MỤC LỤC BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1...............................................................2 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 ..............................................................6 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3 ............................................................10 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4 ...........................................................13 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4 ............................................................19
1
MẪU BÁO CÁO THÍ THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ môn thiết kế máy
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRƯỢT VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG TRƯỢT BỘ TRUYỀN ĐAI Sinh viên thực hiện: _Trương Minh Thện 1413756 _ Trần Nguyễn Trọng Quân 1413162 _ Trần Minh Quan 1413068 _ Hoàng Vũ Nguyên Phương 1413007 _ Nguyễn Văn Qúy 1413209 Nhóm: 5 Lớp: L10 Giáo viên hướng dẫn: Thân Trọng Khánh Đạt
2
I. Mục tiêu thí nghiệm - Khảo sát hiện tượng trượt trong bộ truyền đai - Hệ số trượt tương đối và thí nghiệm xác định hệ số trượt, - Xác định lực căng đai ban đầu - Vẽ ra đường cong trượt theo tải. II.Các quy tắc kỹ thuật an toàn Sinh viên tuân thủ các yêu cầu an toàn trong phòng thí nghiệm. III. Tiến hình và xử lý kết quả thí nghiệm 1.Xác định các thông số cho trước mô hình thí nghiệm: + Đường kính bánh đai d1, d2 + Loại đai + Góc ôm đai α1, α2 + Số vòng quay động cơ + Lực căng đai ban đầu F0 + Lực tác dụng lên trục + Lực vòng có ích Ft 2. Tiến hành đo và xử lý kết quả đo lực căng đai ban đầu F0 3. Tiến hành đo và xử lý kết quả đo để xác định hệ số trượt tương đối và hệ số kéo Sau khi thì nghiệm điền kết quả đo điền vào bảng 1 và tính toán các hệ số.
3
Bảng 1. Kết quả đo hệ số trượt ST Lực căng T đai ban đầu F0, N 1 2 3 4 5
Số vòng quay n1, vg/ph
Số vòng quay n2, vg/ph
Hệ số trượt
264
732
296
0.0248
35.96
0.068
264
722
292
0.0246
48.79
0.09
264
710
286
0.0285
61.89
0.12
264
696
281
0.0263
74.6
0.14
264
680
275
0.0247
87.32
0.17
Giá trị trung bình
4
Hệ số kéo Lực vòng có ích Ft, N
4. Xây dựng đồ thị Đường cong trượt:
Hình 4. Đường cong trượt được xây dựng dựa trên kết quả thực nghiệm IV. Nhận xét kết quả và kết luận Nhận xét: Khi tăng tải trọng thì số vòng quay n1,n2 giảm, lực vòng Ft và hệ số
kéo tăng Kết luận: Đường cong trượt phản ánh khả năng làm việc của bộ truyền đai. Là đường biễu diễn mối quan hệ giữa Ft và
5
MẪU BÁO CÁO THÍ THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ môn thiết kế máy
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 XÁC ĐỊNH LỰC KÉO ĐỨT BULÔNG Sinh viên thực hiện: _Trương Minh Thện _ Trần Nguyễn Trọng Quân _ Trần Minh Quan _ Hoàng Vũ Nguyên Phương _ Nguyễn Văn Qúy Nhóm: 5 Lớp: L10 Giáo viên hướng dẫn: Thân Trọng Khánh Đạt
6
1413756 1413162 1413068 1413007 1413209
I. Mục tiêu thínghiệm -
Giúp cho sinh viên nắm rõ hơn về lực kéo đứt thực một số loại thép, mối quan hệ giữa Mk chính tâm với ứng suất tập trung của vật liệu.
-
Giúp cho sinh viên được tiếp cận với các phương pháp, dụng cụ đo và xác định lực kéo đứt.
II.
Các quy tắc kỹ thuật antoàn
-
Khi thực hiện quá trình kéo đứt phải có che chắn.
-
Khi vận hành phải đóng cửa máy.
