Quang
I. LÀM ĐꢀU CHUYꢁN ĐꢂNG CỦA MÁY
2. Biện pháp làm đều chuyển động của máy
J J0
J
- J phụ thuộc vị trí cơ cấu
{
phan_co_dinh
phan_thay _doi_theo_
dJ
1
2
Md Mc 1
dJ
dJ d
2
d
- Do đó
J J
1
0
d
d
d
J J
0
- Giảm 1 bằng cách tăng phần cố định của moment quán tính
- Tăng
bằng cách lắp một khối lượng phụ gọi là bánh đà, lên
Jd
J0
+ khâu dẫn, hoặc
+ khâu có tỉ số truyền với khâu dẫn không đổi
- Bánh đà có tác dụng tích trữ năng lượng khi
và giải phóng năng lượng khi
c
A A
d
A Ac , nhờ đó điều hòa việc phân phối năng lượng trong các giai đọan chuyển
d
động khác nhau của một chu kỳ động lực học máy
càng lớn càng có tác dụng tốt nhưng không thể quá lớn
Jd
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 5 -
I. LÀM ĐꢀU CHUYꢁN ĐꢂNG CỦA MÁY
2. Biện pháp làm đều chuyển động của máy
hí – Công Nghệ
H Nông Lâm TPHCM
Ths. Trương Quang Trư
I. LÀM ĐꢀU CHUYꢁN ĐꢂNG CỦA MÁY
2. Biện pháp làm đều chuyển động của máy
I. LÀM ĐꢀU CHUYꢁN ĐꢂNG CỦA MÁY
2. Biện pháp làm đều chuyển động của máy
Ví dụ: Xác định mômen quán tính của bánh đà (thu về trục chính) của máy tiện. Cho
mômen động cơ Mđ là hằng số, máy tiện vật có bán kính r (tính bằng m) trong một góc
từ 0o đến 270o và từ 300o đến 330o với lực cắt F (tính bằng N) là hằng số. Cho tb, [],
mômen quán tính (thay thế về trục chính) của máy là Jo (tính bằng kgm2).
M
c
M
B
A
C
r
D
M
d
F
30
30
270
360
0
a)
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
b)
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 8 -
I. LÀM ĐꢀU CHUYꢁN ĐꢂNG CỦA MÁY
2. Biện pháp làm đều chuyển động của máy
Theo sơ đồ lực cắt như trên hình ta có:
khi dao tiếp xúc với vật gia công trong góc từ 0o đến 270o và từ 300o đến 330o
F.r
Mcản =
khi dao tiếp xúc với vật gia công ngoài góc trên đây
0
Ta có:
- Tổng công cản:
Fr(270 30)2
5
(J)
(J)
A
Fr.2
c
360
6
- Tổng công động: Ađ = Mđ.2
5
Để máy làm việc bình ổn: Ađ = Ac Mđ =
Fr
6
Trên hình vẽ ta thấy Emax được biểu diễn bằng diện tích hình ABCD nên ta có:
5
3
1
Fr
4
Emax
E Fr Fr 2
max
6
4
(kgm2)
Fr
4[
Mômen quán tính thay thế của bánh đà:
JM*
Jo
Jo
2
2
[
].tb
].tb
II. ĐIꢀU CHꢃNH Tꢄ ĐꢂNG CHUYꢁN ĐꢂNG MÁY
- Máy chuyển động bình ổn Ađ = Ac
- Ac thay đổi bất thường
chuyển động của máy mất bình ổn
Điều chỉnh tự động
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 10 -
II. ĐIꢀU CHꢃNH Tꢄ ĐꢂNG CHUYꢁN ĐꢂNG MÁY
1. Bꢅ điꢆỘ chꢇnh ly tâm trꢈc tiꢉp
I
R
2
Plt = m. .x
A
A
'
x
E
D
F
0
t
V
0
Khi tải trọng giảm, công cản Ac giảm, máy sẽ quay nhanh hơn, tăng, làm cho lực ly
tâm tăng, lực nâng của quả cầu sẽ lớn hơn lực hạ. Quả cầu nâng lên làm cho con trượt
D đi lên. Van V, qua hệ thống tay đòn, sẽ khép nhỏ lại, đóng bớt cửa nạp nhiên liệu vào
máy, làm cho Ađ giảm, để bảo đảm Ac= Ađ và cơ cấu điều chỉnh sẽ chuyển động bình ổn
với giá trị ’.
