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[求助] 摇杆机构功率计算

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发表于 2010-12-23 13:24:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京

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本帖最后由 hqqhqq 于 2010-12-24 12:09 编辑
: y0 \1 V( J; r
* Q  [# g( }4 B2 G" W如图所示,由电动推杆推动连杆1运动,再带动杆2旋转,电池板与杆2垂直,于是也跟着旋转.角度可从+45到-45。一共16排,每排4个铰接1支点。一个推杆,位于中心。
- V! U0 ?( Z5 y# H8 {$ }$ t已知风载荷始终与电池板垂直(正反皆有可能)大小为0.6KN/㎡,电池板自重0.12KN/㎡,铰接1处用尼龙6的轴承,摩擦系数0.25(还没查到准确值),铰接2、3、4处0.35(都是销钉,45#钢)。; k; K5 M( v- ~0 k- n) ~  S
现在选推杆的推力和功率。图中按推杆正在推动考虑,即电池板顺时针转动,铰接1处弯矩为零,则(F1-f2-f3-f4)*H-G*L-f1*R=0,(电池板中心在倾斜时与铰接1不重合,F2大部分被挨着推杆的两排承受了,所以就忽略了),4 M9 f+ L) H: `; V% P3 K
问题1:f2\f3\f4是不是各等于0.25F1,0.35F,0.35F?
( i* G( J- n- ^$ H, N6 ?/ E问题2,公式对吗,这儿应该考虑f2\f3\f4吗?还是不减f2\f3\f4,算出F后乘以1.3或是1.2的系数。. R1 @9 Y- M. z  i+ }- l2 f
解决此问题后就可求出F1,进而得出匀速运动时的功率。
9 g9 a9 }- z+ u% ^接下来算启动功率,我们知道有两个公式可以用,1、F=ma,2、P=J*n*n/91200/t,
7 ~/ M5 }9 s: P4 x问题3,对第一个公式m该怎么取呢?且F是减去摩擦力以后的力,此时的摩擦力该取哪几个,第二个公式的转动惯量也要用到m,且没有考虑摩擦力的影响,又不能加入风力,算出来能算电机功率吗?: g4 v) d" B. ~' Y6 H- {! k
问题4,如果将电动推杆换成减速电机,机构做成双摇杆(电机轴上固定摇杆),算法是不是差不多,输出扭矩克服摩擦力矩即可,跟选择推杆那种形式比较好,场地没限制。都是在户外使用,全国各地都可能用到,高低温、风沙,基本没有维护,所以没用齿轮齿条的。轴承用的尼龙的。
) P$ `* ]6 J/ o7 V3 C谢谢各位能帮助解决一下,因为一直做的是静态钢结构,对运动学不是太懂。谢谢。
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发表于 2010-12-23 23:49:56 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
如果你电机不带减速器的话好像方向不对。* }, `  v7 g' m4 n6 b+ k
如果带蜗轮蜗杆减速器方向就对了,而且还能自锁。3 b) e2 t7 J+ u- @4 Y7 p

. z/ O7 d- _" f问题一和问题二,公式不对,f1,f2,f3,f4不可能都和H相乘,(没看到你的H是哪里的距离),整个想法就不对,要一个连杆一个连杆的计算
7 b! F8 f$ \; a) U0 w1 L问题三,你也可以用扭矩等于惯性矩乘以角加速度算
- a; T& D( a7 `" d- r# r问题四,不能做成双摇杆,普通电机定位不准。
 楼主| 发表于 2010-12-24 12:10:43 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
本帖最后由 hqqhqq 于 2010-12-24 12:24 编辑
4 y* R+ n. f1 E# I( s2 }+ b$ X3 u- E( T/ R/ }5 v* _
2# unimont - P' S6 r  l" M9 t% f4 }" e/ J5 ?7 g. V
不好意思,漏传了,您看图77.
' p  Y4 C7 }7 q# m/ N4 O/ \3 N& C1 i问题三,求出扭矩怎么用?用的就是蜗轮蜗杆的电动推杆,把输出扭矩转化成推力?扭矩/丝杠半径是不是就是推力了,自锁的蜗轮蜗杆效率不大于0.5,所以功率得用推力*速度*2.是不是这样?
发表于 2010-12-25 00:33:14 | 显示全部楼层 来自: 中国广东惠州
一、从楼主所绘制的结构模型来看,相当于一个滑块摇杆(后面是多个平行四边形)机构,原理上没有问题;
0 H6 |, ~. n1 q& L- r9 m8 D9 o二、风载为0.6KN/㎡时,属于11级台风,风速可达31m/s,对建筑物具摧毁作用,虽不知具体尺寸,但从% _+ e% R, B6 c; l! j& H1 f% I
图中的比例来看,无论是强度、稳定性还是长细比,恐怕都很难满足要求;
0 T9 s  W) _4 b. m三、电池板在不垂直于风速的情况下时,16排所产生的强大力矩均需 刚性连杆1 去平衡,进而 力传递至电动推杆;因此,计算时,应按风载与电池板某夹角,刚性连杆1 产生的最大值 去计算。% [! H# Y+ P% [5 Z- [4 o- _
四、推算其中一块电池板的【自重】 所需求的 【电动推杆出力】,将其乗以16;并附加各个环节的摩擦力,
0 I2 l7 [+ W4 B7 h/ _; Q4 g+ V7 k最终得到电动推杆的【最大推力】,进而根据该系统所要求的速度,求出功率。& g' q8 R  H' z/ ^# J
五、根据以上功率,除以机械效率,再除以使用效率(如0.8),即可得; $ v$ G% }( A1 _$ M- ?. W; \8 D, u7 a  o
六、由于本设备长期使用于户外,考虑异常的因素(如腐蚀、生锈、磨损等),电机须酌情考虑储备功率问题;& x+ {3 I2 w5 f% D
七、电机最好加防护盖,且防护等级至少IP55。
; W0 T' B3 E* L( ^最后,针对该类型的结构,初次选型计算不可能十分准确,因为,加工误差、安装不平行以及结构不够稳定等' J6 p9 d  }6 o: r
都会在消耗系统功率,因此,建议工程使用过程中,如果有条件,须测量电机的实际工作电流,进而推算实际( d1 T" r& O" J0 U" v6 c9 u/ w% k
消耗的功率,以作为下次计算时的修正系数。
9 j1 ]# R" K) d
% K$ ?6 O7 F( j9 M9 {6 w以上个人拙见,仅供参考

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 楼主| 发表于 2010-12-28 16:04:53 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
4# xiaoqh119
) {! X0 L( r8 ~( V% ]谢谢,不过我的截图可能不太清楚,每排电池板下面都有柱支撑着,无需电动推杆去顶着,推杆要克服的仅是风力产生的摩擦力。结构强刚稳上富裕还是挺大的(不旋转的我做过很多了)。
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