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本帖最后由 zerowing 于 2015-11-29 18:26 编辑
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$ c0 Y+ \! T5 b @8 Z* m' |唉,看来某人是写不动了。俺不想多评价,但看到那句曲柄惯性力无用,俺就知道是个什么水平了。没事儿,你不写,我写!俺还可以告诉你,写得有据可查。算了,归正题吧。6 m2 h" z& e) z' _/ T- ~" s
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我其实挺纳闷的,求解位移曲线就求吧。你愿用什么用什么,非一边边强调用矢量。意思非矢量算不对?
% f" |6 y+ F/ O2 r9 S* I来吧,先算位移,速度,加速度。
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基本字母表示的意思都已经在图中了。哪位有不解可以问。字不好看,凑合下。第一张图是以负载为标准计算曲柄环节需求的。因此主动力可以认为是F。其中,F是连杆滑块限位合力,F=Fg-Fj。Fj是滑块部分变速运动的加速力,也就是所谓的m*a(不单是滑块自己),Fg是负载力。说明一点。一个系统受力分析,最忌讳把虚拟力画在上面。所谓,虚拟,是不存在的力。而虚拟力一定存在一个和其等大反向的加速力,这个力是实际存在的。受力分析画的是这个。同样的应用,在曲柄位置处,我画出了向心力Fr,而不是曲柄惯性力。 b5 \& e8 u& d, s* F
: `3 G3 q! Z3 O3 L第二张图,是以电机驱动为标准,计算输出扭矩所能提供给连杆的力的情况。这里其实有一个很细节的部分。电机是否能够衡扭矩,是否能够衡功率,切向力FT是否一直存在、等大。这个先不展开。先计算现有的。* k( s, g& M( D& b/ Q
第一张图左上角已经写了位移、速度、加速度的计算过程,不重复了。直接得结果。# T, F1 Q5 u2 u
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1 G7 Y$ s& K3 ^说明一点,m1,m2是什么。当我们认为连杆有质量的时候。分析这个机构就需要将连杆的质量分质点当量化。这是一种非常有效简洁的手段。m1是靠近滑块端的当量质量,m2是曲柄端的。m1*l1=m2*l2。式子中,m0是滑块质量,mr是曲柄质量。mj是滑块部分的总当量质量,mr是曲柄端的总当量质量。$ G) v. P( {( N) J
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1 N8 J, f- ]2 { v继续,我们设定一组参数,来看看最终的情况。这里要说明,最终的结果会根据你的数据不同而不同。不同的负载,不同的四连杆参数,不同的质量,角速度等。有兴趣的大侠可以自己尝试。% h. r2 p' Z) n! j0 F9 u
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连杆力需求曲线
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切向力需求曲线" x) ~( e" e( e- q _& q
, d# _) Y" L( W1 K* Z6 Q径向力曲线。这里插一嘴,通过改变负载等参数,下图不一定都为负值情况。
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从整个分析中,肯以看到,所谓的倍力,其根本原因是曲柄惯性能的作用。这也是很多曲滑机构中大量使用飞轮的原因。比如高速冲裁机等等。由于飞轮的存在,使得我们在实际使用中可以选择小型号的电机,就可以完成对冲击能量要求很大的工作。我们可以通过间歇的方式,使用小功率的电机去回补飞轮损失的能量,为下一次耗能准备。
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想了想,补充一句:文中的数据都是随手给的。不一定合理,不能反应实际的变化情况。出图的目的只是表明函数的连续性和极值性。有大侠愿意提供参数的,我可以根据参数修正出来。+ V9 j/ u3 k$ i( x2 n( H
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2015年11月29日修订:认真思考了下又,觉得关于曲柄惯量的部分如此叙述并不好。最后一部分的恒定切向力的描述也不好。于是予以删除。具体更新到总结中。! b' e* c: @5 j& j: h
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