Bài giảng nguyên lý máy - Chương 5

Khi cơ cấu và máy làm việc tạo ra gia tốc do đó làm xuất hiện lực quán tính. _ Lưc quán tính thay đồi tùy theo chu kỳ làm việc của máy và phụ thuôc vào vị trí của cơ cấu = áp lực trên các khớp phụ thuộc vào lực quán tính và thay đổi có chu kỳ _ Áp lực này được gọi là phản lực động phụ (để phân biệt với phản lực không đổi do tải trọng tĩnh gây nên).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng nguyên lý máy - Chương 5 Bài giảng nguyên lý máy Chương 5 CÂN BẰNG MÁY VÀ HIỆU SUẤT Phần A – CÂN BẰNG MÁY5.1 Mục đích và nội dung cân bằng máy5.1.1 Mục đích của cân bằng máy_ Khi cơ cấu và máy làm việc tạo ra gia tốc do đó làm xuất hiện lực quán tính._ Lưc quán tính thay đồi tùy theo chu kỳ làm việc của máy và phụ thuôc vào vị trí củacơ cấu => áp lực trên các khớp phụ thuộc vào lực quán tính và thay đổi có chu kỳ_ Áp lực này được gọi là phản lực động phụ (để phân biệt với phản lực không đổi dotải trọng tĩnh gây nên). Phản lực động phụ là nguyên nhân gây ra các hiện tượng cóhại như tăng thêm ma sát trong khớp động, giảm hiệu suất của máy, tăng độ mòn củacác thành phần khớp._ Lực quán tính gây ra rung động trên máy và móng máy làm giảm độ chính xác, chấtlượng làm việc của máy, giảm tuổi thọ của máy, làm hư hại thiết bị, nhà xưởng …=> Phải khử lực quán tính, loại trừ nguồn gốc gây nên rung động._ Đây chính là mục đích của việc cân bằng máy5.1.2 Nội dung của cân bằng máy_ Để giảm rung động cho máy và nền móng, đảm bảo biên độ rung không vượt quágiới hạn cho phép đồng thời giảm ma sát trong khớp động, nhờ đó tăng độ bền mòncủa các thành phần khớp và tăng hiệu suất máy, cần phải khử hoàn toàn hay một phầnlực quán tính bằng cách thay đổi hoặc phân bố lại khối lượng các khâu sao cho các lựcquán tính tác dụng lên cơ cấu cân bằng lẫn nhau, không truyền lên khớp động haytruyền lên móng máy. Đây chính là nội dung của cân bằng máy._ Cân bằng máy là một vấn đề rất phức tạp, ở đây ta chỉ khảo sát hai vấn đề cơ bản:+ Cân bằng vật quay: nghĩa là phân phối lại khối lượng vật quay để khử lực quán tínhly tâm và moment quán tính của các vật quay.+ Cân bằng cơ cấu: phân phối lại khối lượng các khâu trong cơ cấu để khi cơ cấu làmviệc, tổng các lực quán tính trên toàn bộ cơ cấu triệt tiêu và không tạo nên áp lực độngtrên nền.5.2 Cân bằng vật quay5.2.1 Cân bằng vật quay mỏng Hình 5.1 1Chương 5: Cân Bằng Máy và Hiệu SuấtBài giảng nguyên lý máy_ Vật quay mỏng là vật quay mà khối lượng của nó coi như phân bố trên cùng mộtmặt phẳng vuông góc với trục quay, ví dụ: đĩa xích, bánh răng... (khi tỷ số chiều dài Ltheo phương trục quay và bán kính R vật quay: L/R không trùng tâm quay. ∑m i_ Để cân bằng cần thêm vào một khối lượng mđ tại bán kính rđ sao cho lực quán tínhly tâm do nó gây ra, P cb = ω 2 mcb r cb , cân bằng với lực quán tính ly tâm do các khốilượng mi gây nên. ur uur P cb + ∑ Pqi = 0 mcb r cb .ω 2 + ∑ mi r i.ω 2 = 0 mcb r cb + ∑ mi r i = 0Giải phương trình trên bằng đa giác lực => xác định được vị trí r cb và lượng cân bằng mcb r cb cần thêm vào._ Khi phương trình trên thỏa, rtrọng tâm chung của vật lúc mcb rcb + ∑ mi r i rnày trùng với tâm quay: rG = =0 mcb + ∑ mi + khối lượng thêm vào mcb được gọi là đối trọng r ∑m r gọi là lượng mất cân bằng. + tổng i i + có thể thay thế việc thêm vào một đối trọng mcb ở vị trí r cb bằng cách lấy đimột khối lượng mcb ở vị trí xuyên tâm đối − r cb .Tóm lại, để đạt trạng thái cân bằng tĩnh của vật quay mỏng, ta chỉ cần thêm vào mộtđối trọng và tiến hành trên cùng mặt phẳng với các khối lượng mất cân bằng mi.5.2.2 Cân bằng vật quay dày_ Vật quay dày là vật quay mà khối lượng của nó coi như phân bố trên các mặt phẳngkhác nhau vuông góc với trục quay. Ví dụ: rôto của động cơ điện, puli nhiều bậc...(khi tỷ số L /R không nhỏ lắm). 2Chương 5: Cân Bằng Máy và Hiệu SuấtBài giảng nguyên lý máy Hình5.2_ Nguyên tắc cân bằng: vật quay dày hoàn toàn được cân bằng khi phân phối lại khốilượng trên hai mặt phẳng tùy ý và vuông góc với trục quay._ Xét vật quay dày có n khối lượng mi phân bố trên các mặt phẳng (1), (2),..., (i),...,(n) song song với nhau và vuông góc với trục quay. Vị trí của khối lượng mi trên mặtphẳng (i) được xác định bằng bán kính vectơ ri ._ Cho trục quay đều với vận tốc góc ω . Mỗi khối lượng mi gây ra một lực quán tính ur r P qi = mi r i .ω 2bằng:_ Gọi (I) và (II) là hai mặt phẳng tùy ý gắn liền với vật quay và vuông góc với trụcquay. Chia mỗi lực quán tính P qi thành hai thành phần : P qi ( I ) và P qi ( II ) song song vớiP qi và lần lượt nằ ...