Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 4 - TS. Phạm Minh Hải

Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 4 Cân bằng máy cung cấp cho người học các kiến thức: Cân bằng vật quay mỏng, cân bằng vật quay dày, nguyên lý máy cân bằng động kiểu khung, nguyên tắc cân bằng vật quay dày, kỹ thuật cân bằng tĩnh,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 4 - TS. Phạm Minh Hải9/20/2017Cân bằng máy là gì?Nhận xét:- Phản lực khớp động do: ngoại lực và lực quántính (-> phản lực động phụ)- Phản lực động phụ:• biến thiên có chu kỳ• khi vận tốc của máy lớn, có thể rất lớn so vớithành phần lực do ngoại lực gây raBài giảng Nguyên lý máyBài 4. Cân bằng máyTS. Phạm Minh HảiBộ môn Cơ sở Thiết kế máy và RobotEmail: hai.phamminh1@hust.edu.vnGoogle site : tsphamminhhaibkhn1Cân bằng máy là gì?Cân bằng máy là gì?• Phản lực động phụ là một trong những nguyênnhân gây ra rung động cho máy và nền móngTác hại của rung động:- Biên độ rung lớn (đặc biệt khi cộng hưởng)- Tăng ma-sát trong khớp động- Tăng nguy cơ phá hủy do hiện tượng mỏi củavật liệu- Rung động truyền qua nền móng tới các thiếtbị, công trình, con người ở ‘xung quanh’Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máyNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy32 lớp bài tính cân bằng máy:a) Cân bằng vật quay: triệt tiêu (giảm) lực quántính của các khâub) Cân bằng cơ cấu nhiều khâu: giảm phản lựcđộng phụ từ máy truyền xuống nền móngPhương pháp:- Phân bố lại khối lượng trên các khâu- Thay đổi khối lượng các khâuNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy419/20/2017Cân bằng vật quayCân bằng vật quay1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM)a) Điều kiện cân bằng của VQMKhi VQM quay với vận tốc góc ω, ࡼ௤௜ = ݉௜ ߱ଶ ࢘௜Giả thiết: không có biến dạng (vật quay cứng)Phân loại vật quay:a) Vật quay mỏng là vật quay có khối lượngphân bố trên cùng một mặt phẳng vuông gócvới trục quayb) Vật quay dày là vật quay có khối lượng phânbố trên nhiều mặt phẳng khác nhau vuônggóc với trục quayࡼ௤ଶࡼ௤ଵ݉ଵ࢘ଵ࢘ଶ࢘௡࢘௜݉௜ࡼ௤௜ω݉௡ࡼ௤௡• VQM cân bằng khi {ࡼ௤௜ } là một hệ lực cân bằng• N/x: {ࡼ௤௜ } là hệ lực phẳng và đồng quy, nên: {ࡼ௤௜ }5Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máyࡼ௤݉ଶĐ/k cân bằng VQM : ࡼ௤ = 0ࡼ௤ = ∑௡ ࡼ௤௜௜ୀଵ6Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máyCân bằng vật quayCân bằng vật quay1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM)1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM)b) Nguyên tắc cân bằng VQMc) Phương pháp cân bằng tĩnh VQMĐể cân bằng VQM, cần và chỉ cần tạo ra một lực quán tínhࡼ௖௕ để triệt tiêu ࡼ௤ࡼ௤ଶࡼ௤ࡼ௤ଵ݉ଵ࢘ଵࡼ௖௕݉ଶ࢘ଶ࢘௡࢘௜݉௜ࡼ௤௜ω݉௡ࡼ௤௡ࡼ௤ + ࡼ௖௕ = 0 trong đó ࡼ௖௕ = ߱ଶ ݉௖௕ ࢘௖௕Nguyên tắc cân bằng VQM: cần và chỉ cần 1 khối lượng cân bằng (đối7Nguyêntrọng) lý máy – Bài 4: Cân bằng máyࡼ௤ଶࡼ௤ଵĐặt࢘ଵ௡1࢘ௌ = ෍ ݉௜ ࢘௜ ,݉௜ୀଵm = ∑௡ ݉௜௜ୀଵ݉ଶ݉ଵ࢘ଶ࢘௡௡௡௜ୀଵ࢘௜݉௜ࡼ௤௜ω݉௡ࡼ௤௡௜ୀଵࡼ௤ = ෍ ࡼ௤௜ = ߱ଶ ෍ ݉௜ ࢘௜ = ߱ଶ ݉࢘ௌĐể ࡼ௤ = 0, phải có ࢘ௌ =0trọng tâm VQM phải nằm trên trục quayNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy829/20/2017Cân bằng vật quayCân bằng vật quay1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM)2. Cân bằng vật quay dày (VQD)a) Điều kiện cân bằng VQDd) Kỹ thuật cân bằng tĩnh-Phương pháp dò trực tiếpPhương pháp đối trọng thửPhương pháp hiệu số mô-men…ࡼ௤ଶࡼ௤ଵ݉ଵ࢘ଵTrọng tâm• trên mặt phẳng thứ i có:݉௜ , ࢘௜ (i=1..n)• ࡼ௤௜ = ݉௜ ߱ଶ ࢘௜݉ଶ࢘ଶω࢘௡݉௡ࡼ௤௡• VQD cân bằng khi {ࡼ௤௜ } là một hệ lực cân bằngTrạng thái cân bằngphiếm địnhNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy• N/x: {ࡼ௤௜ } là hệ lực không gian, sẽ là 1 hệ lực cân bằng khi∑௡ ࡼ௤௜ = 0 và ∑௡ ࡹ(ࡼ௤௜ ) = 0௜ୀଵ௜ୀଵNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máyCân bằng vật quayCân bằng vật quay2. Cân bằng vật quay dày (VQD)102. Cân bằng vật quay dày (VQD)b) Nguyên tắc cân bằng VQD(I)ࡼூ௤ଵࡼூ௤ଶࡼ௤ଵ{ࡼ௤௜ }ቊ࢞ଶ࢘௡࢞௡{ࡼூ } phẳng, đồng quy௤௜{ࡼூூ } phẳng, đồng quy௤௜Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máyࡼூூ௤ଵ࢘ଶ࢘ଵ࢞ଵ(II)݉ଶ݉ଵࡼூ௤௡c) Nguyên lý máy cân bằng động kiểu khungࡼ௤ଶ݉௡ࡼூூ௤ଶࡼூூ௤௡(I)(II)ωA ∼ ࡼூூ௤ࡼ௤௡0LkNguyên tắc c/b VQD: cần và chỉ cần2 đối trọng đặt trong 2 mặt phẳngkhác nhau vuông góc với trục quay11Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máyc1239/20/20171. Cân bằng vật quay1.2 Cân bằng vật quay dày (VQD)A1d) Phương pháp 3 lần thửA2Vật quay mỏng hay Vật quay dày?- Lần 1: ω, AoAo ∼ ࡼூூ௤2Aort- Lần 2: ω, mtrt , A1At ∼ ࡼ௤௧A1AtmtA2αDAoA1 = Ao + At-rt- Lần 3: ω, -mtrt , A2A2 = Ao - Atmt݉௢ ‫ݎ‬௢ = ݉௧ ‫ݎ‬௧‫ܣ‬௢‫ܣ‬௧A1 + A2 = 2AoNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy13L- Kích thước: L/D- Tốc độ quay khi làm việc: nlàm việc- Mức độ rung động cho phép của máy (mức độ quan trọng)Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy14Máy cân bằngNguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy154 ...