Hỗ Trợ Ôn Tập

Category: Cơ Khí

  • Bài tập lớn Đại số tuyến tính

    Bài tập lớn Đại số tuyến tính

    Bài tập lớn Đại số tuyến tính

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Tổng hợp các đề cương đại học hiện có của Đại Học Hàng Hải: Đề Cương VIMARU 

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:5 kỹ năng mềm cần có trong mọi cuộc phỏng vấn

    [toc]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn Đại số tuyến tính

    Phần 1 SỐ PHỨC TRONG MATLAB

    Ta có i là đơn vị phức >> i2 ans=-1

    1.     Lệnh real, imag

    1.1.         Ý nghĩa

    Real: lấy phần thực của số phức

    Imag: lấy phần ảo của số phức

    1.2.         Cú pháp

    phanthuc= real(z)

    phanao= imag(z)

    1.3.         Ví dụ

    >>z=5+6i

    >>phanthuc=real(z)

    phanthuc=

    5

    >>phanao=imag(z)

    phanao=

    6

    2.        Lệnh abs

    2.1.         Ý nghĩa: tìm modul của số phức

    2.2.         Cú pháp: y=abs(z)

    2.3.         Ví dụ

    >>z=3+4i

    z=

    3.000 + 4.000i

    >> Modul=abs(z)

    Modul= 5

    3.        Lệnh angle

    3.1.         Ý nghĩa: Tìm agument của số phức với đơn vị là radian

    3.2.         Cú pháp: y=angle(z)

    3.3.         Ví dụ

    >> z= 3+4i

    z =

    3.0000 + 4.0000i

    >> agumen=angle(z)

    agumen =

    0.9273

             4. Lệnh conj

                 4.1 Ý nghĩa: Lấy số phức liên hợp của số phức

                 4.2 Cú pháp: y= conj(z)

                 4.3 Ví dụ

    >> z=3+4iz =

    3.0000 + 4.0000i

    >> conj(z)

    ans =

    3.0000 – 4.0000i

    Phần 2 MA TRẬN TRONG MATLAB

    1.     Lệnh numel(A): Đếm số phần tử của a

    Ví dụ

    » A = [01 09 77; 20 04 2001 ]

    A =

    1           9          77

    20           4        2001

    »u=numel(A)

    u=6

    2.     Lệnh size:  Cho biết số dòng và cột của một ma trận

    Ví dụ

    >>  A= [1 3;4 5;2 6]

    A =

    1        3

    4         5

    2        6

    fx >> size (A)

    ans =

    3        2

    fx >> size (A,1)

    ans =

    3

    fx >> size (A,2)

    ans =

    2

    3.     Ghép 2 ma trận theo cột:

    a, Lệnh: C=[A;B]

    Với: –     A,B là 2 ma trận cho trước

    –        C là ma trận cần tìm

    b, Ví dụ:  Cho ma trận A= [1  2], B=[ 6  7] , Ghép 2 ma trận A,B theo cột

    >> C =[1 2;3 4]

    C =

    1     2

    3     4

    4.     Lệnh inv(A): Tìm ma trận nghịch đảo của ma trận

    Ví dụ :

    >> A=[1 2;2 5]

    A =

    1     2

    2     5

    >> inv(A)

    ans =

    5    -2

    -2     1

          5. Lệnh Ak:

    Với: –     A là ma trận đã cho và k là hệ số mũ cần tính

    Ví dụ:

    Bài 1: Cho ma trận  A=[1 2;2 4]

    >>A =

    1     2

    2     4

    >> B=A3

    B =

    25    50

    50  100

            6. Câu lệnh [A B] :Ghép 2 ma trận theo hàng.

    -Cú pháp:[A B].

    -Ví dụ:

    >> A=[1 2 3 4;5 6 7 5;3 4 2 1;6 8 4 1]

    A =

    1     2     3     4

    5     6     7     5

    3     4     2     1

    6     8     4     1

    >> B=[3 2 4 5;6 3 6 2;3 5 2 3;5 7 8 9]

    B =

    3     2     4     5

    6     3     6     2

    3     5     2     3

    5     7     8     9

    >> [A B]

    ans =

    1     2     3     4     3     2     4     5

    5     6     7     5     6     3     6     2

    3     4     2     1     3     5     2     3

    6     8     4     1     5     7     8     9

             7. Câu lệnh A(:,n)=[ ]  : Xóa cột thứ n của ma trận A

    >> B=[3 2 4 5;6 3 6 2;3 5 2 3;5 7 8 9]

    B =

    3     2     4     5

    6     3     6     2

    3     5     2     3

    5     7     8     9

    >> B(:,1)=[]

    B =

    2     4     5

    3     6     2

    5     2     3

    • 8     9

         8.  Câu lệnh A(:,n:end) : Cho phép lấy từ cột thứ n đến cột cuối của ma trận.

    -Cú pháp:A(:,n:end).

    -Ví dụ:

    >> A=[1 2 3 4;5 6 7 5;3 4 2 1;6 8 4 1]

    A =

    1     2     3     4

    5     6     7     5

    3     4     2     1

    6     8     4     1

    >> A(:,2:end)

    ans =

    2     3     4

    6     7     5

    4     2     1

    8     4     1

       9. Câu lệnh A(n,:)=[ ] : Xóa  hàng thứ n của ma trận A.

    -Cú pháp:A(n,:)=[]

    -Ví dụ:

    >> A=[1 2 3 4;5 6 7 5;3 4 2 1;6 8 4 1]

    A =

    1     2     3     4

    5     6     7     5

    3     4     2     1

    6     8     4     1

    >> A(2,:)=[]

    A =

    1     2     3     4

    3     4     2     1

    6     8     4     1

     10. Lệnh zeros(n) : Tạo ma trận toàn số 0 cấp n

    Ví dụ

    >> S=zeros(3): n=3

    S =

    0     0     0

    0     0     0

    0     0     0

    11. Lệnh eye(n): Tạo ma trận đơn vị cấp n:

    Ví dụ

    >> T=eye(2)

    T =

    1     0

    0     1

    12. Lệnh ones(n) : Tạo ma trận toàn số 1 cấp n:

    Ví dụ

    >> Q=ones(4)

    Q =

    1     1     1     1

    1     1     1     1

    1     1     1     1

    1     1     1     1

    13.Lệnh rank(A) : Tính hạng của ma trận:

    Ví dụ

    >> A=[1 1 1;2 2 2;3 3 3]

    A =

    1     1     1

    2     2     2

    3     3     3

    >> rank(A)

    ans =

    1

    14. Lệnh trace(A) : Tính vết của ma trận:

    Ví dụ

    >> A=[1 1 1;2 2 2;3 3 3]

    A =

    1     1     1

    2     2     2

    3     3     3

    >> trace(A)

    ans =

    6

    15. Lệnh A’ : Ma trận chuyển vị:

    Ví dụ

    A=[1 2 3;4 5 6;-1 -1 3]

    A =

    1     2     3

    4     5     6

    -1    -1     3

    >> A’

    ans =

    1     4    -1

    2     5    -1

    3     6     3

    16. Lệnh det(B): Định thức

    Ví dụ

    >> B=[1 6;-3 4 ]

    B =

    1     6

    -3     4

    >> det(B)

    ans =

    22

    17. Lệnh tril(T) : Trích ra ma trận tam giác dưới từ ma trận T

    Ví dụ

    >> T=[1 2 3; 4 4 4; -1 2 3]

    T =

    1     2     3

    4     4     4

    -1     2     3

    >> tril(T)

    ans =

    1     0     0

    4     4     0

    -1     2     3

    18. Lệnh triu(T) : Trích ra ma trận tam giác trên từ ma trận T

    Ví dụ:

    >> T=[1 2 3; 4 4 4; -1 2 3]

    T =

    1     2     3

    4     4     4

    -1     2     3

    >> triu(T)

    ans =

    1     2     3

    0     4     4

    0     0     3

    19. Lệnh reshape(A,m,n) : Viết lại ma trận A

    Ví dụ:

    >> A=[1 0 0 1;1 0 2 0;0 0 1 0;1 2 3 4;1 1 1 1]

    A =

    1     0     0     1

    1     0     2     0

    0     0     1     0

    1     2     3     4

    1     1     1     1

    >> reshape(A,4,5)

    ans =

    1     1     2     1     0

    1     0     1     3     0

    0     0     0     1     4

    1     0     2     1     1

    20. Lệnh A\b : Giải hệ phương trinh Ax=b

    Ví dụ:

    Cho hệ phương trình , tìm [x1; x2; x3].

    >> A=[1 -1 1;0 10 25;20 10 0]

    A =

    1    -1     1

    0    10    25

    20    10     0

    >> b=[0; 90; 80]

    b =

    0

    90

    80

    >> A\b

    ans =(các nghiệm ứng với các hàng)

    2.0000

    4.0000

    2.0000

    21. Lệnh [Q,R]=qr(Y) hoặc [L,U]=lu(Y) : Phân tích hai ma trận

    Cú pháp:- [Q,R]=qr(Y): phân tích Y thành tích 2 ma trận Q và R

    – [L,U]=lu(Y): phân tích Y thành tích 2 ma trận L và U

    Với Y là ma trận cho trước

    Ví dụ:

    >> Y=[1 1 1;1 0 1;0 1 1]

    Y =

    1     1     1

    1     0     1

    0     1     1

    >> [Q,R]=qr(Y)

    Q =

    0.7071    0.4082   -0.5774

    0.7071   -0.4082    0.5774

    0    0.8165    0.5774

    R =

    1.4142    0.7071    1.4142

    0    1.2247    0.8165

    0         0    0.5774

    >> [L,U]=lu(Y)

    L =

    1     0     0

    1     1     0

    0    -1     1

    U =

    1     1     1

    0    -1     0

    0     0     1

    22. Lệnh A[] : Tạo ma trận rỗng

    Ví dụ:

    A=[ ]

    A =

    []

    23. Lệnh A(i,j) : Tham chiếu phần tử dòng i cột j

    Ví dụ >> A=[ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

    A =

    1     2     3

    4     5     6

    7     8     9

    >> A(2,3)

    ans =

    6

    24.Lệnh A(i,:) và A(:,j) : tham chiếu dòng i và tham chiếu cột j

    Ví dụ: Cho  A=[ 1 2 5; 5 8 6; 8 4 3]

    A =

    1     2     5

    5     8     6

    8     4     3

    >> A(2,:)

    ans =

    5     8     6

    >> A(:,3)

    ans =

    5

    6

    3

    1. Lệnh A(i :k, 🙂 và A( :,j :k) : Tham chiếu từ dòng i dến dòng k và Tham chiếu từ cột j đến cột k

    Ví dụ A=[ 1 5 2; 5 6 8; 9 7 3]

    A =

    1     5     2

    5     6     8

    9     7     3

    >> A(1:2,:)

    ans =

    1     5     2

    5     6     8

    >> A(:,1:2)

    ans =

    1     5

    5     6

    9     7

    26. Lệnh rref(A) : Tạo ma trận bậc thang từ A

    Ví dụ

    A=[ 1 2; 2 1; 3 5]

    A =

    1     2

    2     1

    3     5

    >> rref(A)

    ans =

    1     0

    0     1

    0     0

    27.Lệnh FLIPLR : Chuyển các phần tử của các ma trận theo thứ tự cột ngược lại.

    –  Cú pháp: b = fliplr(a)

    – Giải thích:

    b: tên ma trận được chuyển đổi.

    a: tên ma trận cần chuyển đổi.

    Ví dụ:

    a =

    0        1        2        3        4

    5        6        7        8        9

    b = fliplr(a)

    4        3        2        1        0

    9        8        7        6        5

    28. Lệnh FLIPUD : Chuyển các phần tử của ma trận theo thứ tự hàng ngược lại.

    –  Cú pháp:  b = flipud(a)

    – Giải thích:

    b: tên ma trận được chuyển đổi.

    a: tên ma trận cần chuyển đổi.

    • Ví dụ:

    >>a= [ 1 4; 2 5; 3 6]

    a =

    1        4

    2        5

    3        6

    >>b = flipud(a)

    b =

    3        6

    2        5

    1        4

    1. Lệnh MAGIC : Tạo 1 ma trận vuông có tổng của các phần tử trong 1 hàng, 1 cột hoặc trên đường chéo bằng nhau.

    – Cú pháp:  Tên ma trận = magic(n)

    –  Giải thích:

    n: kích thước ma trận.

    Giá trị của mỗi phần tử trong ma trận là một dãy số nguyên liên tục từ 1 đến 2n.

    Tổng các hàng, cột và các đường chéo đều bằng nhau.

    Ví dụ:

    >>tmt = magic(3)

    tmt =

    8        1        6

    3        5        7

    4        9        2

    30. Lệnh PASCAL :Tạo ma trận theo quy luận tam giác Pascal.

    –  Cú pháp:pascal (n)

    –  Giải thích:n: là số hàng (cột)

    Ví dụ:

    pascal(4)

    ans =

    1        1        1        1

    1        2        3        4

    1        3        6    10

    1        4    10    20

    31. Lệnh RAND : Tạo ma trận mà kết mà giá trị của các phần tử là ngẫu nhiên.

    –  Cú pháp:

    y = rand(n)

    y = rand(m,n)

    Giải thích:

    – y: tên ma trận.

    -n: tạo ma trận có n hàng, n cột.

    -m, n: tạo ma trận có m hàng, n cột.

    – Giá trị của các phần tử nằm trong khoảng [0  1]

    Ví dụ:

    >>y = rand(3)

    y =

    0.9340   0.0920   0.7012

    0.8462   0.6539   0.7622

    0.5269   0.4160   0.7622

    >> y = rand(3,5)

    y =

    0.2625   0.3282   0.9910   0.9826   0.6515

    0.0475   0.6326   0.3653   0.7227   0.0727

    0.7361   0.7564   0.2470   0.7534   0.6316

    32.Lệnh ROT90 : Xoay ma trận 900.

    –  Cú pháp:

    b = rot90(a)

    –  Giải thích:

    b: ma trận đã được xoay 900

    a: ma trận cần xoay.

    Ví dụ:

    >>a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

    a =

    1    2    3

    4    5    6

    7    8    9

    >> b = rot90(a)

    b =

    3    6    9

    2    5    8

    1    4    7

     33.Lệnh isempty : Kiểm tra xem ma trận có là ma trận rỗng không

    – Cú pháp : isempty(A)

    –  Giải thích :

    A là ma trận cho trước , nếu ans =0 nghĩa là A không phải ma trận rỗng, nếu ans =1 thì ma trận đã cho là ma trận rộng

    • Ví dụ

    >> B= zeros(4)

    B =

    0     0     0     0

    0     0     0     0

    0     0     0     0

    0     0     0     0

    >>isempty(B)

    ans =

    0       % B không là ma trận rỗng

    >> A= []

    A =

    []

    >>isempty(A)

    ans =

    1        % A là ma trận rỗng

    34.Lệnh DIAG : Tạo ma trận mới và xử lý đường chéo theo quy ước.

    – Cú pháp:

    v = diag(x)

    v = diag(x,k)

    > Giải thích:

    – x: là vector có n phần tử.

    – v: là ma trận được tạo ra từ x theo quy tắc: số hàng bằng số cột và các phần tử của x nằm trên đường chéo của v.

    – k: tham số định dạng cho v, số hàng và cột của v = n + abs(k).

    – Nếu k = 0 đường chéo của v chính là các phần tử của x

    – Nếu k > 0 các phần tử của x nằm phía trên đường chéo v

    – Nếu k < 0 các phần tử của x nằm phía dưới đường chéo v

    Ví dụ:

    >>x =   [ 2  1  9   5  4];

    v = diag(x)

    v =

    2        0        0        0        0

    0        1        0        0        0

    0        0        9        0        0

    0        0        0        0        4

    >>v1 = diag(x,2)

    v1 =

    0        0        2        0        0        0        0

    0        0        0        1        0        0        0

    0        0        0        0        9        0        0

    0        0        0        0        0        5        0

    0        0        0        0        0        0        4

    0        0        0        0        0        0        0

    0        0        0        0        0        0        0

    >>v2 = diag(x,0)

    v2 =

    2        0        0        0        0

    0        1        0        0        0

    0        0        9        0        0

    0        0        0        5        0

    0        0        0        0        4

    >>v3  = diag(x,-2)

    v3  =

    0        0        0        0        0        0        0

    0        0        0        0        0        0        0

    2        0        0        0        0        0        0

    0        1        0        0        0        0        0

    0        0        9        0        0        0        0

    0        0        0        5        0        0        0

    0        0        0        0        4        0        0

    Phần 3 MỘT SỐ LỆNH LẦN KHÔNG GIAN VECTOR, KHÔNG GIAN EUCLIDE, TRỊ GIÊNG

    1. Lệnh dot:( tính tích vô hướng 2 vectơ)

    -Cú pháp :dot(u,v)   – u,v:hai  vectơ cho trước

    Ví dụ: >> u=[1 2 3]

    u =

    1     2     3

    >> v=[3 4 5]

    v =

    3     4     5

    >> dot(u,v)

    ans =

    26

    2. Lệnh cross(u,v) : Tích hữu hướng của u, v

    Ví dụ : u= [ 2 5 3]

    u =

    2     5     3

    >> v=[ 2 5 8]

    v =

    2     5     8

    >> cross(u,v)

    ans =

    25   -10     0

    3. Lệnh length : Tính chiều dài của vectơ

    Ví dụ

    x = [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

    l = length (x)

    l = 10

    » x = [01 09 77; 20 04 2001 ]

    x =

    1           9          77

    20           4        2001

    » l=length(x)

    l =     6

    4.Lệnh norm:(tính độ dài 1 vectơ bất kì)

    -Cú pháp: norm(u)  ; u là một vec tơ bất kì

    Ví dụ: u=[1 2 3]

    u =

    1     2     3

    >> norm(u)

    ans =

    3.7417

    5.Lệnh qr:(trực chuẩn hóa họ vectơ cột A)

    [P,]=qr(A)    ; A là ma trận cột được tạo bởi họ véc tơ

    Ví dụ: Trong R^3 cho véc tơ u=(1,1,1).Hãy trực chuẩn véc tơ u.

    >> A=[1 1 1]

    A =

    1

    1

    1

    >> qr(A)

    ans =

    1.7321

    -1.3660

    -1.3660

    6.Lệnh [P,D]=eig(A) :  Chéo hóa

    Ví dụ

    A=[0 -8 6;-1 -8 7;1 -14 11]

    A =

    0    -8     6

    -1    -8     7

    1   -14    11

    >> [P,D]=eig(A)

    P =

    -0.5774   -0.3244    0.2673

    -0.5774   -0.4867    0.5345

    -0.5774   -0.8111    0.8018

    D =

    -2.0000         0         0

    0    3.0000         0

    0         0    2.0000

    7. Lệnh eig(H) : Trị riêng

    Ví dụ

    H=[1 2;3 4]

    H =

    1     2

    3     4

    >> eig(H)

    ans =

    -0.3723

    5.3723

    8. Lệnh max(X), min(X) : Trả về giá trị lớn nhất và nhỏ nhất trong vector X

    Ví dụ >> X=[ 2 5 9; 6 8 3; 4 2 4]

    X =

    2     5     9

    6     8     3

    4     2     4

    >> max(X)

    ans =  6     8     9

    >> min(X)

    ans =

    2     2     3

    Phần 4 ĐÁNH GIÁ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

  • Bài tập lớn toán rời rạc

    Bài tập lớn toán rời rạc

    Bài tập lớn toán rời rạc

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Tổng hợp các đề cương đại học hiện có của Đại Học Hàng Hải: Đề Cương VIMARU 

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:BÀI TẬP LỚN THỦY VĂN

    [toc]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn toán rời rạc 

    BÀI TẬP LỚN

    Môn: Toán rời rạc

    Lớp: Công nghệ thông tin 15 (BTLTĐ)

    I.                   Yêu cầu:

    1.                 Trình bày:

    • Câu 1, câu 3, câu 4.B, câu 4.C : trình bày trong file word (giấy khổ A4,

    phông chữ: Times new roman 14, công thức toán học viết bằng Equation hoặc MathType). Ghi tên file là baitap<STT>.doc.

    • Câu 2, câu 4.A: sinh viên sử dụng một ngôn ngữ lập trình để thực hiện.

    Chương trình để trong thư mục chuongtrinh<STT>.

    • Tất cả ghi lại trong thư mục <STT><Họ tên>.

    VD: 1. Nguyễn Thị Vân Anh => Bài làm lưu trong thư mục 1.NguyenThiVanAnh gồm file baitap1.doc và thư mục chuongtrinh1.

    1. Cách thức và thời gian nộp bài:

    Lớp trưởng tập hợp bài của tất cả sinh viên vào đĩa CD nộp cho giáo viên trước ngày

    II. Nội dung bài tập:

    Câu 1.            Sử dụng phương pháp quy nạp, chứng minh:

    1. Giả sử rằng: A = é a 0ù Trong đó a và b là các số thực. Chứng minh rằng:

    êë 0 búû

    é a n 0 ù
    An  = ê 0 b n ú
    ë û
    1. Giả sử A và B là các ma trận vuông thỏa mãn: AB = BA. Chỉ ra rằng ABn = BnA với n là số nguyên dương tùy ý.
    1. Chứng minh công thức Demorgan tổng quát:
    æ n ö = n (X \ Ai )
    X \ ç Ai ÷
    è i =1 ø i=1

    n

    1. Với n nguyên dương chứng minh: n! ≤ n
    2. Với n nguyên dương chứng minh: 1 + 1/4 + 1/9 + … + 1/n2 < 2 – 1/n

    Câu 2.

     

    1. Viết chương trình minh họa:

     

    1. Giải thuật quay lui để liệt kê tất cả xâu nhị phân có độ dài n.
    1. Giải thuật quay lui để liệt kê tất cả hoán vị của tập A = {1,2,..,n}.
    1. Giải thuật quay lui để liệt kê tất cả các tổ hợp chập k của n phần tử.
    1. Viết chương trình minh họa:

     

    1. Liệt kê tất cả các xâu nhị phân có độ dài n sử dụng phương pháp sinh.
    1. Liệt kê tất cả hoán vị của tập A = {1,2,..,n} sử dụng phương pháp sinh.
    1. Liệt kê tất cả các tổ hợp chập k của n phần tử sử dụng phương pháp sinh.

    Câu 3.            Tìm dạng tuyển chuẩn tắc tối thiểu của các hàm:

    1. f (x , y , z ) = x ® ( y ® z ) + éë ( x + z ) ® ( y + z )ùû

     

    1. f (x , y , z ) = ( x + y ). (x ® z ).(x + z )

     

    1. f (x , y , z ) = x. z. ( y + t ) + x.t . (y + z )+ x. (y . z + y .t )

     

    1. f (x , y , z ) = x. z. (y + t )+ x. y . z + x. (y .t + z .t )
    1. Viết chương trình minh họa

     

    1. Thuật toán Kruskal tìm cây khung tối thiểu của một đồ thị.
    1. Thuật toán Dijkstra tìm đường đi ngắn nhất giữa hai đỉnh bất kỳ của một đồ thị.
    1. Thuật toán Prim tìm cây khung tối thiểu của một đồ thị.
    1. Thuật toán tìm chu trình Euler của một đồ thị.
    1. Thuật toán tìm đường đi Hamilton của một đồ thị.
    1. Thuật toán tìm đường đi Euler của một đồ thị.
    1. Thuật toán tìm chu trình Hamilton của một đồ thị.
    1. Thuật toán đếm số thành phần liên thông của đồ thị
    1. Thuật toán tìm cây khung bao trùm của đồ thị.

    B.

    1. Sử dụng thuật toán Kruskal để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 1.
    1. Sử dụng thuật toán Kruskal để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 2.
    1. Sử dụng thuật toán Kruskal để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 3.
    1. Sử dụng thuật toán Kruskal để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 4.
    1. Sử dụng thuật toán Prim để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 1.
    1. Sử dụng thuật toán Prim để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 2.
    1. Sử dụng thuật toán Prim để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 3.
    1. Sử dụng thuật toán Prim để tìm cây khung tối thiểu của đồ thị 4.
    1. Sử dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất từ đỉnh 1 đến tất cả các đỉnh còn lại của đồ thị 1.
    1. Sử dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất từ đỉnh 1 đến tất cả các đỉnh còn lại của đồ thị 2.
    1. Sử dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất từ đỉnh 1 đến tất cả các đỉnh còn lại của đồ thị 3.
    1. Sử dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất từ đỉnh 1 đến tất cả các đỉnh còn lại của đồ thị 4.

    (Đồ thị ở trang bên)

    `

    (3) (4)

    2

    21

    1

    3

    14              18                  14

    6

    10

    14             11

     

    3                                                  11 11

    7

    5

    20

    4

    (1)

    2
    14
    1 13 7
    4 8 11
    14 12 3
    18 19 14
    11 11
    8
    12 10 5
    4 14 12
    • 6
  • Bài tập lớn nền móng Tính toán và thiết kế móng nông

    Bài tập lớn nền móng Tính toán và thiết kế móng nông

    Bài tập lớn nền móng Tính toán và thiết kế móng nông

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Tổng hợp các đề cương đại học hiện có của Đại Học Hàng Hải: Đề Cương VIMARU 

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:Bài tập lớn Kế toán tài chính

    [toc]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn nền móng Tính toán và thiết kế móng nông

    ĐỀ BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG

    TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG NÔNG

     

    Họ và tên sinh viên:……………………………………………………………Lớp:……………….

    Mã số sinh viên:………………………………………………………………………………………….

     

    A.YÊU CẦU CHUNG

    • Mỗi sinh viên làm tất cả 05 vấn đề.
    • Làm trên giấy A4, chép tay.
    • Kẹp tờ đề lên trên cùng khi nộp.

    B. CÁC VẤN ĐỀ

    Các vấn đề sau sử dụng chung một loại vật liệu:

    Bê tông móng dùng bê tông B20 có Rb = 11500 kN/m2; Rbt = 900 kN/m2.

    Cốt thép móng sử dụng loại có Rs = 260 MN/m2.

     

    Vấn đề 1: Tính toán móng đơn chịu tải thẳng đứng đúng tâm

    Thiết kế móng đơn dưới chân cột có kích thước 0,3m x 0,3m, lực dọc tại chân cột Ntc = 48T. Đất nền có g = 1,92T/m3, c = 0T/m2, j=30o.

