例如,有如下图的一个连杆机构:蓝色的是两个连杆,左侧连杆与固定支架(未画出,假设是原点)铰接,粉色的是主动件,由气缸推动。右侧棕色的是一执行机构,由灰色的直线导轨导向。假设在图示状态要提供100牛的挤压力,需要用多大的气缸?
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也许受力分析并不复杂,下面我们用虚位移原理求解。2 r: u2 n. C0 y% L* N& n
测量主动件和从动件与固定支架的距离,如下图:
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3 C+ N+ K5 i# Z& S. Q. y: `再给主动件一个0.1mm的推进量,观察从动件的移动:
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" ?. C3 ~. @4 X2 M% L可以看出,从动件移动了125.11-124.94=0.17mm! z+ y n$ ~# F% ?
假设气缸推力为F,列虚功平衡方程为:* P) n# \, I6 Y ~
F*0.1=100*0.17,,则气缸推力为170N.再根据样本就可以算出气缸的推力了。
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' v7 j" g; P0 d6 |9 L, h& _$ i作为优化,这个机构可能是用其死点位置作为夹紧、压紧、保持等功用,能够自锁。例如肘夹等。那么压紧需要多大的力呢?可以将连杆推至接近死点的位置,计算一下。
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