Bài giảng Nguyên lý máy - Bài 6: Nâng cao chất lượng máy - Nguyễn Trọng Du

P R 1 R 2  w2smr w2smr  w 2qt sP mr 18000N  P mg 100N  qtP P 6.1. Cân bằng máy 6.1.1 Khái niệm Bài 4: Cân bằng máy 4  Phản lực động phụ là một trong những nguyên nhân gây ra rung động cho máy và nền móng  Tác hại của rung động  Biên độ rung lớn (đặc biệt khi cộng hưởng) ảnh hưởng đến quá trình công nghệ mà máy thực hiện  Tăng ma sát trong khớp động  Tăng nguy cơ phá hủy do hiện tượng mỏi của vật liệu  Rung động truyền qua nền móng tới các thiết bị, công trình, con người ở ‘xung quanh’ 6.1. Cân bằng máy 6.1.1 Khái niệm Bài 4: Cân bằng máy 5  2 lớp bài tính cân bằng máy  Cân bằng vật quay: triệt tiêu (giảm) lực quán tính của các khâu  Cân bằng cơ cấu nhiều khâu: giảm phản lực động phụ từ máy truyền xuống nền móng Cân bằng vật quay Cân bằng máy Cân bằng cơ cấu CB tĩnh CB động CB tĩnh CB động 6.1. Cân bằng máy 6.1.1 Khái niệm Bài 4: Cân bằng máy 6  Giả thiết: vật quay rắn tuyệt đối  Phân loại vật quay  Vật quay mỏng  Vật quay dày Vật quay mỏng Vật quay dày Có thể mất CB tĩnh Có thể mất CB: tĩnh, động, hoặc toàn phần 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay Bài 4: Cân bằng máy 7  Hiện tượng mất cân bằng tĩnh: Khi vật ở trạng thái tĩnh ta cũng thấy vật mất CB 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay Vật có xu hướng quay lắc đến vị trí trọng tâm thấp nhất Trọng tâm Bài 4: Cân bằng máy 8  Hiện tượng mất cân bằng tĩnh: Khi vật ở trạng thái tĩnh ta cũng thấy vật mất CB 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay Vật có xu hướng quay lắc đến vị trí trọng tâm thấp nhất Trọng tâm Bài 4: Cân bằng máy 9  Hiện tượng mất cân bằng động: chỉ thấy khi vật quay do tác động không những của lực quán tính mà đặc biệt là mô-men lực quán tính 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay 0 180 Trọng tâm nằm trên trục quay → ở trạng thái tĩnh không phát hiện mất CB 1 2 m m m 1 2 r r r 2 1 2 q qP P mr 1 2 q q qM lP lP 1 2 0  q q qP P P    Bài 4: Cân bằng máy 10  Hiện tượng mất cân bằng động: chỉ thấy khi vật quay do tác động không những của lực quán tính mà đặc biệt là mô-men lực quán tính 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay 0 180 Trọng tâm nằm trên trục quay → ở trạng thái tĩnh không phát hiện mất CB 1 2 m m m 1 2 r r r 2 1 2 q qP P mr 1 2 q q qM lP lP 1 2 0  q q qP P P    Bài 4: Cân bằng máy 11  Tổng hợp tác động không những của lực quán tính mà đặc biệt là mô-men lực quán tính 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay 0 180 Trọng tâm nằm trên trục quay → ở trạng thái tĩnh không phát hiện mất CB 1 2 m m m 1 2 r r r 2 1 2 q qP P mr 1 2 q q qM lP lP 1 2 0  q q qP P P    Bài 4: Cân bằng máy 12  Khi VQM quay với vận tốc góc có các khối lượng tại  VQM cân bằng khi là một hệ lực cân bằng  là hệ lực phẳng và đồng quy nên  Điều kiện CB: 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQM ⃗  ⃗ ⃗ ⃗ 2 iq i i P m r      iq P    iq P    1 i i n q q q i P P P       ir  im 0qP   Bài 4: Cân bằng máy 13  Để cân bằng VQM, cần và chỉ cần tạo ra một lực quán tính để triệt tiêu  Trong đó  Nguyên tắc: cần và chỉ cần 1 khối lượng cân bằng (đối trọng) 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQM cbP  ⃗  ⃗ ⃗ ⃗ qP  0cb qP P    2 cb cb cbP m r   Bài 4: Cân bằng máy 14  Phương pháp dò trực