    Mực nước ngầm ở độ sâu 12m kể từ mặt đất tự nhiên.

    Kết quả thí nghiệm nén cố kết đất nền như sau:

    p(T/m2) 0 2.5 5 10 20 40 64 80
    e 0.632 0.612 0.591 0.584 0.573 0.56 0.551 0.54

    Vấn đề 2a: Móng đơn chịu tải thẳng lệch tâm nhỏ (lệch tâm 1 phương).

    Thiết kế móng đơn dưới chân cột có kích thước 0,3mx0,3m, lực dọc tại chân cột Ntc=48T, moment Mxtc=3,6Tm. Đất nền có g=1,92T/m3, c=0T/m2, j=30o.

    Mực nước ngầm ở độ sâu 12m kể từ mặt đất tự nhiên.

    Kết quả thí nghiệm nén cố kết đất nền như sau:

    p(T/m2) 0 2.5 5 10 20 40 64 80
    e 0.632 0.612 0.591 0.584 0.573 0.56 0.551 0.54

    Vấn đề 2: Móng đơn chịu tải thẳng lệch tâm nhỏ (lệch tâm hai phương).

    Thiết kế móng đơn dưới chân cột có kích thước 0,3mx0,3m, lực dọc tại chân cột Ntc=50T, moment Mxtc=3,75Tm, moment Mytc=1,25Tm. Đất nền có g=1,89T/m3, c=3,01T/m2, j=20o.

    Mực nước ngầm ở độ sâu 11m kể từ mặt đất tự nhiên.

    Kết quả thí nghiệm nén cố kết đất nền như sau:

    p(kG/cm2) 0 0,25 0,5 1 2 4 6,4 8
    e 0,719 0,705 0,69 0,673 0,639 0,594 0,54 0,504

     

    Vấn đề 3: Móng đơn chịu đồng thời tải đứng, moment và tải ngang.

    Thiết kế móng đơn dưới chân cột có kích thước 0,3mx0,3m, lực dọc tại chân cột Ntc=50T, moment Mxtc = 2,5Tm, lực ngang Qytc = 5T. Đất nền có g =1,89T/m3, c = 3,01T/m2, j = 20o.

    Mực nước ngầm ở độ sâu 11m kể từ mặt đất tự nhiên.

    Kết quả thí nghiệm nén cố kết đất nền như sau:

    p(kG/cm2) 0 0,25 0,5 1 2 4 6,4 8
    e 0,719 0,705 0,69 0,673 0,639 0,594 0,54 0,504

     

    Vấn đề 4: Móng băng dưới tường chịu tải trọng thẳng đứng- Phản lực nền phân bố tuyến tính.

    Thiết kế móng băng dưới tường dày 300 mm, tiếp nhận một tải đúng tâm Ntc = 300 kN/m dài. Các đặc trưng nền và bê tông móng giống vấn đề 1.

     

    Vấn đề 5: Móng băng dưới cột.

    Thiết kế móng băng dưới cột như hình sau, tiếp nhận các tải đúng tâm cột 1 và 4: Ntc = 600 kN, cột 2 và 3: Ntc = 1200 kN. Kích thước chân cột là 500 mm x 500 mm.

    Các đặc trưng của đất nền và bê tông móng giống vấn đề 1.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. TÀI LIỆU THAM KHẢO.
    2. Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2002.
    3. Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Hướng dẫn đồ án Nền và Móng, Nhà xuất bản Xây dựng, 2008.
    4. Phan Hồng Quân, Nền và móng, Nhà xuất bản Giáo dục, 2006.
  • Bài tập lớn Vận dụng thuyết cấu tạo Hoá học để giải một số bài tập định tính phần phi kim trong đề thi học sinh giỏi Hóa học và đề thi Olympic Hóa học

    Bài tập lớn Vận dụng thuyết cấu tạo Hoá học để giải một số bài tập định tính phần phi kim trong đề thi học sinh giỏi Hóa học và đề thi Olympic Hóa học

    Bài tập lớn Vận dụng thuyết cấu tạo Hoá học để giải một số bài tập định tính phần phi kim trong đề thi học sinh giỏi Hóa học và đề thi Olympic Hóa học

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:Bài tập lớn môn học Thiết kế tối ưu – Tối ưu hóa thể tích móng đơn

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%A0i-t%E1%BA%ADp-l%E1%BB%9Bn-V%C3%A2%CC%A3n-du%CC%A3ng-thuy%C3%AA%CC%81t-c%C3%A2%CC%81u-ta%CC%A3o-Hoa%CC%81-ho%CC%A3c-%C4%91%C3%AA%CC%89-gi%E1%BA%A3i-m%E1%BB%99t-s%E1%BB%91-b%C3%A0i-t%E1%BA%ADp-%C4%91%E1%BB%8Bnh-t%C3%ADnh-ph%E1%BA%A7n-phi-kim-trong-%C4%91%E1%BB%81-thi-h%E1%BB%8Dc-sinh-gi%E1%BB%8Fi-H%C3%B3a-h%E1%BB%8Dc-v%C3%A0-%C4%91%E1%BB%81-thi-Olympic-H%C3%B3a-h%E1%BB%8Dc-.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây:Bài tập lớn Vận dụng thuyết cấu tạo Hoá học để giải một số bài tập định tính phần phi kim trong đề thi học sinh giỏi Hóa học và đề thi Olympic Hóa học

                PHẦN 1:                    MỞ ĐẦU

    1.1. Lý do chọn đề tài

    Trong sự phát triển của Hóa Học, thuyết liên kết hóa trị – Valence Bond (VB), thuyết orbital phân tử – Molecular Orbital (MO) và thuyết liên kết hóa học đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích bản chất cấu tạo của các chất, từ đó giúp ta có thể dự đoán và giải thích được tính chất lý – hóa của các chất.

    Tuy nhiên, việc vận dụng thiếu tư duy các kết quả nghiên cứu trong học tập sẽ làm cho học sinh khó định hướng được cách giải quyết các vấn đề thuộc về bản chất mà các phương pháp nêu trên có thể làm rõ toàn bộ hay một phần.

    Do đó, để giúp các bạn học sinh – sinh viên nắm chắc được giá trị thực tiễn của việc sử dụng các phương pháp VB, MO và liên kết hóa học, tôi quyết định thực hiện đề tài: “Vận dụng thuyết cấu tạo hóa học để giải một số bài tập định tính phần phi kim trong đề thi HSG Hóa Học và Olympic Hóa Học 30/4.”

    1.2. Đối tượng nghiên cứu – Phạm vi nghiên cứu

                – Đối tượng nghiên cứu: Các lý thuyết về cấu tạo hóa học

                – Phạm vi nghiên cứu:  Một số bài tập định tính phần phi kim trong đề thi HSG Hóa Họcvà Olympic Hóa Học 30/4.

    1.3. Mục đích nghiên cứu

    Hiểu và vận dụng kiến thức các lý thuyết về cấu tạo hóa học để giải một số bài tập định tính trong đề thi HSG Hóa họcvà Olympic Hóa học 30/4.

    1.4. Phương pháp nghiên cứu

    – Phương pháp tiếp cận tài liệu

    – Phương pháp giải bài tập

    1.5. Tài liệu tham khảo

    1. Đào Đình Thức, Cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học (2010), Tập 1 và 2, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam.
    2. Nguyễn Văn Xuyến, Hóa Lý: Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học (2007), Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật.
    3. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ (2000), Tập 1, 2, Nhà xuất bản giáo dục
    4. Nguyễn Đức Vận, Hóa Học Vô Cơ (2008), Tập 1, 2, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật.
    5. Tuyển tập đề thi Olympic 30 tháng 4, lần thứ XVIII – 2012. Hóa Học. Ban Tổ chức kì thi, Nhà xuất bản Đại Học Sư Phạm.
    6. Đề thi HSG THPT của tỉnh Đồng Nai và một số tỉnh khác.

     

     

     

     

     

     

     

                PHẦN 2:        NỘI DUNG

     

    2.1. Cơ sở lý thuyết

    2.1.1. Thuyết liên kết hóa học[1][3]:

    -Trong phân tử tồn tại cả tương tác đẩy lẫn tương tác hút giữa các nguyên tử: tồn tại đồng thời lực hút với thế năng hút và lực đẩy với thế năng đẩy. Giữa các liên kết tồn tại góc liên kết hay góc hóa trị, góc hóa trị bị chi phối bởi sức đẩy của các cặp điện tử.

    – Quá trình hình thành và phá vỡ phân tử gắn liền với việc giải phóng và thu nhận năng lượng tương ứng. Độ bền liên kết nội phân tử phụ thuộc năng lượng phân ly thành các nguyên tử tự do, theo bậc liên kết.

    -Trong liên kết ion:

    + Khi các ion ngược điện gần nhau, hiện tượng xảy ra là các đám mây điện tử dịch chuyển so với hạt nhân tạo sự phân cực hóa ion. Sự phân cực hóa ion làm xuất hiện momen lưỡng cực cảm ứng của từng ion. Sự tăng nhiệt độ kích thích phân cực hóa.

    + Sự phân cực hóa nội ion làm tăng độ bền liên kết ion và làm giảm khả năng phân ly của hợp chất ion[2].

    + Sự phân cực lẫn nhau giữa các ion khác nhau làm suy yếu cấu trúc tinh thể, do đó, nhiệt độ nóng chảy của tinh thể giảm xuống[2].

    – Trong liên kết cộng hóa trị:

    + Phân tử cộng hóa trị thuần túy có momen lưỡng cực bằng 0, nhưng trong phân tử cộng hóa trị có cực thì momen lưỡng cực có giá trị bằng tổng các momen thành phần cùng với dấu của chúng.

    + Loại liên kết mang tính chất liên kết ion và liên kết cộng hóa trị là liên kết bán phân cực – là một trường hợp của liên kết cho nhận (liên kết cho nhận là loại liên kết trong đó: cặp điện tử chung do một cấu tử đóng góp hoàn toàn).

    – Trong liên kết giữa các phân tử:

    + Liên kết hidro: hidro trong các phân tử có liên kết bão hòa hidro vẫn có thể liên kết với các nguyên tử của nguyên tố âm điện mạnh. Liên kết hidro ảnh hưởng nhiều đến tính chất của các chất

    + Liên kết Val der Waals: lực Val der Waals biểu hiện trong chất khí và chất lỏng, bắt nguồn từ 3 lực: lực định hướng – sinh ra do tương tác giữa các phân tử có momen lưỡng cực, lực cảm ứng – sinh ra khi phân tử không phân cực tương tác gần với phân tử phân cực làm xuất hiện momen lưỡng cực cảm ứng, lực khuếch tán – sinh ra khi xuất hiện các momen lưỡng cực tức thời khi 2 phân tử không phân cực ương tác lẫn nhau.

    – Độ âm điện đặc trưng cho khả năng hút các điện tử khi tạo liên kết hóa học và sự khác nhau càng lớn về độ âm điện giữa hai nguyên tử trong phân tử càng lớn thì độ phân cực càng tăng. [1]

    – Dựa trên cơ sở lý thuyết ba tính chất cơ bản của các điện tử[1]:

    + Các điện tử đẩy lẫn nhau.

    + Các điện tử có spin giống nhau không thể ở trên cùng một orbital.

    + Mặc dù có sức đẩy tĩnh điện nhưng hai điện tử ngược spin có thể ở trên cùng 1 orbital.

    Hình thành mô hình sức đẩy cặp điện tử VSEPR được Sidgewich và Powell đưa ra năm 1940, phát triển và bổ sung bởi Lenard – Jones, Gillespie và Nyholm.

    Trong VSEPR, người ta chú ý đến khoảng không gian cư trú của các điện tử sao cho đạt được khoảng cách xa nhất giữa các điện tử. Điểm quan trọng của VSPER là cho phép xác định chính xác góc liên kết trong các phân tử có tính đối xứng cao, giải thích định tính các góc liên kết trong các phân tử ít đối xứng.[1]

    + Sức đẩy của các cặp điện tử được sắp xếp như sau[1]:

    • Mạnh nhất là tương tác giữa các cặp điện tử không liên kết với nhau.
    • Kế đến là tương tác giữa các cặp điện tử không liên kết với các cặp điện tử liên kết.
    • Tương tác yếu nhất là tương tác giữa các cặp điện tử liên kết với nhau.

    Do đó, không gian cư trú cho các điện tử tự do và liên kết cũng tương ứng giảm dần như thứ tự sắp xếp tương tác trên.Trong các phân tử có những liên kết đôi – ba, những liên kết này có chung 1 không gian cư trú: chỉ cần chú ý đến số cặp điện tử tự do và số phối tử. [1]

    Lưu ý: Trong các phân tử có các phối tử khác nhau thì góc liên kết hình học lí tưởng của VSEPR khác nhau[1]. Các phối tử có độ âm điện càng lớn sẽ làm lệch cặp điện tử liên kết về nó nhiều hơn về nguyên tử trung tâm, liên kết dài ra và tương tác giữa các cặp điện tử thay đổi.

    Bảng bên dự đoán phân bố hình học theo thuyết VB và mô hình VSEPR.

    Về nguyên tắc: VSEPR không áp dụng cho các phân tử mà nguyên tử trung tâm là nguyên tố chuyển tiếp vì phải xét thêm vai trò của các điện tử trên các phân lớp d chưa bão hòa. [1]

    A: nguyên tử trung tâm; B: phối tử; E: số cặp điện tử tự do.

    + Nếu giả thiết phân bố hình học phân tử nằm trong một hình cầu thì thường xét đến 2 vị trí trục và xích đạo phân tử: trục phân tử là đường thẳng vuông góc với hướng quan sát và xích đạo vòng quanh trục.

    Ví dụ: Trong phân tử SF4, 2 cặp điện tử tự do nằm ở vị trí 2 đầu trục và 4 nguyên tử flo nằm trên mặt phẳng xích đạo (như hình vẽ ở bảng trên về mô hinh VSEPR).

    Công thức kinh nghiệm Gillespie dự đoán dạng lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học phân tử:

    Tổng số các điện tử hóa trị – 8. Số phối tử
    2

    n = X + E = X +

    Với:

    n là số orbital lai hóa.
    X là số nguyên tử liên kết với nguyên tử trung tâm (phối tử).
    E là số cặp điện tử tự do.

    Ngoại trừ: nhân 2 cho số phối tử hidro.

    Theo đó ta dự đoán gần chính xác dạng hình học phân tử khi biết dạng lai hóa và số cặp điện tử tự do.

    Bảng dự đoán dạng phân bố hình học không gian VSPER dựa theo kết quả của công thức Gillespie:

    Số
    orbital
    lai hóa    		 Phân bố
    hình học
    không gian    		 Số cặp
    điện tử
    tự do    		 Phân bố
    hình học
    phân tử    		 Góc
    liên kết    		 Ví dụ
    2 Thẳng 0 Thẳng 180 BeCl2, CO2, HCN,, HCN, C2H2, BeF2, NO2+
    3 Tam giác
    phẳng    		 0 Tam giác
    đều    		 120 BF3, BCl3, C2H4, CO32-, NO3–, CH3+
    1 Góc 119,5 O3, SO2
    4 Tứ diện 0 Tứ diện
    đều    		 109,5 CH4
    1 Chóp
    tam giác    		 107 NH3, CH3–
    2 Góc 104,5 H2O
    5 Lưỡng tháp
    tam giác    		 0 Lưỡng tháp
    tam giác    		 90/120 PCl5
    1 Tứ diện
    lệch    		 90/120 SF4
    2 Hình T 90 ClF3
    3 Thẳng 180 XeF2, I3–
    6 Bát diện 0 Bát diện 90 SF6
    1 Tháp vuông 90 BrF5
    2 Vuông
    phẳng    		 90 XeF4

    – Trong phân tử phân cực + và – thì phân tử ấy được nhận định là 1 lưỡng cực điện.

    +       –

    Ví dụ:

    H – Cl

    + Phân tử phân cực có một momen và momen được biểu diễn bằng 1 vectơ theo hướng lưỡng cực điện từ dương sang âm – momen lưỡng cực vĩnh cửu μ khi và chỉ khi các trọng tâm điện tích trong phân tử không trùng lên nhau:

    +      –

    H  – Cl

    + Momen lưỡng cực vĩnh cửu đặc trưng cho tính phân cực của phân tử. Trong trường hợp tổng các momentheo hướng của chúng tự triệt tiêu lẫn nhau.

    Ví dụ: Trong phân tử CO2: Liên kết C – O có μ = 1,84D, 2 momen cua 2 liên kết ngược chiều nhau nên chúng tự triệt tiêu nhau momen phân tử μ = 0: phù hợp với thực nghiệm – phân tử CO2 không phân cực.

    + Phân tử được đặt trong một điện trường sẽ có một momen lưỡng cực cảm ứng. Momen này có thể làm biến dạng phân cực[1]. Các hợp chất có momen lưỡng cực vĩnh cửu chịu tác dụng của momen lưỡng cực cảm ứng và momen lưỡng cực vĩnh cửu[1]. Tức là phân tử vừa bị biến dạng phân cực và phân cực hóa định hướng – tính định hướng phân tử theo hướng của điện trường ngoài.[1]

    + Phân cực hóa cảm ứng không phụ thuộc nhiệt độ nhưng phân cực hóa định hướng phụ thuộc nhiệt độ, tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

    + Ngoài momen lưỡng cực phân tử μ, phân tử còn có momen từ vĩnh cửu μm luôn luôn tồn tại ở các phân tử có điện tử độc thân như những gốc tự do. Momen từ của phân tử do giá trị momen spin xác định.

    + Phân tử được đặt trong một từ trường sẽ hình thành monen từ cảm ứng trong phân tử biểu hiện qua độ cảm từ χ.

    – Từ hiện tượng cảm ứng từ, ta có định nghĩa ngắn về chất nghịch từ và chất thuận từ:

    + Chất nghịch từ là chất mà trong phân tử không còn điện tử độc thân.

    Ví dụ: Nito là chất nghịch từ vì trong phân tử không có điện tử độc thân: (KK)(σ2s)2(σ*2s)2(πx)2(πy)2(σz)2

    + Chất thuận từ là chất mà trong phân tử còn điện tử độc thân.

    Ví dụ: Oxi là chất thuận tử: (KK)(σ2s)2(σ*2s)2(πx)2(πy)2(σz)2(π*x)1(π*y)1– phân tử có 2 điện tử độc thân ở 2 orbital π*x và π*y.

    2.1.2 Phương pháp liên kết hóa trị – Valence Bond (VB)[1][3]: Phương pháp VB được phát triển trên cơ sở phương pháp Heitler – London về phân tử H2 năm 1927.

    – Cấu tạo điện tử của các nguyên tử trong phân tử có thể thừa nhận rằng vẫn tồn tại các trạng thái đơn điện tử nguyên tử với các điện tử được phân bố trên cơ sở nguyên lý Pauli.[1]

    – Trong phương pháp VB, người ta đề cập đến sự trao đổi các điện tử giữa các nguyên tử trong phân tử, sự ghép đôi các điện tử sự thiết lập hàm sóng toàn phần của phân tử dựa trên sự ghép đôi các điện tử mà ở trạng thái nguyên tử chúng là những điện tử độc thân.[1]

    – Trong phương pháp VB, ta gọi những hàm đơn phần thu được từ các cấu hình điện tử là những cấu tạo hóa trị. Cấu tạo hóa trị có thể được biểu diễn bằng công thức vạch hóa trị – biểu thị cho 1 cặp điện tử đối song (spin ngược nhau).[1]

    – Cấu tạo hóa trị chứa tích các orbital thuộc hai nguyên tử khác nhau (a, b) gọi cấu tạo đồng cực; cấu tạo mà hai cặp điện tử được thừa nhận hoặc là ở nguyên tử a hoặc lcấu tạo đồng cực; cấu tạo mà hai cặp điện tử được thừa nhận hoặc là ở nguyên tử a hoặc là ở nguyên tử b gọi là cấu tạo ion.[1]

    – Theo phương pháp VB, hóa trị của một nguyên tố bằng số điện tử độc thân có trong nguyên tử; trong nhiều trường hợp: cấu hình điện tử biến đổi khi hình thành liên kết, do hóa trị kích thích của nguyên tử quy định. Trạng thái này được gọi là trạng thái hóa trị[1][3].

    – Nguyên lý xen phủ cực đại: liên kết sẽ được phân bố theo phương hướng nào để mức độ xen phủ các các orbital liên kết có giá trị lớn nhất. Và đối với phân tử nhiều nguyên tử (n>2), các góc liên kết có những giá trị xác định, đặc tính này gọi là tính định hướng hóa trị[1].

    – Sự lai hóa orbital trong khuôn khổ phương pháp VB[1]:

    + Các orbital lai hóa mô tả trạng thái hóa trị của nguyên tử.

    + Các liên kết hình thành bởi các orbital lai hóa bền vững hơn liên kết bởi các orbital cơ bản.

    + Trạng thái lai hóa là trạng thái suy biến, xuất hiện khi mức năng lượng các orbital nguyên tử xấp xỉ nhau. Số các orbital lai hóa bằng số các orbital tham gia lai hóa.

    – Điều kiện lai hóa các AO cần các điều kiện[1]:

    + Năng lượng của các orbital tham gia lai hóa phải xấp xỉ nhau.

    + Mật độ điện tử của orbital đủ lớn  orbital có kích thước nhỏ.

    + Độ xen phủ của các orbital lai hóa với các orbital của các nguyên tử khác liên kết phải đủ lớn để tạo liên kết bền

    – Các liên kết sigma ϭ, liên kết pi π, liên kết delta δ[1]:

    + Liên kết ϭ là liên kết mà đám mây điện tử đối xứng quay quanh trục liên kết, có mật độ cực đại trên đường nối 2 hạt nhân.

    + Liên kết π là liên kết mà đám mây điện tử có mặt phẳng đối xứng đi qua trục liên kết. Liên kết π có thể được tạo bởi 2 orbital p và d (hình hoa 4 cánh) hoặc 2 orbital d.

    + Liên kết δ là liên kết mà đám mây điện tử có 2 mặt phẳng đối xứng thẳng góc với nhau và đi qua trục liên kết, thường chỉ có trong các phức chất kim loại chuyển tiếp hay hợp chất các nguyên tố chu kì 3. Tạo bởi xen phủ 2 orbital d hình hoa 4 cánh d.

    – Theo thuyết VB: Để hình thành các liên kết đặc biệt như liên kết cho nhận trong một số phân tử như CO, SO2, … thì trong phân tử đó, tồn tại năng lượng kích thích để tạo nên các điện tử độc thân hay các orbital trống để xen phủ các orbital.

    – Hiệu quả của phương pháp VB: cho hình ảnh cụ thể về phân tử, biện luận nhiều tính chất về liên kết như: năng lượng, độ dài, momen … thông qua việc khảo sát đồng thời tính chất của các điện tử.

    – Hạn chế của phương pháp VB: chưa giải phương pháp được quan hệ liên kết trong phân tử thuận từ, giải thích các quá tình kích thích quang phổ, yêu cầu tính toán quá lớn, thiên về tính chất cộng hóa trị, chưa giả thích được tại sao liên kết công hóa trị có thể do số lẻ điện tử tạo thành.

    2.1.3 Phương pháp Orbital Phân tử – Molecular Orbital (MO)[1][3]: phương pháp được phát triển bởi Hund, Mulliken, Lenard – Jones trng khoảng 1927 – 1929.

    – Các MO được xác định bằng phương pháp gần đúng LCAO (tổ hợp tuyến tính các orbital nguyên tử – AO) qua việc sử dụng giới hạn một số AO (AO – orbital nguyên tử) nhằm phản ánh tính đối xứng hay không của phân tử.[1]

    – Các AO có thể tương tác với nhau tạo các MO là các orbital có năng lượng xấp xỉ nhau, mức độ xen phủ rõ rệt và tính đối xứng giống nhau đối với trục liên kết. Hiệu ứng liên kết hoặc phản liên kết mạnh nhất thu được khi 2 AO tham gia tổ hợp có năng lượng xấp xỉ hay bằng nhau.[1]

    – Theo phương pháp MO: sự hình thành liên kết hình thành nhờ sự chuyển các điện tử từ các AO của các nguyên tử tương tác về các MO thuộc toàn bộ phân tử có giới hạn xét riêng các điện tử hóa trị[1]. Mỗi MO chỉ có tối đa 2 điện tử có spin ngược nhau được sắp xếp theo mức năng lượng lớn dần.

    – Khi được cung cấp năng lượng, điện tử có thể chuyển từ các MO có đủ 2 điện tử lên các MO còn trống với mức năng lượng cao hơn  phân tử ở trạng thái kích thích.

    Ví dụ:

    Cấu hình điện tử của phân tử N2 ở 2 trạng thái:

    + Cơ bản: (σ2s)2 (σ*2s)2 (πx)2 (πy)2 (σz)2.

    + Kích thích bằng bức xạ: (σ2s)2 (σ*2s)2 (πx)2 (πy)1 (σz)1 (π*y)1 (π*z)1 hoặc các trường hợp tương tự khác.

    σ*z
    π*x          π*y
    πx            πy
    σz

    – Nếu năng lượng cung cấp đủ lớn, điện tử của phân tử có thể được giải phóng khỏi phân tử – ion hóa phân tử.[1]

    – Các MO liên kết hay phản liên kết (do dấu của chúng quy định) hình thành do sự xen phủ các AO nhờ tính đối xứng nhau, được gọi là các orbital ϭ, π, δ.

    – Sự xen phủ các orbital các lớp bên trong của nguyên tử rất nhỏ, do đó, chỉ cần xét các điện tử hóa trị và sự phân bố của chúng trên các MO.[1]

    – Trong phân tử đồng hạch A2 (A – nguyên tố chu kì 2), khi được cung cấp năng lượng đủ lớn, các điện tử trong các MO có điện tử có thể chuyển lên các MO trống, tạo trạng thái kích thích trong phân tử và cũng có thể ion hóa phân tử.[1]

     

    * Giản đồ năng lượng các phân tử đồng hạch A2 nguyên tố chu kì 2:

    Từ Liti đến Nito                                              Từ Oxi đến Neon

    – Trong phân tử dị hạch AB (Giả thiết B âm điện hơn A), Sự xen phủ 2 AO với năng lượng khác nhau tạo 1 MO liên kết làm xuất hiện phân tử có cực, nguyên tử có năng lượng thấp sẽ chiếm điện tích riêng phần của liên kết.

