SỞ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI ĐỒNG THÁP TRƯỜNG TRUNG CẤP THÁP MƯỜI GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: CƠ KỸ THUẬT NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY NÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Tháp Mười 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Cơ kỹ thuật được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu với những nội dung cơ bản phù hợp với việc giảng dạy và học tập trong các trường Trung học chuyên nghiệp và Dạy nghề. Nội dung giáo trình gồm hai phần.
Phần1: Tĩnh học Phần 2: Nguyên lý máy. Trong quá trình biên soạn giáo trình, mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi những hạn chế nhất định. Tôi rất mong được sự góp ý kiến xây dựng của các nhà chuyên môn, các đồng nghiệp để cho giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn. Đồng Tháp, ngày 10 tháng 10 năm 2018 Tham gia biên soạn Nguyễn Văn Mười 3 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU.
Lực – tổng hợp và phân tích lực. Khái niệm về lực. Các tiên đề tĩnh học. Tổng hợp và phân tích lực (hệ phẳng).
Các bài toán đơn giản về lực. Ngẫu lực và mômen. Đòn và điều kiện cân bằng của đòn. Bài toán ma sát trong hệ lực phẳng.
Mối ghép bằng đinh tán. Mối ghép bằng hàn. Mối ghép bằng ren. Mối ghép bằng then và then hoa.
Các cơ cấu truyền và biến đổi chuyển động. Cơ cấu đai truyền và ứng dụng. Cơ cấu bánh răng và ứng dụng. Cơ cấu tay quay, con trượt.
Hệ bánh răng truyền động. Cơ cấu vi sai. Truyền động xích, trục vít-bánh vít, các đăng.106 TÀI LIỆU THAM KHẢO:.107 5 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Cơ kỹ thuật Mã môn học: MH 09 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Mô đun được bố trí ở học kỳ 1 của khóa học. - Tính chất: Là môn học cơ sở.
- Ý nghĩa và vai trò của môn học: Là điều kiện học các môn học, môđun sau. Mục tiêu của môn học: - Về kiến thức: + Trình bày các khái niệm về lực và các tiên đề tĩnh học, ngẫu lực và mômen, ma sát. + Trình bày được các khái niệm về khâu, chi tiết máy, khớp động, chuỗi động, cơ cấu, máy, cơ cấu biến đổi chuyển động. - Về kỹ năng: + Tổng hợp và phân tích được hệ lực phẳng, điều kiện cân bằng của đòn.
+ Giải được các bài toán về ma sát. + Tình toán được một số cơ cấu biến đổi chuyển động - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề máy nông nghiệp. + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của người học. TĨNH HỌC Giới thiệu: Trình bày phương pháp tổng hợp và phân tích lực.
Giải các bài toán về tĩnh học. Mục tiêu: - Trình bày các khái niệm về lực và các tiên đề tĩnh học, ngẫu lực và mômen, ma sát. - Tổng hợp và phân tích được hệ lực phẳng, điều kiện cân bằng của đòn. - Giải được các bài toán về ma sát.
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề máy nông nghiệp. - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của người học. Nội dung chính: 1. Lực – tổng hợp và phân tích lực.
Khái niệm về lực. Trong đời sống hằng ngày, ta có khái niệm về lực như khi ta xách một vật nặng hay một đầu máy kéo các toa tàu. Từ đó ta đi đến định nghĩa lực như sau: Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng tương hỗ cơ học của vật này đối với vật khác mà kết quả làm thay đổi chuyển động hoặc biến dạng của các vật. Qua thực nghiệm, tác dụng lực lên vật được xác định bởi ba yếu tố: 1.
Điểm đặt lực 2. Phương, chiều của lực 3. Cường độ hay trị số của lực. Đơn vị đo cường độ của lực trong hệ SI là Newton (kí hiệu N) Vì vậy, người ta biểu diễn lực bằng véctơ.
Ví dụ: Lực biểu diễn bằng véctơ AB (hình 2). Phương chiều của véctơ AB biểu diễn phương chiều của lực , độ dài của véctơ AB theo tỉ lệ đã chọn 7 biểu diễn trị số của lực, gốc véctơ biểu diễn Hình 1.1: Biểu diễn lực điểm đặt của lực, giá của véctơ biểu diễn phương tác dụng của lực. Các tiên đề tĩnh học. Tiên đề 1: (Hai lực cân bằng) Điều kiện cần và đủ để hai lực tác dụng lên một vật rắn cân bằng là chúng có cùng phương tác dụng, ngược chiều nhau và cùng trị số.2, vật rắn chịu tác dụng bởi hai lực và cân bằng nhau.
Ta kí hiệu: Hình 1.2: Hai lực cân bằng ( , )~0 Đó là điều kiện cân bằng đơn giản cho một hệ lực có 2 lực. Tiên đề 2: (Thêm hoặc bớt một hệ lực cân bằng) Tác dụng của một hệ lực lên một vật rắn không thay đổi nếu ta thêm vào hay bớt đi hai lực cân bằng nhau. Theo tiên đề này, hai hệ lực chỉ khác nhau một hệ lực cân bằng thì chúng hoàn toàn tương đương nhau. Từ hai tiên đề trên, ta có hệ quả : Hệ quả trượt lực: Tác dụng của một hệ lực lên một vật rắn không thay đổi khi ta dời điểm đặt của lực trên phương tác dụng của nó.