tiếp  Phương pháp đối trọng thử  Phương pháp hiệu số mô-men Trạng thái cân bằng phiếm định Trọng tâm 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQM Bài 4: Cân bằng máy 15  Phương pháp dò trực tiếp  Phương pháp đối trọng thử  Phương pháp hiệu số mô-men Trọng tâm 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQM Bài 4: Cân bằng máy 16 m Lượng gắn thêm Khoan bớt m Để đưa đĩa về trạng thái cân bằng phiếm định, ta dùng mát-tít đắp dần lên phần cao nhất của đĩa và nằm trên đường tròn bán kính r nào đó để dễ đắp matít. Vừa làm vừa thử cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng phiếm định. Sau đó ta lấy lượng mát-tít vừa đắp ra để cân, để biết khối lượng tổng của lượng matít đắp vào. Tiếp theo ta gắn vào vị trí vừa lấy ra đối trọng với khối lượng tương đương. Ta cũng có thể khoan bớt một lượng kim loại ở vị trí đối xứng qua tâm để làm cho đĩa cân bằng. (chọn vị trí dễ khoan và không ảnh hưởng đến độ bền của đĩa)  Phương pháp đối trọng thử 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQM Bài 4: Cân bằng máy 17  Trên mặt phẳng thứ i có:  Khi quay với VT sinh ra  VQD cân bằng khi là một hệ lực cân bằng  là hệ lực không gian, sẽ là hệ lực cân bằng khi ⃗  ⃗ ⃗  , 1...i im r i n   2 iq i i P m r     iq P    iq P  1 0 i n q q i P P      1 ( ) 0 i n q q i M M P      và 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQD Bài 4: Cân bằng máy 18 Phương pháp chia lực  Thay thế một lực bằng hai lực song song có cùng tác dụng về lực và momen 1 2 1 2. .         iP P P P a P b Thanh AB có lực P đặt tại C Ta thay thế lực P bởi hai lực P1 và P2 hoàn toàn tương đương về tác dụng lực và mômen nếu: P1 P P2 a b A C B 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQD Bài 4: Cân bằng máy 19 (I) (II) ⃗ ⃗ ⃗ Nguyên tắc: cần và chỉ cần 2 đối trọng đặt trong 2 mặt phẳng khác nhau vuông góc với trục quay 6.1. Cân bằng máy 6.1.2 Cân bằng vật quay – PP CB VQD ⃗ ⃗ ⃗ { } phẳng, đồng quy { } phẳng, đồng quy {} = + = ( − ) với Bài 4: Cân bằng máy 20 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu Lực truyền xuống nền gây rung rộng! Bài 4: Cân bằng máy 21  Cơ cấu phẳng  hệ chất điểm có khối tâm chung S: ⃗  Thu gọn hệ lực quán tính về khối tâm chung  Véc tơ chính  Mô men chính  Cơ cấu CB toàn phần nếu = 0 = 0  Cơ cấu CB động nếu = 0  Cơ cấu CB tĩnh nếu = 0  Có = −⃗ → ⃗ = 0 → Phải bố trí khối lượng các khâu sao cho khối tâm chung cố định 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu Bài 4: Cân bằng máy 22 rS là bán kính véc tơ khối tâm chung của cơ cấu. ri là bán kính véc tơ khối tâm của khâu thứ i có khối lượng mi. const m rm r n i Si S i   1 .    n i imm 1 với 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu Bài 4: Cân bằng máy 23  Khối tâm chung của cơ cấu được xác định bởi véctơ rS : Xét cơ cấu tay quay con trượt s S SS S3 r3 r r2r 1 1 2 A B C 1 1 2 2 3 3. . . s m r m r m r r m        1 1 2 1 2 3 1 2 3; ;              r s r l s r l l s 1 1 2 1 2 3 1 2 3. .( ) .( ) s m s m l s m l l s r m             1 1 2 3 1 2 2 3 2 3 3. ( ). . . . s m s m m l m s m l m s r m            với   6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ Bài 4: Cân bằng máy 24 Muốn rS không đổi, điều kiện sau buộc phải thỏa mãn: Đây là những điều kiện của trọng tâm khâu (1) và (2) để khối tâm chung S của cơ cấu tay quay con trượt có vị trí không đổi, khi đó cơ cấu sẽ được cân bằng. Xét cơ cấu tay quay con trượt s S SS S3 r3 r r2r 1 1 2 A B C 1 1 2 3 1 2 2 3 2 . ( ). 