力矩放大器原理 --- 视频

动静之机

- @* Z# C$ T) y
这几天看到了个“奇怪”的东东，于是拖到优酷保存。


, V8 f0 G+ h1 }& R0 @# c视频中显示，输出轮（最后一排）的转速与输入轮（中间一排）一致，然而明显“给力”多了。

顺着视频的信息，找到这个地址：
7 t# D. H; o5 }3 [+ r8 }http://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html

看到文中有图：
7 V' M5 C' p0 {6 M8 ^, d8 _  ~7 b

这才猛然想起 @苦菩提 提过类似的问题：
8 a" I3 z9 Q9 S: F) a! G
: H& t, y  o) ?( h9 q" s) y3 a这种动力放大装置的原理是什么？
9 _! N, B. s% t: O1 j0 v5 khttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132
! q: D) `9 n, L& }
顺着 @伏虎降龙 兄弟的指引 ---- 《机械设计实用机构与装置图册》，
找到了原始文档（请自己去寻吧。。。），摘录如下：
; t5 u: u9 C9 j. h/ x
原版
( r1 K: J$ i# ~7 D* ^
于是豁然开朗了。呵呵。  
7 w* J/ g, H, o, X$ P简而言之，该装置的输入轴通过调节两套摩擦离合器，选择性地将电机的动力输出。
输出的幅度由于离合器的随动，被限制在等于输入轴幅度，是个1:1的随动装置。
6 a' T  |7 @& v5 X+ ^; k2 o  @
该机构的特性是：
$ V8 j4 @+ Z) d. v输入端驱动时，感觉不到输出端的负载（举重若轻）。
6 K6 b1 H" J7 e5 p4 S若输入端不动，输出端无法驱动输入端（类似自锁）。
5 ?& I5 w" ~1 F$ C! E/ Q
还记得10年前随动机械装甲的震撼么：
  q/ t# u( l  G$ Q& B. @0 ^- Q$ |
- B/ H/ b. L/ f9 a' c1 J4 J. d, w
回头再看这个问题。
如果一开始用的是维基百科这样的图示（轴中从间断开），可能就不会这么隐晦了：



+ N* P; d4 ?0 \; j
与伏虎降龙兄弟的感觉一样，这个装置和三极管的“放大作用”如出一辙：

晶体管(三极管)如何放大交流信号,书看的头晕!
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=327973

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分割线
" l  |9 D1 l5 n
第二天补充：
找到了中文版

仔细看了看，翻译得不妥。这可能是 @苦菩提 上来发帖助的原因。

试译如下：
A capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum
slips until slack is taken up on the free end.
8 X/ w: @, O! T% H/ @绞盘车是个简易的机械放大器。绕在电动滚筒上的绳子会打滑，除非在自由端消除松弛（拉紧）。
7 d2 h3 R& C" ^
0 G6 C3 J! G8 C  a+ @. E7 y* kThe force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction
0 b" m; S# F0 V2 S& i- L3 z& r* kand the number of turns of rope.
起重所需的自由端拉紧力取决于摩擦系数和绳子缠绕的圈数。
; Q( H. V. M8 H0 T
2 Q. C* S. U3 a' @3 U# {/ {  DBy connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
output in both directions, plus accurate angular positioning.
% f% `+ Q2 t# J+ i, S0 w/ |通过将（引出点相反的）带A和B与输入轴和输入臂连接，这个机械放大器便能够实现双向输
出以及准确的角度定位。
& ~) q; |9 @- C# f( ~
, \  o# t: C1 }4 tWhen the input shaft is turned clockwise, the input arm takes up the slack on band A,
locking it to its drum.
4 {, Q4 ]. \2 E3 o# ]当输入轴顺时针转动（如图），输入臂开始消除带A的松弛（增大带B的松弛），将带A绑定在鼓面。
; ]% a0 h1 F: x6 ^4 m; x" v- m7 ~
Because the load end of locked band A is connected to the output arm, it transmits the CW
! w# i* Q/ b0 K/ R: e& }  y4 Dmotion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.
由于被绑定的带A的负载端连接在输出臂上，因此顺时针转动的滚筒的动力被传递到了输出轴上。
# J8 K: c* J- V! _% D5 D3 x4 T
Band B therefore slacks off and slips on its drum.
带B 因而 变得松弛而在滚筒上打滑。
3 Z% K5 _9 b4 P
9 D* p( s+ v& OWhen the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its
own drum.
, b1 H+ E( y& ]当输入轴的顺时针运动停止时，带A上的张力消失（恢复松弛），开始在自己的鼓上滑动。
' b8 N+ N$ a4 z+ b$ U
If the output shaft tries to overrun,the output arm will apply tension to band B,
causing it to tighten on the CCW rotating rum and stop the shaft.
4 S3 K; n" d* i9 g/ C4 A1 q若输出轴试图超越（顺时针），输出臂将会为带B提供（额外）张力，使带B绑定在逆时针转动
# @2 x5 N/ P7 ?6 `的鼓上，从而阻止超越而制动（直到放弃超越，当然若超过电机的功率，电机就投降了）。
% x% t5 R! H0 D9 e
" Z/ C0 q- G$ `2 D; T/ l9 @6 T
0 {; d( y, p1 A