III. Báo cáo thí nghiệm
Fthep =
π σ thep d 12 π .1220 . 4 ,918 2 = =23175 (N) 4 4
Finox =
π σ inox d 12 π . 900. 4 , 9182 = 4 4
Fthong thuong =
Số lần đo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
= 17097 (N)
π σ tth ư ờ ng d 12 π . 420 . 4 , 9182 = =7978( N ) 4 4
Tiến hành thí nghiệm trên bulông có đường kính danh nghĩa d = 4,918 (mm) Bulông Bulông Inox Bulông thông Tính toán lý thép thường thuyết 36955 23175 33790 23175 37485 23175 29073 17097 28508 17097 29037 17097 21119 7978 20589 7978 19002 7978
IV. Vẽ biểu đồ dữ liệu
7
Bulong Thép 38 37
37.49
36.96
36 35
lực kéo đứt (kN)
33.79
34 33 32 31
1
2
3
số lần kéo Bulong Thép
Bulong inox 29.1
29.04
29.04
29 28.9 28.8 28.7
lực kéo dứt (kN)
28.6
28.51
28.5 28.4 28.3 28.2
1
2
Số lần kéo Bulong inox
8
3
Bulong thông thường 21.5 21 20.5 20
lực kéo đứt (kN)
19.5 19 18.5 18 17.5
1
2
Số lần kéo Bulong thông thường
V. Nhận xét kết quả và kết luận :
9
3
Nhận xét:Lực kéo đứt bulong tính toán trên lý thuyết nhỏ gấp 2-3 lần so với lực kéo đứt bulong thí nghiệm.Thực tế thí nghiệm đã cho thấy các bu long làm từ chất liệu tốt thì chịu được lực kéo lớn hơn Sai số giữa các lần đo trong cùng một chất liệu không quá lớn . Nguyên nhân là do quá trình gá lắp không giống nhau. Kết luận: Chất liệu vật liệu làm bu long sẽ ảnh hưởng đến khả năng chịu kéo của bu lông đó. MẪU BÁO CÁO THÍ THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ môn thiết kế máy
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ XIẾT TRÊN MỐI GHÉP REN Sinh viên thực hiện: _Trương Minh Thện 1413756 _ Trần Nguyễn Trọng Quân 1413162 _ Trần Minh Quan 1413068 _ Hoàng Vũ Nguyên Phương 1413007 _ Nguyễn Văn Qúy 1413209 Nhóm: 5 Lớp: L10 Giáo viên hướng dẫn: Thân Trọng Khánh Đạt
10
I. Mục tiêu thí nghiệm 1. Nắm rõ lý thuyết khớp vít 2. Sử dụng được cờ lê đo mômen xiết để xác định mômen xiết; 3.Hiểu được nguyên lý, sử dụng được máy đo bulông bằng sóng siêu âm để đo lực xiết trên bulông; 4. Hiểu được nguyên lý, sử dụng được loadcell để đo lực xiết trên bulông; 5. Xác định được hệ số xiết, thông qua đó hiểu được mối quan hệ giữa mômen xiết và lực xiết, cũng như các yếu tố của điều kiện lắp đối với mối ghép.
II.