0 . . 0 m s m m l m s m l          2 3 1 1 1 3 2 2 2 ( ) . . m m s l m m s l m            6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ Bài 4: Cân bằng máy 25 Phần đối trọng 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ Bài 4: Cân bằng máy 26 - Xác định ω2, ω3, vSi - Xác định ε2, ε3, aSi - Xác định Pqti, Mqti, các áp lực khớp động R12, R23, R41, R43 - Xác định lực quán tính và mô men lực quán tính tác dụng lên cơ cấu - Xác định φ2, φ3 theo góc φ1 - Xác định xSi, ySi của trọng tâm các khâu (i = 1,2,3), tọa độ khớp Bài tính vị trí Bài tính GT Bài tính VT Bài tính lực Tính lực qt 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ mô phỏng số Bài 4: Cân bằng máy 27 Thông số Khâu thứ i (i = 1,2,3,4) 1 2 3 4 li(m) 0,105 0,270 0,330 0,360 mi(kg) 5 10 15 JSi(kgm 2) 0,05 0,1 0,15 * * 1 1 * * 3 3 m 4 (kg) -0,0875 (m) ; m 1 (kg) 1,1098 (m)             6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ mô phỏng số Bài 4: Cân bằng máy 28 Trước cân bằng Sau cân bằng Khối tâm chung cơ hệ sau cân bằng 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ mô phỏng số Bài 4: Cân bằng máy 29 Lực truyền xuống nền Lực truyền xuống nền Trước cân bằng Sau cân bằng 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ mô phỏng số Bài 4: Cân bằng máy 30 Lực quán tính trước cân bằng Lực quán tính sau cân bằng 6.1. Cân bằng máy 6.1.3 Cân bằng cơ cấu – Ví dụ mô phỏng số Bài 4: Cân bằng máy 31 Bài tập(1) Bài 4: Cân bằng máy 32 Bài tập (1) Bài 4: Cân bằng máy 33 Bài tập (1) Bài 4: Cân bằng máy 34 Bài tập (2) Bài 4: Cân bằng máy 35 Bài tập (2) Bài 4: Cân bằng máy 36 Bài tập (3) Bài 4: Cân bằng máy 37 Bài tập (3) Bài 4: Cân bằng máy 38 Bài tập (3) Bài 4: Cân bằng máy 39 Bài tập (3) Bài 4: Cân bằng máy 40 Bài tập (4) Bài 4: Cân bằng máy 41 Bài tập (4) Bài 4: Cân bằng máy 42 Bài tập (4) Bài 4: Cân bằng máy 43 Bài tập (4) Bài 4: Cân bằng máy 44 Bài tập (4) Bài 4: Cân bằng máy 45 Bài tập (5) Bài 4: Cân bằng máy 46 Bài tập (5) Bài 4: Cân bằng máy 47 Bài tập VN Bài 4: Cân bằng máy 48 Bài tập VN Bài 4: Cân bằng máy 49 Nội dung  Phần 1: Cấu trúc động học của cơ cấu  Phần 2: Những vấn đề cơ bản trong thiết kế nguyên lý máy  Phân tích động học  Phân tích lực  Cải thiện chất lượng làm việc máy (động lực học máy)  Làm đều chuyển động máy  Cân bằng máy  Phần 3: Lý thuyết về các cơ cấu có khớp cao  Cơ cấu cam  Cơ cấu bánh răng Bài 4: Cân bằng máy 50 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.1 Đặt vấn đề  Giả thiết là khâu dẫn chuyển động đều chỉ là gần đúng!  Dư thừa  Hoặc thiếu hụt của công suất lực phát động so với công suất lực cản  Thực tế khâu dẫn chịu tác động của  Các lực tác động trên cơ cấu  Yếu tố về cấu tạo: Khối lượng, mômen quán tính. => nên vận tốc của khâu dẫn không thể là hằng số => nghiên cứu về chuyển động thực của máy. Bài 4: Cân bằng máy 51 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.1 Đặt vấn đề Bài 4: Cân bằng máy 52 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.1 Đặt vấn đề Bài 4: Cân bằng máy 53 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.1 Đặt vấn đề  Xác định các đại lượng thay thế và lập phương trình chuyển động thực của máy.  