Bài tập nguyên lý máy số 3

Bài tập chương 3: Phân tích lực học trên cơ cấu phẳng loại 2. Một con trượt chuyển động nhanh dần với gia tốc a = 10m/s2. Không kể tới ma sát trên mặttrượt, tính công suất ngoại lực P đẩy vật chuyển động khi vật có vận tốc 5m/s. Biết khốilượng của con trượt là m = 2 kg (hình 3.1).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập nguyên lý máy số 3CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰC HỌC TRÊN CƠ CẤU PHẲNG LOẠI 2 1) Một con trượt chuyển động nhanh dần với gia tốc a = 10m/s 2. Không kể tới ma sát trên mặt trượt, tính công suất ngoại lực P đẩy vật chuyển động khi vật có vận tốc 5m/s. Biết khối lượng của con trượt là m = 2 kg (hình 3.1).Áp dụng nguyên lý D A lăm be, thu được: P P + Pqt = 0 V aPqt = m.a = 2.10 = 20N. P = 10NCông suất ngoại lực P đẩy vật chuyển động với vận tốc 5m/s: Hình 3.1P.V = P.V cos( P, V ) = 20.5 = 100W 2) Hãy tính mômen của lực quán tính của bánh đà trong thời gian mở máy: Biết lúc bắt đầu mở máy vận tốc góc bằng 0 và sau 3 giây vận tốc tăng tỷ lệ với thời gian thì máy chuyển động bình ổn, với vận tốc góc trung bình ω = 21s-1; mômen quán tính của bánh đà là J = 2kg.m2, trọng tâm của bánh đà ở ngay trên trục quay (hình 3.2) ωPhương trình chuyển động của bánh đà: ω = εt ω 21 ε= = = 7 rad / s 2 t 3Mômen của lực quán tính được tính:M = J . ε = 2 . 7 = 14Nm Hình 3.2 3) Tính những áp lực khớp động và lực cân bằng (đặt tại điểm giữa khâu AB theo phương vuông góc với khâu này), cho trước lAB = 0,1m, lBC = lCD = 0,2m. Lực cản P2 = P3 = 1000N tác động tại trung điểm các khâu. Lực cản P 2 hướng thẳng đứng xuống dưới, lực P 3 hướng nằm ngang sang phải như hình 3.3a. AB, CD thẳng đứng, BC nằm ngang BB 2 C R n M 2 C b M 12 1 P2 τ P2 N R12 P3 fA N a P3 3 3 D D Rτ 3 D c d n e R D3 Hình 3.3a Hình 3.3b Hình 3.3cTách nhóm tĩnh định BCD và đặt lực vào các khớp chờ (hình 3.3b): R21R12 và RD3. Viết phương trình cân bằng lực cho toàn nhóm: B R12 + P2 + P3 + R D3 = 0 (1) Pcb hphương trình (1) tồn tại 4 ẩn số: Giá trị và phương chiều của 2 lực: AR12 và RD3. Chia các áp lực này ra thành 2 thành phần (hình 3.3b) τ 1 n R12 = R12 + R12 và R D 3 = R D 3 + Rτ 3 n D PcbLấy tổng mômen của các lực đối với điểm C thuộc khâu 2 và thuộc khâu 3: RA1 τ ΣM (C 2 ) ( Ri ) = R12 .l BC − P2 .l MC = 0 R21 τ R12 = 0,5 P2 = 500 N 〉 0 Hình 3.3d Chiều τ R12 đã chọn ban đầu là đúng. ΣM (C 3 ) ( Ri ) = Rτ 3 .lCD − P3 .l NC = 0 D  Rτ 3 = 0,5 P3 = 500 N 〉 0 D  Chiều Rτ 3 đã chọn ban đầu là đúng. D Viết lại phương trình cân băng lực (1): R12 + P2 + P3 + Rτ 3 + R D3 + R12 = 0 τ D n n (2)Phương trình (2) chỉ còn tồn tại 2 ẩn số là giá trị của n n R12 và R D3 . Cách giải được trình bày trênhình 3.3c.Véc tơ df biểu thị áp lực R D3 có giá trị là 500 2 ( N ) , có chiều như hình vẽ 3.3cVéc tơ fb biểu thị áp lực R D3 có giá trị là 500 2 ( N ) , có chiều như hình vẽ 3.3cViết phương trình cân băng lực riêng cho khâu 2 để tính áp lực tại khớp C: R23 = − R32 R12 + P2 + + R32 = 0 (3)Phương trình này chỉ tồn tại 2 ẩn số là giá trị và ...