BACK TO TOP
Loading

Nguyên Lý Máy: Cơ Cấu Tay Quay – Con Trượt Không Gian

Thứ hai - 18/11/2013 08:19 | Đã xem: 5875

Trong cơ cấu tay quay – con trượt phẳng mọi điểm trên khâu động di chuyển trong các mặt phẳng song song với nhau, con trượt chạy theo phương vuông góc với đường tâm ổ quay của tay quay.
Cơ cấu tay quay – con trượt không gian không chịu các ràng buộc trên nên rất đa dạng. 
Bậc tự do của cơ cấu không gian:
W = 6.n – 5.p5 – 4.p4 – 3.p3 – 2.p2 – 1.p1
n là số các khâu động, n = 3
p1, p2, p3, p4, p5 là số khớp loại 1, 2, 3, 4, 5.
Tổng số khớp: 4
Nếu chỉ xét cơ cấu có 1 bậc tự do và khâu nối giá là khớp loại 5 (khớp quay và khớp tịnh tiến) thì:
W = 6.3 – 5.2 – Rc = 1 
Rc = 7
Số ràng buộc còn lại Rc của hai khớp của thanh truyền không được quá 7. Có thể nhỏ hơn 7 vì trong một số trường hợp cơ cấu có thể hoạt động được với bậc tự do thừa. 
Các cơ cấu lúc đó chỉ khác nhau ở kiểu khớp nối của thanh truyền với tay quay và khớp nối thanh truyền với con trượt như trong mục A và B dưới đây. 
Ở đây chỉ xét trường hợp hay gặp trong thực tế: con trượt chạy theo phương song song với đường tâm ổ quay của tay quay.

A. Khớp nối thanh truyền với tay quay và với con trượt đều là khớp cầu loại 3, hình 1a.

SpatialM1 Nguyên Lý Máy: Cơ Cấu Tay Quay Con Trượt Không Gian
Tính bậc tự do:
Số khâu động n = 3
Số khớp loại 5 p5 = 2
Số khớp loại 4 p4 = 0
Số khớp loại 3 p3 = 2
Số bậc tự do W = 6.n – 5.p5 – 3.p3 – s = 6.3 – 5.2 – 3.2 – 1 = 1
Có 1 bậc tự do thừa s là chuyển động quay của thanh truyền quanh đường nối tâm hai ổ cầu.
Độ dài hành trình của con trượt H
Trong đó:
L: khoảng cách tâm hai khớp cầu của thanh truyền.
R: bán kính tay quay ( khoảng cách từ tâm ổ cầu đến đường tâm quay của tay quay).
A: khoảng cách giữa đường tâm quay của tay quay và quỹ đạo tâm khớp cầu của con trượt.
Nếu A = 0 thì H = 0.
Xem mô phỏng

 


 

Cơ cấu này được dùng trong:
Máy ép hình 1b. Quay tay quay, con trượt đi xuống để ép. Xem mô phỏng:

 

 

Cơ cấu gập bánh xe máy bay hình 1c. Xi lanh thủy lực làm con trượt di chuyển gập bánh xe. Xem mô phỏng:

 

 


B. Khớp nối thanh truyền với tay quay là khớp quay loại 5, với con trượt là khớp cầu-trụ loại 2 (hình 2a và 2b).
 

SpatialM2 Nguyên Lý Máy: Cơ Cấu Tay Quay Con Trượt Không Gian



Lúc này tay quay được gọi là tay quay xiên. Đường tâm khớp quay giữa tay quay và giá hợp với đường tâm khớp quay giữa tay quay và thanh truyền một góc α.
Khớp cầu-trụ loại 2 hạn chế hai chuyển động tịnh tiến theo phương vuông góc với trục trụ.
Tính bậc tự do:
Số khâu động n = 3
Số khớp loại 5 p5 = 3
Số khớp loại 2 p2 = 1
Số bậc tự do W = 6.n – 5.p5 – 2.p2 = 6.3 – 5.3 – 2.1 = 1

Độ dài hành trình của con trượt:
H = 2L.sinα
Trong đó 
L: chiều dài thanh truyền (khoảng cách từ giao điểm đường tâm khớp quay giữa tay quay và thanh truyền và đường tâm thanh truyền đến tâm khớp cầu của thanh truyền).
α: đã nêu trên.

Khớp quay giữa thanh truyền với tay quay có hai dạng: 
– Khớp quay đúng tâm (hình 2a): mặt phẳng P (chứa tâm cầu của thanh truyền và vuông góc với đường tâm khớp quay giữa tay quay và thanh truyền) chứa điểm G (giao điểm của đường tâm khớp quay giữa tay quay và giá với đường tâm khớp quay giữa tay quay và thanh truyền).
– Khớp quay lệch (hình 2b): mặt phẳng P không chứa điểm G. Việc lệch này không làm thay đổi độ dài hành trình của con trượt mà chỉ làm dịch chuyển vị trí độ dài đó.

