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遇到一个大横杆的计算题。(第5页有图有真相)

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发表于 2014-1-11 21:51:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 子子61961 于 2014-1-13 21:15 编辑

前段时间客户的设备出了点问题,去现场处理了一下。
回来后总觉得有些问题没有弄清楚,今天琢磨了一下才有了点眉目。
放在这里大家也看一下吧,有兴趣的可以帮忙分析一下。



SKO.JPG



结构如图所示。有一根水平放置的大横杆,水平方向2000mm长,竖直方向200mm高,前后方向100mm。
大横杆的左右两端都有竖直的档板挡住,大横杆的左右侧面距离档板均为2mm。
大横杆的左右两端,上面各有一个气缸,气缸向下伸出顶杆,向下压大横杆,向下压的力为F1恒定。
(出题后补充:)两端气缸向下的力,均为F1相等,图中没有写错。图中没有F2。
(出题后补充:)大横杆只是一根光杆,和下面和上面都没有固定的连接,都是浮动的接触连接。
(出题后补充:)大横杆认为是刚体,不考虑挠度,不考虑其微小变形问题。
大横杆下面,有一个力向上顶,如果这个力在横杆的正中间,那么没什么问题,顶起后受力分析很简单。

问题是,下面的力,在偏离中心300mm的地方向上顶,顶上去20mm,
求这时候顶起来之后的受力状况,受哪几个力,力的方向,力的大小。
因为F1很大为几吨,所以大横杆的重量300kg为了简便暂时可以忽略不计。

未登录论坛或是手机上网的朋友有可能看不到图片,可以根据上面的文字描述考虑一下。
看看大家的分析,然后过两天把自己的计算写上来。
就因为这个大横杆的问题,一根螺栓断了,M20的。过两天准备把断螺栓的照片贴上来。
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讲解及图片贴在第5页第41楼,敬请移步。
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=348521&extra=&page=5

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发表于 2014-1-11 21:54:34 | 显示全部楼层
好像,就是普通的材料力学计算题

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嗯,后来想想应该不太难,但是当时在现场忙忙碌碌地,就没想太明白,只做了应急处理。  发表于 2014-1-11 21:59
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发表于 2014-1-11 22:20:24 | 显示全部楼层
大侠,能将锁紧螺钉的位置叙述下吗 谢谢您

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谢谢回帖。作图了,放在6楼了。  发表于 2014-1-11 22:47
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发表于 2014-1-11 22:33:04 | 显示全部楼层
顶起后横杆变形吗?

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横杆不变形。  发表于 2014-1-11 22:37
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发表于 2014-1-11 22:34:36 | 显示全部楼层
如果变形的话是不是先算出挠度来啊。

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大侠,不计算挠度,其实就是简单的力学分析,回忆一下,好像高三物理里面讲过。  发表于 2014-1-11 22:37
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 楼主| 发表于 2014-1-11 22:45:34 | 显示全部楼层
houbaomin0620 发表于 2014-1-11 23:20
大侠,能将锁紧螺钉的位置叙述下吗 谢谢您


好吧,又做了一个示意图,表示螺钉的位置。

kabusyu02.JPG

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具体情况可以参考第41楼。  发表于 2014-1-13 20:16
能把横梁及其周围零部件的实物照片一起发上来吗?  发表于 2014-1-13 12:07
谢谢大侠回复,学生试试做下看!  发表于 2014-1-12 10:11
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发表于 2014-1-11 23:16:27 | 显示全部楼层
向上平移20mm,两边墙壁不碍事,,因此F3=F2+F1,F1=F2*1200/600.
难道不是这么简单吗?
   打横杆计算.jpg

打横杆计算.jpg
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 楼主| 发表于 2014-1-11 23:42:24 | 显示全部楼层
454141017 发表于 2014-1-12 00:16
向上平移20mm,两边墙壁不碍事,,因此F3=F2+F1,F1=F2*1200/600.难道不是这么简单吗?

谢谢您的认真作图及回帖。
正如您所计算的样子,如果 F1 等于 2倍F2,事情确实简单了。
问题是实际上两端气缸向下的力是相等的,都为F1。这时就稍微有点麻烦了。需要多一点考虑。

点评

可以平衡的,横杆左端会翘起,右边还有个支撑力  发表于 2014-1-19 08:23
明白chenqibin大侠的意思了,现在问题就是,两个气缸的力相等,并且实际上达到了平衡状态,需要分析是怎么回事儿。  发表于 2014-1-12 10:44
chenqibin大侠为啥说不能相等,是考虑到气体压缩后压缩量不同所以压力不同的问题么,这一点我们的考虑是将两个气缸连通起来,这样即使压缩量不同,内部空气压力也是一样的。  发表于 2014-1-12 10:29
按照这种情况,两个气缸的力不可能相等的,否则无法达到平衡状态。  发表于 2014-1-12 08:18
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发表于 2014-1-11 23:54:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 张聋子 于 2014-1-11 23:58 编辑

偏载?反向也相同,先留着位置看图片。
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发表于 2014-1-12 01:53:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 zerowing 于 2014-1-12 01:54 编辑

估计大侠的横梁是偏了,两侧螺钉是被顶断的。断的螺栓位置估计是右下那根。
估计不用等到顶起200mm了。具体算要看看大侠两侧的支撑和压力缸同横梁的连接方式是刚性的还是浮动的了。要看两侧挡板的截面惯性矩了。
不知道我猜对没有。
如果对了,我就继续沿这个路子写写反计算。如果错了,我就在这当学生听讲了。

点评

恩,你第一次回复的时候我就看到了。不用这么正式。我在重建下模型,哈哈。  发表于 2014-1-12 15:03
来吧,俺承认,看了19楼羊角山大侠的认真回帖,俺重新审视了这个问题。发现题目里,应该是右边的螺栓先断。题目是一个简化版,实物与其略有出入,实物是左边断了。zero大侠了不起。  发表于 2014-1-12 14:56
呵呵,大侠,我上面已经写了,螺栓是被顶断的。意思就是横梁倾斜,导致整体长度增加。子子大侠说不考虑挠弯,所以就成了最简单的三角关系。然后按照图中的距离分布,才有认为是右下螺栓的想法。  发表于 2014-1-12 12:55
因为没具体算,所以只能确定是上面的先断,应该是左边的可能性大一点,不好意思,刚刚在底下写错了。我觉得在作用的时候,横杆和挡板应该是有接触了。  发表于 2014-1-12 11:46
呵呵,茉莉说说你的见解呗  发表于 2014-1-12 11:41
大侠,我倒是觉得应该是右上角那根螺栓先断。  发表于 2014-1-12 11:23
Best Regards.  发表于 2014-1-12 10:30
恩,浮动连接的话,两侧弓起长度就能得到平衡了,我就沿着这个算算看。还望大侠指教。  发表于 2014-1-12 09:41
受大侠提醒,俺把浮动连接的条件加到主题里了。  发表于 2014-1-12 09:36
嗯,你说得很对,两侧螺钉确实是被顶断了,不是右下,不过不重要了,重要的是受力分析。横梁就是一个光杆,和周围的东西全部是浮动连接,没有固定,这个条件确实必要。  发表于 2014-1-12 09:34
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