Ngược lại nếu A tăng, hệ thống điều chỉnh tự động này sẽ làm cho A tăng theo
c
đ
II. ĐIꢀU CHꢃNH Tꢄ ĐꢂNG CHUYꢁN ĐꢂNG MÁY
2. Bꢅ điꢆỘ chꢇnh ly tâm gián tiꢉp
I
o=0
R
A
A
E
o
o
x
D
C
F
a
0
0
t
d
e
* ꢂu điểm:
- Độ nhạy cao
c
b
A
- Sai số tĩnh của vận tốc góc = 0
* Nhꢀợc điểm:
B
J
G
K
- Chuyển vị của bộ phận chấp hành
H
chậm
V
Ths. Trương Quang Trường
- Mất ổn định
- 12 -
III. CÂN BꢊNG MÁY
Mục đích cân bằng máy
- Khi cơ cấu và máy làm việc, luôn xuất hiện lực quán tính
- Lực quán tính thay đổi theo chu kỳ làm việc của máy và phụ thuộc vị
trí của cơ cấu áp lực trên các khớp phụ thuộc vào lực quán tính và
thay đổi có chu kỳ
- Vì biến thiên có chu kỳ nên lực quán tính là nguyên nhân chủ yếu gây
ra hiện tượng rung động trên máy và móng máy làm giảm độ chính
xác của máy và ảnh hưởng đến các máy xung quanh, nếu cộng hưởng
có thể phá hủy máy
Phải khử lực quán tính, loại trừ nguồn gốc gây nên rung động
Đây là mục đích của việc cân bằng máy
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 13 -
III. CÂN BꢊNG MÁY
Mục đích cân bằng máy
Ví dụ: vật có khối lượng m = 10 kg, quay với tốc độ n = 6000
vg/ph, chỉ cần khối tâm của vật lệch khỏi tâm quay 1mm, thì lực
quán tính ly tâm cũng đã là 4000N, lớn gấp gần 40 lần trọng
lượng bản thân!
2
.6000
30
2
P m.e. 10.103.
4000N
lt
Plt
Những tác dụng xấu sẽ rất
nghiêm trọng khi xảy ra hiện
tượng cộng hưởng.
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
P
III. CÂN BꢊNG MÁY
Nội dung cân bằng máy
- Cân bằng khâu quay – phân phối lại khối lượng khâu
quay để khử lực quán tính ly tâm và moment quán tính của
các khâu quay
- Cân bằng cơ cấu – phân phối lại khối lượng các khâu
trong cơ cấu để khi cơ cấu làm việc, tổng các lực quán tính
trên toàn bộ cơ cấu triệt tiêu và không tạo nên áp lực động
trên nền
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 15 -
III. CÂN BꢊNG MÁY
1. Cân bằng khâu quay
a) Cân bằng khâu quay mỏng
Pl1
P
l2
m2
m1
r
1
r
2
0
r
d
r
3
D
m3
md
uur
ur
ur
2 ur2
2
P m1.r1.
l1
uur
P m .r .
P
l3
2
l2
uur
P m3 .r3 .
Mꢋt cân bꢌng tĩnh
2
l3
uur uur uur
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
P P P # 0
l1
l2
l3
Ths. Trương Quang Trường
- 16 -
III. CÂN BꢊNG MÁY
1. Cân bằng khâu quay
a) Cân bằng khâu quay mỏng
ur
m2 .r2
ur
m3 .r3
Pl1
P
l2
m2
m1
r
1
r
2
0
r
d
r
3
ur
D
ur
md .r
m .r
m3
1 1
d
md
uur uur uur uur
P P P P 0
P
l3
l1
l3
d
lu2r
ur
ur
ur
m .r m2 .r2 m3.r3 md .rd 0
1 1
ur
md .rd
Xác định
từ họa đồ. Cho rd, sẽ tính được md cần thêm vào!
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 17 -
III. CÂN BꢊNG MÁY
1. Cân bằng khâu quay
b) Cân bằng khâu quay dày
- Khi vật quay mất cân bằng động thuần túy, tồn tại moment lực quán tính
ur
uur
Pqt 0,Mqt 0
- Thực tế, vật quay tồn tại cả lực quán tính và moment lực quán tính
ur
uur
Pqt 0,Mqt 0
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
ta gọi chung là mất cân bằng động
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
III. CÂN BꢊNG MÁY
1. Cân bằng khâu quay
b) Cân bằng khâu quay dày
II
I
2
1
3
P'l3
P''l3
Pl3
P'l2
P''l2
Pl2
Pl1
P'l1
P''l1
- Nguyên tắc cân bằng: vật quay hoàn toàn đꢀợc cân bằng khi phân phối lại
khối lꢀợng trên hai mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục quay
Bài toán xử lý lượng mất cân bằng trên từng mặt phẳng (I) và (II)
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 19 -
III. CÂN BꢊNG MÁY
1. Cân bằng khâu quay
c) Giới thiệu máy cân bằng động
I
II
5
2
O
O
4
3
A
1
6
8
7
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
Ths. Trương Quang Trường
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
- 20 -
Tải về để xem bản đầy đủ
32 trang
77020
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 6: Các chỉ tiêu chất lượng của máy - Trương Quang Trường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nguyen_ly_may_chuong_6_cac_chi_tieu_chat_luong_cua.pdf