Xem mô phỏng:
Cơ cấu hình 2a 
http://www.youtube.com/watch?v=PM–PK5ROkg
Cơ cấu hình 2b 
http://www.youtube.com/watch?v=oqtN3Zrf9Nk

C. Thực tế còn 1 trường hợp: con trượt là khớp trụ loại 4 như trong xy lanh thủy lực: pit tông có thể tịnh tiến và quay. Số ràng buộc của hai khớp thanh truyền có thể đến 8. Thanh truyền có khớp cầu loại 3 và khớp quay loại 5, hình 2c. 
Tính bậc tự do:
Số khâu động n = 3
Số khớp loại 5 p5 = 2
Số khớp loại 4 p4 = 1
Số khớp loại 3 p3 = 1
Số bậc tự do W = 6.n – 5.p5 – 4.p4 – 3.p3 = 6.3 – 5.2 – 4.1 – 3.1 = 1
Độ dài hành trình của con trượt H được tính theo công thức cơ cấu hình 1a.
Xem mô phỏng: 
http://www.youtube.com/watch?v=3h9C7mjcwoU

D. Khớp nối thanh truyền với tay quay là khớp quay loại 5. Thanh truyền nối với con trượt qua một khâu nữa.

SpatialM3 Nguyên Lý Máy: Cơ Cấu Tay Quay Con Trượt Không Gian


Hình 3a: khâu thêm là quả cầu lắp khớp cầu với con trượt và lắp khớp trụ loại 4 với thanh truyền.
Hình 3b: như cơ cấu hình 3a với khớp quay giữa thanh truyền với tay quay là khớp quay đúng tâm.
Tính bậc tự do:
Số khâu động n = 4
Số khớp loại 5 p5 = 3
Số khớp loại 4 p4 = 1
Số khớp loại 3 p3 = 1
Số bậc tự do W = 6.n – 5.p5 – 4.p4 -3.p3 – s = 6.4 – 5.3 – 4.1- 3.1 -1 = 1
Có 1 bậc tự do thừa s: quả cầu quay quanh đường tâm thanh truyền.
Độ dài hành trình của con trượt:
H = 2A.tgα
Trong đó: 
A: khoảng cách giữa đường tâm quay của tay quay và quỹ đạo tâm khớp cầu của con trượt.
α: đã nêu trên.
Xem mô phỏng. 
http://www.youtube.com/watch?v=bBBuLt0Vz3k

Hình 3c: khâu thêm lắp khớp cầu với thanh truyền, lắp khớp mặt phẳng loại 3 với giá và lắp khớp quay loại 5 với con trượt cuối cùng. 
Tính bậc tự do:
Số khâu động n = 4
Số khớp loại 5 p5 = 4
Số khớp loại 3 p3 = 2
Số bậc tự do W = 6.n – 5.p5 -3.p3 – R = 6.4 – 5.4 – 3.2 + 3 = 1
Có 3 ràng buộc trùng R khi xét khớp chờ loại 5 giữa con trượt cuối cùng với giá: 2 quay và 1 tịnh tiến.
Độ dài hành trình của con trượt:
H = 2L.sinα
Trong đó: 
L: chiều dài thanh truyền (khoảng cách từ giao điểm đường tâm khớp quay giữa tay quay và thanh truyền và đường tâm thanh truyền đến tâm khớp cầu của thanh truyền).
α: đã nêu trên.
Xem mô phỏng:
http://www.youtube.com/watch?v=sc-qsmidxVw

Trên đây xét cơ cấu có con trượt di chuyển song song với đường tâm ổ quay của tay quay. Các kết cấu trên cũng hoạt động được với phương trượt bất kỳ của con trượt.
Khi thiết kế chú ý tránh các trường hợp gây tự hãm.


Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
Comment addGửi bình luận của bạn
Mã chống spamThay mới

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

 

Chuyên mục Video

KIẾN THỨC CƠ KHÍ CƠ BẢN

TIÊU CHUẨN CƠ KHÍ

KINH NGHIỆM CƠ KHÍ

PHẦN MỀM CƠ KHÍ


Nội dung được sưu tầm và tổng hợp từ Internet - Chúng tôi không chịu trách nhiệm về các vấn đề liên quan đến nội dung !!!
HƯỚNG DẪN TẢI TÀI LIỆU LINK BÁO HỎNG

Có một số tài liệu khi các bạn bấm vào link tải sẽ hiện thông báo lỗi, nhưng thực ra link tải tài liệu vẫn hoạt động tốt. Các bạn tải link này bằng cách copy link và mở bằng new tab (hoặc bấm chuột phải và chọn "Mở liên kết ở cửa sổ mới") là có thể tải được tài liệu. Chúc các bạn thực hiện thành công. Cảm ơn các bạn đã quan tâm đến website.

Mọi thắc mắc hay ý kiến xin gửi vào mục Liên hệ hoặc gửi qua Email: thuvientlck@gmail.com
Hoặc: Fanpage FaceBook