    – Các MO phản liên kết có năng lượng cao hơn các MO liên kết.[1]

    – Đồng thời, các phân tử MO có năng lượng ion hóa cao hơn các nguyên tử AO tham gia tổ hợp MO[1].

    Ví dụ:

    Phân tử O2 có các điện tử ngoài cùng nằm ở các MO phản liên kết nên năng lượng ion hóa cao hơn năng lượng ion hóa của nguyên tử O.

    – Độ bội liên kết  được sử dụng để đánh giá độ bền liên kết.

    – Hiệu quả của phương pháp MO: đánh giá được tính đối xứng, tính thuận từ, số liên kết, mức độ xen phủ của các orbital, các kích thích quang phổ, khả năng tạo liên kết của các phân tử thông qua việc khảo sát riêng biệt từng điện tử.

    – Hạn chế của phương pháp MO: chưa đánh giá được tính định hướng trong liên kết cộng hóa trị, chưa thể hiện mô hình phân tử cụ thể, khả năng biện luận các tính chất của liên kết, thiên về tính chất ion của liên kết, tính bão hòa của liên kết.

    2.2. Vận dụng

    2.2.1. Một số bài tập trong đề thi HSG

    Bài 1: (Kì thi học sinh giỏi thành phố, Thành phố Đà Nẵng 2004 – 2005)

    Xét hai phân tử PF3 và PF5

    1. Cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học phân tử của chúng?
    2. Cho biết sự phân cực của hai phân tử trên. Giải thích?

    Nội dung giải:

    1. Sử dụng công thức kinh nghiệm Gillespie để dự đoán dạng lai hóa của:
    • PF3: = 4  phân tử PF3 có 4 orbital lai hóa sp3 và có 1 cặp điện tử tự do.
    • PF5: = 5 phân tử PF5 có 5 orbital lai hóa sp3

    Sử dụng mô hình VSEPR, ta xác định được phân tử:

    • PF3 có phân phối hình học tháp tam giác.
    • PF5 có phân phối hình học lưỡng tháp tam giác.
                Phân Tử PF3                                   Phân tử PF5
    1. Theo thuyết liên kết hóa học: Nguyên tử flo âm điện hơn nguyên tử photpho nên các cặp điện tử liên kết lệch về các nguyên tử flo hơn photpho.

    – Phân tử PF3 phân cực mạnh do tổng momen lưỡng cực phân tử lớn có chiều hướng xuống dưới mặt phẳng 3 nguyên tử flo.

    -Phân tử PF5 không phân cực vì tổng momen lưỡng cực 3 liên kết phẳng bằng 0 – đạt được góc liên kết FOF lý tưởng 1200 và tổng momen lưỡng cực 2 liên kết ngược chiều ở trục phân tử cũng bằng 0.

    Bài 2: (Đề thi chọn Học sinh giỏi Quốc gia THPT, 2012 – Bộ Giáo dục và Đào Tạo)

    Phân tử NH3 có dạng hình chóp tam giác đều (nguyên tử N ở đỉnh hình chóp). Ion  có dạng hình tứ diện đều (nguyên tử N nằm ở tâm của tứ diện đều). Dựa vào sự xen phủ của các orbitan, hãy mô tả sự hình thành các liên kết trong phân tử NH3 và ion .

    Nội dung giải:

    Vận dụng công thức kinh nghiệm Gillespie, ta xác định số các orbital lai hóa của NH3 và NH4+:

    • NH3: Phân tử NH3có 4 orbital lai hóa sp3 với 1 cặp điện tử tự do.
    • NH4+: Ion NH4+ có 4 orbital lai hóa sp3.

    Kết hợp với lý thuyết lai hóa trong khuôn khổ phương pháp VB, ta nhận xét:

    – Trong phân tử NH3: có 3 liên kết σ với 3 nguyên tử hidro bởi 3 orbital lai hóa, còn 1 cặp điện tử tự do nằm trên orbital lai hóa còn lại.

    – Trong ion NH4+: ngoài 3 liên kết với các nguyên tử hidro như NH3 còn có liên kết giữa orbital có 2 điện tử với nguyên tử hidro H được kích thích thành H+ – orbital 1s trống, tạo liên kết σ thứ tư.

    Phân bố hình học lần lượt của NH3 và NH4+

     

    Bài 3: (Đề thi chọn Học sinh giỏi Quốc gia THPT, 2009 – Bộ Giáo dục và Đào Tạo)

    So sánh và giải thích khả năng tạo thành liên kết π của C và Si.

    Nội dung giải:

    Ở trạng thái cơ bản, cấu hình điện tử của:

    – Cacbon C: 1s2 2s2 2p2.

    – Silic Si: [Ne] 3s2 3p2.

    Vận dụng thuyết liên kết hóa học: Bán kính nguyên tử của cacbon nhỏ hơn bán kính nguyên tử của silic.

    Dựa trên điều kiện lai hóa theo phương pháp VB:

    • Các orbital p của C nhỏ hơn các orbital p của Si.
    • Mật độ điện tử trên các orbital p của C lớn hơn đại lượng tương ứng của Si.

    Do vậy, các liên kết πp – p của nguyên tử cacbon với các nguyên tử cacbon khác hay nguyên tử nguyên tố khác đạt hiệu quả cao hơn việc tạo liên kết π của nguyên tử Si.

    Kết luận: Cacbon có khả năng tạo liên kết π tốt hơn khả năng tạo liên kết π của silic kể cả đơn chất lẫn hợp chất.

    Bài 4: (Kì thi chọn Học sinh giỏi cấp tỉnh THPT lớp 12, 2009 – Sở Giáo dục và Đào tạo Quảng Ninh)

    Điểm sôi của NF3 = –1290C còn của NH3 = –330C. Amoniac tác dụng như một bazơ Lewis còn NF3 thì không. Momen lưỡng cực của NH3 = 1,46D lớn hơn nhiều so với momen lưỡng cực của NF3 = 0,24D mặc dù độ âm điện của F lớn hơn nhiều so với H. Hãy giải thích.

    Nội dung giải:

    Sử dụng công thức Gillespie để xác định số các orbital lai hóa của NF3 và NH3:

    – NF3:  Phân tử NF3 có 4 orbital lai hóa sp3 và có 1 cặp điện tử tự do.

    – NH3:  Phân tử NH3 có 4 orbital lai hóa sp3 và có 1 cặp điện tử tự do.

    Vận dụng thuyết liên kết hóa học:

    – Phân tử NH3 có thể tạo được liên kết hidro liên phân tử, phân tử NF3 thì không  điểm sôi của NH3 lớn hơn điểm sôi của NF3.

    – Tính bazơ theo Lewis của NH3 và NF3 tùy thuộc theo mật độ điện tử trên nguyên tử nito của NH3 và NF3. NH3 là 1 bazơ Lewis nhưng NF3 không phải là bazơ Lewis vì:

    + Trong phân tử NH3: độ âm điện của nguyên tử nito lớn hơn độ âm điện của nguyên tử hidro, làm lệch cặp điện tử liên kết về nguyên tử nito  mật độ điện tử trên nguyên tử nito lớn.

    + Trong phân tử NF3: độ âm điện của nito nhỏ hơn độ âm điện của flo nên cặp điện tử liên kết lệch về nguyên tử flo  mật độ điện tử trên nguyên tử nito thấp hơn đại lượng tương ứng của NH3.

    – Vì độ âm điện của flo lớn hơn nhiều so với độ âm điện của hidro nên:

    + Momen lưỡng cực của cặp điện tử tự do ngược chiều với tổng momen lưỡng cực trong phân tử NH3 cùng chiều nhau.

    + Momen lưỡng cực của cặp điện tử tự do ngược chiều với tổng momen lưỡng cực trong phân tử NF3 ngược chiều nhau.

    Phân bố hình học lần lượt của NH3 và NF3

    Bài 5: (Đề thi HSG Hóa Học 12 cấp tỉnh, 2010-2011 – Sở Giáo Dục và Đào tạo Đồng Nai)

    Anion X2- có cấu hình electron giống cấu hình electron của khí hiếm agon. Nguyên tố X có thể kết hợp với flo thành hợp chất XFn trong đó n có giá trị cực đại.

    1. Xác định nguyên tố X và chỉ số n dựa vào cấu hình electron của nguyên tố X.
    2. Cho biết trong phân tử XFn, nguyên tử X có kiểu lai hoá gì? Viết công thức cấu tạo và vẽ mô hình phân tử XFn, biết các góc liên kết trong phân tử đều bằng 900.

    Nội dung giải:

    1. Cấu hình điện tử lớp ngoài cùng của agon là 3s23p6, cùng cấu hình lớp ngoài cùng của X2- X có cấu hình điện tử lớp ngoài cùng là 3s23p4 X là lưu huỳnh.

    Theo phương pháp liên kết hóa học và VB, cấu hình điện tử lớp ngoài cùng của lưu huỳnh:

    • Ở trạng thái cơ bản: 3s23p43d0.
    • Ở trạng thái kích thích:
      • 3s23p33d1
      • 3s13p33d2

    Do đó, ta xác định n bằng số các liên kết đơn, bằng số điện tử hóa trị: n = 4, n = 6.

    Theo yêu cầu đề, n = 6.

    1. Vận dụng công thức kinh nghiệm Gillespie (theo phương pháp liên kết hóa học và VB):

    Phân tử SF6 có orbital lai hóa  nguyên tử lưu huỳnh có kiểu lai hóa sp3d2.

    SF6 có công thức cấu tạo:

    hoặc

    Dựa theo bảng dự đoán dạng phân bố hình học VSEPR, phân tử SF6 có mô hình phân tử:

    S
    F
    F
    F
    F
    F
    F

    Bài 6: (Đề thi HSG Hóa Học 12 cấp tỉnh, 2011-2012 – Sở Giáo Dục và Đào tạo Đồng Nai).

    Cho 3 nguyên tố A, B, D được xác định như sau:

    – Nguyên tử A mất 1 electron được gọi là proton.

    – Ion B2- có tổng điện tích âm là -1,6.10-18 (C).

    – Tổng số hạt trong nguyên tử D là 18 (ZD≤ND≤1,5ZD)

    a/ Tìm tên A, B, D.

    b/ Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tố trung tâm trong các phân tử DA4, BA2, DB2 và cho biết hình dạng của các phân tử này.

     

    Nội dung giải:

    1.  

    – Nguyên tử A mất 1 điện tử thì được gọi là proton  A là nguyên tố hidro.

    – Ion B2- có = -1,6.10-18 (C) nguyên tử B có = -1,6.10-18 – 2.(-1,6.10-19) = -1,28.10-18 (C)  Tổng số điện tử của nguyên tử B bằng  B là nguyên tố oxi.

    – Trong nguyên tử D:

    Ta có: 2Z + N = 18

    mà ZD≤ND≤1,5ZD 2Z + 1,5Z = 18 hoặc 2Z + Z = 18 với N = 1,5Z hoặc N = Z.

    Với N = 1,5Z, ta có Z = 5,14.

    Với N = Z, ta có Z = 6.

    Do Z  N*  ta chọn Z = 6  D là nguyên tố cacbon.

    1. Từ a) DA4, BA2 và DB2 lần lượt là CH4, H2O và CO2.

    Vận dụng công thức Gillespie để dự đoán dạng lai hóa và hình học phân tử:

    – Phân tử CH4 có  orbital lai hóa sp3 xung quanh nguyên tử trung tâm – cacbon  Phân tử CH4 có phân phối hình học dạng tứ diện đều với góc liên kết 109,50.

    – Phân tử H2O có  orbital lai hóa sp3 và 2 cặp điện tử tự do xung quanh nguyên tử trung tâm – oxi  Phân tử H2O có phân phối hình học dạng góc với góc liên kết 104,50.

    – Phân tử CO2 có  orbital lai hóa và 1 cặp điện tử tự do xung quanh nguyên tử trung tâm – cacbon  Phân tử CO2 có phân phối hình học dạng đường thẳng.

    Bài 7: (Đề thi HSG Hóa Học 12 cấp tỉnh, 2006-2007 – Sở Giáo Dục và Đào tạo Đồng Nai)

    Cho các chất: CO2, C2H5OH, CH4, NH3.  Hãy sắp xếp các chất theo thứ tự từ trái sang phải có độ tan tăng dần trong nước, trong CCl4 và trong dung dịch NaOH.Giải thích (ngắn gọn) tại sao chúng có độ tan tăng dần.

    Cho biết các góc liên kết trong các phân tử như sau: HCH = 109,50 , OCO = 1800 , CCH = 109,50,  COH = 109,50 , HNH = 1070,  HOH = 104,50 , ClCCl= 109,50

    Nội dung giải:

    Vận dụng công thức Gillespie và bảng VSEPR trong phương pháp liên kết hóa học:

    – Phân tử CH4 có orbital lai hóa sp3 và đạt cấu hình hình học bền, các góc liên kết HCH = 109,50. Phân tử không phân cực với cả 4 liên kết đơn, bền σ.

    – Phân tử CO2 có  orbital lai hóa sp và có cấu hình hình học thẳng với góc liên kết OCO = 1800. Phân tử không phân cực và có 2 liên kết yếu π trong phân tử.

    – Phân tử NH3 có  orbital lai hóa sp3 và 1 cặp điện tử tự do. Phân tử phân cực và có xu hướng liên kết giữa cặp điện tử tự do với các tiểu phân khác loại.

    – Phân tử C2H5OH phân cực và có dạng phân cực và có dạng lai hóa gần giống H2O, có các cầu liên kết hidro với nhau ở nhóm –OH.

    Do H2O, CCl4 và NaOH lần lượt là các dung dịch: phân cực, không phân cực và phân cực mạnh nên thứ tự độ tan của CO2, C2H5OH, CH4, NH3 sẽ là:

    – Trong H2O: CH4< CO2< NH3< C2H5OH.

    Do các liên kết π của CO2 có thể được thế bởi H+ của nước; nhóm hydroxyl của C2H5OH tạo liên kết hidro với oxi của nước tốt hơn so với việc nhận H+ của cặp điện tử tự do trong NH3.

    – Trong CCl4: NH3< C2H5OH < CO2< CH4.

    Do C2H5OH có gốc CH3– không phân cực nên tan tốt hơn NH3.

    – Trong NaOH: CH4< NH3< CO2< C2H5OH.

    Do C2H5OH tạo được các liên kết hidro, ảnh hưởng của cân bằng NH3 + H2O  NH4+ + OH–.

    2.2.2. Một số bài tập trong đề thi Olympic Hóa học 30/4

    Bài 1: (Đề thi đề nghị Olympic XVIII, 2012 – Trường THPT chuyên Bến Tre, Bến Tre)

    Hãy giải thích:

    1. CO và N2 có tính chất vật lí gần giống nhau nhưng lại có tính chất hóa học khác nhau?
    2. SiCl4 lại dễ bị thủy phân CCl4 lại không bị thủy phân?
    3. Vì sao O3 hoạt động hóa học hơn O2?
    4. Phân tử CO2 là chất khí, còn SiO2 là phân tử khổng lồ?

    Nội dung giải:

    1. Vận dụng phương pháp MO, ta nhận thấy CO và N2 có cùng một cấu hình phân bố điện tử lớp ngoài cùng: (σ2s)2(σ*2s)2(πx)2(πy)2(σz)2

    Do đó, CO và N2 gần giống nhau tính chất vật lý vì:

    • Đều có thể tạo liên kết 3.
    • Phân bố của các điện tử trên các orbital liên kết và phản liên kết giống nhau.
    • Mức năng lượng các orbital xấp xỉ nhau.

    Vận dụng phương pháp VB để giải thích sự khác nhau về hóa tính của CO và N2:

    – Trong phân tử N2: nguyên tử N có cấu hình điện tử bán bão hòa khi tồn tại 3 điện tử độc thân trên 3 AO 2p  mật độ xen phủ điện tử giữa hai nguyên tử lớn  năng lượng kích thích để chuyển trạng thái lớn  năng lượng họa hóa lớn  khó phá vỡ cấu trúc phân tử để tạo liên kết với nguyên tử nguyên tố khác.

    – Trong phân tử CO: có liên kết cho nhận, mật độ xen phủ đạt giá trị không cao như của phân tử N2, phân tử phân cực yếu (momen lưỡng cực nhỏ)  liên kết cho nhận dễ bị thay thế bằng liên kết δ tạo phức hoặc tham gia phản ứng hóa học.

    * Mặt khác, xét riêng phân tử CO theo phương pháp liên kết hóa học và VB:

    – Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử oxi có cấu hình điện tử 1s22s22p4 và nguyên tử cacbon có cấu hình điện tử 1s22s22p2. Nhưng nguyên tử cacbon có 1 orbital 2p trống.

    Oxi                     Cacbon

    – Khi ở trạng thái kích thích, 1 điện tử orbital 2p của oxi chuyển qua orbital 2p trống của nguyên tử cacbon. Cấu hình điện tử kích thích của oxi là 1s22s22p3 và của cacbon là 1s22s22p3.

    – Để đạt cấu hình bền của nguyên tử, các nguyên tử tham gia liên kết cộng hóa trị và tạo liên kết ba trong phân tử, trong đó có 1 liên kết cho – nhận  từ giữa oxi với cacbon.

    1. CCl4 không bị thủy phân nhưng SiCl4 bị thủy phân vì:

    – Ở trạng thái cơ bản: nguyên tử cacbon có cấu hình điện tử 1s22s22p2 và nguyên tử silic có cấu hình điện tử 1s22s22p63s23p23d0.

    Cacbon

    Silic

    – Ở trạng thái kích thích: nguyên tử cacbon có cấu hình điện tử 1s22s12p3 và silic có cấu hình điện tử 1s22s22p63s13p33d0.

    Cacbon*

    Silic*

    – Do trong phân tử CCl4, nguyên tử cacbon đã đủ điện tử nên có tính trơ và trung hòa. Trong phân tử SiCl4, nguyên tử Si vẫn còn AO 3d0, do đó nguyên tử Si vẫn có thể được điền thêm điện tử vào AO đó  thể hiện tính axit khi hòa vào nước và bị nước thủy phân:

    SiCl4 + 3H2O  H2SiO3 + 4HCl

    1. O3 hoạt động hóa học mạnh hơn O2 vì:

    – Trong phân tử oxi, mỗi nguyên tử đạt cấu hình bền khi góp chung 2 điện tử độc thân tạo 2 cặp điện tử đầy đủ. Độ phân cực bằng 0 làm cho cấu trúc bền, khó phá vỡ.

    – Trong phân tử O3: có 3 nguyên tử oxi liên kết nhau bằng 2 liên kết ϭ bền và 1 liên kết π không định chỗ kém bền cấu trúc không ổn định, phân tử phân cực khi cung cấp năng lượng đủ lớn, liên kết π sẽ bị đứt để tạo oxi nguyên tử hoạt động mạnh.

    1. Phân tử CO2 là chất khí nhưng SiO2 là phân tử khổng lồ vì theo phương pháp liên kết hóa học:

    – So sánh nguyên tố cacbon và silic: độ âm điện của cacbon cao hơn của silic nhưng điện tích hạt nhân của silic lớn hơn  bán kính nguyên tử của cacbon nhỏ hơn. Mặt khác, nguyên tử nguyên tố Si có khối lượng lớn hơn khối lượng nguyên tử nguyên tố C.

    – Trong phân tử CO2: nguyên tử C có điện tích hạt nhân và bán kính nhỏ, dễ tạo liên kết đôi p – p bền có cấu trúc thẳng.

    – Trong phân tử SiO2: nguyên tử Si có điện tích hạt nhân và bán kính lớn, đồng thời lực đẩy mạnh từ các lớp điện tử phía trong tác dụng lên các điện tử liên kết  tương tự CO2, SiO2 cũng có liên kết π trong liên kết đôi, song liên kết này kém bền hơn liên kết cùng loại trong CO2 SiO2 có xu hướng kết hợp thêm oxi bằng tạo polime (SiO4)n bằng các liên kết đơn.

    Bài 2: (Đề thi đề nghị Olympic XVIII, 2012 – Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền, TP Hồ Chí Minh)

    Năng lượng cần thiết để tách một điện tử ngoài cùng ra khỏi nguyên tử của nó ở trạng thái khí (hơi) được gọi là năng lượng thứ nhất của nguyên tử (I1). Người ta đo được các gía trị I1 của một số nguyên tố thuộc các chu kì ngắn trong bảng tuần hoàn như sau:

    Nguyên tố E F G H I J K L
    Điện tích
    hạt nhân    		 Z Z+1 Z+2 Z+3 Z+4 Z+5 Z+6 Z+7
    I1 (kJ/mol) 1402 1314 1680 2080 495 738 518 786

    (E, F, G không là kí hiệu hóa học của các nguyên tố).

    1. Nguyên tố nào thuộc nhóm khí hiếm (khí trơ)?
    2. 8 nguyên tố trên có cùng chu kì hay không?
    3. Nguyên tố nào thuộc nhóm kim loại kiềm, nguyên tố nào thuộc nhóm halogen?
    4. Tại sao nguyên tố J có I1 ao hơn nguyên tố I và K trước và sau nó?
    5. Dự đoán xem đơn chất L có nhiệt độ nóng chảy cao hay thấp, tại sao?

    Nội dung giải:

    1. H là nguyên tố nhóm khí trơ, vì: I1 rất lớn 2080 kJ/mol. Do đó, cấu hình điện tử lớp ngoài cùng của H là ns2np6.
    2. Vì: ZI – ZH = 1 I và H không cùng chu kì (H là nguyên tố cuối chu kì – khí trơ) 8 nguyên tố không cùng chu kì.
    3. I là nguyên tố kim loại kiềm và G là nguyên tố halogen (dựa vào Z và tương quan với H).
    4. Dựa vào tương quan với H, ta xác định J thuộc nhóm nguyên tố IIA J có cấu hình điện tử bão hòa ns2, do đó năng lượng ion hóa sẽ lớn hơn năng lượng ion hóa của: I – có cấu hình điện tử bán bão hòa ns1 và năng lượng ion hóa của K – cấu hình điện tử ns2np1 với mức năng lượng của phân lớp p cao hơn phân lớp s.
    5. Dự đoán: L có nhiệt độ sôi cao. Giải thích theo phương pháp liên kết hóa học:

    L là nguyên tố nhóm IVA có cấu hình điện tử trung gian ns2np2 số điện tử hóa trị cực đại bằng số orbital hóa trị  tổng năng lượng ion hóa lớn (theo phương pháp VB)  năng lượng để phá vỡ cấu trúc bền sẽ lớn.

    Bài 3: (Đề thi đề nghị Olympic XVIII, 2012 – Trường THPT chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Vĩnh Long)

    1. Tại sao trong các phân tử H2O, NH3 các góc liên kết (104,50) và (107,50) lại nhỏ hơn góc tứ diện (109028’)?
    2. Xét hai phân tử H2O và H2S, tại sao góc (92015’) lại nhỏ hơn góc (104028’)?
    3. Xét hai phân tử H2O và F2O, tại sao góc (103015’) lại nhỏ hơn góc (104,50)?

    Nội dung giải:

    1. Vận dụng công thức Gillespie cho phân tử H2O và phân tử NH3:

    H2O:  phân tử H2O có 4 orbital lai hóa sp3 với 2 cặp điện tử tự do.

    NH3:  phân tử NH3 có 4 orbital lai hóa sp3 với 1 cặp điện tự tự do.

    Theo phương pháp liên kết hóa học: do sự tồn tại của các cặp điện tử không liên kết làm xuất hiện các lực tương tác làm thay đổi giá trị góc liên kết với xu hướng nhỏ hơn góc liên kết tứ diện lý tưởng – 109028’.

    1. Xét 2 phân tử H2O và H2S:

    – Độ âm điện µ của oxi µO lớn hơn µS momen lưỡng cực của liên kết O – H lớn hơn momen lưỡng cực của liên kết S – H  tương tác đẩy giữa các cặp điên tử liên kết trong phân tử H2O lớn hơn tương tác cùng vị trí trong phân tử H2S.

    Do đó, góc liên kết  lại nhỏ hơn góc liên kết .

    1. Xét 2 phân tử H2O và F2O theo phương pháp liên kết hóa học:

    – Phân tử F2O:

    • Flo âm điện hơn oxi cặp điện tử liên kết lệch về phía nguyên tử flo, liên kết dài ra, momen lưỡng cực phân tử hướng về 2 nguyên tử flo.
    • Bán kính nguyên tử của flo nhỏ hơn oxi khoảng cách tương tác giữa 2 nguyên tử flo nhỏ.

    – Phân tử H2O:

    • Oxi âm điện hơn hidro cặp điện tử liên kết lệch về phía nguyên tử oxi, liên kết ngắn lại, momen lưỡng cực phân tử hướng về nguyên tử oxi.
    • Bán kính nguyên tử hidro lớn khoảng cách tương tác giữa 2 nguyên tử hidro lớn.

    Bài 4: (Đề thi đề chính thức Olympic XVIII, 2012 – Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn, Bà Rịa – Vũng Tàu)

    1. Các phân tử AX4 có những dạng hình học nào? Cho ví dụ cụ thể đối với mỗi dạng hình học.
    2. Các kết quả thực nghiệm cho thấy liên kết Cl – F trong phân tử ClF3 có độ dài khác nhau: 169,8pm và 159,8pm. Hãy giải thích liên kết nào trong phân tử ClF3 ứng với độ dài nào, giải thích.

    Nội dung giải:

    Tổng số các điện tử hóa trị – 8. Số phối tử
    2
    1. Theo công thức kinh nghiệm Gillespie: n = X + E = X +

    Ngoại trừ: nhân 2 số phối tử hidro.

    Kết hợp với VSEPR, ta xác định phân tử AX4 có những dạng cụ thể như:

    – AX4 có dạng hình tứ diện như CH4, SO42-.

    – AX4E có dạng hình tứ diện biến dạng như SF4, SeF4.

    – AX4E2 có dạng hình vuông phẳng như XeF4, ICl4–.

    Với E là số cặp điện tử tự do.

