Tính toán cấp phôi rung

Tính toùan cô caáu caáp phoâi rungLeâ Trung Thöïc

TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU CAÁP PHOÂI RUNG

Vieäc tính toaùn cô caáu caáp phoâi rung bao goàm vieäc giaûi quyeát caùc vaán ñeà lieân quan ñeán xaùc ñònh:

Kích thöôùc hình hoïc cuûa pheåu vaø cuûa ñeá pheåu

Kích thöôùc cuûa heä nhíp ñaøn hoài

Bieân ñoä dao ñoäng cuûa maùng

Löïc kích rung

Tính giaûm chaán

Caùc thoâng soá ban ñaàu cho vieäc tính toùan bao goàm:

Hình daïng, kích thöôùc, tính chaát vaät lieäu cuûa ñoái töôïng vaän chuyeån;

Naêng suaát yeâu caàu cuûa maùyù Qyc

Trình töï tính toaùn goàm caùc böôùc sau:

1. Xaùc ñònh kích thöôùc hình hoïc cuûa pheãu

Böôùc xoaén cuûa maùng rung trong pheåu

t = 1,5h + b

trong ñoù

h – chieàu cao cuûa chi tieát khi naèm treân maùng

b – chieàu daøy cuûa maùng

Ñöôøng kính cuûa pheåu D

D =

Goùc nghieâng cuûa maùng = 2 30

Chieàu cao cuûa pheåu H

H = (0,2....0,4)D

Coù theå xaùc ñònh chieàu cao H cuûa pheåu thoâng qua theå tích pheåu neáu bieát theå tích cuûa chi tieát Vct, naêng suaát tieâu thuï Q vaø thôøi gian giöõa hai laàn ñoå phoâi vaøo pheåu T

Trong ñoù Vct - Theå tích chi tieát

Q – Naêng suaát tieâu thuï

T - thôøi gian giöõa 2 laàn ñoå ñaày pheãu

P - Heä soá laáp ñaày pheãu, phuï thuoäc vaøo bieân daïng cuûa chi tieát

P = 0,4 .... 0,6

Beà roäng cuûa maùng xoaén B

B = d + = d + (2 ...3mm).

1

D

t

Hb


trong ñoù d - ñöôøng kính chi tieát hay kích thöôùc chi tieát naèm doïc theo höôùng vaän chuyeån.

2. Tính kích thöôùc hình hoïc cuûa ñeá naëng

Xuaát phaùt töø ñieàu kieän tæ leä giöõa khoái löôïc beân treân nhíp mt vaø khoái löôïng beân döôùi nhíp md

Ta suy ra ñöôïc khoái löôïng beân döôùi

Muoán vaäy phaûi tính khoái löôïng mt xuaát phaùt töø keát caáu ñaõ bieát sau ñaáy tính khoái löôïng beân döôùi nhíp md.

Roài töø ñaây xaùc ñònh theå tích cuûa ñeá: Vñ = md/

ôû ñaây laø khoái löôïng rieäng cuûa vaät lieäu laøm ñeá. Vôùi theùp hoaëc gang = 7,8.10-6 kg/mm3

Theå tích ñeá ñöôïc tính baèng coâng thöùc

trong ñoù

Dñ -ñöôøng kính ñeá naëng

Hñ - chieàu cao ñeá naëng

Thoâng thöôøng thì ñöôøng kính ñeá laáy baèng ñöôøng kính pheåu Dñ = D.tBieát ñöôøng kính ñeá Dñ, theå tích ñeá Vñ ta xaùc ñònh ñöôïc chieàu cao ñeá Hd.

3. Xaùc ñònh bieân ñoä rung cuûa cô heä

Vaän toác dòch chuyeån cuûa chi tieát ñeå ñaûm baûo naêng suaát yeâu caàu:

Trong ñoù

Q - Naêng suaát yeâu caàu cuûa maùy coâng taùc,

l - Ñoä daøi cuûa chi tieát tính theo chieàu vaän chuyeån,

K1 - Heä soá taêng vaän toác ñeå ñaûm baûo maùy laøm vieäc lieân tuïc,

K1 = 1,3...1,5.

K2 - Heä soá keå ñeán ñoä nhaët cuûa caùc chi tieát treân ñöôøng vaän chuyeån

s - Khe hôû trung bình giöõa caùc chi tieát

K3 - Heä soá ñònh höôùng chi tieát, phuï thuoäc vaøo soá traïng thaùi chi tieát chieám khi ñònh höôùng.

Vaän toác trung bình cuûa chi tieát treân maùng coù theå tính:

2


vct = vmax . cos ( - ) . Kv

Trong ñoù vmax - vaän toác lôùn nhaát cuûa maùng

vmax = A cos t

Khi cost = 1

vmax = A = A.2CB .