mark91189

不錯~謝分享

伏虎降龙

1 R0 c7 F0 V* F
8 Q4 c8 @5 I- s0 s2 k: Q- b5 e它和电路中三极管中还有一些及其相像的地方，就是
; ^7 m$ ]0 ?; I3 [0 k0 B$ k, R) M（1）三极管的电流放大规律是指数规律，而这个机械放大器也是指数放大规律（欧拉公式）。
（2）两个相反的摩擦机构相反速度安装，和模拟电路中的“推挽放大电路”是很相似的。
/ N# O' q3 \5 i; A（3）它的机械传动效率和“推挽放大电路”基本相同。
( G9 k! [$ `' O/ a& s# g4 t这个机构反应速度比液压伺服系统和伺服电机更快强大，在动力性能上完全可以代替伺服电机，最大的缺点是存在磨损，这一点比较令人郁闷。
想用这个机构代替凸轮机构产生高速而复杂的运动规律，但是磨损的问题似乎比较棘手。

伏虎降龙

美国人的那个图有一点不是完善的地方。可以参照推挽放大电路相关成果给它加入负反馈机构，可以防止过负荷和误动作。但是磨损寿命有待考究（应该可以加入磨损补偿机构）。国内很少有发现使用这个东西的例子，不知道还有什么不方便的地方。

希傲

接入点和脱开点时间长了会变化。

lbflzcl

表示没有看懂啊

欧阳绝痕

大侠贴上去的资料哪里有下？

动静之机

伏虎降龙 发表于 2014-6-7 15:50
3 V0 n# K  x3 k9 O$ q美国人的那个图有一点不是完善的地方。可以参照推挽放大电路相关成果给它加入负反馈机构，可以防止过负荷和 ...

俺猜这个东东淡出市场，是数字化时代的必然。
  i# U% Q; E  I  {" n
日晷 --- 水车 --- 机械钟--- 电子钟
8 Q/ |3 w( J- F) t; |竹签 --- 计算尺 --- 计算器 --- 计算机
4 A3 k: Y) u( _# T) p0 X7 Z机械计算机 --- 电子管计算机 --- 晶体管计算机
穿孔纸 --- 磁带 --- 软盘 --- 硬盘
' J0 F1 r& ~/ d4 ?3 S0 ^( w" E

lbflzcl

lbflzcl 发表于 2014-6-7 22:56
) S/ s1 @+ r& x: w表示没有看懂啊

非常感谢楼主的细心，知道我们看不懂英文
6 y0 ?% m( w# ]+ ?0 m$ O0 T

韩健3927

:):)