    (A: nguyên tử trung tâm)

    1. Áp dụng đáp án câu a):

    Phân tử ClF3 có orbital lai hóa sp3d với 2 cặp điện tử tự do  phân tử ClF3 có dạng phân tử AX3E2. Nhận định:

    – Trong phân tử ClF3 có 2 vị trí liên kết ở trục phân tử và 1 liên kết ở xích đạo phân tử

    – 2 cặp điện tử nằm trên xích đạo phân tử.

    Do liên kết ở xích đạo xa cặp điện tử tự do hơn liên kết ở trục phân tử nên, tương tác giữa các cặp điện tử liên kết và tự do ở vị trí xích đạo yếu hơn ở trục, độ dài liên kết ở xích đạo phân tử ngắn hơn liên kết ở trục phân tử: mỗi liên kết ở trục dài 168,9 pm và liên kết ở xích đạo dài 159,8 pm.

    Bài 5: (Đề thi đề nghị Olympic XVIII, 2012 – Trường THPT chuyên Hùng Vương, Gia Lai)

    Giải thích tại sao khi F2 chuyển thành F2+ thì độ bền liên kết tăng, còn N2 chuyển thành N2+ thì độ bền liên kết giảm xuống.

    Nội dung giải:

    Vận dụng công thức tính độ bội liên kết để đánh giá độ bền liên kết:

    Theo phương pháp MO, ở trạng thái cơ bản:

    – Phân tử F2 có cấu hình điện tử lớp ngoài cùng: (ϭ2S)2 (ϭ*2S)2 (ϭZ)2 (πX)2 (πY)2 (π*X)2 (π*Y)2. Số liên kết bằng 1.

    – Cấu hình điện tử lớp ngoài cùng của ion F2+ sẽ là: : (ϭ2S)2 (ϭ*2S)2 (ϭZ)2 (πX)2 (πY)2 (π*X)2 (π*Y)1. Số liên kết bằng 1,5.

    – Phân tử N2 có cấu hình điện tử lớp ngoài cùng: (ϭ2S)2 (ϭ*2S)2 (πX)2 (πY)2 (ϭZ)2. Số liên kết bằng 3.

    – Cấu hình điện tử lớp ngoài cùng của ion N2+ sẽ là: (ϭ2S)2 (ϭ*2S)2 (πX)2 (πY)2 (ϭZ)2. Số liên kết bằng 2,5.

    Vậy, khi F2 chuyển thành F2+ thì độ số liên kết tăng ứng với độ bền liên kết tăng; khi N2 chuyển thành N2+ thì số liên kết giảm ứng với độ bền liên kết giảm.

    Bài 6:. (Đề thi đề nghị Olympic XVIII, 2012 – Trường THPT Phan Châu Trinh, Đà Nẵng)

    Xét các phân tử BF3, NF3, và IF3. Hãy

    – Viết công thức electron Lewis của các chất trên.

    – Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử. Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực. Giải thích kết quả đã chọn.

    Nội dung giải:

    – Công thức electron Lewis của BF3, NF3, và IF3 lần lượt là:

    – Dựa theo thuyết lai hóa AO trong phương pháp VB:

    • Trong phân tử BF3: nguyên tử bo ở trạng thái lai hóa sp2, có dạng hình tam giác phẳng, góc liên kết.
    • Trong phân tử NF3: nguyên tử nito ở trạng thái lai hóa sp3, có dạng tháp tam giác, góc liên kết.
    • Trong phân tử IF3: nguyên tử Iôt ở trạng thái lai hóa sp3d, có dạng hình chữ T.

    Bài 7: (Đề thi đề nghị Olympic 30/4 XVIII, 2012 – Trường THPT chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Vĩnh Long)

    Hợp chất A có công thức XYy; thành phần phần trăm về khối lượng của Y là 60%. Nguyên tử X, nguyên tử Y đều có số proton bằng số nơtron. Tổng số proton trong phân tử A là 40. Biết rằng Y thuộc chu kì 2 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

    1. Theo thuyết MO, viết cấu hình electron của các tiểu phân Y2, Y2+, Y2–, y22-; Cho biết từ tính của các tiểu phân trên; tính độ bội liên kết và sắp xếp các tiểu phân trên theo thứ tự tăng dần độ dài liên kết giữa 2 nguyên tử Y.
    2. X, Y tạo thành với nhau 2 hợp chất A, B. Cho biết dạng hình học của phân tử hai hợp chất đó; so sánh góc YXY của 2 phân tử đó, giải thích.

    Nội dung giải:

    Ta có: Thành phần phần trăm của Y trong XYy là 60%  *

    Tổng số proton của A là 40  **

    Từ * và **  ta có hệ phương trình 2 ẩn ZX và yZY. Giải hệ ta được:

    ZX = 16 X là lưu huỳnh.

    yZY = 24. Do Y thuộc chu kì 2  3  10. Chọn y = 3 nhận được ZY = 8 (thỏa điều kiện)  Y là oxi.

    1. Theo thuyết MO, các tiểu phân O2, O2+, O2–, O22- có các cấu hình điện tử lớp ngoài cùng như sau:

    – O2: (σ2S)2 (σ*2S)2 (σZ)2 (πX)2 (πY)2 (π*X)1 (π*Y)1.

    – O2+: (σ2S)2 (σ*2S)2 (σZ)2 (πX)2 (πY)2 (π*X)1

    – O2–: (σ2S)2 (σ*2S)2 (σZ)2 (πX)2 (πY)2 (π*X)2 (π*Y)1

    – O22-: (σ2S)2 (σ*2S)2 (σZ)2 (πX)2 (πY)2 (π*X)2 (π*Y)2

    Các tiểu phân O2, O2+, O2– có tính thuận từ, vì trong phân tử vẫn còn những điện tử độc thân ở các orbital: π*X, π*Y.

    Tiểu phân O22- có tính nghịch từ, vì trong phân tử không có điện tử độc thân.

    Độ bội liên kết của các tiểu phân O2, O2+, O2–, O22- tính được như sau theo khái niệm số liên kết trong phương pháp MO: :

    – O2: α = 2.

    – O2+: α = 2,5.

    – O2–: α = 1,5.

    – O22-: α = 1.

    Vì có số lượng điện tử tăng dần từ O2 đến O22-  tương tác đẩy giữa các điện tử liên kết cũng tăng dần, làm cho độ dài liên kết giữa hai nguyên tử oxi trong các tiểu phân cũng tăng dần từ O2 đến O22-: O2+< O2< O2–< O22-.

    1. Vận dụng công thức Gillepie để dự đoán trạng thái lai hóa cho SO2 và SO3:

    – SO2 có orbital lai hóa sp2 và có 1 cặp điện tử tự do, phân bố hình học dạng góc – góc liên kết 119,50.

    – SO3 có orbital lai hóa phân bố hình học dạng tam giác đều phẳng – góc liên kết 1200.

    Giải thích:

    – Trong phân tử SO2:

    • 1 trong 2 nguyên tử oxi được kích thích để tạo 1 orbital trống tạo liên kết cho nhận S O, liên kết này không định chỗ (có thể xảy ra cho 1 trong 2 nguyên tử oxi bất kì)
    • Nguyên tử lưu huỳnh có dạng lai hóa sp2 với 1 cặp điện tử không liên kết đẩy mạnh các cặp điện tử liên kết.
    • Liên kết cho nhận πp – d của 1 cặp điện tử độc thân của nguyên tử oxi đến orbital d trống của nguyên tử lưu huỳnh, thêm phần làm ngắn liên kết S – O.
    • Do đó, tương tác của các cặp điện tử tự do và liên kết làm thay đổi giá trị lý tưởng 1200 của góc liên kết OSO trong phân tử SO2: 119,50.

    Trong phân tử SO3:

    • Cũng có sự hình thành liên kết πp – d giữa các nguyên tử oxi và lưu huỳnh.
    • Nguyên tử lưu huỳnh có dạng lai hóa sp2 nhưng không có điện tử độc thân trong phân tử. 3 orbital lai hóa liên kết σ với cả 3 nguyên tử oxi, 1 orbital p còn lại không lai hóa của lưu huỳnh có điện tử độc thân liên kết với orbital p có điện tử độc thân của 1 trong 3 nguyên tử oxi bất kì.
    • Do đó, tương tác nội phân tử của SO3 không đáng kể làm cho góc liên kết đạt giá trị lý tưởng 1200 của góc liên kết OSO trong phân tử SO3.

    Bài 8: (Đề thi đề nghị Olympic 30/4 XVIII, 2012 – THPT chuyên Hùng Vương, Gia Lai)

    Viết cấu hình electron của phân tử CO và NO theo phương pháp MO. Ở nhiệt độ thấp các phân tử NO có thể đime hóa tạo thành chất rắn màu xanh, không bền. Viết phương trình phản ứng và vẽ công thức cấu tạo của sản phẩm đime hóa trên? Phân tử CO có thể thực hiện phản ứng đime hóa không? Vì sao?

    Nội dung giải:

    – Theo phương pháp MO, ta có các cấu hình điện tử của:

    • CO: (KK) (σ2S)2 (σ*2S)2 (πx)2 (πy)2 (σz)2
    • NO: (KK) (σ2S)2 (σ*2S)2 (πx)2 (πy)2 (σz)2 (π*x)1.

    – Khả năng đime hóa của:

    • CO: Không thể tạo liên kết, vì trong phân tử không có orbital đơn điện tử, năng lượng ion hóa của phân tử lớn.
    • NO: Orbital phản liên kết đơn điện tử năng lượng cao nhưng chưa bền nên vẫn có thể kết hợp thêm 1 điện tử ở điều kiện thích hợp.

    Phương trình phản ứng và công thức cấu tạo của N2O2:

    2
    N2O2

    Bài 9: (Kì thi Olympic 30/4 XV, 2009 – THPT chuyên Lê Hồng Phong, TP Hồ Chí Minh)

    Trong số các cacboyl halogenua COX2, người ta chỉ điều chế được 3 chất: cacbonyl florua COF2, cbonyl clorua COCl2, cacbonyl bromua COBr2.

    1. Vì sao không có hợp chất cacbonyl iodua COI2?
    2. So sánh góc liên kết ở các phân tử cacbonyl halogenua đã biết.

    Nội dung giải:

    1. Phân tử COX2 có bản chất liên kết ion.

    Độ âm điện của các halogen giảm dần từ flo đến iod (trong bài không xét đến atatin) làm giảm độ phân cực hóa nội ion dẫn đến làm suy yếu các liên kết trong hợp chất ion của COX2.

    Mặt khác:

    – Đối với các cacbonyl halogenua trước iod: bán kính nguyên tử các nguyên tử halogen nhỏ nhưng tăng dần từ flo đến brom, tương tác đẩy giữa các điện tử tăng dần  độ bền liên kết bền nhưng cũng giảm dần theo độ âm điện.

    – Đối với cacbonyl iodua: bán kính nguyên tử iod trong phân tử lớn, tương tác giữa các phân tử lớn làm cho liên kết dài ra  liên kết yếu dễ bị phá vỡ.

    Từ các yếu tố cấu thành trên, ta nhận định tổng quan: do độ âm điện của iod nhỏ không đủ để làm bền liên kết nên không tồn tại hợp chất cacbonyl iodua COI2 (cũng như cacbonyl atatinua COAt2).

    1. Trong phân tử COX2: nguyên tử cacbon thuộc dạng lai hóa sp2 và không có điện tử tự do.

    Thành phần các liên kết trong phân tử cacbonyl halogenua COX2 gồm: liên kết X – C, C = O. Tương ứng có các 2 góc liên kết chính: góc XCX và góc XCO.

    X

    – Góc liên kết XCX: độ lớn của góc giảm dần từ đến  .

    – Góc liên kết XCO: độ lớn của góc giảm dần từ đến .

    Nguyên nhân chính là do sự giảm dần độ âm điện của các nguyên tử halogen từ flo đến brom làm cho liên kết X – C tăng dần từ F – C đến Br – C dẫn đến:

    – Không gian tương tác giữa 2 nguyên tử halogen giảm dần.

    – Không gian tương tác giữa nguyên tử halogen và oxi giảm dần.

    Bài 10: (Đề thi đề nghị Olympic 30/4 XII, 2006 – THPT chuyên Lê Quý Đôn, Đà Nẵng)

    So sánh và giải thích:

    1. Nhiệt độ sôi của photphin và amoniac.
    2. Nhiệt độ sôi của silan và metan.
    3. Nhiệt độ nóng chảy của silic đioxit và cacbon đioxit

    Nội dung giải:

    1. PH3 và NH3:

    Nhiệt độ sôi của PH3 là -880C và nhiệt độ sôi của NH3 là -33,40C  nhiệt độ sôi của NH3 cao hơn nhiệt độ sôi của PH3. Xét theo phương pháp liên kết hóa học:

    – Các liên kết P – H và N – H là liên kết cộng hóa trị: liên kết P – H không phân cực và liên kết N – H phân cực mạnh.

    – Phân tử PH3 không phân cực nên tương tác hút nhau  Val der Waals giữa các phân tử PH3 rất bé hầu như bằng 0  năng lượng để phá vỡ tương tác Val der Waals nhỏ  nhiệt độ sôi thấp.

    – Phân tử NH3 phân cực mạnh nên tương tác Val der Waals giữa các phân tử NH3 diễn ra mạnh hơn  năng lượng phá vỡ liên kết Val der Waals cao hơn năng lượng tương ứng của PH3 nhiệt độ sôi cao hơn.

    Mặt khác nếu xem phân tử PH3 gồm 2 ion P– và PH2+ và dựa trên độ âm điện của photpho: sự phân cực hóa ion nội ion PH2+ có giá trị rất nhỏ  độ bền liên kết ion giảm  độ bền nhiệt của hợp chất ion là PH3.

    Tương tự cho phân tử NH3 gồm 2 ion N– và NH2+: sự phân cực hóa nội ion NH2+ có giá trị lớn hơn độ phân cực hóa nội ion của PH2+ (độ âm điện µN> µP)  độ bền liên kết ion tăng  nhiệt của NH3 cao hơn độ bền nhiệt của PH3.

    1. Silan có nhiều hợp chất khác nhau có công thức phân tử tổng quát SinH2n+2, trong trường hợp cơ bản ta xét SiH4 – tạm gọi là silan.

    Nhiệt độ sôi của CH4 và SiH4 lần lượt là: -1640C và -1120C  nhiệt độ sôi của CH4 thấp hơn nhiệt độ sôi của SiH4 vì xét theo phương pháp liên kết hóa học:

    – Liên kết Si – H là liên kết cộng hóa trị phân cực mạnh, liên kết C – H là liên kết cộng hóa trị không cực  lực hút Val der Waals giữa các phân tử SiH4 mạnh hơn lực tương tự giữa các phân tử CH4.

    – Đồng thời, nguyên tử silic có khối lượng lớn hơn khối lượng nguyên tử cacbon.

    1. Như đã so sánh SO2 và SiO2 ở câu Bài 1: oxit silic là chất rắn và CO2 là chất khí nên nhiệt độ nóng chảy của SiO2 rất cao và nhiệt độ nóng chảy của CO2 rất thấp.

    Bài 11: (Đề thi đề nghị Olympic 30/4 XII, 2006 – THPT thị xã Sa Đéc, Đồng Tháp)

    Trong số các cấu trúc có thể có sau đây:

    1. a) Của ICl4(-): b) Của TeCl4:
    2. c) Của ClF3:

    những cấu trúc nào có khả năng tồn tại ưu tiên hơn? Vì sao?

    Nội dung giải:

    1. Của ICl4(-): Cấu trúc vuông phẳng (a) có khả năng tồn tại ưu tiên hơn.

    Vì nguyên tử trung tâm iod có 2 cặp điện tử không liên kết và 2 cặp điện tử này cần không gian khu trú lớn. Do đó, theo sự thừa nhận của mô hình VSEPR: 2 cặp điện tử này ưu tiên chiếm 2 vị trí cách xa nhau tối đa có thể – 2 vị trí đầu trục phân bố hình học của ICl4(-) (như hình trong đề bài).

    1. Của TeCl4: Cấu trúc tứ diện biến dạng (c) có khả năng ưu tiên hơn.

    Theo mô hình VSEPR: cặp điện tử tự do duy nhất của nguyên tử telu cần không gian khu trú lớn nên chiếm vị trí xích đạo của phân bố hình học của TeCl4 (như hình trong đề bài).

    1. Của ClF3: Cấu trúc hình T (cấu trúc thứ nhất) có khả năng ưu tiên hơn.

    Khác với ICl4(-) có 4 phối tử clo, phân tử ClF3 chỉ có 3 phối tử flo nhưng lại cũng có 2 cặp điện tử tự do. 2 cặp điện tử này chiếm 2 vị trí trên xích đạo phân phối hình học cách xa các điện tử liên kết tối đa.

    Bài 12. (Đề thi đề nghị Olympic 30/4 XII, 2006 – THPT thị xã Sa Đéc, Đồng Tháp)

    Tại sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng? (có vẽ hình minh họa)

    Nội dung giải:

    Nước đá ở 00C nhẹ hơn nước lỏng vì theo phương pháp liên kết hóa học:

    – Ở nhiệt độ từ 00C trở xuống, các phân tử nước tạo liên kết hidro với nhau thành tinh thể nước đá: mỗi phân tử H2O liên kết với 4 phân tử H2O khác tạo nên kiến trúc tinh thể nước đá.

    Liên kết của 5 phân tử H2O                             Kiến trúc tinh thể nước đá

    Độ dài mỗi liên kết O – H trong phân tử H2O đơn lẻ là 1,99 Å nhưng mỗi liên kết hidro H – O thêm vào nguyên tử oxi dài 1,76 Å và từ nguyên tử hidro trong liên kết đến nguyên tử oxi của phân tử nước tham gia liên kết là 1 Å  các phân tử nước không xếp sít nhau, cấu trúc rỗng, xốp  nước đá nhẹ hơn nước lỏng ở  cùng 1 thể tích.

    – Từ 00C trở lên, đặc biệt là ở 40C, các liên kết hidro bị đứt ra một phần làm cho các phân tử nước sắp xếp lại gần nhau  đạt giá trị khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng nước đá.

                PHẦN 3:                    KẾT LUẬN

     

    Thuyết cấu tạo hóa học là thuyết hóa học kinh điển có khả năng giải quyết mạnh mẽ các vấn đề cơ bản của hóa học như đặc điểm vật lí – hóa học của các chất. Bằng những phương pháp nghiên cứu như phương pháp liên kết hóa học, phương pháp liên kết hóa trị – Valence Bond (VB), phương pháp orbital phân tử – Molecular Orbial (MO) mà việc định hướng giải quyết vấn đề hóa học trở nên dễ dàng và tương đối chính xác.

    Phương pháp liên kết hóa học giúp giải quyết các vấn đề hóa học: khả năng hòa tan, sự tồn tại của các chất… thông qua giải thích tương tác các đại lượng vật lí như độ âm điện, năng lượng ion hóa,…

    Phương pháp VB làm rõ các cơ chế hình thành liên kết hóa học, dạng lai hóa, phân bố hình học trong không gian của các chất ở các dạng đơn chất – hợp chất, giải thích độ lớn các góc liên kết, khả năng hóa trị, oxi hóa – khử của các chất,…

    Phương pháp MO giải thích tính chất từ của các chất tồn tại ở dạng phân tử, các mức năng lượng khác nhau của phân tử, đánh giá mức độ ion hóa của phân tử, giải thích một số cặp chất gần giống nhau về tính chất vật lí nhưng khác nhau về tính chất hóa học như CO và N2,…

    Việc vận dụng thuyết cấu tạo hóa học để giải các bài tập định tính chỉ mang tính khách quan vì phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố chỉ có thể xét gần đúng như sức đẩy cặp điện tử, momen lưỡng cực, mật độ điện tử.

    Song, bên cạnh đó, việc giải và trình bày các bài tập nghiên cứu không được sắp xếp và phân loại theo một khuôn mẫu nhằm giúp học sinh – sinh viên có khả năng tư duy sáng tạo, linh động, có liên hệ với nhau trên cùng cơ sở lí thuyết. Các bài tập được chọn mang những nét đặc trưng cơ bản của vấn đề mà các phương pháp nghiên cứu đã nói trên có thể giải quyết.

    Qua các điểm nêu trên, ta thấy: cách vận dụng khoa học thuyết cấu tạo hóa học sẽ hình thành cho học sinh – sinh viên một thế giới quan khoa học nền tảng, giá trị của một lí thuyết chỉ có giá trị trong thực tiễn.

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • Bài tập lớn môn học Thiết kế tối ưu – Tối ưu hóa thể tích móng đơn

    Bài tập lớn môn học Thiết kế tối ưu – Tối ưu hóa thể tích móng đơn

    Bài tập lớn môn học Thiết kế tối ưu – Tối ưu hóa thể tích móng đơn

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:BÀI TẬP LỚN CƠ KẾT CẤU

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%A0i-t%E1%BA%ADp-l%E1%BB%9Bn-m%C3%B4n-h%E1%BB%8Dc-Thi%E1%BA%BFt-k%E1%BA%BF-t%E1%BB%91i-%C6%B0u-T%E1%BB%91i-%C6%B0u-h%C3%B3a-th%E1%BB%83-t%C3%ADch-m%C3%B3ng-%C4%91%C6%A1n.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn môn học Thiết kế tối ưu – Tối ưu hóa thể tích móng đơn

    TỐI ƯU HOÁ THỂ TÍCH MÓNG ĐƠN

     

    1. Giới thiệu tổng quan về chương trình.

    Đây là chương trình tính toán thiết kế tối ưu các thông số thể tích móng đơn. Chương trình được viết trên phần mềm lập trình C là Dev-C++. Kết quả chạy chương trinh sẽ cho kết quả những kích thước tối ưu tương ứng với thể tích móng đơn là nhỏ nhất.

    2. Nội dung kỹ thuật của bài toán.

     Xác định các kính thước tối ưu của mặt cắt. Các kích thước này bao gồm chiều dài, chiều rộng, chiều cao của móng. Điều kiện các kích thước này phải thoả mãn sao cho thể tích móng là nhỏ nhất nhưng vẫn đáp ứng được các yêu cầu về cường độ và các yêu cầu cấu tạo khác.

     
       

    3. Mô hình bài toán thiết kế tối ưu tương ứng.

    • Tìm cực tiểu hoá hàm:

    Mục tiêu = F = V(a, b, h)

    • Các điều kiện ràng buộc:

    sTBd ≤ Rtc

    smaxd ≤ 1,2Rtc

    hu ≥ 0,66(a-ac)(smax/Rku)0,5

    4. Lựa chọn phương pháp giải.

    Để giải bài toán này có rất nhiều phương pháp. Tuy nhiên ở đây ta sử dụng phương pháp thử nghiệm độc lập. Đây là phương pháp rất đơn giản và rất thuận tiện trong tính toán trên máy tính. Ta dùng phần mềm lập trình C là Dev-C++ để giải.

    5. Sơ đồ khối chương trình.

     

     

    6. Hướng dẫn thực hiện chương trình.

    Chạy chương trình bằng file “TKTU mong don_KVS.exe”

     

    7. Kết quả chạy.

    CAC SO LIEU BAI TOAN:

    1. Chieu dai mong la: a = 3.00 m
    2. Chieu rong mong la: b = 2.50 m
    3. Chieu cao mong la: h = 1.50 m
    4. Chieu sau chon mong la: Hs = 1.95 m
    5. Canh cua cot vuong la: ac = 0.40 m
    6. Cac tai trong tieu chuan la: Ntc = 30.00 T, Mtc = 2.00 T.m, Qtc = 2.00 T
    7. Be tong do tai cho co cuong do keo khi uon la: Ru = 65.00 T/m2
    8. Dung trong trung binh cua betong va dat tren mong la: 2.00 T/m3
    9. Cuong do tieu chuan lop dat duoi day mong la: Rtc = 24.00 T/m2

    CAC THONG SO KHI CHUA TOI UU:

    1. Chieu dai mong la: a = 3.00 m
    2. Chieu rong mong la: b = 2.50 m
    3. Chieu cao mong la: h = 1.50 m
    4. The tich mong don la: V = 11.250000 m3

    CAC THONG SO SAU KHI TOI UU:

    1. Chieu dai mong la: a = 1.860001 m
    2. Chieu rong mong la: b = 1.360001 m
    3. Chieu cao mong la: h = 0.360001 m
    4. The tich mong don la: V = 0.910660 m3
    1. Bản in chương trình.