Xác định chuyển động thực của máy và các chế độ chuyển động của máy.  Biết cách làm đều chuyển động bình ổn của máy. Bài 4: Cân bằng máy 54 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế  Phương trình biến thiên động năng: “Tổng công của tất cả các lực tác động lên cơ hệ trong một khoảng thời gian bằng biến thiên động năng của cơ hệ trong khoảng thời gian đó” E - E0 = E = Ađ + Ac Ađ - công động (công của lực phát động), Ađ luôn dương. Ac - công cản (công của các lực cản), Ac có thể âm hay dương. E0 - động năng ở thời điểm t0 E – động năng ở thời điểm t E - biến thiên động năng. Bài 4: Cân bằng máy 55 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế  Có mômen của lực phát động Md đặt lên khâu dẫn quay với vận tốc góc ω1 => công suất tức thời của lực phát động d 1.dN M    Do 2 véctơ và luôn cùng phương, chiều: Công động Ad trong khoảng thời gian (t0,t):    dMdtMdtN d t t d t t d   000 1 0,  là vị trí tương ứng của khâu dẫn tại t0, t. 1d dN M  dA  Bài 4: Cân bằng máy 56  Xét máy có n khâu động, khâu i có: : Ngoại lực tác dụng : Mô men ngoại lực : Vận tốc của điểm đặt lực : Vận tốc góc Công suất tức thời của các lực cản  Công cản     n i iiiic MvPN 1  1 1 1 . .n i i i i tt i P v M M               Đặt Mtt :mômen thay thế các lực cản về khâu dẫn (mômen cản thay thế)  0 C ttA M d     6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế     t t n i iiii t t c dtMvPdtN 00 1                   0 1 11 dM v P n i i i i iAc = Bài 4: Cân bằng máy 57 1 1 1 . .n i i i i tt i P v M M               6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế  Việc thay thế này dựa trên nguyên tắc công suất không đổi: công suất của mômen cản thay thế phải bằng công suất của tất cả các lực cản trên toàn máy.  Như vậy Mtt là đại diện cho chế độ lực tác động Bài 4: Cân bằng máy 58 Xét máy có n khâu động, khâu i có: : Khối lượng của khâu : Vận tốc của trọng tâm khâu : Mô men quán tính đối với trọng tâm : Vận tốc góc   2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 . . . . . 2 2 n n n Si i i i Si Si i i Si i i i v E E m v J m J                               2 1 1 . 2 ttE J   2 2 1 1 1 . . n Si i tt i Si i v J m J                     Với  Động năng toàn máy 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế ttJ Bài 4: Cân bằng máy 59  Việc thay thế này dựa trên nguyên tắc động năng không đổi: động năng của khâu thay thế phải bằng động năng của tất cả các khâu trên toàn máy.  Như vậy Jtt là đại diện cho máy về phương diện cấu tạo 2 2 1 1 1 . . n Si i tt i Si i v J m J                      6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế Bài 4: Cân bằng máy 60 • Khi thay các kết quả thu được khi thiết lập công thức xác định công động Ad , công cản Ac và động năng E vào phương trình biến thiên động năng ta sẽ có phương trình chuyển động thực của máy như sau:           0 2 2 1 0 1 0 1 1 . . 2 2 tt tt d ttJ J M M d                        0 0 2 1 1 0 2 . .tt d tt tt tt J M M d J J              Trong đó : ω1( φ0 ) – vận tốc góc của khâu thay thế (1) tại vị trí φ0 Jtt (φ0) – mômen quán tính thay thế tại vị trí φ0 ω1(φ) – vận tốc góc của khâu thay thế (1) tại vị trí φ Jtt (φ) – mômen quán tính thay thế tại vị trí φ • Thiết lập được công thức tính vận tốc thực khâu dẫn: 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế Bài 4: Cân bằng máy 61  Từ việc nghiên cứu chuyển động thực của toàn máy, bằng khái niệm mômen cản thay thế Mtt và mômen quán tính thay thế Jtt, bài toán chuyển thành nghiên cứu chỉ một khâu giả định, có cấu tạo biểu thị bằng mômen quán tính thay thế Jtt, trên khâu đó có chế độ lực tác động biểu thị bằng mômen động Mđ và mômen cản thay thế Mtt.  