Các quy tắc kỹ thuật an toàn Sinh viên tuân thủ các quy tắt an toàn của phòng thí nghiệm
III. Báo cáo thí nghiệm 1. Xác định các thông số mối ghép ren và các dụng cụ đo 2. Kết quả đo Bảng 1. Kết quả đo
Số lần đo
Tiến hành thí nghiệm trên bulông có đường kính danh nghĩa d = 12 (mm) Lực xiết V, Hệ số xiết Mômen xiết Đo bằng máy T TV , Đo bằng loadcell K v đo siêu Nm Vd âm
1
10
803
1,038
2
12
1284
0,779
3
14
1789
0,652
4
16
2190
0,609
5
18
2660
0,564
3. Đồ thị phục thuộc hệ số xiết vào mô men xiết
11
4. Tính toán hệ số xiết bằng lý thuyết theo công thức (8) với các hệ số ma sát tra bảng và so sánh với kết quả đo. - Thông số cơ bản : + d2=11,4mm + D0 =16,6 mm, d0=15mm => Dtb= (D0 +d0)/2=15,8mm + f= 0,25 => f’=1,15*f =0,2875 +
ρ' =artan ( f ' ) =16 °
+
γ =2 ° 30 '
- Tính toán hệ số xiết K bằng lý thuyết theo công thức (8) : K=
( ) (( )
Tv d =0,5 2 . Vd d
¿ 0,5
Dtb . f +tan ( γ + ρ' ) d2
)
15,8 . (( .0,25+ tan ( 16° +2 ° 30 ) ) ( 11,4 ) 12 11,4 ) '
¿ 0,324
IV. Nhận xét kết quả và Kết luận Dựa vào kết quả thí nghiệm và đồ thị ta thấy hệ số xiết K càng giảm khi mômen xiết TV. Khi ta so với kêt quả lý thuyết, ta thấy hệ số xiết K thí nghiệm khá lớn so với kết quả lý thuyết. Hệ số xiết K giảm là do sự tăng lên của mômen xiết TV và lực xiết V là những đường cong gần như song song với nhau( Dựa vào Hình 2. Đường biểu diễn khi tác dụng mômen xiết đai ốc ) nên tỷ số TV/ V.d sẽ giảm khi chúng tăng lên. Hệ số xiết K thí nghiệm sai lêch so với hệ số K lý thuyết là do sự sai số của máy đo mômen và lực xiết , sai sô đo các đường kính đai ốc, đường kính lỗ, sai số hệ số ma sát và các góc nâng ren, góc ma sát. 12
MẪU BÁO CÁO THÍ THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ môn thiết kế máy
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NGOẠI LỰC MỐI GHÉP BULONG Sinh viên thực hiện: _Trương Minh Thện _ Trần Nguyễn Trọng Quân _ Trần Minh Quan _ Hoàng Vũ Nguyên Phương _ Nguyễn Văn Qúy Nhóm: 5 Lớp: L10 Giáo viên hướng dẫn: Thân Trọng Khánh Đạt
13
1413756 1413162 1413068 1413007 1413209
I. Mục tiêu thínghiệm -
Giúp cho sinh viên nắm rõ về phương pháp xác định hệ số ngoại lực bằng lýthuyết Giúp sinh viên tính lực xiết trong trường hợp lực tác dụng theo phương bất kỳ. - Giúp cho sinh viên được tiếp cận với các phương pháp, dụng cụ đo và xác định lực xiết, xử lý kết quả thực nghiệm để xác định hệ số ngoạilực. II.
Các quy tắc kỹ thuật antoàn Sinh viên tuân thủ các yêu cầu an toàn trong phòng thí nghiệm.
III. Báo cáo thí nghiệm Mỗi nhóm được giáo viên hướng dẫn cho trước goác nghiêng và giá trị lực F khác nhau. Góc nghiêng α,độ = –20o(nằm trong khoảng 300 ≥ α ≥-300) Lực F lớn nhất,N=5500 N( F < 10000N) Bước thay đổi lực F= 500 N
Hình 1 Mô hình tính toán thí nghiệm
14
1.Tính hệ số ngoại lực lýthuyết Đo các kích thước bu lông và chi tiết ghép để xác định hệ số ngoại lực bằng lýthuyết. 2.Tính lực xiết V theo các công thức (1) và (2). Chọn Vmax từ 2 giá trị này F v l1 ± F H l2 ¿ A y max ¿ −F v J x ' x'
k z
V=
()(1 − �)
