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剪式升降机受力分析

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发表于 2016-5-4 22:46:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近公司要自制一台升降机,我打算用剪刀式的,但受力分析感觉有问题,希望大虾帮忙解惑。
A点为上支持点,安装滚轮,只受到垂直方向的力。
B点为油缸支点,虚线为油缸轴线的延长线。
C点为两支撑臂的铰接点。
D点为支撑臂与底座的固定点。
其中,FAY,力臂及角度已知,我需要求解BCD点的受力。
① FAY+FBY+FCY+FDY=0                                                      
② FBX+FCX+FDX=0
③ FA*L1+FBX*L2+ FBY*L3+FCX*L4+ FCY*L5=0
④FBY/FBX =tgα导出FBY=FBX*tgα
⑤FCY/FCX=tgβ导出FCY=FCX*tgβ
⑨FDY/FDX=tgβ导出FDY=FDX*tgβ
9 d) O& f, z, F2 @. R' C
我假设所有的力都是正向,但解出方程发现,B点X方向的力竟然是正方向,如果算上Y轴的合力,是与油缸垂直的。这个凭感觉是不对的,难道是方程的问题??
请给为大侠帮忙解答一下,给个思路就行。谢谢!

: P. s! t- l9 g2 Y

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 楼主| 发表于 2016-5-4 22:50:18 | 显示全部楼层
④FBY/FBX =tgα 导出 FBY=FBX*tgα( `# O5 a! r0 N: n" G5 y# v
⑤FCY/FCX=tgβ 导出 FCY=FCX*tgβ0 I1 ~" C* N7 k7 a  A$ E1 @: d
⑨FDY/FDX=tgβ 导出 FDY=FDX*tgβ2 p) v" i. u) t2 U9 h/ n
& g9 D- `6 J4 m! t: |2 E3 Q+ \
不好意思,有乱码。
! x3 {+ ~6 Z6 p8 d+ Z我明天回吧详细的推到过程发过来。求大侠帮忙看看。
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 楼主| 发表于 2016-5-5 09:05:44 | 显示全部楼层
FAY 是载荷对升降机的压力,我还是取方向向上,所以其值是负值。) \0 F9 o1 G/ p/ K$ m% k; m4 M7 a
FBX 是油缸对升降机支撑臂产生的水平推力。
$ w3 C. u  |( b' g- Y) ^' qFBY 是油缸对升降机支撑臂产生的垂直推力。
- w! A  C( p- B  L9 GFCX 是两支撑臂交点的水平分力。1 B8 T6 O+ v" W- g9 B; i) b
FCY 是两支撑臂交点的垂直分力。
' J& B9 x1 Y5 YFDX 是支撑臂与底座交点的水平分力。+ p: c" B: U5 @) _' k
FDY 是支撑臂与底座交点的垂直分力。
! s' ^. ]! f: U/ X' D) g1 \  ]" A$ |! R; l" y5 b6 Q) u5 h; Y8 s+ H) X' I
① FAY+FBY+FCY+FDY=0                                                      
2 o4 ]" ?! K/ i" ~, p: ]2 t② FBX+FCX+FDX=0) \/ f7 N& R9 h/ F% i2 b0 _+ t
③ FA*L1+FBX*L2+ FBY*L3+FCX*L4+ FCY*L5=08 e. }$ V$ Y3 L0 q; p# r

# K) R1 {) }7 y4 o! o间接推导
0 Z8 m. C& h& I) C8 E2 o④FBY/FBX =tgα→FBY=FBX*tgα1 x9 Q( W6 _& o7 \2 j9 ^
⑤FCY/FCX=tgβ→FCY=FCX*tgβ+ y7 n- y" B5 ~
将④⑤式带入③式可得8 c( F4 D" Q7 U+ T9 Q
      FA*L1+FBX*L2+ FBY *L3 +FCX*L4+ FCY  *L5=0' l# X" g$ h! e# l" i
⑥FA*L1+FBX*L2+ FBX*tgα *L3+FCX*L4+ FCX*tgβ *L5=0
& I5 K/ S, V1 M. I
- {1 ^- ]5 O8 u5 L⑦FBX*L2+ FBX*tgα *L3  + FA*L1 = - FCX* (L4  + tgβ *L5 )! L9 Q/ b" z7 d% e1 _
⑦FCX =-  (FBX*L2+ FBX*tgα *L3  + FA*L1 )/((L4  + tgβ *L5 ) )= k* FBX
+ T7 A. _! X0 c- {0 g8 ]! K
3 Z) ?1 H1 Y; j- @  Y! Y# ]将⑦式带入②式得6 ~" X, {! `6 S
⑧FBX + k* FBX +FDX=0
- F- {: k6 [' R6 C) {( y; K2 wFDX  =(-1-k)* FBX
, V0 G2 A2 {! ^3 c' ^6 E将④⑦⑤⑧⑨带入①式可得
  e: t' x* z: v' @% a6 S# lFAY+FBY+FCY+FDY=0     
+ z5 d' k* n3 T3 UFAY+ FBX*tgα + k* FBX *tgβ + (-1-k)* FBX *tgβ =0     0 T" ~& ]# c" c
FAY+ FBX*tgα + k* FBX *tgβ- FBX *tgβ- k * FBX *tgβ=0
' [7 H/ i4 I! S- m/ U2 M7 u+ m2 aFAY+ FBX*tgα- FBX *tgβ=0$ N4 @6 r" D" r
⑩FBX =(FAY )/(tgβ-tgα)' h( `3 Q8 q; K- j; C
tgβ=1.32! Y+ q$ |& ?4 H+ E# N0 _0 B7 l
tgα=1.93
: w& f- a9 i! T4 I- _3 h  d而FAY 也是负值,所有算出FBX是正值,也就是水平向右。按理说油缸的水平推力应该向左啊,一直纠结于此。
" g3 p$ ~9 D( _# j( H! w4 V
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 楼主| 发表于 2016-5-5 09:17:26 | 显示全部楼层
我选择的分析的就是那个画红圈的支撑臂。0 j( E; `$ V9 L4 x! ?

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 楼主| 发表于 2016-5-5 12:49:44 | 显示全部楼层
自己顶下
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发表于 2016-7-13 10:27:35 | 显示全部楼层
FCX应该是正值吧。
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发表于 2019-8-9 10:47:18 | 显示全部楼层
我来挖坟+ c& l0 j0 n3 j/ r$ J$ x  O9 ?
" \/ R9 b+ a& b3 s5 q
因为楼主图中α角的朝向和β角的朝向是不一样的,所以如果假设水平向右为X轴正方向,竖直向上为Y轴正方向+ s6 w% `& d9 Y8 L; ]# p

% N2 V+ @& f% N0 }2 r那么FBY=FBX*tgα的前提是。。。。。FBY的方向是竖直向下的,不然就应该是FBY=-FBX*tgα) G# _# A, |1 v) L" b7 V
4 F/ ?1 n) ?4 |1 Z3 I  l: H6 P

. a9 ]5 k* W3 l8 s; S7 W这样在带入后解出来的 FBX=(FAY )/(tgβ+tgα),也就是正的) }" [2 d6 t$ H0 n9 @7 ?8 N! l
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发表于 2019-8-16 13:49:00 | 显示全部楼层
学习% u, a7 g7 Y2 \; F
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发表于 2024-7-5 17:15:50 | 显示全部楼层
最近也要用到,学习了
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发表于 2024-7-30 11:20:48 | 显示全部楼层
好好学习,天天向上
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