    #include <stdio.h>

    #include <math.h>

    main()

    {

    float N=30, M=2, Q=2, dungtrongD=1.79, gocms=27, c=0.2, dungtrongtb=2, ac=0.4, Hs=1.95, Ru=65, E=1000, m=1;

    float a=3, b=2.5, h=1.5, F, W, Rtc=24, USmax, USmin, UStb, Can;

    //Khai bao so lieu ban dau

    printf(“\nCAC SO LIEU BAI TOAN:”);

    printf(“\n1. Chieu dai mong la: a = %.2f m”, a);

    printf(“\n2. Chieu rong mong la: b = %.2f m”, b);

    printf(“\n3. Chieu cao mong la: h = %.2f m”, h);

    printf(“\n4. Chieu sau chon mong la: Hs = %.2f m”, Hs);

    printf(“\n5. Canh cua cot vuong la: ac = %.2f m”, ac);

    printf(“\n6. Cac tai trong tieu chuan la: Ntc = %.2f T, Mtc = %.2f T.m, Qtc = %.2f T”, N, M, Q);

    printf(“\n7. Be tong do tai cho co cuong do keo khi uon la: Ru = %.2f T/m2”, Ru);

    printf(“\n8. Dung trong trung binh cua betong va dat tren mong la: %.2f T/m3”, dungtrongtb);

    printf(“\n9. Cuong do tieu chuan lop dat duoi day mong la: Rtc = %.2f T/m2”,Rtc);

    printf(“\n\nCAC THONG SO KHI CHUA TOI UU:”);

    printf(“\n1. Chieu dai mong la: a = %.2f m”, a);

    printf(“\n2. Chieu rong mong la: b = %.2f m”, b);

    printf(“\n3. Chieu cao mong la: h = %.2f m”, h);

    printf(“\n3. The tich mong don la: V = %f m3”, a*b*h);

    F=b*a;

    W=b*a*b/6;

    USmax=dungtrongtb*Hs+N/(1.15*F)+(M/1.15+Q/1.15*Hs)/W;

    USmin=dungtrongtb*Hs+N/(1.15*F)-(M/1.15+Q/1.15*Hs)/W;

    UStb=(USmax+USmin)/2;

    Can=sqrt(USmax/Ru);

    while(USmax<=1.2*Rtc&&UStb<Rtc&&h>=0.66*(a-ac)*Can)

    {

    a=a-0.01;

    b=b-0.01;

    h=h-0.01;

    }

    a=a+0.01;

    b=b+0.01;

    h=h+0.01;

    printf(“\n\nCAC THONG SO SAU KHI TOI UU:”);

    printf(“\n1. Chieu dai mong la: a = %f m”, a);

    printf(“\n2. Chieu rong mong la: b = %f m”, b);

    printf(“\n3. Chieu cao mong la: h = %f m”, h);

    printf(“\n3. The tich mong don la: V = %f m3”, a*b*h);

    getch();

    }

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • BÀI TẬP LỚN CƠ KẾT CẤU

    BÀI TẬP LỚN CƠ KẾT CẤU

    BÀI TẬP LỚN CƠ KẾT CẤU

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%80I-T%E1%BA%ACP-L%E1%BB%9AN-C%C6%A0-K%E1%BA%BET-C%E1%BA%A4U.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: BÀI TẬP LỚN CƠ KẾT CẤU

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    BÀI TẬP LỚN CƠ KẾT CẤU

    A:SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

    KÍ   KÍCH THƯỚC   TẢI TRỌNG
    HIỆU L1(m) L2(m) h(m) k q(kN/m) P(kN) M(kNm)
    9 10 10 3 1 2 60 150

    B:ĐỀ BÀI

    B

    C

    D

    A

    C:TÍNH HỆ SIÊU TĨNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỰC

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    1:Bậc siêu tĩnh:

    n=1

    2:Chọn hệ cơ bản:

    C

    B

    A

    3:Hệ phương trình chính tắc

      X 1 X 2     0
      11   12   1P    
          X       X          
      21 1   22 2   2P 0
                     

    4:Xác định hệ số và số hạng tự do

    B                                                                                   C

    A

    M1

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3

    D

    D

    2

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    B C D
       

    M2

    B C D
       

    A

    Mop

    11  M1  M1                                
      1  3 3   2       1  3 3   2     18
                  3               3      
    EJ 2 3 EJ 2 3 EJ

    22  M 2  M 2

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 3

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

        1   10 10   2 10  10 3 10     1900
                                     
        EJ     2   3   3EJ
                           
    12   21                                  
    M1  M 2                      
      1     3 3 10     45          
                                   
            2   EJ        
      EJ                    
                                                        1   3  3   2         1   3  3       108  
          M       M o     189   150  
        1                                            
        EJ       3 EJ 2   EJ
      1P                           P           2                    
                              o     1   3 10 150 4500                              
    2P M 2 M                              
                                         
                        P     EJ                           EJ                            
    5:Giải hệ phương trình chính tắc:                                      
        18 X           45 X       108                                 X   14.304
            1           2                                            
            EJ     EJ                     1
                                                                       
      EJ                                                                   8.1216
        45   X           1900 X         4500                               X 2
            1               2                                                
            3EJ   EJ                                  
      EJ                                                                  

    6:Vẽ biểu đồ nội lực

    • M1 X1  M 2  X 2  M Po

     

    • Biểu đồ mômen

    B                                                                                            C

    D

    A

    M

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 4

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    • Biểu đồ lực cắt:

    B

    A

    C                                                                         D

    Q

    • Biểu đồ lực dọc:

    B                                                                                                  C                                                                                      D

    A

    N

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 5

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    *)Tính chuyển vị tại K:

    B                                                                                             C                                                                                 K

    A

    Mk

    K                 3 2  110 .874  3  3  68.784 435.798  
    M K M m
    6EJ EJ  
                   
    Điểm K chuyển vị sang phải một đoạn:  K = 435.798      
    EJ    
                        1    
    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 6

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    D:TÍNH HỆ SIÊU TĨNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN VỊ

    1:Bậc siêu động

    n=2

    2:Hệ cơ bản

    B                                                                              C

    D

    A

    hcb

    3:Hệ phương trình chính tắc:

    r z   r    z 2 R 0
      11 1 12 1P    
                       
    r z   r    z 2 R   0
      21 1 22   2P  

    4:Hệ số và số hạng tự do:

    B

    C

    D

    A

    M1

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 7

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

     B                                                                      C

    I

    A

    M2

    B                                           C
                                             
                                                         
                                                         

    II

    A

    Mop

    nút D ở biểu đồ M1

    =>r            3    4 EJ   49EJ

    11                
    10 3 30  
       

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3

    D

    I

    D

    II

    8

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    Tách nút D ở biểu đồ M 2

    2

    => r12     r21     3 EJ

    Xét mặt cắt I-I ở biểu đồ M 2

    B

    5

    =>r22      9 EJ

    Tách nút D ở biểu đồ M op

    =>r1p        M          150

    Xét mặt cắt II-II ở biểu đồ M op

    B

    =>r2 p   P     3   63

    C

    D

    C

    D

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 9

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    Thế vào phương trình ta có :

      49EJ     2EJ                 270.72  
          z     z 2 150  0 z          
    30   3     EJ
        1             1  
    ==> 2EJ     5EJ           ==>         438.264
      z z   63  0 z 2  
       
      3   1   9     2             EJ
                         
                                       
    • Nội lực :

    M    M1   z1   M 2  z2      M Po

    • Biểu đồ mômen:

    B                                                                                        C

    D

    A

    M

    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 10

    Bài tập lớn Cơ Kết Cấu                                                   GV:Nguyễn Ngọc Loan

    *) Nhận xét: Ta thấy ở 2 biểu đồ mômen ở 2 trường hợp sự sai lệch không đáng kể(<5%)

    *) Chuyển vị tại K:

    K chuyển vị sang phải một đoạn:   K2 = 438.264  
    EJ  
    *) Độ sai lệch : K2     K1 0.5%   (thỏa mãn)
     
      K1    
             
    Sinh Viên:  Phan Thanh Cường 04X3 11

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

    BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

    BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:Bài tập lớn Xây dựng hệ thống mạng cho ngân hàng

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%80I-T%E1%BA%ACP-L%E1%BB%9AN-M%C3%94N-THI%E1%BA%BET-K%E1%BA%BE-D%E1%BB%A4NG-C%E1%BB%A4-C%E1%BA%AET.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

    BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

    Họ và tên: Mã đề:
    Lớp: Ngày giao đề:

     

    Câu 1

    Tính toán, thiết kế dao tiện định hình có điểm cơ sở ngang tâm để gia công chi tiết với kích thước trong bảng 1 sau. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30.

    Câu 2

    Tính toán, thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng có thông số cho trong bảng 2. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30.

    Câu 3

    Câu 3.1: Tính toán, thiết kế dao phay trục vít để gia công bánh răng với module cho trong bảng bảng 3.1. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30.

    Hoặc

    Câu 3.2: Tính toán, thiết kế xọc bao hình để gia công bánh răng với module cho trong bảng bảng 3.2. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30.

    Hoặc

    Câu 3.3: Tính toán, thiết kế dao chuốt thẳng để gia công chi tiết cho trong bảng 3.3. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30.

    Hoặc

    Câu 3.4: Tính toán, thiết kế dao phay định hình răng nhọn để gia công chi tiết cho trong bảng 3.4. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30.

    Yêu cầu:

    • 01 bản thuyết minh tính toán thiết kế (khoảng 15 ¸ 20 trang)
    • Tập bản vẽ thiết kế chế tạo (3 A0)
    • Hạn nộp: 16/04/2011
    • Bài nộp hợp lệ gồm: 1 bản thuyết minh, 1 tập bản vẽ và 1 bản vẽ ở dạng AutoCAD2004 (với tên được đặt theo số thứ tự danh sách lớp).
    • Điểm đạt: ≥ 5/10

    Người ra đề bài

    Nguyễn Duy Trinh

    Bảng 1.

     
    Đề A B C D R F Dạng dao Đề A B C D R F Dạng dao
    1 40 10 20 10 15 50 Lăng trụ 61 40 12 22 11 16 54 Lăng trụ
    2 40 12 22 11 15 52 Đĩa 62 40 14 22 12 17 54 Đĩa
    3 42 14 22 12 16 52 Lăng trụ 63 42 14 24 12 17 56 Lăng trụ
    4 42 14 24 12 16 54 Đĩa 64 42 16 24 13 18 56 Đĩa
    5 44 16 24 13 17 54 Lăng trụ 65 44 16 26 13 18 58 Lăng trụ
    6 44 16 26 13 17 56 Đĩa 66 44 18 26 14 19 58 Đĩa
    7 46 18 26 14 18 56 Lăng trụ 67 46 18 28 14 20 60 Lăng trụ
    8 46 18 28 14 18 58 Đĩa 68 46 20 28 15 16 50 Đĩa
    9 48 20 28 15 19 58 Lăng trụ 69 48 20 30 15 16 52 Lăng trụ
    10 50 20 30 15 20 60 Đĩa 70 50 11 21 11 17 52 Đĩa
    11 41 11 21 11 16 50 Lăng trụ 71 41 13 23 13 17 54 Lăng trụ
    12 43 13 23 13 16 52 Đĩa 72 43 15 25 11 19 54 Đĩa
    13 41 15 25 11 17 52 Lăng trụ 73 41 15 27 13 19 56 Lăng trụ
    14 43 15 27 13 17 54 Đĩa 74 43 17 29 15 20 56 Đĩa
    15 47 17 29 15 19 54 Lăng trụ 75 47 17 21 17 20 58 Lăng trụ
    16 45 17 21 17 19 56 Đĩa 76 45 19 23 15 15 58 Đĩa
    17 47 19 23 15 20 56 Lăng trụ 77 47 19 25 17 15 60 Lăng trụ
    18 45 19 25 17 20 58 Đĩa 78 45 21 27 19 17 58 Đĩa
    19 50 21 27 19 15 58 Lăng trụ 79 50 21 29 21 19 56 Lăng trụ
    20 49 21 29 21 15 60 Đĩa 80 49 20 27 19 20 56 Đĩa
    21 40 12 22 11 15 52 Lăng trụ 81 42 14 24 12 16 50 Lăng trụ
    22 40 14 22 12 16 52 Đĩa 82 44 16 24 13 16 52 Đĩa
    23 42 14 24 12 16 54 Lăng trụ 83 44 16 26 13 17 52 Lăng trụ
    24 42 16 24 13 17 54 Đĩa 84 46 18 26 14 17 54 Đĩa
    25 44 16 26 13 17 56 Lăng trụ 85 46 18 28 14 19 54 Lăng trụ
    26 44 18 26 14 18 56 Đĩa 86 48 20 28 15 19 56 Đĩa
    27 46 18 28 14 18 58 Lăng trụ 87 50 20 30 15 20 56 Lăng trụ
    28 46 20 28 15 19 58 Đĩa 88 41 11 21 11 20 58 Đĩa
    29 48 20 30 15 20 60 Lăng trụ 89 43 13 23 13 15 58 Lăng trụ
    30 50 11 21 11 16 50 Đĩa 90 41 15 25 11 15 60 Đĩa
    31 41 13 23 13 16 52 Lăng trụ 91 43 15 27 13 17 58 Lăng trụ
    32 43 15 25 11 17 52 Đĩa 92 47 17 29 15 16 52 Đĩa
    33 41 15 27 13 17 54 Lăng trụ 93 45 17 21 17 16 54 Lăng trụ
    34 43 17 29 15 19 54 Đĩa 94 47 19 23 15 17 54 Đĩa
    35 47 17 21 17 19 56 Lăng trụ 95 45 19 25 17 17 56 Lăng trụ
    36 45 19 23 15 20 56 Đĩa 96 50 21 27 19 18 56 Đĩa
    37 47 19 25 17 20 58 Lăng trụ 97 49 21 29 21 18 58 Lăng trụ
    38 45 21 27 19 15 58 Đĩa 98 40 12 22 11 19 58 Đĩa
    39 50 21 29 21 15 60 Lăng trụ 99 40 14 22 12 20 60 Lăng trụ
    40 49 20 27 19 17 58 Đĩa 100 42 14 24 12 16 50 Đĩa
    41 40 10 20 10 16 52 Lăng trụ 101 42 16 24 13 16 52 Lăng trụ
    42 40 12 22 11 16 54 Đĩa 102 49 21 29 21 17 52 Đĩa
    43 42 14 22 12 17 54 Lăng trụ 103 40 12 22 11 17 54 Lăng trụ
    44 42 14 24 12 17 56 Đĩa 104 40 14 22 12 19 54 Đĩa
    45 44 16 24 13 18 56 Lăng trụ 105 42 14 24 12 19 56 Lăng trụ
    46 44 16 26 13 18 58 Đĩa 106 42 16 24 13 20 56 Đĩa
    47 46 18 26 14 19 58 Lăng trụ 107 44 16 26 13 20 58 Lăng trụ
    48 46 18 28 14 20 60 Đĩa 108 44 18 26 14 15 58 Đĩa
    49 48 20 28 15 16 50 Lăng trụ 109 46 18 28 14 15 60 Lăng trụ
    50 50 20 30 15 16 52 Đĩa 110 46 20 28 15 15 52 Đĩa
    51 41 11 21 11 17 52 Lăng trụ 111 48 20 30 15 16 52 Lăng trụ
    52 43 13 23 13 17 54 Đĩa 112 50 11 21 11 16 54 Đĩa
    53 41 15 25 11 19 54 Lăng trụ 113 41 13 23 13 17 54 Lăng trụ
    54 43 15 27 13 19 56 Đĩa 114 43 15 25 11 17 56 Đĩa
    55 47 17 29 15 20 56 Lăng trụ 115 41 15 27 13 18 56 Lăng trụ
    56 45 17 21 17 20 58 Đĩa 116 43 17 29 15 18 58 Đĩa
    57 47 19 23 15 15 58 Lăng trụ 117 47 17 21 17 16 54 Lăng trụ
    58 45 19 25 17 15 60 Đĩa 118 45 19 23 15 17 54 Đĩa
    59 50 21 27 19 15 52 Lăng trụ 119 47 19 25 17 17 56 Lăng trụ
    60 49 21 29 21 16 52 Đĩa 120 45 21 27 19 18 56 Đĩa

    Bảng 2.

    Đề Module m Số răng Z Đề Module m Số răng Z Đề Module m Số răng Z
    1 2 135 46 3.5 135 91 5 135
    2 2 80-134 47 3.5 80-134 92 5 80-134
    3 2 55-79 48 3.5 55-79 93 5 55-79
    4 2 42-54 49 3.5 42-54 94 5 42-54
    5 2 35-41 50 3.5 35-41 95 5 35-41
    6 2 30-34 51 3.5 30-34 96 5 30-34
    7 2 26-29 52 3.5 26-29 97 5 26-29
    8 2 23-25 53 3.5 23-25 98 5 23-25
    9 2 21-22 54 3.5 21-22 99 5 21-22
    10 2 19-20 55 3.5 19-20 100 5 19-20
    11 2 17-18 56 3.5 17-18 101 5 17-18
    12 2 15-16 57 3.5 15-16 102 5 15-16
    13 2 14 58 3.5 14 103 5 14
    14 2 13 59 3.5 13 104 5 13
    15 2 12 60 3.5 12 105 5 12
    16 2.5 135 61 4 135 106 6 135
    17 2.5 80-134 62 4 80-134 107 6 80-134
    18 2.5 55-79 63 4 55-79 108 6 55-79
    19 2.5 42-54 64 4 42-54 109 6 42-54
    20 2.5 35-41 65 4 35-41 110 6 35-41
    21 2.5 30-34 66 4 30-34 111 6 30-34
    22 2.5 26-29 67 4 26-29 112 6 26-29
    23 2.5 23-25 68 4 23-25 113 6 23-25
    24 2.5 21-22 69 4 21-22 114 6 21-22
    25 2.5 19-20 70 4 19-20 115 6 19-20
    26 2.5 17-18 71 4 17-18 116 6 17-18
    27 2.5 15-16 72 4 15-16 117 6 15-16
    28 2.5 14 73 4 14 118 6 14
    29 2.5 13 74 4 13 119 6 13
    30 2.5 12 75 4 12 120 6 12
    31 3 135 76 4.5 135 121 6.5 135
    32 3 80-134 77 4.5 80-134 122 6.5 80-134
    33 3 55-79 78 4.5 55-79 123 6.5 55-79
    34 3 42-54 79 4.5 42-54 124 6.5 42-54
    35 3 35-41 80 4.5 35-41 125 6.5 35-41
    36 3 30-34 81 4.5 30-34 126 6.5 30-34
    37 3 26-29 82 4.5 26-29 127 6.5 26-29
    38 3 23-25 83 4.5 23-25 128 6.5 23-25
    39 3 21-22 84 4.5 21-22 129 6.5 21-22
    40 3 19-20 85 4.5 19-20 130 6.5 19-20
    41 3 17-18 86 4.5 17-18 131 6.5 17-18
    42 3 15-16 87 4.5 15-16 132 6.5 15-16
    43 3 14 88 4.5 14 133 6.5 14
    44 3 13 89 4.5 13 134 6.5 13
    45 3 12 90 4.5 12 135 6.5 12

    Bảng 3.1.

    Đề Module
    1 1
    2 1.25
    3 1.5
    4 1.75
    5 2
    6 2.25
    7 2.5
    8 2.75
    9 3
    10 3.25
    11 3.5
    12 3.75
    13 4
    14 4.25
    15 4.5
    16 4.5
    17 5
    18 5.5
    19 6
    20 6.5
    21 7
    22 8
    23 9
    24 10
    25 11
    26 12
    27 13
    28 14
    29 15
    Bảng 3.1. Module bánh răng

    Bảng 3.2.

    Đề Module
    30 1
    31 1.25
    32 1.5
    33 1.75
    34 2
    35 2.25
    36 2.5
    37 2.75
    38 3
    39 3.25
    40 3.5
    41 3.75
    42 4
    43 4.25
    44 4.5
    45 4.5
    46 5
    47 5.5
    48 6
    49 6.5
    50 7
    51 8
    Bảng 3.2. Module bánh răng

    Bảng 3.3.

      Mã đề d D Z b L
    52 23 26 6 6 50
    53 26 30 6 6 50
    54 28 32 6 7 50
    55 32 36 8 6 50
    56 36 40 8 7 50
    57 42 46 8 8 55
    58 46 50 8 9 55
    59 52 58 8 10 55
    60 11 14 6 3 55
    61 13 16 6 3.5 55
    62 18 20 6 4 60
    63 21 25 6 5 60
    64 21 22 6 5 60
    65 23 26 6 6 60
    66 26 28 6 6 60
    67 28 34 6 7 65
    68 32 38 8 6 65
    69 36 42 8 7 65
    70 16 20 10 2.5 65
    71 18 23 10 3 65
    72 21 26 10 3 70
    73 23 29 10 4 70
    74 26 32 10 4 70
    75 28 35 10 4 70
    76 32 40 10 5 70
    77 36 45 10 5 75
    78 42 52 10 6 75
    Bảng 3.3. Thống số hình học của chi tiết

    Bảng 3.4.

      Đề A B C D E F G H I R
    79 5 13 8 10 6 10 15 18 16 25
    80 5 12 9 10 6 11 16 19 17 25
    81 5 12 10 10 5 10 15 18 16 24
    82 5 12 11 9 5 11 16 19 17 24
    83 5 12 12 9 4 12 17 20 18 23
    84 5 13 13 9 4 14 18 21 19 23
    85 5 13 14 9 3 12 17 20 18 22
    86 5 13 15 9 3 14 18 21 19 22
    87 5 13 17 8 2 13 19 22 20 21
    88 5 13 18 8 2 15 20 23 21 21
    89 6 13 8 10 6 14 15 18 16 25
    90 6 13 9 10 6 12 16 19 17 25
    91 6 13 10 10 5 14 15 18 16 24
    92 6 13 11 9 5 13 16 19 17 24
    93 6 13 12 9 4 15 17 20 18 23
    94 6 13 13 9 4 14 18 21 19 23
    95 6 12 14 9 3 12 17 20 18 22
    96 6 12 15 9 3 14 18 21 19 22
    97 6 12 17 8 2 13 19 22 20 21
    98 6 12 18 8 2 15 20 23 21 21
    99 5 13 8 10 5 10 15 18 16 24
    100 5 12 9 10 5 11 16 19 17 24
    101 5 12 10 10 4 12 17 20 18 23
    102 5 12 11 9 4 14 18 21 19 23
    103 5 12 12 9 3 12 17 20 18 22
    104 5 13 13 9 3 14 18 21 19 22
    105 5 13 14 9 2 13 19 22 20 21
    106 5 13 15 9 2 15 20 23 21 21
    107 5 13 17 8 6 14 15 18 16 25
    108 5 13 18 8 6 12 16 19 17 25
    109 6 13 8 10 5 14 15 18 16 24
    110 6 13 9 10 5 13 16 19 17 24
    111 6 13 10 10 4 15 17 20 18 23
    112 6 13 11 9 4 14 18 21 19 23
    113 6 13 12 9 3 12 17 20 18 22
    114 6 13 13 9 3 14 18 21 19 22
    115 6 12 14 9 2 13 19 22 20 21
    116 6 12 15 9 2 15 20 23 21 21
    117 6 12 17 8 4 12 17 20 18 23
    118 6 12 18 8 4 14 18 21 19 23
    119 5 13 8 10 3 12 17 20 18 22
    120 5 12 9 10 3 14 18 21 19 22
    121 5 12 10 10 2 13 19 22 20 21
    122 5 12 11 9 2 15 20 23 21 21
    123 5 12 12 9 6 14 15 18 16 25
    124 5 13 13 9 6 12 16 19 17 25
    125 5 13 14 9 5 14 15 18 16 24
    126 5 13 15 9 5 13 16 19 17 24
    127 5 13 17 8 4 15 17 20 18 23
    128 5 13 18 8 4 14 18 21 19 23
    129 6 13 8 10 3 12 17 20 18 22
    130 6 13 9 10 3 14 18 21 19 22
    131 6 13 10 10 2 13 19 22 20 21
    132 6 13 11 9 2 15 20 23 21 21
    133 6 13 12 9 6 10 15 18 16 25
    134 6 13 13 9 6 11 16 19 17 25
    135 6 12 14 9 5 10 15 18 16 24
    136 6 12 15 9 5 11 16 19 17 24
    137 6 12 17 8 2 13 19 22 20 21
    138 6 12 18 8 2 15 20 23 21 21

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • Bài tập lớn Vật liệu kim loại cơ khí

    Bài tập lớn Vật liệu kim loại cơ khí

    Bài tập lớn Vật liệu kim loại cơ khí

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:Bài tập lớn Nguyên lí hệ điều hành

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%A0i-t%E1%BA%ADp-l%E1%BB%9Bn-V%E1%BA%ADt-li%E1%BB%87u-kim-lo%E1%BA%A1i-c%C6%A1-kh%C3%AD.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn Vật liệu kim loại cơ khí

    BÀI LÀM

    I.                   Điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính

    • Nhíp ô tô làm việc trong điều kiện :

    – Chịu tải trọng tĩnh lớn, tuần hoàn hay chịu va đập mạnh nhưng không cho phép biến dạng dư.

    – Khi xe chuyển động còn xuất hiện lực đổi đấu do mặt đường không bằng phẳng,nhíp là bộ phận giảm xóc chính của xe.

    – Nó có thể chịu lực xoắn khi tăng tốc và phanh.

    – Nhíp tạo ra một cầu treo đàn hồi giúp vỏ xe giữ đúng theo chiều dọc và chiều ngang.