trong đó: - Momen quán tính �x′x′:
Jx’x’ =
Jx’x’ =
a b3 12
–2
( a−d ) (b3−c3 ) 12
(a−d )c 2.12
3
–
d b3 12
=
( 150−50 ) (3003 −1003) 12
=
( a−d ) (b3−c3 ) 12
= 216,67.10
6
_ Diện tích tiếp xúc A: � = (a − d)(b − c) _ Khoảng cách ymax: ymax = b/2
Xiết bu lông với lực xiết V = Vmax (tính theo công thức 1 và 2) và kiểm tra bằng chìa khóa đo lực. 3. Kết quả đo và xửlý Sau đó gia tải bằng xylanh thủy lực 5 với các giá trị lần lượt F 1, F2, … FN (bảng 1) hiển thị màn hình (các giá trị này nhỏ hơn F) và điền vào cột 2 của bảng 1. Các giá trị Fi = F - iF. Ghi nhận các kết quả mômen xiết, lực xiết V tni bằng hai phương pháp và đưa vào cột 3,4 bảng số liệu 1. 4.Tính toán hệ số ngoạilực
15
Tính các giá trị: FVi= Fisinα FHi= Ficosα Mi = FHi l1 ± FVil2 Và đưa các giá trị này vào cột 5, 6 của bảng 1. Trong thí nghiệm này l2 = 0 và Yi = e/2, cho nên: Mi = FHi l1
Vtn1 = Vo + �(
Fv 1 M 1 Y 1 + z ∑ z i Y 2i
Vtn2 = Vo + �(
) = Vo + �(
Fv 2 M 2 Y 1 + z ∑ z i Y 2i
F v 1 F H 1 l1 ± F v 1 l2 + z 2e
)
) = Vo + �(
F v 2 F H 2 l1 ± F v 2 l2 + z 2e
) = Vo + �(
F vN F HN l 1 ± F vN l 2 + z 2e
)
…… VtnN = Vo + �(
F vN M N Y 1 + z ∑ z i Y 2i
)
Khi đó hệ số ngoại lực � i được xác định theo công thức:
�i =
V tni−V tn 1 F −F V 1 ( F Hi−F H 1 ) l 2 +(F Vi−F V 1)l 1 ( Vi + ) (3) z 2e
Theo mô hình thí nghiệm z = 2; e = 200mm; l1= 100 mm; l2 = 300 mm và ghi nhận vào cột 7 bảng số liệu1. Khi đó giá trị hệ số ngọai lực trung bình qua N lần đo: �1+�1+⋯+�n−1 � = 16
(n − 1)
17
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm
STT Lực Fi, (N) 1 1
2 2000
2 3
2500
Kết quả thí nghiệm Vtni Đo Đo bằng bằng 3 4 7,7
Hệ số ngoại lực χ theo công thức (3)
Lực FVi, (N)
Lực FHi, (N)
5 –68,4
6 187,94
3000
7,97 8,43
–85,5 234,92 –102,6 281,91
4
3500
9,02
–119,7 328,89
5
4000
9,67
–136,8 375,88
7 0,0120 0,0205 0,0263 0,0290
6
Theo kết quả thí nghiệm dựng đường cong phụ thuộc χi vào Fi
Đồ thị biểu diễn 0.04 0.03
0.03
0.03
0.03 0.02 χi
0.02
0.02 0.010.01 0.01 0 2000
2500
3000
3500
4000
Fi
Hình 2 Biểu đồ đường cong phụ thuộc χi vào Fi
IV Nhận xét kết quả và kết luận Qua kết quả tính toán và đo đạt trên thực tế. Ta nhận thấy biểu đồ biểu diễn Fi thuộc vào χi là đồ thị hàm số bậc nhất, tăng dần. Như vậy, hệ số ngoại lực χ sẽ tăng dần khi tăng dần lực F.
MẪU BÁO CÁO THÍ THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ môn thiết kế máy
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 5 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: _Trương Minh Thện _ Trần Nguyễn Trọng Quân _ Trần Minh Quan _ Hoàng Vũ Nguyên Phương _ Nguyễn Văn Qúy Nhóm: 5 Lớp: L10 Giáo viên hướng dẫn: Thân Trọng Khánh Đạt
1413756 1413162 1413068 1413007 1413209
I. Mục tiêu thí nghiệm Giúp sinh viên nắm được phương pháp, cách sử dụng các phần mềm thiết kế để tính chọn, kiểm tra các chi tiết máy công dụng chung II. Các quy tắc và kỹ thuật an toàn Sinh viên tuân thủ các quy tắc an toàn của phòng thí nghiệm III. Báo cáo thí nghiệm 1. Đề bài Hệ thống truyển động như hình dưới.
