تحقیق در مورد گشتاور پیچشی دارای 14 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد تحقیق در مورد گشتاور پیچشی کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد گشتاور پیچشی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن تحقیق در مورد گشتاور پیچشی :
گشتاور پیچشی
حالت اول: زمانی که بازو حرکت می کند و پایه ثابت است. این حالت به دو زمان قابل تفکیک است. زمانی که بازو شتاب دارد و زمانی که بدون شتاب با سرعت زاویه ای ثابت در حال حرکت است. ما می توانیم با تجسم حرکت باز و متوجه شویم که وقتی در آغاز حرکت بازو قرار داریم و شتاب زاویه ای بازو را بسمت بالا می برد، در پایان این شتاب گیری که هم و هم مقادیری غیر صفر دارند. بیشترین مقدار لنگر به بازو وارد می شود. در معادلات تقدیم ناپایای بدست آمده مقدارگذاری می کنیم.
این دو مقدار بدست آمده گشتاور در مختصات xyz می باشد که باید به این امر توجه شود.
حالت دوم:
زمانی که پایه حرکت می کند. در این حالت بازو ثابت است. این حرکت نیز دو حالت بدون شتاب با سرعت زاویه ای ثابت پایه و زمان شتاب گیری پایه دارد که حالت اول بدلیل ثابت بودن و و به حالت تقدیم پایا تبدیل می شود.
حالت شتابدار حرکت پایه در زمانی که سرعت پایه نیز به مقدار نهایی خود رسیده است یعنی لحظه رسیدن به . در این حالت هم و غیر صفرند.
یعنی M در جهت منفی x عمل می کند. این از قانون دست راست در مورد حرکت تقدیمی هم قابل آزمون است.
=1618N.m
حالت سوم:
حرکت عمومی دستگاه که یک تقدیم پایاست. در این حالت معادلات بگونه زیر ساده می شوند:
که این معادلات بجز علامت منفی P که بدلیل حرکت CCW بشقاب است همان معادلاتیست که در کتب برای حرکت تقدیمی آمده است. با جایگذاری مقادیر داریم:
این در جهت –x عمل می کند و این از روش قانون دست راست نیز قابل بررسیست که صنعت آن تأیید می شود.
حال به این مسأله بپردازیم که این M بدست آمده حول نقطه P محاسبه شده در واقعیتا به چه اعضایی وارد می شود؟ چون همانگونه که پیشتر توضیح داده شد D تنها نقطه ای روی گسترش ریاضی مجموعه پایه است و ماهیت فیزیکی ندارد. پایه بشقاب که مجموعه بازو و پایه اصلی است باید همین مقدار M را تحمل کند. این بدنه را می توان بعنوان یک rigid body درنظر آورد. اگر چنین باشد می توان M را جابجا کرد یعنی در نقاطی مثل پاشنه بازو و محور پایه اثر M را بررسی کرد.
بررسی روش تحلیل بازو
در بررسی استاتیکی بازو ابعاد دیگر آن بجز طول نیز مؤثرند. ما تا اینجا همواره فرضیاتی برای ساده تر شدن تحلیل بشقاب انجام داده ایم که برای تحلیل بازو باید آن فرضیات را کنار گذاشته و فرضیات جدیدی انجام دهیم. برای مثال ما نیروهای خمش و پیچش را حول نقطه فرضی D بدست آورده ایم یا نقاط C1 و C2 را در بخش سیستماتیک بشقاب، منطبق بر هم گرفتیم که در آن مرحله لطمه ای به کار تحلیل ما نزده ولی در اینجا باید نقطه مرکز بشقاب (C2) و نقطه انتهای بازو (C1) از هم جدا شوند چون فاصله مرکز بشقاب از رولر برینگ کف گرد متصل کننده بشقاب با بازو Cm40 فاصله دارد و اگر ضخامت حدودی کف گرد را نیز Cm20 درنظر بگیریم فاصله C1 تا C2 Cm60 است که غیر قابل چشمپوشیست همچنین اصلاً نقطه C1 عملاً دیگر وجود ندارد و فرض نادرستیست بلکه سطحی به قطر کف گرد نیروی بشقاب را متحمل می شود.
نیروهیا وارده
گشتاور پیچشی اعمال شده در D در انتهای بازو و مبدل به یک نیروی عرضی در راستای Z می شود. جهت انتخاب شده برای محورهای xyz در حل حرکت تقدیمی، در حل استاتیکی بازو و جهتهای مطلوبی هستند. بنابراین نیروهای جهت y برای بازو نقش تنش محوری و گشتاورهای جهت z و y نقش کشتاور خمشی را دارند. گشتاورهای خمشی x و y را می توان به همان شکل که بر D وارد می شوند بر انتهای بازو اعمال کرد. گشتاور پیچشی در راستای +y را باید بر فاصله تقسیم کرد تا نیروی عرضی معادل آن بر بازو در جهت Z بدست آید، علاوه برذ این نیروهیا دینامیکی بار استاتیکی نیز که ناشی از وزن بشقاب است در انتهای بازو اعمال می شود.