    • Vì yêu cầu như trên nên thép làm nhíp phải đạt được những tiêu chí sau:
    • Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn.
    • Giới hạn đàn hồi phải cao, nhíp không cho phép bị biến dạng dẻo trong quá trình làm việc. Ở đây ta cần quan tâm tới chủ yếu tỉ lệ σdh/σb gần 1 càng tốt,thường trong khoảng 0,85÷0,95.
    • Trong điều kiện chịu tải trọng tĩnh trong thời gian ngắn, độ bền chống biến dạng dẻo nhỏ đặc trưng bởi giới hạn đàn hồi,khi chịu tải trọng tuần hoàn thì đó là độ bền tích thoát.(“độ bền tích thoát” được đánh giá bởi khả năng chống lại tích thoát ứng suất tạo nên sự uốn cong các lệch hay sự tách các lêch ra khỏi chốt hãm(biên hạt,nguyên tố hợp kim,pha tiết) khi tải trọng nhỏ và bởi sự dịch chuyển các lệch hãm khi ứng suất cao. Sự tích thoát ứng suất nguy hiểm ở chỗ thay đổi hình dạng của các hạt tinh thể riêng lẻ, nó được tích lũy theo thời gian.Dần dần ngay cả khi ứng suất nhỏ hơn giới hạn đàn hồi cũng có thể khiến chi tiết bị biến dạng dẻo). Vật liệu có giới hạn đàn hồi và độ bền tích thoát cao cần đảm bảo cấu trúc lêch ổn định, lệch bị phong tỏa chắc chắn bằng cách hợp kim hóa, tiết pha phân tán, nâng cao mật độ lệch,nhiệt luyện…
    • Độ cứng khá cao trong quá trình làm việc trong khoảng HRC: 35÷45 là thích hợp. Độ dẻo thấp để chi tiết không bị biến dạng dư trong quá trình làm việc, nhưng nếu quá thấp thì sẽ bị phá hủy do quá giòn.
    • Giới hạn mỏi phải cao để thích ứng với điều kiện có tải trọng thay đổi thay chu kì (mặt đường luôn không bằng phẳng tuyệt đối)

    II.                 LỰA CHỌN VẬT LIỆU

    Vật liệu phù hợp để làm chế tạo chi tiết tên là: 60Si2Ni2A

    1.      Thành phần hóa học và cơ sở để chọn mác thép 60Si2Ni2A

    • Chi tiết chúng ta cần gia công la nhíp ô tô thuộc loại vật liệu đàn hồi do vậy hàm lượng C= (0,55 0,65)% .Ta cần phải chọn ở khoảng này bởi nếu:
    • Hàm lượng các bon mà có %C<0,55 thì nêú ta có gia công và nhiệt luyện thì cũng không cho ra được độ cứng , giới hạn đàn hồi đạt yêu cầu .Lúc này độ cứng sẽ thấp, độ dẻo dai lớn do vậy không phù hợp với yêu cầu làm việc của tiết máy.
    • Hàm lượng các bon mà cao tức %C>0,7 thì sau khi tôi va ram cững không cho giới hạn dàn hồi là lớn mà sẽ cứng ,giòn ,tính đàn hồi không cao nên cũng không phù hợp.
    • Chi tiết cần gia công, chế tạo phải có độ đàn hồi, độ cứng cao với yêu cầu này nên chọn Mn ,Si .Hai nguyên tố này làm tăng rất mạnh độ cứng (độ bền) song cũng làm giảm mạnh độ dai(độ dẻo) chúng ta cũng không được chọn hàm lượng chúng quá lớn vì nếu quá lớn sẽ gây ra cho chi tiết quá cứng và giòn. Hàm lượng Si và Mn trong thép đàn hồi chỉ nên dùng. Nhưng nếu hàm lượng của Si quá thấp thì chi tiết sẽ có độ dẻo dai cao  dễ bị biến dạng dẻo.
    • Nâng cao độ thấm tôi để đảm bảo giới hạn đàn hồi cao và đồng nhất trên toàn tiết diện Cr- Ni là tốt nhất ,nhưng Si và Mn cũng có tác dụng này,Cr- Ni cũng có giới hạn (hàm lượng <4%)
    • Theo phân tích ở trên, có 1 số mác thép phù hợp:

    60Si2Ni2A (theo TCVN 1767 -75) %C = 0,56-0,64; %Mn = 0,4-0,7; %

    III.              VAI TRÒ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HỢP KIM CHÍNH TRONG THÉP TRÊN ĐỐI VỚI CƠ TÍNH VÀ VỚI CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN

    • Vai trò củ nguyên tố hợp kim với cơ tính
    1. Vai trò của nguyên tố cacbon

    Từ giản đồ pha sắt cacbon, ta thấy  khi hàm lượng cacbon tăng lên tỉ lệ pha Xementic cũng tăng lên (tăng 0,1% C làm tăng 0,15% Xe) ,như vậy  tổ chức tế vi của thép cũng thay đổi, cụ thể thép ở trạng thái cân bằng có tổ chức như sau:

    • C ≤ 0,05 % thép có tổ chức thuần Ferit, côi như săt nguyên chất.
    • C = (0,1÷0,7)% thép có tổ chức Ferit + Peclit đó là thép trước cùng tích.
    • C =0,8% thép có tổ chức Peclit .
    • C=(0,9 ÷ 2,13)% thép có tổ chức Peclit +Xe
     

    Do tổ chức thay đỏi làm thay đổi cơ tính vật liệu:

    Từ giản đồ trên ta thấy:

    • C ảnh hưởng bậc nhất đến độ cứng HB
    • Đầu tiên C làm giảm rất mạnh độ dẻo (δ, Ψ) và độ dai va đập (ak) làm các chỉ tiêu này giảm đi nhanh chóng, về sau mức ảnh hưởng này giảm dần. Như vậy, hàm lượng C càng nhiều thép càng cứng và giòn,kém dẻo dai do tỉ phần pha Xe cứng và giòn tăng lên.
    • Hàm lượng C ban đầu làm tăng độ bền(σb),sau đó giảm. có thể giải thích như sau: đầu tiên Xe trên nền Ferit làm tăng chốt cản trượt do đó σb tăng cho tới khi tổ chức hoàn toàn là Peclit. Khi vượt quá (0,8÷1.0)% C ngoài P tấm còn có XeII dạng lưới làm vật liệu trở nên giòn và giảm giới hạn bền.

    Do C ảnh hưởng đến cơ tính lớn như thế nên khi chọn vật liệu cần chú ý nhiều nhất đến %C.

    Trong bài này do chi tiết là chi tiết đàn hồi nên em chọn %C =(0,56-0,64%) là loại thép có giới hạn đàn hồi cao nhất.

    1. Ảnh hưởng của các nguyên tố khác đến cơ tính.

    Các nguyên tố hợp kim cũng ảnh hưởng khá lớn đến cơ tính vật liệu, có thể thấy qua các giản đồ sau:

     
     
    • Ảnh hưởng của Mn đến cơ tính.
    • Mn làm tăng độ bền độ cứng của thép,tuy nhiên khi hàm lượng Mn <1% ảnh hưởng là không nhiều.
    • %Mn <1%, thì Mn làm tăng độ dai va đập ak; %Mn > 1% ,Mn lại làm giảm mạnh độ dai va đập.
    • Ảnh hưởng của Si đến cơ tính.
    • Si làm tăng nhanh độ bền độ cứng của thép,đường ảnh hưởng của hàm lượng Si dến độ cứng gần như tuyến tính.. %Si > 3,5%, Si làm tăng HB ít hơn Mn.
    • %Si ≤ 2% thì Si làn giảm mạnh độ dai va đập. %Si >2% độ dai va đập gần như không đổi.
    • Ảnh hưởng của Ni tới cơ tính
    • Ni làm tăng độ bền độ cứng khá đáng kể, nhưngthấp hơn khả năng tăng độ cứng của Si. %Ni < 2,3%, Ni làm tăng độ cứng tốt hơn Mn.
    • Ni cũng làm tăng độ dai va đập nhưng tăng không nhiều, từ 0 -> 3,5% tăng độ dai va đập từ 2500 -> 3300 kJ/m2,sau dó giảm.
    • Ảnh hưởng của Cr tới cơ tính.
    • Cr làm tăng chậm độ cứng, chỉ có dáng kể nếu hàm lượng Cr > 3%
    • trong khoảng %Cr <1% Cr làm tăng độ cứng ,sau đó là giảm đáng kể độ cứng.
    • Ảnh hưởng của P tới cơ tính.
    • P làm tăng mạnh tính giòn của thép. Nó lại có khả năng tan nhiều trong Ferit tới 1,2%.
    • P gây hiện tượng giòn nguội, bở nguội ở nhiệt độ thường. Chỉ cần có 0,1%P hòa tan vào Ferit đã trở nên giòn. Song P là nguyên tố thiên tích nghĩa là khả năng tập trung của nó rất cao, phân bố không đều nên để tránh giòn P trong thép phải ít hơn 0.05%.
    • Ảnh hưởng của S tới cơ tính.
    • S tạo FeS tạo cùng tinh (Fe+FeS) ở nhiệt độ thấp, kết tinh sau cùng nên ở biên giới hạt tạo hiện tượng giòn nóng, bở nóng.
    • Tuy nhiên khi có Mn, Mn có ái lực với S mạnh hơn nên tạo MnS pha này lại có tính dẻo nên giảm được hiện tượng bở nóng, giòn nóng
    • Ảnh hưởng của các nguyên tố đến công nghệ nhiệt luyện

    Các nguyên tố hợp kim có ảnh hưởng lớn đến quá trình nhiệt luyện, đặc biệt là tôi+ ram,do vậy ảnh hưởng rất lớn đến cơ tính của thép.

    • Chuyển biến khi nung nóng để tôi.

    Thép thông thường khi nung nóng để tôi đều có chuyển biến Peclit          austenite, cacbit hòa tan vào austenit,hạt austenit như thép cacsbon xong có các đặc điểm như sau:

    • Sự hòa tan cacbit hợp kim khó hơn,đòi hỏi nhiệt độ tôi cao hơn và thời gian giữ nhiệt dài hơn.
    • Các bit khó hòa tan vào aus, nằm ở biên giới hạt, như hàng rào giữ hạt nhỏ. Tác dụng này rất mạnh với Ti,Zr,Nb,V,tương đối mạnh với W,Mo. Riêng thép có Mn lại có khuynh hướng lam to hạt Aus. Các nguyên tố như Cr, Ni, Si, Al được coi là trung tính. Nói chung thép hợp kim có hạt nhỏ hơn thép cacbon thông thường khi nung nngs ở cùng một nhiệt độ.
    • Sự phân hóa đẳng nhiệt của Aus quá nguội.

    Khi hòa tan vào aus, tất cả các nguyên tố hợp kim(trừ Co) với mức độ khác nhau đều làm chậm quá trình phân hóa đẳng nhiệt của aus quá nguội nghĩa là làm đường cong chữ “C” do đó làm giảm tốc độ tôi tới hạn Vth. Trong đó, đáng để ý các nguyên tố rất mạnh là Mo (khi riêng rẽ) và Cr – Ni khi kết hợp, mạnh là Cr, Mn, B. Với cùng tổng lượng hợp kim, khi hợp kim hóa phức tạp làm giảm mạnh hơn khi hợp kim hóa đơn giản.

    Các nguyên tố hợp kim không hòa tan vào aus mà ở dạng cacbit không những không tăng mà còn làm giản tính ổn định của aus quá nguội,đẫn tới tăng Vth.

    • Độ thấm tôi

    Do làm giảm Vth, các nguyên tố hợp kim trừ Co khi hòa tan vào aus đều làm tăng độ thấm tôi.

    Nhờ hiệu quả này trong thép hợp kim có thể xảy ra các trường hợp sau mà ta không thể thấy được trong thép cacbon:

    • Vth bé hơn cả Vnguội của lõi, do đó lõi sau tôi có tổ chức Mactenxit, đây là trường hợp tôi thấu.
    • Vnguội trong không khí cũng có thể lớn hơn Vth , do đó thường hóa cũng đạt được tổ chức mactenxit, đó là hiện tượng tự tôi ( trong khi đó thường hóa thép cacbon chỉ đạt được xoocbit là cùng).
     
    So sánh giản đồ TTT, Vth và độ thấm tôi giữa thép Cacbon và thép hợp kim
     

    Độ thấm tôi cao lên sẽ đạt được những hiệu quả sau đây:

    • Hiệu quả hóa bền của tôi ram tăng lên rõ rệt đặc biệt khi tôi thấu sẽ dạt được tới cơ tính cao và đông nhất trêm toàn bộ tiết diện, nâng cao mạnh sức chịu tải của chi tiết. Vì thế:
    • Để phát huy hết khả năng chịu tải của chi tiết bằng hợp kim phải sử dụng nó ở trạng thái tôi+ ram
    • Với tiết diện lớn càng phải dùng thép hợp kim và dùng nó càng hiệu quả. Do vậy phải căn cứ vào tiết diện và cơ tính yêu cầu để chọn mác thép: tiết diện càng lớn, độ bền đòi hỏi càng cao, lượng hợp kim trong thép càng phải cao để có thể tôi thấu.
    • Khi tôi có thể dùng các môi trường nguội chậm mà vẫn đạt được tổ chức mactenxit như tôi trong dầu, trong muối nóng chảy, điều này dẫn tới những ưu việt sau:
    • Chi tiết ,dụng cụ với hình dạng phức tạp khi tôi không sợ gãy, nứt. trong khi đó nếu làm thép cacbon phải tôi trong nước dễ sinh vỡ.
    • Ít biến dạng, trong nhiều trường hợp có độ cong vênh dưới mức cho phép đặc biệt khi tôi đẳng nhiệt.
    • Chuyển biến mactenxit

    Khi hòa tan những nguyên tố hợp kim ( trừ Co, Al, Si) đều làm hạ thấp nhiệt độ chuyển biến aus thành mac, do đó làm tăng lượng aus dư sau khi tôi

    Hình 4.13. đường cong động học chuyển biến mac

    Sự thay đổi nhiệt độ tôi khi tăng thêm 1% các nguyên tố

     Nguyên tố Mn Cr Ni Mo Co Al Si
    Sự thay đổi Ms -45 oC -35 oC -26 oC -25oC -12oC +18 oC +0 oC
    • Chuyến biến khi ram

    Nói chung các nguyên tố hợp kim hòa tan trong mac đều cản trở sự phân hóa của pha này khi ram hay nói cụ thể hơn là làm tăng các nhiệt độ chuyển biến khi ram.

    Sở dĩ như vậy là do các nguyên tố cản trở cự khuếch tán của cacbon . Đặc biệt W, Mo, Cr có ái lực khá mạnh với cacbon có xu hướng giữ lại cacbon trong mactenxit, do đó duy trì độ cứng cao ở nhiệt độ cao hơn.

    •  
    1. Đặc điểm của mác thép sử dụng : 60Si2Ni2A
     
     
    1. Xác định nhiệt độ chảy hoàn toàn và các nhiệt độ xử lý quan trọng đối với vật liệu như: nhiệt độ ủ, thường hoá, tôi.

    Đối với thép trên ta áp dụng phương pháp nhiệt luyện là tôi và ram.

    Nhiệt độ chảy hoàn toàn xác định theo giản đồ pha:  ̴ 1538 oC

    Nhiệt độ tôi (theo “Sách tra cứu mác thép, gang thông dụng-1997”) : 880 oC

    Nhiệt độ ram (theo “Sách tra cứu mác thép, gang thông dụng-1997”): 420 oC.

    Nhiệt độ ủ (theo “Sổ tay nhiệt luyện – tập 2”) :  820 oC.

    1. Dùng giản đồ pha Fe-C, xác định trên đó vật liệu có cùng thành phần C với mác vật liệu đã chọn ở câu 2:

    Thép có cùng thành phần cacbon với thép 60Si2Ni2A là thép C60.

    1. Xác định nhiệt độ ủ, nhiệt độ thường hoá, nhiệt độ tôi theo các qui tắc đã học và so sánh với các tài liệu đã công bố (sách, internet,..) và các phương pháp xác định khác.

    Với hàm lương C=(0,56 0,64)% dựa vào giản đồ Fe – Fe3C

    Có điểm G (911 C – 0%C) và điểm S(727 C – 0,8%C) đường A3 gần như đường thẳng

    Ta có được: A3(0,6%C) = 911- 0,6  =773      A3 =773 C ;

    –  Nhiệt độ ủ : Đây là thép  cacbon trước cùng tích  với lượng cacbon khoảng 0,56 0,64 sử dụng phương pháp ủ hoàn toàn , đặc điểm là nung nóng thép tới trạng thái hoàn toàn austenit ,tức cao hơn Ac3 :

    T ủ =A3 + (20 30 C) =793 803 C;

    Mục đích ủ hoàn toàn là:Làm nhỏ hạt , nung quá Ac3 khoảng 20 30 C thì austenit nhận được là nhỏ hạt ,nên làm nguội tiếp theo tổ chức ferit-peclit nhận được cũng có nhỏ hạt .

    –  Nhiệt độ thường hoá: Đây là phương pháp nhiệt luyện bao gồm nung nóng thép đến trạng thái hoàn toàn austenit, giữ nhiệt rồi làm nguội tiếp theo trong không khí tĩnh để austenit phân hoá thành tổ chức gần ổn định: peclit phân tán hay xoocbit.

    T th =A3 + (30 50 C) =803 823 C;

    –  Nhiệt độ tôi: Tt  =A3 + (30 50 C) =803 823 C; tổ chức đạt được là mactenxit +austenit dư.

    Chọn nhiệt độ tôi như vậy : Đối với thép trước cùng tích ,khi tôi không hoàn toàn (dưới A3) ngoài mactenxit ra vẫn còn ferit (  +   M + )  đây là pha mềm ngoài việc làm thấp độ cứng của thép tôi nó con gây ra điểm mềm ảnh hưởng xấu tới độ bền , độ bền mỏi và tính chống mài mòn.Khi tôi hoàn toàn ( cao hơn A3) tất cả ferit hoà tan hết vào austenit ,do vậy sau khi tôi thép có tổ chức chủ yếu là mactenxit , không  có ferit nên độ cứng đạt được là cao nhất .

    Bảng so sánh tính toán với các số liệu của các tài liệu như đã nêu ở ý a)

    Nhiệt độ Ủ Tôi Ram
    Công bố 820 oC 880 oC 420 oC
    Tính toán 793 803 C 803 823 C  

    Nhiệt độ tính toán thấp hơn nhiệt độ các tài liệu công bố.

    1. Tổ chức tế vi đạt được khi làm nguội chậm qua các điểm tới hạn, tính % các pha thành phần có trong tổ chức tế vi đó, nêu đặc điểm cơ tính của các tổ chức nhận được.
    • Tổ chức tế vi:

    -Tổ chức tế vi nhận được khi qua đường JE hoàn toàn là austenite .

    – Khi qua đường A3 và vẫn ở trên đường A1 sẽ là   +

    Thành phần của các tổ chức tế vi đó là:

    % γ = . 100%=75%             %α= 100% -75 %= 25%

    Do vậy thành phần sẽ là : %   =25% ; %  =75 % .

    • Khi qua đường A1, α bắt đầu tiết ra Xe theo đường PQ để đạt được hàm lượng C bão hòa, đồng thời thành phần γ sảy ra chuyển biến cùng tích biến thành  P , nên thành phần tổ chức đạt được khi cân bằng sẽ là : α1+ P (α+Xe)

    Trong đó :

    +Thành phần pha : %Xe = . 100%=  9%                  % α = 91%

    + Thành phần tổ chức: % P = =  .100% = 75%     %α = 25%

    • Cơ tính các tổ chức nhận được.
    • Tổ chức 1 pha γ: kiểu mạng A1- lập phương tâm mặt có 4 mặt trượt,mỗi mặt có 3 phương trượt, nên cũng có 12 hệ trượt như A2 nhưng do nhiều phương trượt hơn nên trượt cũng đễ dàng hơn, biến dạng dẻo dễ hơn. Tuy nhiên vì hàm lượng cacbon hòa tan khá đáng kể phần lớn ở trong các lỗ hổng 8 mặt, nên gây ra xô lệch mạng, tăng số lượng lệch làm tăng tính bền, giảm tính dẻo của pha này.
    • Tổ chức 1 pha α (ferit): kiểu mạng A2- lập phương tâm khối có 6 mặt trượt mỗi mặt có 2 phương trượt nên có 12 hệ trượt,biến dạng dẻo khá dễ dàng. Pha này có hàm lượng cacbon rất thấp (0,006%), C hòa tan chủ yếu nằm ở các khuyết tật mạng tintôih thể và vùng biên hạt. Thành phần hóa học rất gần với sắt nguyên chất nên cơ tính gần như sắt: mềm, độ dẻo và độ dai cao, độ cứng và độ bền thấp. Khi α hào tan thêm các nguyên tố hợp kim như Si, Mn, P, Cr thì cứng và bền hơn tuy nhiên độ dẻo, độ dai cũng giảm.
    • Tổ chức 2 pha P (Peclit): Peclit là tổ chức gồm 2 pha 88%α và 12%Xe phân bố đều nhau. Như vậy phần lớn P là pha dẻo α, trong khi đó cũng có 1 lượng pha Xe là pha cứng, giòn nhất định. Chính vì thế P là tổ chức khá bền cứng nhưng cũng đủ dẻo, dai. Có 2 loại Peclit hạt và Plit tấm. So với Peclit hạt, Peclit tấm có độ cứng và độ bền cao hơn,còn độ, dẻo dai thì thấp hơn 1 chút do có các cấu trúc là 2 pha (α + Xe) đan xen nhau dạng vân; còn Peclit hạt thì có các hạt Xe phân bố đều trên nền α.

    CHƯƠNG V

    1. Do thép 60Si2Ni2A ta mua về để làm nhíp ở dạng thanh hoặc băng, có độ cứng và độ bền khá cao ở nhiệt độ thường nên phương pháp gia công cơ khí

    chủ yếu là dập ở trạng thái nóng.

    1. Về nhiệt luyện sơ bộ thép làm nhíp được ủ ở 730oC trước khi đưa vào dập nóng, thu được tổi chức gồm austenite và ferit điều này làm thuận lợi cho việc tạo ra peclit hạt sau khi ủ cầu hóa ở công đoạn nhiệt luyện kết thúc.

    Thép được dập nóng ở nhiệt độ 850- 900oC với tổ chức khi đó hoàn toàn là austenite như vậy ta ổn định được thành phần tổ chức, giảm bớt độ cứng, độ bền, giúp tiết kiệm năng lượng và thời gian.

    1. Ngay sau khi dập ở trạng thái nóng nhíp được đưa vào tôi và ram trung bình để tạo tính đàn hồi cao.
    • Nhiệt luyện kết thúc.
    • Tôi nhíp.
    Hình 4.19. t192

    Đường cong lí tưởng làm nguội khi tôi

    Như vậy, môi trường tôi thép lí tưởng phải có tốc độ làm nguội khác nhau ở nhưng khoang nhiệt độ khác nhau.

    1. Làm nguội nhanh thép trong khoảng nhiệt aus kém ổn định nhất (500-600oC) để aus không kịp phân hóa thành ferit- xementit. Muốn vậy, môi trường tôi phải có khả năng làm nguội thép với với tốc độ >Vth để thu được tổ chức mac, bảo đảm độ cứng cao theo yêu cầu khi tôi.
    2. Làm nguội chậm thép ở nhiệt độ ngoài khoảng nhiệt độ trên vì ở ngoài khoảng nhiệt độ 500-600 o C thì thép có tính ổn định cao, không sợ bị chuyển biến thành Fe+ Xe. Đặc biệt chú ý đến nhiệt độ bắt đầu chuyển biến Mac (300-2000 C), làm nguội chậm trong khoang nhiệt độ này sẽ có tác dụng làm giảm ứng suất tổ chức khi sảy ra chuyển biến, đảm bảo thép sau tôi không bị nứt và ít cong vênh.

    → Điều kiện lí tưởng là thế tuy nhiên trong thực tế khó mà làm được. Do đó, tùy vào chỉ tiêu cơ tính của chi tiết yêu cầu và loại vật liệu lam chi tiết phải chọn môi trường phù hợp.

    • Nhiệt độ tôi cho nhíp bằng 60Si2Ni2A: 820oC tôi trong dầu.

    Dầu là môi trường tôi cho thép hợp kim. Tôi trong dầu thì tốc độ nguội nhỏ hơn trong nước do đó chi tiết ít có biến dạng và nứt sau tôi nhưng độ cứng của chi tiết lại kém. Khi tôi, dầu cũng được nung nóng khi tôi để giảm độ nhớt, bớt bám dính trên chi tiết.

    Đặc điểm của nhíp sau tôi:  Bề mặt hầu như chuyển biến hết thành mac giòn và cứng, tăng khả năng chịu mài mòn của bề mặt, chỉ tiêu này không quan trọng với nhíp. Càng vào trong lương aus dư càng nhiều như thế giúp chi tiết có độ dẻo dai chịu được va đập. Tuy nhiên, sau tôi từ bề mặt vào trong lõi các phần có tốc độ nguội khác nhau nên ứng suất dư giữa các phần là rất lớn nếu đem dùng ngay có thể bị gãy do phá hủy giòn.

    • Ram nhíp.

    Ram là khâu bắt buộc sau khi tôi thép để khắc phục những nhược điểm của tôi và cải thiện cơ tính thép nói chung và chi tiết nhíp xe tải nặng đang xét nói riêng:

    • Giảm ứng suất dư bên trong khiến thép không quá giòn.
    • Điều chỉnh cơ tính của nhíp cho phù hợp với điều kiện làm việc.

    Chi tiết nhíp sau tôi phải ram trung bình (300-450oC) để đạt được tổ chức troxtit ram. Sau khi ram trung bình độ cứng giảm đi rõ rệt, nhưng vẫn còn khá cứng ( với thép 0,55-0,65%C HRC= 40-45) như vậy là vẫn đảm bảo đáp ứng được diều kiện tải trọng và va đập của nhíp. Thêm vào đó, ứng suất nội được khử hoàn toàn, giới hạn đàn hồi đạt cao nhất σdh =0,9σb, độ dẻo độ dai tăng lên.

    Chế độ nhiệt luyện như vậy đáp ứng cho ra chi tiết đáp ứng đầy đủ những điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính của chi tiết nhíp xe tải nặng (trình bày ở chương I).

    • Các khuyết tật sảy ra trong quá trình nhiệt luyện.

    Các khuyết tật như nứt, tính giòn cao, độ cứng cao thì đã được khắc phục bằng tôi trong dầu.

    Các khuyết tật gặp khi nhiệt luyện nhíp thường là thoát cacbon, oxi hóa bề mặt.

    Nguyên nhân: là do trong môi trường nung có O2, hơi nước, CO­2 là thành phần oxi hóa C, Fe. (C+ O2 à CO (CO­2); C + CO­2 à CO…)

    Hậu quả: nếu chiều sâu lớp khuyết tật mà nhỏ thì sẽ bị bóc sau gia công cắt, nhưng nếu nó lớn sẽ là giảm mạnh cơ tính bề mặt giảm độ bền chi tiết.

    Ngăn ngừa: nung nóng trong khí quyển không có các tác nhân gây oxi hóa và thoát cacbon. Cụ thể trong công nhiệp, người ta thay lò nung bằng than dầu, bằng than bằng lò điện với khí quyển đặc biệt như sau:

    • Khí quyển bảo vệ có thành phần các khí được kiểm soát đảm bảo cao hơn áp suất phân li oxit và thấp hơn áp suất khí hóa cacbon để các phản ứng đó không thể sảy ra. Đây là phương pháp khá kinh tế nhưng phải điều chỉnh thành phần khí với các thành phần thép khác nhau và không dùng được với thép Cr cao.
    • Nung trong lò chân không: môi trường chân không không thể sảy ra các phản ứng nêu trên.
    • Ủ cầu hóa.

    Với chi tiết nhíp thép 60Si2Ni2A, người ta còn thực hiện ủ cầu hóa tạo tổ chức peclit hạt, cải thiện thêm cơ tính của nó. Cụ thể, độ bền của nó tăng lên, độ dẻo dai được cải thiện.

    Tiến hành như sau: nung lên nhiệt độ 750-760oC giữ nhiệt khoảng 5min, rồi làm nguội xuống 650-660oC giữ nhiệt khoảng 5min…lặp đi lặp lại nhiều lần nó sẽ thúc đẩy quá trình cầu hóa Xe thành Peclit hạt (cơ tính tốt hơn P tấm).