•Số liệu ban đầu: _ Công suất của thùng trộn:
P3 (k W) n3
_ Số vòng quay của thùng trộn (vòng/phút) _ Thời gian phục vụ: a=8 (năm) _ Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải trọng tĩnh (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ) _ Động cơ có số vòng quay:
n dc 1420
(vòng/phút)
_ Hiệu suất: + Hiệu suát bộ truyền đai thang:
d 0.95
+ Hiệu suất cặp bánh răng trụ răng thẳng: + Hiệu suất cặp ổ lăn:
br 0.96
ol 0.99 x 0.95
+ Hiệu suất bộ truyền xích: _ Bánh răng tính theo tiêu chuẩn ISO, chọn vật liều ENC60, các hệ số
K A 1;K Hv 1;K H 1.2;K H 1 khi nhâp trong Autodesk Inventor _ Bộ truyền đai tính theo tiêu chuẩn DIN 2215, chọn trước cách trục (
a d2
d1 180mm
, khoảng
), chiều dài đai, loại đai DIN. Chọn các hệ số
PRB 3.8kWm,k1 1.2 _ Chọn xích theo tiều chuẩn ISO 606:2004(EU) 2. Kết quả thực hiện PHƯƠNG ÁN 60:
P3 11.5kW u1 2 u2 4 u3 4 a. Bảng phân phối tỷ số truyền Trục Thông số Công suất P,kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n, vg/ph Momen xoắn T,
Động cơ
I
II
III
13.6 2
12.8
12.2
11.5
1420
710
177.5
44.375
91.5
172.17
656.4
2474.9
4
4
N/mm
b. Bảng thông số bộ truyền bánh răng SST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Thông số Chọn vật liệu Tính khoảng cách trục Module m Số răng Số răng
Kết quả EN C60 224 mm 4.5 mm
z1
20
z2
79
Đường kính vòng chia Đường kính vòng chia Chiều rộng vành răng Chiều rộng vành răng Lực hướng tâm
d1
90 mm
d2
355.5 mm
b1
72 mm
b2
67.5 mm
Fr Ft
Lực tiếp tuyến Vận tốc vòng của bánh răng
1449.752 N 3804.348 N 3.346 m/s
c. Bảng thông số bộ truyền đai SST 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Thông số Loại đai Số dây đai z Vận tốc Lực căng đai ban đầu Lực căng trên mõi nhánh đai Lực căng trên nhánh căng Lực căng trên nhánh chùng Lực vòng có ích Lực tác dụng lên trục
Fr
Kết quả V-Belt DIN 2215 17x1517 2 13.383 m/s 819.502 N 409.751 N 1327.601 N 311.401 N 1016.201 N 1606.938 N
10
Góc ôm đai
150.94o & 209.06o
11 12 13
Chiều dài dây đai Bề rộng bánh đai Khoảng cách trục
1560 mm 44 mm 348.777 mm
d. Bảng thông số bộ truyền xích SST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thông số Loại xích Số dãy xích Số mắt xích Lực vòng có ích Lực căng trên nhánh chủ động Lực căng trên nhánh bị động
Fr
Lực tác dụng lên trục Góc ôm Khoảng cách trục Đường kính đĩa xích d1,d2
Kết quả Roller chain 16B-3-112 3 122 7037,2 N 7061,3 N 24 N 7079 N 137,440&222,560 768 mm 186,536&743,971
V. Nhận xét kết quả và kết luận Nhận xét :Momen xoắn so với kết quả tính tay:
Sai số của bộ truyền bánh răng:
Sai số của bộ truyền đai:
172.156 172.17 x100% 8.10 3% 172.17
91.458 90.8 x100% 0.72% 90.8
Sai số của bộ truyền xích
656,346 656,394 x100% 7,3.10 3% 656.394
:
Kết luận: Sử dụng phần mềm Inventor tiện lợi hơn tính tay vì giúp chúng ta :
_ Tính toán sai số ít hơn _ Tiết kiệm thời gian cho việc tính toán _ Dễ dàng sữa khi tính toán sai