Kv - heä soá vaän toác, phuï thuoäc keát caáu vaø cheá ñoä laøm vieäc cuûa pheãu

Khi Ro 1 thì Kv = (0,18 .... 0,2 ) Ro (1 - )

Thí duï : Khi = 30, f = 0,3, R0 = 0,9 thì Kv = 0,15

Khi 1 R0 1,16 thì Kv = (0,18 ...0,2) R0 ( 1 -

Thí duï: R0 = 1,1, = 30, f = 0,3 thì

Kv = 0,183

1,16 R 1,7 Kv = K(c) (1 - )

K(c) = 1 - KB - heä soá phuïc hoài, laø tæ soá cuûa hình chieáu vaän toác

chi tieát leân truïc y sau vaø tröôùc khi va ñaäp vaø phuï thuoäc vaøo vaät lieäu caùc chi tieát va ñaäp.

Neáu khoâng coù va ñaäp: KB = 0 , Kc = 1 Kv = 0,333

Neáu coù va ñaäp vôùi KB = 1 , Kc = 0,5 Kv = 0, 163

Thöôøng Kc naèm trong khoaûng 0,5 .... 1,0.

Thí duï: R0 = 1,5, = 30, f = 0,3, Kv = K(c) . 0,333, Kv = 0,25

Khi R0 1 , vaän toác chi tieát coù theå ñaït 20.....50 mm /s

R 1 vaän toác chi tieát coù theå ñaït 250 .....300mm/s

Khi taïo ra quõy ñaïo rung laø elíp , Vct coù theå ñaït: 1000 ....1500mm/s

Sau khi tính ñöôïc Kv, cho caùc giaù trò ..0), = 2...3o , taàn soá dao ñoäng cöôõng böùc CB ( cb= 50 hay = 100HZ), bieát vaän toác chi tieát treân maùng vct ta tính ñöôïc giaù trò bieân ñoä dao ñoäng A:

A =

Giaù trò cuûa bieân ñoä dao ñoäng A seõ ñöôïc duøng ñeå tính löïc kích rung trong caùc böôùc keá tieáp vaø kieåm tra ñoä beàn uoán cuûa nhíp.

4. Xaùc ñònh caùc thoâng soá hình hoïc cuûa heä nhíp ñaøn hoài

Taàn soá dao ñoäng rieâng r cuûa heä nhíp ñöôïc tính baèng coâng thöùc:

Trong ñoù c : ñoä cöùng cuûa heä nhíp ñaøn hoài,

3


mqñ - khoái löôïng qui ñoåi cuûa cô heä, xaùc ñònh baèng coâng thöùc

mqñ =

trong ñoù

mt - khoái löôïng treân nhíp (töùc khoái löôïng cuûa pheåu)

md - khoái löôïng ñöôùi nhíp (töùc khoái löôïng cuûa ñeá)

Ñoä cöùng cuûa heä nhíp ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc:

trong ñoù

n - soá nhíp coù trong heä

E - Moâ ñun ñaøn hoài cuûa nhíp. Vôùi theùp nhíp coù theå laáy E = 2.105N/mm2

J0 - Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nhíp

xoaén : heä soá aûnh höôûng xoaén. Coù theå cho heä soá naøy baèng 1 vì haûnh höôûng xoaén trong tröôøng hôïp pheåu rung laø töông ñoái nhoû.

l - chieàu daøi cuûa nhíp

Neáu laø nhíp deïp, coù tieát dieän hb vaø daøi laø l, ta coù

Neáu laø nhíp truï, tieát dieän troøn ñöôøng kính d

Thoâng thöôøng taàn soá dao ñoäng duøng cho pheãu rung laø coá ñònh. Neáu duøng nam chaâm ñieän coù taàn soá doøng ñieän laø 50HZ thì taàn soá dao ñoäng cuûa pheãu laáy nhö sau:

Neáu coù naén doøng: cb = 50HZ

Neáu khoâng naén doøng: cb = 100HZ

Ñeå tieát kieäm naêng löôïng, ta cho pheãu laøm vieäc ôû cheá ñoä coäng höôûng, töùc laø taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa cô heä gaàn baèng taàn soá dao ñoäng cöôõng böùc:

r = (1,1 ...... 1,05) cb

vaø tính caùc thoâng soá hình hoïc cuûa nhíp.

Töø caùc ñieàu kieän treân, ta coù theå tìm ñöôïc beà daøy h cuûa nhíp khi ñaõ bieát l, b laø:

h =

Sau khi tính phaûi kieåm nghieäm ñoä beàn moûi (uoán) cuûa nhíp theo coâng thöùc:

Neáu laø nhíp deïp : u = 1,5Eh.A/lø2

4


Neáu laø nhíp truï : u = 1,5 Ed A/l2

Gía trò u tính ñöôïc phaûi nhoû hôn ñoä beàn moûi uoán cho pheùp [u], töùc laø u [u]

Ñoái vôùi phaàn lôùn caùc vaät lieäu, ñoä beàn moûi uoán cho pheùp coù theå laáy baèng [u] = (0,4...0,5) b

vôùi b laø ñoä beàn keùo ñöùt cuûa vaät lieäu.

