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本帖最后由 zerowing 于 2015-11-29 18:26 编辑
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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。' N2 [" [. T! ~: a; f# `* p6 P- G0 E
* h% ~# H6 B$ \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?1 }' G) }. n9 _* K* B' x' `2 O
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。
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5 c5 l, o- q8 H: d5 B U% f# | `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。
0 p5 f1 K/ V- u$ q& b' e9 C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。
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& [0 j' d! ~- K6 L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。
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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。& ^% y9 \1 E4 I) k, H
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) w# I% B/ v# c. m& I连杆力需求曲线
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- }0 B' o; O. m4 W" a切向力需求曲线& n6 Z* l9 F |# S/ b% N" X
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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。 a+ b, u* u% B2 F
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0 L0 Y( X( q8 W% O5 \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。& V1 ~0 o8 d/ ^ J7 D" }; Q3 a+ m, t
@* ?4 x6 V/ h+ r4 q% f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。3 u4 v* Y4 I4 j1 U/ s" S% o
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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。
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