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標題: 探討：無外部驅動力的升降機構 [打印本頁]

作者: wswker 時間: 2024-5-30 10:44
標題: 探討：無外部驅動力的升降機構
目前做了一款手動夾具，有個升降需求行程80mm，負載25-30Kg變動，不要外部動力，需要快速升降。

目前使用了位置可控氮氣彈簧＋導軌，但是效果不理想，因為理論上初始位置和壓縮位置差0.4倍負載，加上有段懸臂，似乎氮氣彈簧有一定阻尼，要么上升費力，要么下降費力。

想請教下是否還有更優化的方案？

PS 目前在考慮恒力彈簧，效果未知。

作者: 新白娘子砍傳奇 時間: 2024-5-30 11:18
上圖

作者: zhangweikobb 時間: 2024-5-30 11:27
無外部驅動力，還要變負載，這個能解決嗎

作者: 學渣渣 時間: 2024-5-30 12:04
圖來

作者: wswker 時間: 2024-5-30 13:22
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黃色相當于負載

作者: 斯文棒棒 時間: 2024-5-30 13:53
感覺架子的剛性不足，變形較大，可能導致卡滯較大。這種情況還是焊接的結構可能穩一點，型材連接不可靠。

作者: wswker 時間: 2024-5-30 14:40

斯文棒棒發表于 2024-5-30 13:53
感覺架子的剛性不足，變形較大，可能導致卡滯較大。這種情況還是焊接的結構可能穩一點，型材連接不可靠。

負載不大，實物已經做出來了，只能說底座的剛性一般，但是對導軌影響較小，受力點有偏心，實際操作力會大一點

作者: zhaojunxian 時間: 2024-5-30 16:39

wswker 發表于 2024-5-30 13:22
黃色相當于負載

這種懸臂結構很不穩定的，剛性不足盡量避免

作者: DaedraMech 時間: 2024-5-30 17:02
本帖最后由 DaedraMech 于 2024-5-30 18:24 編輯

恒力彈簧+阻尼，各種升降機構里（如顯示器升降）很成熟的方案了；

還可以用比較長的氣彈簧，橫向斜置，其推力沿豎直方向分量按三角函數規律變化，只要升降行程內氣彈簧的擺角足夠小，其推力的豎直分量可以看作近似不變；

如果搞不到足夠大的恒力彈簧或足夠長的氣彈簧，也可以這樣做：
取用普通彈簧一端固定，一端在滑槽中滑動，并拉動一根滑桿升降。
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所謂“無外部驅動力”，可以重述為“系統總機械能不變”，這一機構中可以理想地認為只有彈性勢能和重力勢能，二者相互轉化，任意時刻變化量代數和為零。
據此可列微分方程，求解出滑槽曲線其實是圓弧：
(, 下載次數: 80)
一般滑槽不易加工、裝配和維護，可以設計連桿機構近似擬合這一軌跡。

作者: hmhnh 時間: 2024-5-31 08:50
做個配重，兩端重量一樣，形成一個平衡體，像天平，微小的動力就能驅動一端上下。停再設置個小的彈力機構就行了，釋放移動，停，側壓形成摩擦阻尼定位

作者: 學渣渣 時間: 2024-5-31 09:42

hmhnh 發表于 2024-5-31 08:50
做個配重，兩端重量一樣，形成一個平衡體，像天平，微小的動力就能驅動一端上下。停再設置個小的彈力機構就 ...

要么配重，要么恒力彈簧。

作者: cdhcn 時間: 2024-5-31 10:40
我也覺得這個懸臂的問題比較大，加對稱配重可能解決問題。

作者: 樵耕漁讀 時間: 2024-5-31 11:39
80mm升降行程不大，為何不考慮機械傳動，例如渦輪蝸桿手去動揺或者省力杠桿手動去扳

作者: 喂我袋鹽 時間: 2024-5-31 12:13

樵耕漁讀發表于 2024-5-31 11:39
80mm升降行程不大，為何不考慮機械傳動，例如渦輪蝸桿手去動揺或者省力杠桿手動去扳

大概因為正常人只有兩只手吧

作者: 大白小白 時間: 2024-5-31 12:25

wswker 發表于 2024-5-30 13:22
黃色相當于負載

黃色負載垂直上下？降低人工的出力強度？

作者: 599142655 時間: 2024-5-31 12:45
用兩個平行連桿代替導軌應該好一些，至少不會卡。

作者: 寰宇無人 時間: 2024-5-31 13:47

DaedraMech 發表于 2024-5-30 17:02
恒力彈簧+阻尼，各種升降機構里（如顯示器升降）很成熟的方案了；

還可以用比較長的氣彈簧，橫向斜置， ...

數學功底厲害，最后一句，直接結論是圓方程，一下子沒明白，后來明白了，把極坐標公式帶入圓的標準方程就得到了，

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