    Bảng 5.1: cơ tính của mác thép 60Si2Ni2A sau nhiệt luyện đầy đủ các bước và yêu cầu công nghệ như trên ( theo Sổ tay nhiệt luyện tập 2)

    Giới hạn bền

     

    MPa

    		 Giới hạn đàn hồi

     

    MPa

    		 Độ dai va đập

     

    kJ/m2

    		 τx  độ bên biến dạng dẻo MPa Độ cứng

     

    HB

    		 Giới hạn
    δ5 % độ giãn dài Ψ% độ co thắt tiết diện
    1750 1600 2,5 1250 302 5 20
    1. Mác thép có thể thay thế mác thép trên là 60Si2CrVA
    Mác thép Cácbon Mangan Silic Crôm Vanadi
    60Si2CrVA 0,56 0,64 0,4 0,7 1,4 1,8 0,9 1,2 0,1 0,2
    • Chế độ nhiệt luyện:
    • Nhiệt luyên sơ bộ: ủ trước dập: 860oC như vậy đây là ủ hoàn toàn. Dập nóng ở 850-900o
    • Nhiệt luyện kết thúc: tôi ở 850oC trong dầu, ram trung bình 420OC, ủ cầu hóa.
    Giới hạn bền

     

    MPa

    		 Giới hạn đàn hồi

     

    MPa

    		 Độ dai va đập

     

    kJ/m2

    		 τx  độ bên biến dạng dẻo MPa Độ cứng

     

    HB

    		 Giới hạn
    δ5 % Ψ%
    1900 1700 3 1300 302 5 20
    1. Bảng 5.2: cơ tính 60Si2CrVA (theo sổ tay nhiệt luyện tập 2):

    :

    So sánh bảng 5.1 và 5.2, như vậy cơ tính của mác thép thay thế cao hơn hẳn mác thép đã chọn. Tuy nhiên tỉ số σdh / σb của mác thép 60Si2Ni2A = 0,91 cao hơn so với 60Si2CrVA ( σdh / σb = 0,89) như vậy khả năng cho phép biến dạng dẻo của 60Si2CrVA là cao hơn. Chỉ tiêu này rất quan trọng với nhíp xe tải nặng vì nó là chi tiết yêu cầu không cho biến dạng dẻo trước phá hủy (xem chương I). Mặc dù vậy, trong những điều kiện chịu tải trọng va đập không quá khắt khe tỉ số σdh / σb 60Si2CrVA là vẫn an toàn.

    Nếu xét đến lợi ích kinh tế, mác thép 60Si2CrVA có giá thành thấp hơn do điều kiện gia công nhiệt luyện như nhau mà thép này không cần nguyên tố Ni, một nguyên tố  đắt tiền. Trên thực tế mác thép 60Si2Ni2A là khó kiếm hơn so với 60Si2CrVA, khi dùng làm nhíp xe tải nặng dân dụng. Vì thế, thay thế 60Si2Ni2A bằng 60Si2CrVA trong xe tải dân dụng là chấp nhận được.

    Chương VI: Kết luận.

    Trong bài tập lớn này, em đã trình bày hầu hết các vấn đề về mặt lí thuyết trong quá trình lựa chọn vật liệu sử dụng và phương pháp gia công nhiệt luyện đối với chi tiết nhíp xe oto tải nặng. Đồng thời, làm sáng tỏ cách lựa chọn đó bằng kiến thức đã được học trong môn học “Vật liệu kĩ thuật – lựa chọn và sử dụng”, cùng với các tài liệu tham khảo, cũng như hiểu biết chút ít của bản thân em. Qua bài tập lớn này, em rút ra bài học về quá trình lựa chọn loại vật liệu cho 1 chi tiết sao cho đúng với yêu cầu làm việc và còn phải đáp ứng cả yêu cầu về tính kinh tế.

    Trong qua trình làm bài tập về chi tiết nhíp xe tải nặng em gặp những vấn đề sau:

    1. Không nắm được quy tình sản xuất trong thực tiễn vì các công ti sản xuất về nhíp xe, hay chi tiết đàn hồi như “ Công ty Cổ phần Cơ khí 19/8”, công ti “Công ty TNHH nhíp APM VN” … đều không cho biết quy trình của họ trên webside.
    2. Những tài liệu chuyên về nhíp xe cũng rất khó tiếp cận, và cách nhìn của họ chủ yếu mang màu sắc cơ khí, tức là họ đã biết vật liệu phù hợp và chỉ đi sâu vào phân tích kết cấu chịu lực, phương pháp cải tiến kết cấu. Như thế không đúng với nội dung, yêu cầu môn học.
    3. Do hiểu biết hạn chế của bản thân nên em chỉ có thể vận dụng hầu hết những kiến thức giáo khoa trong bài tập của mình.

    Dù đã rất cố gắng, nhưng bài tập của em không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong thầy có thể góp ý bổ sung để em có thể hoàn thiện hơn trong hiểu biết của mình.

    Em xin chân thành cảm ơn!

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]

  • Bài tập lớn Nguyên lý máy – Kỹ thuật cơ khí

    Bài tập lớn Nguyên lý máy – Kỹ thuật cơ khí

    Bài tập lớn Nguyên lý máy – Kỹ thuật cơ khí

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:Bài tập lớn xác suất thống kê

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%A0i-t%E1%BA%ADp-l%E1%BB%9Bn-Nguy%C3%AAn-l%C3%BD-m%C3%A1y-K%E1%BB%B9-thu%E1%BA%ADt-c%C6%A1-kh%C3%AD.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn Nguyên lý máy – Kỹ thuật cơ khí

    BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY

    __MÁY BÀO LOẠI 3- PHƯƠNG ÁN 3__

    LỜI NÓI ĐẦU

    Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước theo chủ nghĩa xã hội. Trong đó ngành công nghiệp đóng một vai trò hết sức quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến, hiện đại và dần dần thay thế sức lao động của con người. Để tạo ra và làm chủ các loại máy móc như thế ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao đồng thời phải đáp ứng được yêu cầu của công nghệ sản xuất tiên tiến.

    Nhằm thực hiện mục tiêu đó, chúng em là sinh viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên nói riêng và những sinh viên trường ĐHKT nói chung luôn cố gắng học tập và rèn luyện để sau khi ra trường với những kiến thức đã được học chúng em có thể góp một phần sức lực, trí tuệ của mình vào công cuộc đổi mới đất nước.

    Môn học nguyên lý máy là một trong những môn học cơ sở không thể thiếu được đối với các ngành kỹ thuật, vì thế làm bài tập lớn nguyên lý máy là công việc rất quan trọng và cần thiết để chúng em hiểu sâu, hiểu rộng những kiến thức đã được học ở cả lý thuyết lẫn thực tiễn, tạo tiền đề cho những môn học sau này.

    Bài tập lớn của em được thầy giáo, PGS.TS.Phan Quang Thế giao cho là MÁY BÀO LOẠI 3- phương án 3. Với những kiến thức đã học cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong bộ môn, sự đóng góp, trao đổi của bạn bè em đã hoàn thành bài tập lớn này. Nhưng do đây là lần đầu tiên làm bài tập lớn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cô để bài tập lớn của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật cơ khí, đặc biệt là thầy giáo Phan Quang Thế.

    Sinh viên

    Phan Thị Phương Thảo

    I. Tính bậc tự do- Xếp loại cơ cấu chính:

    1.1. Bậc tự do:

    Áp dụng công thức: W= 3n – (2P5+P4) + r + r’ – S

    Trong cơ cấu này:

    n: Số khâu động, n=5

    P5: Số khớp loại 5, P5=7

    P4: Số khớp loại 4, P4=0

    r: Số ràng buộc trùng, r=0

    r’: Số ràng buộc thừa, r’=0

    S: Số bậc tự do thừa, S=0

    Þ W= 3.5 – 2.7 = 1

    Vậy cơ cấu có bậc tự do bằng 1.

    1.2. Xếp loại cơ cấu:

    Chọn khâu 1 làm khâu dẫn ta tách cơ cấu thành hai nhóm atxua loại 2: (4,5) và (2,3) (Hình 1). Do đó cơ cấu là cơ cấu loại 2.

    Hình 1: Tách nhóm atxua và xếp loại cơ cấu.

    II. Tổng hợp động học cơ cấu chính:

    2.1. Yêu cầu:

    Xác định kích thước động của các khâu dựa trên lược đồ động của cơ cấu và dữ liệu của phương án 3.

    2.2. Tính toán:

    Từ công thức hệ số về nhanh: k=

    Ta có

    Từ O2  kẻ O2x và O2x’ hợp với O1O2 một góc . Từ O1O2 vẽ đường tròn tiếp xúc với O2x và O2x’ Þ hai vị trí chết của cơ cấu.

    Xét cơ cấu tại vị trí này:

    0,05H=0,05.560=28(mm)=0,028(m)

    III. Phân tích động học cơ cấu chính:

    3.1. Yêu cầu:

    Từ kết quả tổng hợp động học cơ cấu chính vẽ họa đồ vị trí, họa đồ vận tốc, họa đồ gia tốc để xác định các đặc trưng động học của các khâu bị dẫn.

    3.2. Họa đồ vị trí:

    Chọn tỷ lệ xích chiều dài µL:

    là chiều dài thật của khâu 1 (m)

    O1A là chiều dài biểu diễn của khâu 1 (mm)

    Xác định độ dài biểu diễn cho các khâu bị dẫn:

    Lấy điểm O2 bất kỳ, lập hệ trục xO2y. Trên O2y lấy O1O2 = 184(mm). Tại O1 vẽ đường tròn bán kính O1A = 60,8(mm). Từ O2 vẽ hai tiếp tuyến với đường tròn vừa vẽ được ta xác định được hai vị trí biên (hai vị trí chết). Từ O2 vẽ đường tròn bán kính O2B=336(mm)

    Tiến hành vẽ họa đồ vị trí. Chọn A1 (vị trí biên thứ nhất) tương ứng với vị trí bắt đầu của φđ chia đường tròn (O1, O1A) thành 8 phần bằng nhau ta được 8 vị trí. Ba vị trí đặc biệt: vị trí biên thứ 2, hai vị trí ứng với 0,05H. Đánh số thứ tự các vị trí theo chiều quay của kim đồng hồ.

    Họa đồ vị trí được thể hiện trên hình 2.

    3.3. Đồ thị lực cản:

    Theo đầu bài ta có: Pc=1400(N)

    Chọn đoạn biểu diễn Pc:

    Vậy ta có:

    Đồ thị lực cản vẽ trên hình 2.

    Hành trình đi: Đoạn 0,05H là khi đầu bào chuẩn bị bào vào chi tiết, khi đó giá trị của Pc  ngay lập tức từ 0 lên tới 1400N, giá trị này giữ nguyên trong suốt quá trình bào.

    Hành trình về: Khi ra khỏi chi tiết giá trị của Pc từ 1400N lập tức giảm ngay về 0 vì không còn lực cản Pc nữa, đầu bào dịch chuyển một lượng tương ứng với vị trí bào kế tiếp rồi chạy không về vị trí ban đầu.

    Hình 2: Họa đồ chuyển vị và đồ thị lực cản

    3.4. Họa đồ vận tốc:

    3.4.1. Phương trình vecto vận tốc:

    Xác định vận tốc của các điểm A, B, C:

    :     ^ O1A, chiều w1                                (3-1)

    =

    (3-2)

    (3-3)

    |         ||        |

    xác định bằng định lý đồng dạng thuận họa đồ vận tốc ()

    (3-4)

    (3-5)

    |         ||       |

    :          Phương ^ CS (3-6)

    Giải hệ (3-5, 3-6) tìm được

    3.4.2. Vẽ họa đồ vận tốc:

    Tại các vị trí khác nhau của khâu dẫn các phương trình vecto vận tốc viết hoàn toàn giống nhau, cách vẽ cũng như nhau nên ở đây chỉ minh họa cách vẽ cho một vị trí (vị trí số 4).

    Tỷ lệ xích

    Chọn điểm P4 bất kỳ làm gốc họa đồ vẽ vecto  biểu diễn vận tốc của với P4a1=O1A và ^ O1A theo chiều w1.

    Từ (3-2) Þ a2ºa1

    Theo phương trình (3-3) từ đầu mút vecto vẽ đường thẳng song song với O2A, từ P4 vẽ đường thẳng vuông góc với O2A Þ a3.

    Dựng DAO2B µ thuận Da3o2b3 Þ b3.

    Từ (3-4) ta có b4ºb3.

    Từ (3-5) và (3-6), tại mút  vẽ đường thẳng vuông góc CS, từ P4 vẽ đường thẳng song song với CS Þ c4ºc5ºb5.

    Vẽ các mút vecto tương ứng ta được họa đồ vận tốc tại vị trí thứ 4.

    Tương tự vẽ họa đồ vận tốc tại 10 vị trí còn lại. Từ họa đồ vận tốc  xác định vận tốc các điểm và vận tốc góc của khâu quay.

    Hình 3: Họa đồ vận tốc cơ cấu tại vị trí số 4.

    3.4.3. Tính vận tốc các điểm và vận tốc góc các khâu quay:

    3.4.3.1. Vận tốc góc các khâu:

    Do khâu 2 và khâu 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên:

    (3-7)

    Chiều xác định bằng cách đặt P4a3 vào điểm A và so sánh với O2.

    Do khâu 5 chuyển động tịnh tiến và khâu 4 nối với khâu 5 bằng khớp trượt nên ta có: w5=w4=0.                         (3-8)

    3.4.3.2. Vận tốc điểm trên khâu:

    Bảng tính vận tốc các điểm và vận tốc góc các khâu quay

    VT Giá trị A1ºA2 A3 B3ºB4 C4ºC5ºB5 w3

     

    (rad/s)
    4 Biểu diễn

     

    (mm)

    		 60,8 58,9 81,6 81,32 8,9

     

    P
    Thực

     

    (m/s)

    		 5.57 5,39 7,47 7,45

    3.5. Họa đồ gia tốc:

    3.5.1. Phương trình vecto gia tốc:

    Xác định gia tốc các điểm A, B, C:

    :     Phương A®O1                                  (3-9)

    (3-10)

    (3-11)

    ||           ||           |

    (3-12)

    ||        |

    Từ (3-11) và (3-12) Þ

    được xác định bằng định lý đồng dạng thuận họa đồ gia tốc ()

    (3-13)

    (3-14)

    ||        ||          |

    (3-15)

    |

    Từ (3-14) và (3-15) Þ

    3.5.2. Vẽ họa đồ gia tốc:

    Tại các vị trí trên khâu dẫn các phương trình vecto gia tốc viết hoàn toàn giống nhau, cách vẽ cũng hoàn toàn giống nhau nên ở đây chỉ minh họa cho vị trí số 4.

    Chọn tỷ lệ xích:

    Chọn điểm P bất kỳ làm gốc họa đồ, vẽ vecto  biểu diễn vecto gia tốc  với Pa’1 =  = O1A và có phương chiều O1®A.

    Từ (3-10) Þ

    Trước khi giải hệ (3-11) và (3-12) ta phải xác định vecto biểu diễn gia tốc  là  và  là .

    *  xác định bằng họa đồ cơ cấu và vận tốc tại vị trí số 4 như sau:

    mà

    Vậy Þ                    (3-16)

    Có thể dựng đoạn biểu diễn k ngay trên họa đồ cơ cấu theo tỷ lệ của (3-16).

    Chiều của  được xác định bằng cách quay vecto  đi một góc 90° theo chiều w3.

    *  được xác định bằng họa đồ cơ cấu và vận tốc tại vị trí số 4 như sau:

    (3-17)

    Có thể dựng đoạn biểu diễn  ngay trên họa đồ cơ cấu theo tỷ lệ (3-17).

    Chiều của  đi từ A ® O2.

    Để giải hệ phương trình (3-11) và (3-12), từ mút vecto dựng vecto , từ mút của  kẻ đường thẳng song song với O2A. Từ Õ dựng vecto  , từ mút của  kẻ đường thẳng vuông góc với O2A. Giao của hai đường thẳng này cho ta .

    Dựng DAO2B µ thuận  Þ .

    Từ mút  kẻ đường thẳng vuông góc với CS, từ Õ kẻ đường thẳng song song với CS. Giao điểm của hai đường thẳng này chính là điểm ºº.

    Hình 4: Họa đồ gia tốc tại vị trí số 4

    3.5.3. Tính gia tốc các điểm và gia tốc góc các khâu quay:

    3.5.3.1. Gia tốc điểm trên khâu:

    trong đó i nhận giá trị từ 1 tới 11.

    3.5.3.2. Gia tốc góc các khâu:

    Do khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên ta có:

    Chiều xác định bằng cách đặt vecto  vào điểm A và so với O2.

    Do khâu 4 và khâu 5 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên ta có

    Bảng tính gia tốc các điểm và gia tốc góc các khâu quay:

    VT Giá trị A1ºA2 A3 B3ºB4 B5ºC5ºC4 e3 (rad/s2)
    4 Biểu diễn (mm) 60,8 16,37 22,7 12,78 90,7

     

    P
    Thực (m/s2) 203,98 54,92 76,16 42,87

     

    IV. Phân tích lực học cơ cấu chính:

    4.1. Yêu cầu:

                Xác định áp lực lên các khớp động và tính momen cân bằng trên khâu dẫn bằng hai phương pháp lực và di chuyển khả dĩ.

    4.2. Phân tích áp lực khớp động:

    4.2.1. Tính trọng lượng và khối lượng các khâu:

                * Tính trọng lượng các khâu:

    Chọn g=10 m/s2 Þ q=400 (KG/m).10 m/s2= 4000 (N/m)

    Áp dụng công thức tính trọng lượng các khâu: G=q.L

    G: Trọng lượng khâu

    q: Trọng lượng phân bố theo chiều dài khâu

    L: Chiều dài khâu

    Trọng lượng khâu 1:

    Trọng lượng khâu 2: G2=0

    Trọng lượng khâu 3:

    Trọng lượng khâu 4: G4=g.m4=10.10=100(N)

    Trọng lượng khâu 5: G5=8G4=8.100=800(N)

    * Khối lượng các khâu:

               

                m2=0

    m4=10(kg)

    4.2.2. Xác định lực quán tính của các khâu:

    * Khâu 5:

    Khâu 5 chuyển động tịnh tiến, lực quán tính  có điểm đặt tại trọng tâm của khâu (), có phương ngang và ngược chiều với , giá trị:

    * Khâu 4:

                Khâu 4 chuyển động tịnh tiến, lực quán tính có điểm đặt tại trọng tâm của khâu (S4ºB4), cùng phương, ngược chiều với , có giá trị:

    * Khâu 3:

    Chuyển động quay quanh trục cố định không qua trọng tâm

    – Điểm đặt: Xác định tâm va đập K:

    Þ

    – Ngược chiều với

    – Giá trị:

    – Momen quán tính tác dụng lên khâu 3:

    (N.m) (Q)

    4.2.3. Áp lực tại các khớp động:

    4.2.3.1. Giải bài toán lực cho nhóm Atxua (4-5)

    * Tách nhóm (4-5)

                Đặt lực  tác dụng lên nhóm.     Viết phương trình cân bằng lực cho cả nhóm:

    ||      ||      |          ||        ||      ||

    Phương trình còn 3 ẩn chưa giải được.

    Hình 5: Tách (4-5)

    * Tách khâu 5: (tìm )

                Pt cân bằng lực:

    ||       ||       |      ||      |

    điểm đặt tại S5:

    Chọn

    Þ  và (chiều đúng như chiều đã giả thiết)

    Hình 6: Tách khâu 5

    * Tách khâu 4:

    Pt cân bằng lực:

    ||      ||     ||

    Ta có  (lấy momen tại điểm B, ta thấy điểm đặt của  tại trọng tâm khâu 4)

    Þ

    Hình 7: Tách khâu 4

    *Tách nhóm Atxua (2-3)

                Đặt các lực tác dụng lên nhóm, viết pt cân bằng:

    ||      ||     ||

    Phương trình còn 4 ẩn chưa giải được.

    Hình 8: Tách nhóm (2-3)

                * Tách khâu 2: (Tìm )

    Pt cân bằng:

    Tìm bằng cách viết ptcb momen tại O2:

    SMO2= R43.O2B – R12.O2A + Fqt3.hqt3 + G3.hG3 = 0

    => R12 = (R43.O2B  + Pqt3.hqt3  + G3.hG3)/O2A

    = (3866,8.336+1279,46.110,29+3360.13,87)/242,22=6138(N)

    Þ R03= 72,76.mp=72,76.40=2910,4(N)

    Chiều ,  đúng như chiều đã giả thiết.

    Hình 9: Tách khâu 2

     

     

     

    4.3. Tính momen cân bằng trên khâu dẫn:

    4.3.1. Phương pháp lực: Phương trình cân bằng lực:

    Đặt Mcb lên khâu dẫn, giả sử chiều như hình vẽ.

    Viết pt cân bằng momen đối với khâu 1:

    Hình 10: Tính Mcb bằng phương pháp lực

    4.3.2. Phương pháp di chuyển khả dĩ:

    Xoay họa đồ tại vị trí 4 đi một góc 90° thuận chiều n1 và đặt tất cả các lực đã biết vào mút vecto vận tốc điểm đặt tương ứng của chúng trên họa đồ vận tốc bao gồm

    Hình 11: Tính Mcb bằng phương pháp di chuyển khả dĩ

    Mcb cùng chiều với n1 (P)

    Sai số giữa 2 phương pháp là:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    TÀI LIỆU THAM KHẢO

    1. Nguyên lý máy- Lê Phước Ninh- Nhà xuất bản Giao thông Vận tải.
    2. Bài tập nguyên lý máy- Lê Phước Ninh- Nhà xuất bản Giao thông Vận tải.
    3. Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Nguyên lý máy- Trần Văn Lầm, Trịnh Quang Vinh, Phạm Dương- Trường đại học Kỹ thuật Công Nghiệp.
    4. Nguyên lý máy- Đinh Gia Tưởng, Nguyễn Xuân Lạc, Trần Doãn Tiến- Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp.

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • Bài tập lớn vi mạch tương tự Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại

    Bài tập lớn vi mạch tương tự Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại

    Bài tập lớn vi mạch tương tự Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Đề cương liên quan:BÀI TẬP LỚN MÔN CÁP VIỄN THÔNG TÌM HIỂU VỀ CÁC LOẠI CÁP VIỄN THÔNG

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/04/B%C3%A0i-t%E1%BA%ADp-l%E1%BB%9Bn-vi-m%E1%BA%A1ch-t%C6%B0%C6%A1ng-t%E1%BB%B1-D%C3%B9ng-c%C3%A1c-vi-m%E1%BA%A1ch-t%C6%B0%C6%A1ng-t%E1%BB%B1-t%C3%ADnh-to%C3%A1n-thi%E1%BA%BFt-k%E1%BA%BF-m%E1%BA%A1ch-%C4%91o-v%C3%A0-c%E1%BA%A3nh-b%C3%A1o-nhi%E1%BB%87t-%C4%91%E1%BB%99-s%E1%BB%AD-d%E1%BB%A5ng-c%E1%BA%A3m-bi%E1%BA%BFn-nhi%E1%BB%87t-%C4%91i%E1%BB%87n-tr%E1%BB%9F-kim-lo%E1%BA%A1i.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: Bài tập lớn vi mạch tương tự Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại

    BỘ CÔNG THƯƠNG

     

    TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

     

    		 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

     

    Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

    BÀI TẬP LỚN: vi mạch tương tự

    Số : 1

    Họ và tên HS-SV :  Trần Đình Vũ     Nhóm : 1 .  Lớp : Điện 4_ K6       MSV :0641040239

    Khoá : .6                           Khoa : Điện.

    NỘI DUNG

    Đề tài: Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại.

    Yêu cầu: –   Dải đo từ: t0C =tmin – tmax = 0-(100+10*n)0C.

    • Đầu ra: + Chuẩn hóa đầu ra: U=0-10V và I=0-20mA.

    + Dùng cơ cấu đo để chỉ thị.

    • Đưa ra tín hiệu cảnh báo bằng đèn, còi khi nhiệt độ vượt giá trị cảnh báo: Ud=(tmax-tmin)/2
    • n: Số thứ tự sinh viên trong danh sách.
    • Lời nói đầu

    Nhiệt độ là tín hiệu vật lý mà ta thường gặp trong đời sống hằng ngày

    cũng như kỹ thuật và công nghiệp. Việc đo nhiệt độ cũng chính vì thế

    là một yêu cầu thiết thực. Hiện nay cảm biến đo nhiệt độ là loại cảm biến

    được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp cũng như dân dụng.

    Bài tập lớn này nghiên cứu dùng các vi mạch tương tự tinh toán,thiết kế

    mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại.

    Nội dung bài làm có những phần chính sau :

    Chương 1: tổng quan về đo nhiệt độ

    Chương 2: Tổng quan về mạch đo

    Chương 3:  Giới thiệu về các thiết bị chính

    Chương 4: Tính toán, thiết kế mạch đo

    • Tính toán, lựa chọn cảm biến
    • Tính toán, thiết kế mạch đo
    • Tính toán, thiết kế mạch nguồn cung cấp
    • Tính toán, thiết kế mạch khuếch đại, chuẩn hóa
    • Tính toán, thiết kế mạch cảnh báo.
    • Kết luận và hướng phát triển

                 CHƯƠNG I.Tổng quan về đo nhiệt độ

    1.1 Đo lường

    Đo lường là một quá trình đánh giá định hướng đại lượng cần đo để có kết quả bằng số với đơn vị đo.

    Kết quả đo lường là giá trị bằng số của đại lượng cần đo Ax , nó bằng tỷ số của đại lượng cần đo X và đơn vị đo X0.

    Vậy quá trình có thể viết dưới dạng:

    Ax=        Ax. X0

    Đây là phương trình cơ bản của phép đo, nó chỉ rõ sự so sánh đại lượng cần đo với mẫu và cho ra kết quả bằng số.

    Quá  trình đo được tiến hành thong qua các thao tác cơ bản về đo lường sau:

    -Thao tác xác định mẫu và thành lập mẫu.

    – Thao tác so sánh.

    -Thao tác biến đổi

    -thao tác thể hiện kết quả hay chỉ thị.

    Phân loại các cách thực hiện phương pháp đo.