Khâu giả định đó được gọi là khâu thay thế. 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.2. PTchuyển động và đại lượng thay thế Bài 4: Cân bằng máy 62 Căn cứ vào sự biến thiên của vận tốc khâu dẫn w1(), ta có thể phân loại chuyển động của máy thành: + Chuyển động không bình ổn: là chuyển động trong đó vận tốc góc khâu dẫn biến thiên không có chu kì. + Chuyển động bình ổn: là chuyển động trong đó vận tốc góc khâu dẫn biến thiên có chu kì. chuyển động của máy trải qua 3 giai đoạn:  mở máy  làm việc  tắt máy. 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động Bài 4: Cân bằng máy 63 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động Bài 4: Cân bằng máy 64  Trong giai đoạn mở máy, chế độ làm việc là không bình ổn, tổng công (Ađ+Ac) > 0.  Trong giai đoạn làm việc, chế độ làm việc là bình ổn. Cứ sau mỗi khoảng thời gian nhất định, năng lượng cung cấp cho máy phải bằng năng lượng máy tiêu thụ. Góc quay của khâu dẫn ứng với khoảng thời gian được gọi là chu kỳ công A.  Chu kỳ công A là góc quay của khâu dẫn để cho tổng công của các lực trên toàn máy bằng không.  Trong giai đoạn tắt máy, chế độ làm việc là không bình ổn, tổng công (Ađ+Ac) < 0. 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động Bài 4: Cân bằng máy 65 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động – Chế độ bình ổn Bài 4: Cân bằng máy 66 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động – Chế độ bình ổn Bài 4: Cân bằng máy 67 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động – Chế độ bình ổn Bài 4: Cân bằng máy 68 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.3. Các chế độ chuyển động – Chế độ không bình ổn Bài 4: Cân bằng máy 69 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.4. Xác định chuyển động thực của máy      1 2 tt E J      Bài 4: Cân bằng máy 70 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.4. Xác định chuyển động thực của máy      1 2 tt E J      Đồ thị quan hệ E(J) - đồ thị Vittenbao (Wittenbauer) Bài 4: Cân bằng máy 71 Giả sử cần xác định vận tốc thực khâu dẫn tại thời điểm nào đó, ví dụ tại vị trí k cùng các trị số Ek, Jk ứng với điểm K trên đồ thị:  1 1 2 2. . 2 . . k E k E k k k k J k J E E tg J J             Từ đó ta cũng có thể xác định giá trị lớn nhất và bé nhất của vận tốc góc khâu dẫn: max và min là các góc hợp bởi tiếp tuyến trên và dưới của đồ thị E(J) với trục hoành. minmin1maxmax1 2 ; 2        tgtg J E J E  6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.4. Xác định chuyển động thực của máy Bài 4: Cân bằng máy 72 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy Hệ số không đều của chuyển động máy • Vận tốc góc khâu dẫn w1 dao động quanh giá trị trung bình w1tb: • Hệ số không đều: đánh giá chất lượng của chuyển động bình ổn. • Hệ số không đều cho phép Với mỗi loại máy, tuỳ thuộc yêu cầu kĩ thuật, độ chính xác của sản phẩm, người ta quy định một hệ số không đều cho phép []. 