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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
6 P. V" C' e& X/ T8 }2 v% l  K7 E4 T9 I5 Z! G( \7 L8 J* I
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。
! h2 q( n; Y! }' U0 b: Y( C$ B8 M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)。8 H( P( P* z6 P. O7 {5 e6 t! i
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),; J/ \9 H/ X' R6 z1 T  }
问题1:f2\f3\f4是不是各等于0.25F1,0.35F,0.35F?& w$ ]  T$ L, u" Q% l* \( [& }. k' 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。
) `1 i5 F' r* V" m) r% y& H解决此问题后就可求出F1,进而得出匀速运动时的功率。8 ]; @2 \* F4 _: g. ]) o3 \4 `" L2 W
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,0 |" ~3 ?. ^( l" f
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?
# {5 u' D1 [! p# l6 u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。
- n: S+ C( B" n  q5 \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。. [% H0 |' {4 H5 i2 p4 o" P
如果带蜗轮蜗杆减速器方向就对了,而且还能自锁。
% Z% L' ]* G+ e9 x6 O
5 @  y+ |0 o; i+ J( E# K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
: x8 }6 @8 z- S* o8 W+ x: G8 j问题三,你也可以用扭矩等于惯性矩乘以角加速度算
3 {/ @9 p; g" {" s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
6 C! O8 b% B, @1 g2 Z
4 x7 o8 c. ~3 P# _! v1 ^! D2# unimont 1 w% R0 X6 Q1 q- p2 F' @) i
不好意思,漏传了,您看图77.. i6 r" m& @1 L, V$ l! R
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;
2 e- M$ f* G7 q7 ?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
1 a6 a( b) K# r* G% Y" Z" J5 w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;. i5 V5 o; \, E; f9 c8 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。
1 E7 w7 p$ b6 I3 Q, }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,6 Q% R% |1 f! S+ z4 L
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。
9 X+ `4 j7 ^2 E; i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;
( C  J& w, A: T* a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;
9 m5 ~/ {( q( l; t" Z8 g七、电机最好加防护盖,且防护等级至少IP55。- N' M6 f/ K( r; y6 f
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
: w' ^" q2 K; ~, w2 e8 Q. 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
- W7 A0 c" I6 x6 j1 L消耗的功率,以作为下次计算时的修正系数。# g4 S3 l- T$ k

5 P, n5 |( |& a/ Q# U8 Y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
  |# P1 h% N/ X9 X3 M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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