Vôùi theùp nhíp laøm baèng theùp loø xo, ñöôïc gia coâng toâi vaø maøi nhaün ñeán caáp 7, caáp 8 thì

[u] = 700 N/mm2

5. Xaùc ñònh löïc kính rung

Löïc kích rung cuûa cô heä phuï thuoäc vaøo ñoä cöùng c, bieân ñoä dao ñoäng A vaø heä soá ñoäng löïc theo coâng thöùc sau

Q =

C - laø ñoä cöùng, ñaõ ñöôïc xaùc ñònh khi tính kích thöôùc cuûa heä nhíp ôû treân

A - Bieân ñoä dao ñoäng, ñaõ xaùc ñònh ôû treân

- Heä soá ñoäng löïc

Vì thaønh phaàn keå ñeán söùc caûn cuûa khoâng khí laø

raát nhoû, khoâng ñaùng keå, neân ta coù theå boû qua. Khi ñoù, neáu laáy K=1,1 thì ta seõ ñöôïc

Löïc Q ôû treân maø ta tính ñöôïc laø löïc coù ích caàn thieát ñeå laøm cho nhíp rung ñoäng vôùi bieän ñoä rung A. Löïc naøy coù phöông vuoâng goùc vôùi phöông cuûa nhíp. Trong thöïc teá, ñeå kích rung cho pheåu, coù nhieàu phöông aùn khaùc nhau. Moät trong nhöõng phöông phaùp kích rung cho pheåu laø duøng moät nam chaâm ñieän ñaët ôû giöõa pheåu taïo ra löïc kích rung (huùt nhaû) theo phöông thaúng döùng. Khi ñoù löïc kích rung phaûi baèng

QB =

- goùc nghieâng cuûa nhíp theo phöông thaúng ñöùng.

5

QB


Bieát ñöôïc löïc kích rung, ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc kích thöôùc cuûa nam chaâm ñieän hoaëc cuûa moät cô caáu sinh löïc khaùc.

6. Tính giaûm chaán

Ñeå giaûm chaán laøm vieäc coù hieäu quûa thì taàn soá dao ñoäng cuûa giaûm chaán phaûi thaáp hôn taàn soá dao ñoäng coäng höôûng ñeå dao ñoäng cöôõng böùc vaø dao ñoäng giaûm chaán ngöôïc pha nhau. Theo lyù thuyeát veà dao ñoäng thì taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa giaûm chaán a coù quan heä vôùi taàn soá dao ñoäng cöôõng böùc nhö sau:

a =

töø daây ta coù theå tính ñöôïc kính thöôùc cuûa giaûm chaán qua coâng thöùc.

Neáu giaûm chaán baèng cao su

C = ZC’= Z

Trong ñoù Z - soá giaûm chaán

E = 8 N/mm2 - moâñun ñaøn hoài cuûa cao su

F = - tieát dieän giaûm chaán

Ñoái vôùi loø xo xoaén oác thì C = Z . C’ =

Trong ñoù Z - soá loø xo giaûm chaán

G - Moâ ñun bieán daïng leäch, xaùc ñònh baèng coâng thöùc

G =

trong ñoù - heä soá poison

Ñoái vôùi theùp loø xo : = 0,25 .... 0,33

Ñoái vôùi cao su : = 0,47

D0 - ñöôøng kính trung bình cuûa voøng loø xo

d - ñöôøng kính daây loø xo

n - soá voøng laøm vieäc cuûa loø xo

Baèng caùch thöû choïn tröôùc moät vaøi thoâng soá, thí duï cho tröôùc dieän tích tieát dieän cuûa giaûm chaán baèng cao su, baïn coù theå deã daøng tính ñöôïc ñoä cao caàn thieát cuûa cuûa cao su duøng laøm gæam chaán.

6


Thöïc ra khi xaùc ñònh gæam chaán, baïn coù theå choïn moät giaûm chaán coù taàn soá dao ñoâng rieâng thaá p hôn nhieàu so vôùi taàn soá dao ñoäng cöôõng böùc (khoûang 2-10 laàn) cuõng vaãn toát nhö thöôøng. Vaán ñeà laø tuy coù ñoä cöùng thaáp, nhöng noù vaãn giöõa cho heä thoáng ñöùng vöõng chaéc trong heä thoáng laø ñöôïc.

HEÁT

7

Documents

Tính toán cấp phôi rung