中國機械社區標題: 最近對化學樣品表征裝置改進，各種困難 [打印本頁]
作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-2 15:57:34     標題: 最近對化學樣品表征裝置改進，各種困難

哪位大神能指導下小弟，本人學化學的，最近對化學樣品表征裝置改進，各種困難




大神你好！這個是我用Pro/e三腳貓功夫弄的一個圖，可以勉強看看大致的意思，放上來的是需要解決問題的部分，黃色的是兩個彈簧，彈簧左右和上邊的是不銹鋼固定架，彈簧下面的是一個平面，還有化學樣品，現在我想用一個壓力給進的裝置使彈簧收縮，然后給下面的樣品一定的壓力，首先想到的是是在彈簧上面的那個灰色不銹鋼板上打個孔，用螺母和螺桿螺旋給力，但是考慮到螺旋給力有剪切力，對我們的樣品會有很大的破壞，想用平緩的垂直向下的力使彈簧形變從而給力，用彈簧的形變來計算樣品受到的壓力，從而對樣品進行電化學表征，請大神幫我想想，提提建議，是不是有這樣一種簡單的機械結構能安上去，可以平緩的垂直給力。（這個裝置比較小，上面鋼板的大小是120mmX40mm，算是很小的裝置了）望大神救救我！！！萬分感謝


圖片附件: [部分裝置圖] 部分圖.jpg (2012-7-2 15:47:54, 8.01 KB) / 下載次數 0
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作者: 子子61961    時間: 2012-7-3 00:10:38

以前有一種醫用輸液夾，是上面帶螺旋，下面帶壓片的，不知道是否符合樓主的要求。
簡圖如下，用excel畫的，見笑。





圖片附件: trg.JPG (2012-7-3 00:09:33, 14.91 KB) / 下載次數 2
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作者: luxiang821    時間: 2012-7-3 09:45:50

看樓主的描述我有兩點不解
1、你說樣品怕剪切力，在你用螺桿驅動的板上面加兩個導柱就沒剪切力了。莫非你想用僅與螺桿相連的板壓嗎？
2、用彈簧力確定壓力，需知彈簧壓力變化是一個曲線而且跟你用的彈簧的制作有很大關系，這個力不好確定吧
為什么不用壓力傳感器呢，如果用氣缸驅動可以直接通過連在氣路里的壓力傳感器知道壓力啊。
按樓主的意思實現垂直給力方法有很多，不止螺桿一種。比如凸輪、平行四桿機構。要不直接用氣缸之類的輸出。 作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-3 10:39:14


謝謝你哈，讓我想起了我們化學實驗中的一種差不多的夾子，非常感謝，我去實驗室找找，看看能不能用！
作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-3 10:54:03


灰常感謝專業人士的回答，讓我這個化學生很激動啊！針對你的回復我我想解釋下：
1，剪切力問題，其實之前有一個不太成熟不太好的裝置，加壓方式我是沿用之前，是用螺桿和螺帽，讓螺桿的螺旋向下來直接壓彈簧，而不是像一樓好心朋友給出的那個用有導柱的板壓，所以螺桿螺旋肯定對彈簧然后下面的樣品有螺旋作用，這個我覺得需要改進，像你說的方式應該就沒有剪切力了。（其實之前我想到的是定制一個小的升降臺來實現給力，最后被導師斃了！執意要用螺桿，我很是傷心！！！）
2.壓力的測定問題，因為我們測樣品的裝置是在高溫下（180-200度）進行的，所以一般的傳感器是不行的，之前有找一個進口的傳感器，很小而且耐高溫，但是輸出還有數顯什么的裝置一大推，而且要2萬的價格，我們這個本科創新項目吃不消的！畢竟我們的目的是改進這個測試裝置，讓它更好用，更小巧，理想化的是能找到耐高溫的簡單一點的數顯壓力傳感器，你說的垂直給力的方式因為不是搞這個專業的，不是很懂，我查查再交流哈，不介意的話加個扣扣好友，希望能更好的交流，709728309！
作者: luxiang821    時間: 2012-7-3 11:32:28

樓主這么稱呼我太不好意思了，社區里這么多大俠在那我哪敢稱專業。
壓力測試的問題，我想知道你這個裝置是放置的環境在高溫下還是，僅僅是樣品加壓工作區域處于高溫。
如果是后者就簡單些，只要壓力傳感器布置在能接受力又沒有熱傳遞的位置就好了。
如果是前者就比較麻煩了，我想解決方案還是盡量把壓力傳感器引出到常溫環境比較好。要用耐高溫壓力傳感器不經濟。
如果整個裝置處于高溫環境，高溫就不只對壓力傳感器有影響，裝置的動力源也有影響啊。如果用電機電子元件也不行，氣動的更受不了啊。 作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-3 11:41:28