Chứng minh : Giả sử ta có lực tác dụng lên vật rắn đặt tại điểm A (hình 1. Trên phương tác dụng của lực ta lấy một điểm B và đặt vào đó hai lực và cân bằng nhau, có véctơ như trên hình vẽ và trị số bằng F. Theo tiên đề 2 thì: ~( ) Nhưng theo tiên đề 1 thì: ( )~0 do đó ta có thể bỏ đi. Như vậy, ta có: ~( )~ Hình 1.
Thêm một hệ lực cân bằng 8 Điều đó chứng tỏ lực đã trượt từ A đến B mà tác dụng của lực không đổi. Hệ quả đã được chứng minh. Chú ý : Hai tiên đề trên và hệ quả chỉ đúng cho vật rắn tuyệt đối. Còn đối với vật rắn biến dạng các tiên đề 1, 2 và hệ quả trượt lực không còn đúng nữa.
Ví dụ: Trên hình 1.4, thanh mềm AB chịu hai lực , tác dụng sẽ không cân bằng vì do thanh biến dạng, còn khi trượt lực thì thanh từ trạng thái bị kéo sang bị nén. Biểu diễn lực 1. Tiên đề 3: (Hợp 2 lực) Hai lực tác dụng lên vật rắn đặt tại cùng một điểm có hợp lực đặt tại điểm đó xác định bằng đường chéo của hình bình hành mà các cạnh chính là các lực đó (hình 1. Tiên đề 3 khẳng định hai lực có cùng điểm đặt thì có Hình 1.5: Hợp 2 lực hợp lực.
Về phương diện véctơ ta có: nghĩa là véctơ bằng tổng hình học của các véctơ ,. Tứ giác OACB gọi là hình bình hành lực. Về trị số: ; (trong đó α là góc hợp bởi hai véctơ , ) Tiên đề trên, áp dụng cho hệ lực động quy tại O, ta có các định lý sau. Định lý 1 : Một hệ lực đồng quy tác dụng lên vật rắn có hợp lực đặt tại điểm đồng quy và véctơ hợp lực bằng tổng hình học Hình 1.6: Hợp lực đồng quy véctơ các lực thành phần.
Chứng minh: Giả sử ta có một hệ lực ( , , ,. ) tác dụng lên vật rắn đặt tại cùng điểm O. Áp dụng tiên đề 3, ta hợp , được lực: bằng cách vẽ véctơ 9 nối OB được lực. Bây giờ ta hợp và ta được: bằng cách vẽ véctơ , nối OC được.
Tiến hành tương tự như vậy đến lực ta được hợp lực. hay: Định lý 2 : Nếu ba lực tác dụng lên một vật rắn cân bằng cùng nằm trong mặt phẳng và không song song nhau thì ba lực phải đồng qui. Chứng minh: Giả sử, một vật rắn Hình 1. Ba lực tác dụng chịu tác dụng của ba lực , , cân bằng.
đồng quy lên vật rắn Theo giả thuyết hai lực , cùng nằm trong mặt phẳng và không song song nên phương tác dụng của chúng giao nhau tại một điểm O chẳng hạn. Ta sẽ chứng minh cũng qua O. Thật vây, theo tiên đề 3 hai lực , có hợp lực đặt tại O: vì ( , , )~0 nên ( , )~0 Theo tiên đề 1, hai lực cân bằng nhau thì chúng có cùng phương tác dụng. Vậy đường tác dụng của lực phải qua O (hình 1.
Tiên đề 4: ( Tiên đề tác dụng và phản tác dụng) Ứng với mỗi lực tác dụng của vật này lên vật khác, bao giờ cũng có phản lực tác dụng cùng trị số, cùng phương tác dụng, nhưng ngược chiều nhau. Giả sử một vật B tác dụng lên vật A một Hình 1.8: Lực tác dụng lực thì ngược lại vật A tác dụng lên vật B và phản tác dụng 10 lực =- Hai lực này có trị số bằng nhau, ngược chiều nhau, nhưng không cân bằng vì chúng đặt lên hai vật khác nhau ( hình 1. (Nguyên lý hoá rắn) Nếu dưới tác dụng của hệ lực nào đó một vật biến dạng. Nhờ tiên đề này khi một vật biến dạng đã cân bằng dưới tác dụng của một hệ lực đã cho, ta có thể xem vật đó như vật rắn để khảo sát điều kiện cân bằng.
((Tiên đề giải phóng liên kết) Một vật rắn từ vị trí này đến vị trí đang xét có thể thực hiện di chuyển về mọi phía gọi là vật tự do. Ví dụ một quả bóng đang bay. Nhưng thực tế, phần lớn các vật khảo sát đều ở trạng thái không tự do nghĩa là một số di chuyển của vật bị vật khác cản lại. Những vật như vậy gọi là vật không tự do hay vật chịu liên kết.
Tất cả những đối tượng ngăn cản di chuyển của vật khảo sát gọi là các liên kết. Ví dụ : Hộp phấn để trên mặt bàn, mặt bàn ngăn cản hộp phấn di chuyển xuống phía dưới (hình 1. Hộp phấn là vật chịu liên kết còn mặt bàn là vật gây liên kết. Theo tiên đề 4 thì vật chịu liên kết tác Hình 1.
Phản lực và dụng lên vật gây liên kết một lực, ngược lại trọng lực vật gây liên kết tác dụng lên vật chịu liên kết một lực. Chính lực này ngăn cản chuyển động của vật, ta gọi phản lực liên kết. Ví dụ trên hình 10, lực là phản lực liên kết của mặt bàn tác dụng lên hộp phấn nhằm ngăn cản hộp phấn di chuyển xuống phía dưới.