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楼主: 子子61961

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 2014-1-12 10:10:57 | 显示全部楼层
为题如下:
1. 在F3的作用下,重300kg的横梁变形,则不能用常规方法分析;
2. 在F3的作用下,重300kg的横梁无变形,则就是单纯的向上运动,可以用常规方式分析;
3. 在F3的作用下,并且横梁向上移动20mm,两个气缸的推杆是否缩回?
3. 气缸的缸径是多少?
4. 气缸在当前气压下的推力是多少?
5. M20的性能等级是多少?  气缸的推力是否已经大于M20的屈服强度?
把以上问题搞清楚之后,问题就迎刃而解了。
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 楼主| 发表于 2014-1-12 10:41:43 | 显示全部楼层
dalen_li 发表于 2014-1-12 11:10
为题如下:
1. 在F3的作用下,重300kg的横梁变形,则不能用常规方法分析;
2. 在F3的作用下,重300kg的横 ...

为题如下:
1. 在F3的作用下,重300kg的横梁变形,则不能用常规方法分析;
=>横梁材质较强,按照不变形来处理。
2. 在F3的作用下,重300kg的横梁无变形,则就是单纯的向上运动,可以用常规方式分析;
=》按照常规来分析就可以。
3. 在F3的作用下,并且横梁向上移动20mm,两个气缸的推杆是否缩回?
=》气缸的推杆缩回。
3. 气缸的缸径是多少?
=》缸径大约是250左右,暂时不考虑,为了简化问题,认为F1为恒定。
4. 气缸在当前气压下的推力是多少?
=》气压大约为0.4MPa,一个气缸的推力大约2吨,为了简化问题,认为气压恒定。
5. M20的性能等级是多少?  气缸的推力是否已经大于M20的屈服强度?
=》12.9。  螺栓的事儿暂时可以不考虑,这个帖子主要是为了练习受力分析。
把以上问题搞清楚之后,问题就迎刃而解了。

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楼主思路还是蛮清晰的,佩服。  发表于 2014-1-12 11:07
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发表于 2014-1-12 11:08:11 | 显示全部楼层
我认为两个气缸受到横梁的力是不相等的,但是气缸输出力却设为相等,那么结果是两个气缸一个将被完全压缩,另一个不会被压缩
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发表于 2014-1-12 11:17:25 | 显示全部楼层
看来横梁的变形很大的呀,导致那个螺钉会断。那是不是可以计算出来,F3=F1+F2
过来听课,不知道是不是这样的!

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嗯,杆会倾斜。  发表于 2014-1-13 00:00
有一边会跳起来的吧,是不呢?  发表于 2014-1-12 14:35
横梁用的材料较强,加之截面较大,所以认为是没有变形的。单纯从力的大小来看,F3=F1+F2没有任何问题,图中没有F2,或者说F2与F1相等。问题是F3的位置偏心之后,还如何保持平衡。  发表于 2014-1-12 11:49
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发表于 2014-1-12 11:38:52 | 显示全部楼层
前辈,看起来这个题挺简单,不知道是不是自己考虑麻烦了:
1.左右两个F1和F2均为气缸出力,根据前辈上面的叙述,应该是恒力。
2.在F3作用往上时,因为F1 F2均为恒力,所以按图中,应该是左侧先离开底部支撑。
3.当左侧的支撑力为零时,可以根据材力,计算横杆在F3的挠度,以及在左、右端面的转角。
4.如果左、右端面转角范围超过2mm的间隙,和挡板就会接触,挡板就会受力。
5.那么接下去的计算就复杂了。。。

所以,我觉得如果F1、F2为恒力,再加上两侧间隙较小,比较难实现整根横杆上升20mm的要求

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谢谢回复,横杆左右端面的转角,不会很大的。抱歉没有说清楚,此题不涉及材料力学,实际上只是基础力学的问题。  发表于 2014-1-12 11:52
我的想法就是,计算时,要随时检查两端面是否与挡板接触,如果接触,材力就没办法算了  发表于 2014-1-12 11:42
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 楼主| 发表于 2014-1-12 11:42:39 | 显示全部楼层
ljm7219486 发表于 2014-1-12 12:08
我认为两个气缸受到横梁的力是不相等的,但是气缸输出力却设为相等,那么结果是两个气缸一个将被完全压缩, ...

谢谢您的认真考虑。气缸受到的力,与气缸给横梁的力互为反作用力。
而气缸给横梁的力,单纯地来看,取决于气压乘以活塞受压面积。
两个气缸通过管路连通,则气压相等,活塞也一样,所以气缸发出去的力是相等的。
所以横梁受到的气缸的力,也是相等的。
这也是问题的关键,上面两个相等的力,下面一个偏心的力,怎样才能达到平衡。

另外您说得一个压缩另一个未被压缩,也是一个不错的hint,谢谢。
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发表于 2014-1-12 12:07:19 | 显示全部楼层
请大侠明确下横梁下方的两个支撑,浮动的方式怎样?
梁应该是有翻转,梁两端距离侧板只有2mm,会顶在侧板上,目测图上的尺寸断掉的螺栓应该是左下角的




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您的分析和我出题时分析的是一样的,直到看了19楼我才知道我错在哪里。再考虑考虑,这题居然比我预想的还要有趣。  发表于 2014-1-13 00:02
那就没有问题了,横杆转动左侧翘起来,不考虑摩擦力等横杆对两边侧板的力相等的。看图上左下角受力点距离螺栓要比右侧近得多,左下角螺栓所受拉力要比右下角大得多,且两侧螺栓所受剪力是相同的,所以断左下角螺栓。  发表于 2014-1-12 18:33
所谓浮动,就是只接触而没有连接。 阁下分析得非常正确,确实是这个样子。  发表于 2014-1-12 12:52

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逍遥处士 + 1 :)

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发表于 2014-1-12 13:28:44 | 显示全部楼层
这个好像翘翘板,偏心一顶不是左边就翘起来了吗。
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发表于 2014-1-12 13:51:11 | 显示全部楼层
我同意10楼的。


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请教这是什么软件。  发表于 2014-5-9 16:12

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看海的小羽 + 1 热心助人,专业精湛!
子子61961 + 1 热心助人,专业精湛! 非常感谢!

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发表于 2014-1-12 14:20:20 | 显示全部楼层
我的分析如下:浮动梁不作为分析对象,上支撑梁和下支撑梁各自分析
各自列力矩及力平衡方程;我的计算结果是左下连接处受力1.35F1,右下0.35F1,左上右上各为F1.
由此结果推断应是左下螺栓断裂。
还请大侠指教,谢谢

补充内容 (2014-1-12 20:36):
输入错误,应该是1.65F1左下处受力

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谢谢回复。不过和我的计算结果不太一样,不知是否方便画个简图啥的。另外主要这题要求的是对杆进行受力分析,而不是螺栓,求螺栓的力还缺条件。  发表于 2014-1-13 00:04
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