2 min1max1 1    tb tb1 min1max1      Bài 4: Cân bằng máy 73 Hệ số không đều cho phép của một số loại máy: Loại máy [] Máy bơm 1/5  1/30 Máy dệt 1/40  1/50 CTM thường 1/20  1/50 Động cơ đốt trong 1/80  1/150 Động cơ điện 1/100  1/300 Động cơ máy bay 1/200 Khi  ≤ [] thì chuyển động bình ổn của máy được coi là chuyển động “đều”. 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy Bài 4: Cân bằng máy 74 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy – Sử dụng bánh đà • Làm đều chuyển động máy thực chất là làm giảm biên độ dao động của w1 thông qua giảm gia tốc góc . Điều này chỉ có thể thực hiện được bằng cách tăng J, do Mcb là do điều kiện làm việc của máy quyết định, còn Mđ phụ thuộc động cơ được chọn. Giải pháp sẽ là lắp lên khâu dẫn hoặc một trong các khâu có tỷ số truyền không đổi so với khâu dẫn một khối lượng phụ gọi là bánh đà. • Bánh đà được chế tạo sao cho khối lượng được tập trung ở vành ngoài, với mục đích sao cho với cùng một khối lượng cho trước, sẽ có mômen quán tính của bánh đà Jđ lớn và kích thước gọn. Với bánh đà như trên, mômen quán tính được tính theo công thức: D Bánh đà 2 d . 4 dm DJ  Bài 4: Cân bằng máy 75 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy – Sử dụng bánh đà Giả thiết: - Mđ, Mtt và Jtt là các hàm của góc quay  của khâu dẫn - Giá trị [],w1tb được cho trước - Hệ số không đều hiện tại   [] Kết luận: - Xác định mômen quán tính của bánh đà để sau khi lắp bánh đà lên khâu dẫn, sẽ có  = [] Nguyên tắc: giảm biên độ dao động của w1(). Bài 4: Cân bằng máy 76 Từ và tb1 min1max1 ][][][      2 ][][ min1max1 1    tb      2 ][ 1][ 1max1   tb      2 ][ 1][ 1min1   tb     2 ax 1max 2 J m E tg          2 in 1min 2 J m E tg       ;  ;  Xác định được [max], [min] 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy – Xác định momen bánh đà Bài 4: Cân bằng máy 77 Trên đồ thị E(J) đã có, vẽ hai tiếp tuyến trên và dưới hợp với trục hoành các góc ,max = [max] và  , min = [min]. Hai tiếp tuyến này cắt nhau tại O’ là gốc của hệ toạ độ mới E’O’J’, chúng cũng cắt trục OE kéo dài tại a và b. Dễ dàng nhận thấy: ,max = [max] < max ,min = [min]  min  w’1max = [w1max] < w1max w’1min = [w1min]  w1min Có thể thấy dải dao động của w1() đã được thu hẹp sau khi bánh đà được gắn lên máy. 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy – Xác định momen bánh đà Bài 4: Cân bằng máy 78 Giả sử trục OE kéo dài cắt trục O’J’ tại P  Jđ = O’P . J Ta có: Pa = O’P.tg[max] ; Pb = O’P.tg[min]  ab = (tg[max] - tg[min]) . O’P Từ đó ta tính được: Jđ = (5.3)Jtgtg ab     ][][ minmax 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy – Xác định momen bánh đà Bài 4: Cân bằng máy 79 6.2. Chuyển động thực của máy 6.2.5. Làm đều chuyển động của máy – Ý nghĩa bánh đà • Bánh đà khi được lắp thêm vào khâu nào sẽ làm tăng quán tính của khâu đó => gây trở ngại cho sự biến thiên vận tốc. • Khi công động Ađ tăng, nếu không có bánh đà thì vận tốc góc w1 sẽ tăng nhanh. Nhờ có bánh đà, một phần của lượng năng lượng tăng lên phải làm quay bánh đà. Ngược lại, khi công cản Ac tăng, bánh đà đang quay nhanh sẽ trả lại năng lượng cho máy giúp w1 không bị biến thiên đột ngột. Vậy: Bánh đà có nhiệm vụ thu năng lượng thừa, trả năng lượng thiếu cho máy trong một chu kỳ chuyển động. Bánh đà không sinh thêm hay tiêu bớt đi năng lượng của máy.