力矩放大器原理 --- 视频

动静之机

% i6 Y1 ]6 m% ?* \  p- {. F
2 l0 K4 h! i" J! I* m3 m; I, c) b这几天看到了个“奇怪”的东东，于是拖到优酷保存。
3 _1 U% N: N5 Z- u' }
3 Q; _  ^* v0 R" w; @0 H0 A+ y& T
1 Q" q/ F3 q0 Y( ~+ F  i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。
+ C& i' d3 K1 R' ]: Y2 j$ X
顺着视频的信息，找到这个地址：
9 X7 w2 }, ^' w2 {, dhttp://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html
& N9 A9 Z6 p. z% I
看到文中有图：
$ a  q  B4 ?& x7 `- U  z$ Z
* v: x: H+ q8 F8 Y! V, K
* u- z5 M, d  P7 C( ]! ]$ y这才猛然想起 @苦菩提 提过类似的问题：

这种动力放大装置的原理是什么？
# ]: T) W1 O1 Q3 y7 f$ rhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132
2 X2 b' p/ g3 A
# @& i2 U" {6 t# D* u顺着 @伏虎降龙 兄弟的指引 ---- 《机械设计实用机构与装置图册》，
6 V" |; ?) x; K$ y$ C6 a找到了原始文档（请自己去寻吧。。。），摘录如下：
% R5 H4 k& U' k$ N& _) y- X
原版
3 r  n0 O& T8 R
  E- {( `" A0 W+ P, }* Z于是豁然开朗了。呵呵。  
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。
0 w0 ^  j& n( \. a# w) W0 F9 e, k
. U; j" Y) o3 O; ]该机构的特性是：
输入端驱动时，感觉不到输出端的负载（举重若轻）。
若输入端不动，输出端无法驱动输入端（类似自锁）。

还记得10年前随动机械装甲的震撼么：
- Y8 F# b! M' w0 u6 O7 k

回头再看这个问题。
& @0 |2 i/ q0 ^) c) ?' X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：
" }& L% h- F5 f



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：
+ l+ X5 ?. b3 m/ B( z
" H. ]' K; U7 f- ^6 N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
! @+ t  a7 ^- A: `: i0 f  C6 T

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分割线

% q' B9 g' ?/ {% H: F0 i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。
$ L/ F+ ~3 i/ T1 K8 K0 ~8 T
; m1 f+ b& e: B* {* g试译如下：
# W1 T: Z! w% V' t& U3 JA capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum
slips until slack is taken up on the free end.
4 q2 \* Z0 v8 x" q( P: y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）。
! n/ c4 R/ @( v( }, V9 h
The force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction
and 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。
* g0 m+ v# W& F3 e; p- c
By connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
output in both directions, plus accurate angular positioning.
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
! N7 v- ~9 G; o& }出以及准确的角度定位。
2 ?# ~# y4 _4 L% h, U4 Y$ i) v! d
When the input shaft is turned clockwise, the input arm takes up the slack on band A,
locking it to its drum.
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。
; n6 B" ~8 s  c6 X; i/ q
Because the load end of locked band A is connected to the output arm, it transmits the CW
motion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.
4 C! @  [& u9 m4 r2 U6 h, `, R" B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。

Band B therefore slacks off and slips on its drum.
& u2 T: e: L3 J4 l/ W' X0 P带B 因而 变得松弛而在滚筒上打滑。

When the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its
own drum.
- N% ]$ h2 L2 d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。

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.
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
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）。
! l4 O; [+ i3 D' l9 ]4 |4 `: @5 c: D) K

mark91189

不錯~謝分享

伏虎降龙

, h1 i0 f% B" _& ~$ E' ]/ `它和电路中三极管中还有一些及其相像的地方，就是
5 B3 W# I2 X, {' h4 W3 ]（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。
$ {- h- H& i5 u0 n) p2 H3 g; A（3）它的机械传动效率和“推挽放大电路”基本相同。
0 ~# V4 t# d' Q. Y1 Q) K( q) d# v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。
, A; O0 J- t" B2 D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
  Y3 f8 f0 d$ b: }4 u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。
4 _" d( T8 }" }$ h, y7 H' o
& Q7 J  [  B! q! b/ \8 A+ ^日晷 --- 水车 --- 机械钟--- 电子钟
, {* w) @: P+ G3 h竹签 --- 计算尺 --- 计算器 --- 计算机
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

1 |6 p  r; S2 |3 p" s& @+ u, G2 A

lbflzcl

lbflzcl 发表于 2014-6-7 22:56
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
: s) g: q6 Z5 E& }0 J* ~

韩健3927

:):)