灰常不幸的就是我們的表征裝置是要對樣品加壓后整個放到高溫的烘箱里的，然后進行表征，所以一般的壓力傳感器肯定不行的，而且耐高溫的壓力傳感器又太復雜，而且貴，所以我的想法還是用機械加壓方式，然后用模具彈簧來測定壓力大小，這個還是比較理想的，現在唯一一個重要的地方是怎么垂直加壓，因為這個圖不太方便放上來，所以可能表述的不是很清楚，能加我扣扣我把圖發給你幫我看看嗎？
作者: luxiang821    時間: 2012-7-3 11:49:22

我有點明白樓主的意思了。
這個裝置只是把樣品按照要求的壓力夾住放在烘箱里做表征實驗，用彈簧也是可以的。
你可以做一個帶普通壓力傳感器的標定塊（高度和樣品一致）在外面把壓力標定好，當然螺桿部分最好做個標尺，記住位置
然后照這個位置夾緊樣品放進烘箱就好了。
辦公室電腦，上Q不方便見諒啊。 作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-3 13:40:09


謝謝你啊，經過你的指導有點思路了，有不懂的還希望能求你幫助解答！ 作者: 子子61961    時間: 2012-7-4 00:24:46

本帖最后由 子子61961 于 2012-7-4 00:27 編輯

話說回來，你學化學的，能用ProE畫圖，也挺厲害的。我以前也是學化學的，最近才學會SolidWorks。

前面畫的那個小圖，要注意不是用它直接夾物料，而是下面在加兩個彈簧，再加一個墊板兩端連在柱子上的，然后墊板下面再壓住物料。估計你也會想到，只是提醒一下而已。
作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-5 11:11:04


太感謝你了，恩恩，謝謝提醒，昨天畫好了圖給導師看了下，畢竟CAD不是很專業，所以需要修改下圖紙，這幾天修改好了就出去找加工的地方了，學化學的能接觸這種東西其實也挺好，還學了兩個軟件，呵呵 作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-5 22:37:02


luxiang821，我還想請教下你！我的裝置和下面這個圖很相似，螺桿旋轉向下對中間的板進行加壓（當然中間還有個彈簧），但是這個是一個螺旋加壓，那中間那塊板就會有向各個方向動的趨勢，會與兩邊的固定桿有摩擦和其他力的作用，勢必會造成彈簧測得的力與樣品承受的力的不一致（力的傳遞被減弱），這是我不太確定的一個地方，中間板與固定桿的接觸會改變垂直方向上力的完整傳遞嗎？如果會改變，不知道有沒有這樣的機械結構能實現平緩的垂直加壓，那就不用考慮螺旋加壓可能造成的力的損失！一直在糾結這個問題
（不好意思子子61961，借用下你的圖哈 ）


圖片附件: 加壓.JPG (2012-7-5 22:27:36, 14.92 KB) / 下載次數 0
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作者: luxiang821    時間: 2012-7-6 09:29:16


導柱肯定會有摩擦力，調順了不會大。但是我說的方案不是要用壓力傳感器標定壓力后再在相同位置加持樣品嗎，所以即使有摩擦力對你的要求也沒影響啊。標定時你看的是壓力傳感器顯示的壓力，這個壓力達到你的要求就好了。比如說你需要2N的力摩擦，由于導向不順損耗掉1N，你為了使壓力傳感器顯示2N的壓力，再向下旋螺桿，直至壓力傳感器顯示2N記下螺桿位置就OK了。 作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-6 19:31:11


我和導師說了你的想法，導師說其實測得的壓力不用這么準確的，然后我就無語了。。。總感覺應該更精確一點吧，還是先畫圖找廠家生產出來試試看再說，謝謝你了哈！
作者: zhangxiaoming19    時間: 2012-7-6 19:31:41


互相學習~呵呵
作者: 子子61961    時間: 2012-7-7 01:21:48


嚴密來說，會改變，但是非常小。
把你的手，握拳向下，壓住你的皮鞋表面。這時候你對皮鞋的壓力是10牛頓。
這時候用另一只手拿根直尺，豎直著，輕輕地倚著你的拳頭。
這時候你對皮鞋的壓力是多少？

那個固定桿，就相當于直尺。只是輕輕地依偎著中間板，并沒有給中間版多少壓力的。
如果你感覺到有壓力，那就是你心思太重的。

如果中間板快速滑動，則固定桿會有一些滑動摩擦。靜止的話，有間隙的話，基本沒啥問題。
你要是沒間隙，裹的太緊了，那就會有阻力的。太緊的話，你把物料抽走，彈簧都彈不下來，那就是你的問題了。

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