علاوه بر اینها نیروی وزن خود بازو نیز در طول بازو باید درنظر گرفته شود. می توان از نیروهای ناشی از شتاب جانب مرکز که بر اثر دوران پایه در طول بازو اعمال می شود بدلیل کوچک بودن صرفنظر کرد. شتاب نیز که بسیار کم است. نیروهای تقدیمی هم در اینجا نداریم. نیروی عرض که در جهت Z وارد می شود تنها برروی ضلع بالایی پروفیل بازو اعمال می شود و اگر آنرا بروی محور وسط تیر منتقل کنیم یک نیروی عرضی بر شی در جهت x و یک گشتاور پیچشی در راستای y خواهیم داشت. نیروی جک نیز بر نقطه j وارد می شود و نیروی عکس العمل تکیه گاه دB را هم داریم. نیروی ناشی از وزن بشقاب هم به دو مؤلفه تقسیم می شود. یکی محوری فشاری و یکی عرضی که مؤلفه فشاری آنرا نیز اگر برروی محور وسط پروفیل بازو منتقل کنیم یک گشتاور خمشی در جهت X بوجود خواهد آمد. نیروی محوری ناشی از جک را بدلیل کوچک بودن زاویه درنظر نمی گیریم یعنی جک را عمود بر محور بازو در نظر می گیریم و نیرویش را فقط عرض فرض می کنیم. این فرض در زمان بسته بودن جک به اندازه خطا خواهد داشت.
بحث تعدد مجهولات و راه حل آن
در اینجا به مسأله ای برمی خوریم ما مجموعه ای از بارها را داریم که بر بازو وارد می شوند. طول و عرض پروفیل بازو یعنی ابعاد سطح مقطع بازو در حل استاتیکی نیروها دخیل است چون بعضی نیروها باید از ضبع آن به وسط آن منتقل شود. همچنین در حل مسأله مقاومت مصالح بازو نیاز به ابعاد بازو داریم تا بر اساس آن وارد بر مقطه ای از بازو را بدست آوریم. سپس آنرا در فرمولهای تئوری کودمن قرار دهیم و بررسی کنیم و اگر واره را نهداشته باشیم باید معکوس این راه را در طراحی اجزاء برویم و بدست آمده را در فرمولهای مقاومت مصالح قرار دهیم و ابعاد را بدست اوریم. در حل مسأله مقاومت مصالح نداشتن ابعاد بازو یعنی حل پارامتری مسأله و حل پارامتری بسیار حجیم است و در نهایت متوجه می شویم که از پارامترهای دخیل در I سطح مقطع که برای ما مهم است بعضی از آنها وابسته به دیگری هستند. ما می خواهیم برای مربوط کردن این پارامترها به هم پیش از آغاز طراحی شکل نهایی پروفیل بازو را تعیین کنیم. این عمل تجربی و شهودی ول مفید است. سطح مقطع بازو را بشکل زیر درنظر می گیریم.
با این فرض می توانیم راحت تر کار کنیم. چون b و H را فرض می کنیم و در فرمول I مقطع تنها یک مجهول t باقی می ماند که در نهایت از درون فرمول گودمن بیرون یم اید. همچنین فرض مقدار برای b و H حل استاتیکی مسأله ما را ممکن می کند.
فرض نخستین
تحلیل استاتیکی
نخست به تفکیک بارهای وارده می پردازیم. زمانی که بازو در حال بلند شدن است یک گشتاور خمشی به اندازه N.m1276 در جهت x به آن وارد می شود. و گشتاور پیچشی N.m2562 نیز حول نقطه D اثر می کند که با منتقل کردن آن به سطح تماس کف گرد و بازو و سپس انتقال آن به مرکز و معادل گذاری پیچش و نیروی عرضی بصورت زیر درمی آید.
این مقدار نیروییست که بصورت عرضی به مقطع بازو وارد می شود.
در زمان باند شدن بازو
حالت دوم زمان شتاب گرفتن پایه است. یک گشتاور خمشی در جهت –x به اندازه بازو را به پایین خم می کند و یک نیروی عرضی ناشی از پیچش وارد بر نقطه D در جهت –x داریم.
یک گشتاور خمشی در جهت +Z نیز داریم که باطو را بسمت چپ خم می کند و مقدارش برابر است با
در زمان شتاب گرفتن پایه
حالت سوم حرکت عمودی دستگاه است که بصورت تقدیم پایاست. تنها نیروی دینامیکی این حالت است.
تقدیم پایا
صحت علامت منفی با توجه به قانون دست راست در مورد سه بردار P و M و نیز تأیید می گردد.
علاوه بر نیروهای دینامیکی که یک نیروی استاتیکی ناشی از وزن بشقاب بر روی بازو نیز اعمال می شود که مقدار آن همواره برابر در جهت –Z است. اگر به آنچه گذشت نگاه کنیم متوجه می شویم که در زمان شتاب گرفتن پایه بیشترین نیروها بر بازو تحمیل می شود بجز نیروی که در زمان حرکت بازو بیشتر است. ما این نیرو را نیز همزمان با نیروهای دیگر در زماذن شتاب گرفتن پایه درنظر می گیریم. در این زمان نیروی استاتیکی ناشی از وزن بشقاب به دو نیروی محوری و عرضی تبدیل می شود که مقدار هر یک برابر است با:
وارد شده به ضلع بالایی مقطع اعمال می شود بنابراین باید آنرا به وسط مقطع آورد که به اینگونه می شود.
بنابراین مجموعه بارهای وارده به اینگونه می شود
ملاحظه می شود که نیروی و گشتاور در صفحه zy نیستند و در حل نیروی وارد بر جک و نیروی R وارد بر اتصال نقطه B تأثیری نمی گذارند. نیروی و گشتاور تنها در اتصال B ایجاد یک نیروی برشی دوطرفه می کنند.
اگر به نمودار M در طول بازو نگاه کنیم متوجه می شویم که بیشترین M در نقطه j رخ می دهد اما چون شکل مقطع از مقطع تغییر می کند باید تنشها را در این مقطع نیز مورد بررسی قرار دهیم.