    + Đo trực tiếp :là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phếp đo duy nhất.

    +Đo gián tiếp : là cách đo mà kết quả đo được suy ra từ phép đo, từ sự phối hợp của nhiều phép  đo trực trực tiếp.

    +Đo thống kê : là phếp đo nhiều lần một đại lượng nào đó, trong cùng một điều kiện và cùng một giá trị. Từ đó dung phếp tính xác suất để thể hiện kết quả đo có độ chính xác cần thiết.

     

    1.2 Đo nhiệt độ

    1.2.1. Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ.

    Nhiệt độ là đại lượng vật lí đặc trưng cho mức chuyển động hỗn loạn của các phần tử trong các vật thể.

    Để đo được nhiệt độ thì phải có dụng cụ đo, thông thường trong công nghiệp nhiệt độ được đo bằng cảm biến và phương pháp này tiện lợi là có thể truyền tín hiệu nhiệt độ đi xa, không ảnh hưởng tới sự làm việc của hệ thống khi cần xác định nhiệt độ.

    Để đo chính xác nhiệt độ thì cần có hiệu số Tx – T là cực tiểu với Tx là nhiệt độ cần đo, T là nhiệt độ của cảm biến đặt trong môi trong môi trường cần đo.

    Khi  cảm biến được đặt trong môi trường cần đo nhiệt độ, thì nhiệt lượng cảm biến hấp thụ từ môi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt giữa cảm biến và môi trường theo biểu thức:

    dQ= a. A(Tx– T)dt

    với a là độ dẫn nhiệt , A là diện tích bề mặt truyền nhiệt.

      CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO

    Trong kỹ thuật đo lường nhiệt độ ta có nhiều phương pháp để đo nhiệt độ như dùng cảm biến nhiệt điện trở kim loại , dùng cặp nhiệt ngẫu hay dùng IC cảm biến nhiệt độ. Sau đây ta sẽ đi tìm hiểu phương pháp thường dùng nhất đó là dùng nhiệt điện trở kim loại.

    1, Sơ đồ nguyên lý chung của mạch đo:

    _ mạch đo gồm có 5 khối cơ bản :

    1, khối cảm biến

    2, mạch khuếch đại

    3, mạch so sánh

    4, khối chỉ thị

    5, khối cảnh báo

    6, mạch chuyển đổi u sang i

    Bản vẽ sơ đồ khối nguyên lý mạch đo :

    Khối Chỉ thị
    Cảm biến
    Khuếch đại điện áp
    Chuyển đổi U sang I

     

     Mạch so         sánh
       Cảnh báo

    T0

     

     

     

     

              

                         U đặt

     

     

    2, Chức năng của các khối trong mạch đo :

    a, Khối cảm biến : khối cảm biến có chức năng biến đổi các tín hiệu không điện thành tín hiệu điện thành tín hiệu điện tương ứng. ở đây ta dùng cảm biến nhiệt điện trở kim loại để chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ sang tín hiệu điện áp.

    b,  Khối khuếch đại : có chức năng khuếch đại tín hiệu điện từ cảm biến đưa tới, vì tín hiệu điện do cảm biến đưa ra thường là rất bé nên ta phải khuếch đại lên để đưa vào các mạch điện khác.

    c, Mạch so sánh : có tác dụng so sánh tín hiệu đưa ra từ khối khuếch đại để đưa ra khối sau. Việc so sánh tín hiệu sẽ được ứng dụng cho mạch cảnh báo khi có sự quá nhiệt độ.

    d, Mạch chuyển đổi U sang I: có tác dụng chuyển đổi tín hiệu dòng điện sang tín hiệu điện áp để hiển thị ra .

     

    e, khối cánh báo : cảnh báo cho người biết rằng nhiệt độ đã tăng quá cao so với nhiệt độ cho phép.

    Đó là các khối cơ bản dùng trong mạch đo và cảnh báo nhiệt độ dùng nhiệt điện trở kim loại.

    Chương III :  các thiết bị chính dùng trong mạch đo

    Để xác định được các thiết bị mà mình sẽ sử dụng trong quá trình tính toán thiết kế mạch đo ta đi dựa vào các khối cơ bản trong mạch đo để xác định các linh kiện mà mình sẽ dùng, sau đây ta sẽ liệt kê các linh kiện sử dụng :

    1, cảm biến:  nhiệt độ là 1 đai lượng vật lý mà ta có thể đo gián tiếp quá các loại cảm biến nhiệt độ dựa trên sự chuyển động của của các hạt điện tích hình thành nên dòng điện trong kim loại.

    Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến nhiệt độ thông dụng hiện nay mà ta thường dùng : _ cặp nhiệt ngẫu

    _  nhiệt điện trở kim loại

    _ IC cảm biến nhiệt độ

    Trong bài này ta sẽ sử dụng cảm biến là nhiệt điện trở kim loại, loại này có 2 loại thông dụng là nhiệt điện trơ platin và nhiệt điện trở nikel. Cụ thể ta sử dụng nhiệt điện trở platin loại có độ tuyến tính theo nhiệt độ cao, điện trở suất cao, chống oxy hóa, độ nhạy cao, dải nhiệt đo dài.

    2, bộ khuếch đại thuật toán µA 741 : bộ khuếch đại này dùng nhiều trong kỹ thuật điện trở có các dụng khuếch đại các tín hiệu điện như điện áp, dòng điện, công suất. trong phạm vi bài này ta sẽ sử dụng khếch đại thuật toán để khuếch đại điện áp đưa ra từ cảm biến và dùng trong bộ so sánh để đưa ra khối cảnh báo cho mạch đo.

    Hình ảnh thực tế của bộ khuếch đại thuật toán :

    3, điện trở : Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm từ hợp chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo ra được các loại điện trở có trị số khác nhau.

    Hình dạng của điện trở trong thiết bị điện tử.

    Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ nguyên lý.

    Cách đọc điện trở : vì điện trở rất đa dạng nên để đọc chính xác điện trở ta cần xác định đúng trị số các vòng màu .

    • Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này.
    •  

    Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3

    •  

    Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị

    •  

    Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.

    Sau khi thiết kế mạch chúng ta sẽ phải lựa chọn loại điện trở phù hợp mạch đo, để hiển thì đầu ra có thể chính xác.

    3, cơ cấu chỉ thị : muốn biết được nhiệt độ thì ta phải hiển thị ra thông qua cơ cấu chỉ thị. Vì mục đích cuối cùng là chúng ta biết được nhiệt độ và cảnh báo.

    Chúng ta có nhiều cơ cấu chỉ thì như điện từ. từ điện, điện động…. trong phạm vi bài này chúng ta đo dải điện áp từ 0 đến 10V và dải dòng điện từ 0 đến 20mA ta nên dùng cơ cấu chỉ thị từ điện vì cơ cấu này đo được dòng điện và điện áp 1 chiều với dải đo rộng .

    4, các thiết bị cảnh báo : để cảnh báo quá nhiệt độ ta có thể sử dụng chuông cảnh báo hoặc còi để cảnh báo, hoặc ta có thể sử dụng đồng thời cả hai để cảnh báo quá nhiệt độ. Những thiết bị này thường mang thông tin nhanh và chính xác, dễ lắp đặt và sử dụng nguồn điện một chiều hay xoay chiều.

    5, nguồn cấp cho mạch : trong mạch sử dụng nguồn điện 1 chiều với cấp  điện áp 5V, 9V hoặc 12V tùy theo yêu cầu của mạch trên thực tế thì nguồn điện 1 chiều thường được chỉnh lưu từ nguồn xoay chiều. nguồn cấp của chúng ta gồm có :  _máy biến áp có chức năng hạ áp từ 220V xuống cấp điện áp thấp mà ta sử dụng đó là 5V, 9V, 12V.

    _ bộ chỉnh lưu cầu gồm có các điot, tụ điện, và điện và cuộn cảm có tác dụng chỉnh lưu từ dòng xoay chiều sang dòng 1 chiều. sơ đồ nguyên lý của khối chỉnh lưu:

    Chương IV : Tính toán và thiết kế mạch đo

    1, lý thuyết tổng quan :

    a, tính chọn cảm biến :

    Yêu cầu đề bài :  Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến nhiệt điện trở kim loại.

    Yêu cầu: –   Dải đo từ: t0C =tmin – tmax = 0-(100+10*n)0C

    Với n là số thứ tự sinh viên trong danh sách

    Số thứ tự trong danh sách là n = 68 vậy dải đo trong bài này là :

    ToC = tmin-tmax= 0-(100+ 10*68)0C = 0- 780 0C

    Từ yêu cầu của đề bài là sử dụng nhiệt điện trở kim loại và dải đo từ

    • 780 0C ta đi tính và lựa chọn cảm biến.

    Nhiệt điện trở kim loại có rất nhiều loại nhưng có hai loại thường dùng là nhiệt điện trở nickel và nhiệt điện trở platin. Nhiệt điện trở nickel so với platin thì rẻ tiền hơn song độ tuyến tính chỉ từ -600C đến +2500C mà trong bài này dải đo max là 7700C nên ta không sử dụng. Ta đi sử dụng nhiệt điện trở platin với dải đo rộng và độ tuyến tính cao. Cụ thể trong bài nay ta đi sử dụng nhiệt điện trở Pt100 nhiệt điện trở có đọ tuyến tính cũng tương đối và điện trở Ro tại 00C là 100Ω sau đây là chi tiết về cảm biến nhiệt Pt100cấu tạo can nhiệt Pt100

    Là cảm biến nhiệt độ pt100 có cấu tạo là một nhiệt điện trở RTD ( RTD-Resistance Temperature Detector ):Nguyên lý hoạt động nhiệt điện trở dựa trên sự thay đổi nhiệt độ dẫn đến thay đổi điện trở

    • Rt = R0 ( 1 + αt)
    • Rt : Điện trở ở nhiệt độ t
    • R0 : Điện trở ở 0 độ C
    • α : Hệ số của nhiệt điện trở

                                            can nhiệt pt100

    Điện trở này là một dây kim loại có bọc các đoạn sứ bao quanh toàn bộ dây kim loại.Phần bao bọc này lại được đặt trong một ống bảo vệ(thermowell) thường có dạng hình tròn,chỉ đưa 2 đầu dây kim loại ra để kết nối với thiết bị chuyển đổi.Phần ống bảo vệ sẽ được đặt ở nơi cần đo nhiệt độ, thông thường can nhiệt này chỉ đo được nhiệt độ tối đa là 600 độ C.
    Hai đầu dây kim loại để chừa ra ở phần ống bảo vệ được kết nối tới một thiết bị gọi là bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện phục vụ cho việc truyền tới phòng điều khiển giám sát.Thiết bị chuyển đổi có cấu tạo chẳng qua là một cầu điện trở có một nhánh chính là Pt100(có điện trở là 100 ôm ở 0 độ C)

    Ðáp ứng của RTD không tuyến tính nhưng nó có độ ổn định và chính xác rất cao, do vậy hay được dùng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao. Nó thường được dùng trong khoảng nhiệt độ từ -250 đến +8500. Can nhiệt pt100 là kí hiệu thường được sử dụng để nói đến RTD với hệ số alpha=0.00391 và R0=100 Ohm.

    Như vậy điện trở của dải đo tương ứng là ở 00C là 100Ω và ở 7800C là 405 Ω .

    Sau đây ta đi khảo sát mạch đo dùng cảm biến Pt100

    R1                            R3

    i1                                          i3

    Ucc

    A                                  B

     

    R2                           Rcb

    Ura

                                                                                   C                                                                                                                                                       

    Tính toán cho mạch cầu đo: Ura = Uba= Ubc+Uca =  RcbI3+R2I1

          Ura=

    Ura=0   RcbR1=R2R3                      cầu cân bằng

    Vì có Rcb nên cầu 1 nhánh hoạt động Rcb= R0+∆R

    Thường chọn R1=R2=R3=R0

                      Ura=          vì R0 bé hơn so với ∆R nên ta lắp thêm điện trở để thỏa mãn cầu cân bằng (∆R= 305Ω)

    Ura=   chọn Ra = R+R0

    Với nhiệt điện trở platin Pt100 ta chọn R= 1k như vậy mỗi Ra sẽ  là 1,1k thay

    Vì giới hạn đầu ra là từ 0-10 V nên ta chọn nguồn cung cấp Ucc= 5( V )

    R1                            R3

    i1                                          i3

    Ucc

    A                                  B

     

    R2                           Rcb

    Ura

                                                                                                          R                                            

    C

    Khi nhiệt độ tăng từ 0-7800C thì ∆R = 400-100 = 305Ω

    Thay vào công thức :             Ura=     =  = 0,381V

    Vậy dải điện áp ra của U là từ 0- 0,381 V

    Tín hiệu ra này thường không chuẩn nên ta cho qua bộ khuếch đại thuật toán để tang cường tín hiệu lên về độ lớn.

    b, mạch khuếch đại đo lường :

    để tín hiệu đầu ra được chuẩn hóa ta dùng bộ khuếch đại thuật toán đảo với hệ k được tính như sau : U từ 0- 0,381 V

    Ura từ 0-10V

    Suy ra k= 10:0,381= 26,25

    Sơ đồ mạch khuếch đại đo lường :

    Vậy điện áp ra được xác định bởi biểu thức với điều kiện bình thường là R4R7=R5R6

    Uo= Ung.  .(  + 1)

    Với U0= 10V và Ung=Ura= 0,381 V ta có :

    .(  + 1) =  =  = 26,247

    Chọn R4= R5 = R6 = R7 = 1k

    Vậy ta có :  + 1 = 26,247    = 25,247  R2 + R3 = 25,247 R1

    Chọn R2=10k ; R3= 15,247k Ω vậy R1=1k

    Như vậy với dải đo nhiệt độ từ 0 – 7800C ta sử dụng mạch cầu đo cùng với nhiệt điện trở platin đã đưa được tín hiệu không điện là nhiệt độ thành tín hiệu điện đó là điện áp.  Và sử dụng bộ khuếch đại thuật toán , khuếch đại tín hiệu lên giống chuẩn yêu cầu mà đề bài đã cho . để tiếp tục đưa ra khối hiển thị , khối so sánh để cảnh báo tín hiệu và khối chuyển đổi U sang I để đưa về chuẩn tín hiệu dòng điện .

    +) mạch chuẩn hóa đầu ra:các ngõ vào vi sai của KĐTT không lý tưởng bao giờ cũng lệch nhau , nên phải có mạch ngoài để chỉnh bù trừ , còn gọi là phương pháp cân bằng điểm 0 . có 2 phương pháp đó là : -điều chỉnh điện áp bù ở 1 ngõ vào

    • điều chỉnh bù hồi tiếp âm dòng điện

    sau đây ta sử dụng điều chỉnh điện áp bù ở 1 ngõ vào

    sơ đồ điều chỉnh điệp áp bù 1 ngõ vào :

    Mạch điều chỉnh điện áp bù ở 1 ngõ vào có sơ đồ nguyên lý như hình trên. Trong trường hợp này , điệp áp ra UAB có điện áp nhỏ ( cỡ 0,5V). nếu trượt con biến trở VR sẽ đạt được U0=0 V khi U1= 0V

    C, mạch chuyển đổi U sang I :

    Sau khi chuẩn hóa đầu ra ra điện áp ta cần phải chuẩn hóa đầu ra cho dòng điện, chuẩn hóa đầu chuẩn công nghiệp là 0-20mA. Như vậy cần thiết kế mạch chuyển đổi áp-dòng.

    Sơ đồ nguyên lý chung của bộ biến đổi áp-dòng:

    Nếu như chọn  thì ta sẽ có Ira =  Vi

    Với tín hiệu đầu ra từ 0 đến10V thì ta sẽ đi tính chọn điện trở cho mạch chuyển đổi tín hiệu :

    Khi tín hiệu vào U=0 thì dòng điện bằng không

    Khi tín hiệu vào bằng 20mA thì ta có :

    Vi= 20 mA

    Thay Vi= 10 vào ta tính được Rl= 500 Ω

    Như vậy ta đã tính chọn xong các điện trở cho mạch biến đổi dòng – áp

    Và dòng điện ra là chuẩn công nghiệp với giá tri ra từ 0 đến 20mA khi giá trị đầu vào là 0 đến 10 V. sau khi chuyển đổi xong thành tín hiệu dòng điện ta sẽ tiếp tục đưa vào khối hiển thị.

    d, mạch cảnh báo

    để có tín hiệu cảnh báo theo đúng nhiệt độ mà mình muốn ta cần phải chuyển đổi tín hiệu đó từ nhiệt độ sang điện áp. Như vậy ta cần dùng mạch so sánh để so sánh với tín hiệu mà ta đặt để đưa ra tín hiệu cảnh báo.

    Mạch so sánh có nhiệm vụ so sánh 1 điện áp vào với một điện áp chuẩn Uđ trong mạch so sánh chỉ có tín hiệu ra chỉ có 2 mức, mức điện áp cao và mức điện áp thấp nghĩa là khi Ui  Uđ thì điện áp ra điện áp ra : Ura gần =0 V

    Khi điện áp ra ở mức cao Ui> Uđ thì điện áp ra khác 0

    U0

    Uimax

    Uimin

    Uđ

    Dựa vào nguyên lý đó ta thiết kế mạch cảnh báo dùng bộ so sánh, khi mà điện áp vẫn chưa đủ so với điện áp đặt thì điện áp ra của bộ so sánh gần bằng 0 nên chung chưa báo, khi có quá nhiệt độ mà mình đặt thì có sự quá điện áp, nên điện áp vượt quá điện áp đặt, điện áp ra của bộ so sánh lên mức cao, cung cấp tín hiệu điện áp. Lúc này chuông báo sẽ được cấp nguồn và hoạt động báo quá nhiệt độ , cũng như đền báo sẽ hoạt động.

    Tính chọn điện áp đặt :

    Dựa vào điều kiện là khi nhiệt độ T=( Tmax-Tmin)/2 thì sẽ cảnh báo vậy ta có

    Nhiệt độ của giá trị cảnh báo : Td = Tmax-Tmin = 780-0  = 390 0C

    2            2

    Thay vào công thức  Rt = R0 ( 1 + αt)  với α = 0.00391 thay vào biểu thức ta có : Rt= 100( 1+0,00391.390)= 252,5 Ω

    Thay vào công thức :    Ura=     ta có điện áp đặt

    Ur= (252,5-100).5 = 0,191 V

    4.1000

    Vậy điện áp đặt cho bộ so sánh là : Uđ= Ur.k=  0,191.26,25= 5,01 V

    Từ điện áp đặt ta đi tính toán thiết kế vẽ bộ so sánh :

    Ta sử mạch so sánh 2 điện áp trên 1 lối vào để lật trạng thái ra ở điểm mình muốn, sau đây là sơ đồ mạch:

     

    +Ucc

    Ra

    –     ——-

    Uđ                                      +                                        Ura

    R1

    Uv                                                          0V

    R2

    Ta có : tại P thì Up= (   +  ).R12       với R12= 1 + 1

    R1  R2

    Mặt khác Un=0V

    Nếu Up>Un thì Up > 0 vậy Ur = + Ucc ( bão hòa mức dương)

    Up>0 suy ra   +  > 0

    Uv >  –  .Uđ

    Ngược lại khi Up Un thì Ur=0 bão hòa mức âm và đi biểu thức đổi dấu

    Vậy là ta tìm hiểu quá trình lật trạng thái khi cho tín hiệu vào thay đổi cụ thể là sự thay đổi của nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi điện áp.

    Yêu cầu của đề bài là khi quá 5V thì cảnh báo vậy ta chọn 2 giá trị điện trở bằng nhau chọn R1=R2= 1k .

    Ur

    +Ucc

    0

    Uv

    Uđ

    Nguyên lý hoạt động của mạch so sánh được thể hiện ở hình trên

    Như vậy khi Uv > Uđ= 5V thì điện áp ra khác không và mạch đèn hay còi phía sau sẽ hoạt động cảnh báo. Một vấn đề nữa là chọn nguồn cung cấp Ucc sao cho điện áp ra đủ để còi hoặc đèn hoạt động. thường thì ta hay chọn Ucc=12V

    Vì hầu hết các đèn báo hoạt động ở mức điện áp 12V hoặc 24V.

    mạch cảnh báo là ta phải đấu vào đèn và mạch còi báo động, với đèn thì thì ta chỉ cần đấu vào nguồn còn với còi báo động thì ta phải qua khâu khuếch đại công suất, mạch khuếch đại công suất như hình dưới đây :

    Sau khi khuếch đại công suất thì mới nối vào loa để loa hoạt động.

    e, tính toán thiết kế nguồn :

    vì hầu hết các nguồn sử dụng trong mạch đều là nguồn một chiều mà trên thực tế thì nguồn lại là các nguồn xoay chiều với điện áp là 220V. vậy vấn đề đặt ra là phải biến đổi dòng xoay chiều sang 1 chiều .

    khối nguồn sẽ bao gồm: _ máy biến áp

    _ bộ chỉnh lưa cầu dùng 4 điot

    _ tụ điện C để lọc

    _ cuộn cảm L để dàn phẳng dòng điện.

    Sơ đồ nguyên lý:

    + tính chọn máy biến áp:   ở đây chúng ta có hai nguồn đó là nguồn cho điện áp đặt ở bộ so sánh 5V và nguồn cấp cho OA là 12V như vậy cần sử dụng máy biến áp có nhiều cấp điện áp để lấy ra hai cấp điện áp mình dùng. Hoặc ta có thể hạ xuống 12V rồi dùng con biến trở để chỉnh xuống 5 V nhưng sẽ tiêu tốn 1 lượng năng lượng vì vậy nên dùng 2 bộ chỉnh lưu điện áp. 1 phương pháp khác là ta có thể dùng khối ổn áp 1 chiều để có đầu ra  thay đổi.

    Tối ưu nhất ở đây nên dùng phương án 3.

    Phương án thiết kế : + biến áp : do yêu cầu đặt ra nên ta sử dụng biến áp có điện áp vào 220V và điện áp ra là 15V .

    + mạch chỉnh lưu : do những ưu điểm của mạch chỉnh lưu cầu như điện áp ra ít nhấp nháy, điện áp ngược mà điôt phải chịu nhỏ hơn so với phương  pháp cân bằng nên ta sẽ chọn bộ chỉnh lưu cầu.

    + bộ lọc nguồn có nhiệm vụ san bằng điện áp để dòng điện phẳng hơn, lọc bằng tụ điện khá đơn giản và chất lượng học khá cao. Nên ta dùng tụ điện.

    + khối ổn áp theo yêu cầu thiết kế có điện áp ra thay đổi từ

    0 đến 15V nên nên ta dùng  IC ổn áp thông dụng là LM 7805 do có dải điện áp ra trong khoảng 1,2V-35V với cách mắc thông thường.

    Cơ cấu đo dùng ổn áp LM 7805 dùng để ổn áp đầu ra 5V:

    f, cơ cấu chỉ thỉ : vì dòng điện ra  là dòng 1 chiều và điện áp ra cũng là 1 chiều với giá trị bé nên ta dùng cơ cấu chỉ thị từ điện

    Cấu tạo chung: gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động

    –  Phần  tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình thành mạch từ kín. Giữa cực từ 3 và lõi sắt 6 có có khe hở không khí đều gọi là khe hở làm việc, ở giữa đặt khung quay chuyển động.

    –  Phần  động: gồm: khung dây quay 5 được quấn bắng dây đồng. Khung dây

    được gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có hai lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8.

    Hình 5.3. Cơ cấu chỉ thị từ điện.

    + Nguyên lý làm việc chung:  khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 (phần động), dưới tác động của từ trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh) sinh ra mômen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mômen quay được tính theo biểu thức:

    M q  =

    dWe

    dw

    = B.S.W .I

    với          B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cửu

    S: tiết diện khung dây

    W: số vòng dây của khung dây

    Tại vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản:

    1

    M q  = M c  ⇔ B.S.W .I = D.á ⇔ á =

    .B.S.W .I = S .

    I D

    (5.1)

    Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc nhất với dòng điện I chạy qua khung dây.

    +Các đặc tính chung: từ biểu thức (5.1) suy ra cơ cấu chỉ thị từ điện có các đặc tính cơ bản sau:

    – chỉ đo được dòng điện 1 chiều

    -đặc tính thang đo đều

    – độ nhạy là 1 hằng số

    1. sơ đồ mạch đo của toàn bộ quá trình thiết kế dùng mô phỏng protues :

     

    Thuyết minh sơ đồ : mạch đo nhiệt độ dùng nhiệt điện trở được mô phỏng trên protues với nhiệt điện trở là RV1 nằm trong mạch cầu đo điện áp. Nguyên lý hoạt động dựa trên sự lệch áp khi cầu đo mất cân bằng do điện trở tăng theo nhiệt độ.

    Phía sau khối đo là khối khuếch đại đo lường với 3 OA, khuếch đại tín hiệu điện áp lên, tín hiệu điện áp được khuếch đại lên từ 0-10V. Phía sau khối khuếch đại là khối chuyển đổi u sang i dùng để chuyển đổi sang tín hiệu dòng điện, khi điện áp ra từ 0-10V thì dòng điện ra được chuẩn hóa từ 0-20mA . khối so sánh điện áp dùng để lật trạng thái và cảnh báo, khi điện áp ra vượt quá ngưỡng 5V thì khối so sánh sẽ phát tín hiệu cảnh báo quá nhiệt độ.

    Kết luận : quá trình đo lường dùng cảm biến nhiệt độ với mạch khá đơn giản và còn nhiều bất cập, mạch còn khá đơn giản để cơ cấu đo chính xác ta nên kết hợp với vi mạch số, vi xử lý và vi điều khiển để có thể hiển thì trực quan bằng số dễ đọc và quá trình điều khiển cảnh báo có thể dễ dàng hơn . ứng dụng cùng với vi mạch số và vi mạch điều khiển ta có thể dùng cảm biến nhiệt độ ứng dụng vào các mạch như mạch báo cháy tự động, mạch đo nhiệt độ lò nung, điều khiển điều hòa không khí, hay trong các lò ấp trứng, nhà bảo quản lạnh ….

    Trong quá trình làm bài em còn nhiều bất cập và thiếu sót rất mong các thầy cô giáo thông cảm, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình làm bài tập lớn !!!

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]