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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 力矩放大器原理 --- 視頻 [打印本頁]
作者: 動靜之機(jī)    時間: 2014-6-7 14:44
標(biāo)題: 力矩放大器原理 --- 視頻
本帖最后由 動靜之機(jī) 于 2014-6-8 10:09 編輯 ( m3 m* @6 U1 R1 X8 H/ @/ @! |# T$ v8 G6 `

2 r' R* H- V& R這幾天看到了個“奇怪”的東東，于是拖到優(yōu)酷保存。% f2 ]- x  b8 z

" B, X' m/ \& T6 c5 z' ]3 Rhttp://v.youku.com/v_show/id_XNzIyOTEwMjA0.html
  |, }, m# J- Y; g視頻中顯示，輸出輪（最后一排）的轉(zhuǎn)速與輸入輪（中間一排）一致，然而明顯“給力”多了。7 C' U" `( H7 p7 @4 G' N( b

* i' U; F' O2 X. A  g. d: q& f  ~順著視頻的信息，找到這個地址：+ [$ L; u% a; u& P# Z& U
http://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html
6 E$ B* W( _( u- A- h  w: b, V6 w* S+ K
看到文中有圖：
9 {' |- k& s* L' f' y" B* W2 ?[attach]321881[/attach]
& m) u  x% C3 p
' p) L* Y( D9 [" C3 k這才猛然想起 @苦菩提 提過類似的問題：, u8 O) ^5 R) x, q# S3 f! p+ k
0 u4 F, `0 D- c/ _. m
這種動力放大裝置的原理是什么？/ L) x! C& H7 B0 w* q* R, x
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132
" P( |" x2 F8 d& X, s/ e( I
& J/ p; X! \/ T  ?) I& ]+ w順著 @伏虎降龍 兄弟的指引 ---- 《機(jī)械設(shè)計實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊》，
" n2 E' `3 j* a3 t6 `+ A3 Y找到了原始文檔（請自己去尋吧。。。），摘錄如下：/ O* T- m# m+ [8 X9 U: E

% K5 X) X8 p; y& L$ |原版8 l3 d$ `5 j1 I# _- G" K
[attach]321879[/attach]% N" ~5 u1 ]! O2 a% L
于是豁然開朗了。呵呵。  
+ p/ {4 q2 S2 ^  B# E+ |# R' W簡而言之，該裝置的輸入軸通過調(diào)節(jié)兩套摩擦離合器，選擇性地將電機(jī)的動力輸出。2 ]0 r& a+ \" t5 \- o
輸出的幅度由于離合器的隨動，被限制在等于輸入軸幅度，是個1:1的隨動裝置。
0 [* V  n: ^0 n7 S/ j( O2 I- S; u4 E8 B. n! z) f. T
該機(jī)構(gòu)的特性是：. d2 l$ e  Z8 Z; m4 f! r
輸入端驅(qū)動時，感覺不到輸出端的負(fù)載（舉重若輕）。
$ B6 _5 U2 p8 p- r若輸入端不動，輸出端無法驅(qū)動輸入端（類似自鎖）。' t6 `, R+ O" D. q' U: X) }. E2 [; T
/ w: {5 I. a' b! d. N( K
還記得10年前隨動機(jī)械裝甲的震撼么：
& H- F* A# S* Z/ J# f7 w[attach]321883[/attach]
( ~5 c7 y# t% C8 @- l. G
0 M( S$ ?* T4 {! ?# `回頭再看這個問題。' [% i+ b) P( r* r* f. i! v
如果一開始用的是維基百科這樣的圖示（軸中從間斷開），可能就不會這么隱晦了：! ~9 H: g3 b* J3 M% ~' _
[attach]321882[/attach]
; o, r: P% c* Z% x$ G( ~9 \& f& H" ~% m) g5 r+ h" S
3 G: k6 o" p4 H9 u1 C7 H

) o  e  Y" g1 u1 T8 D4 T8 P與伏虎降龍兄弟的感覺一樣，這個裝置和三極管的“放大作用”如出一轍：/ l# E- Q# _1 s  c1 q
1 D% B& X; Q( m. l8 ^1 ?
晶體管(三極管)如何放大交流信號,書看的頭暈!
. J: E5 @3 a) Q. G/ u( y* e+ \$ h5 xhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=3279737 {. E1 Z' J; ~  S- d, W; K) _
3 K4 [* [" a, v
分割線
- T/ r8 J( I, ]1 T- ]* b  s5 ]9 G* O/ K
第二天補(bǔ)充：" E! y& _1 ~& @" R- e# @
找到了中文版$ z  G- |, t- y, m9 a
[attach]321941[/attach]
6 V# C' m8 D9 w# V; e仔細(xì)看了看，翻譯得不妥。這可能是 @苦菩提 上來發(fā)帖助的原因。
( m; f" @* M. z9 t* ~3 s. Q0 p, K$ |; G) j7 c& n5 }3 P) B8 C
試譯如下：3 Q& B- I- e" C0 }: o- f( M& h6 s; Q
A capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum
: U# X, D: p7 ?$ }0 \* z: Yslips until slack is taken up on the free end.
0 G, w6 Z/ e( A5 ^' E絞盤車是個簡易的機(jī)械放大器。繞在電動滾筒上的繩子會打滑，除非在自由端消除松弛（拉緊）。
0 ]! `; }6 H2 J. M5 l; L/ m
# R4 B) e6 y6 R2 e. |7 n' sThe force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction ) o/ D# X8 O" C9 i
and the number of turns of rope. / B4 |% |# c, ?0 O6 [/ \1 ^4 S2 A! W
起重所需的自由端拉緊力取決于摩擦系數(shù)和繩子纏繞的圈數(shù)。. d2 ?7 l- U& D8 ~/ k( G8 q
5 V* E0 I/ _1 p) f' B5 |/ S5 h  W5 W
By connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
. P4 x4 E" Y2 d) Boutput in both directions, plus accurate angular positioning.
3 @0 K4 j2 Z3 E1 w2 g" `7 {3 r通過將（引出點(diǎn)相反的）帶A和B與輸入軸和輸入臂連接，這個機(jī)械放大器便能夠?qū)崿F(xiàn)雙向輸
: z; H2 G) c# I1 E# i6 U出以及準(zhǔn)確的角度定位。0 Q( R# O9 f& [2 P3 D4 @/ c; {. c
: M# b& M% N0 F3 B
When the input shaft is turned clockwise, the input arm takes up the slack on band A,
1 l! H6 R7 [& b- Klocking it to its drum. * f' w: U* S( r7 @9 n" _5 O
當(dāng)輸入軸順時針轉(zhuǎn)動（如圖），輸入臂開始消除帶A的松弛（增大帶B的松弛），將帶A綁定在鼓面。5 B1 O$ ?7 \; y+ j  D; e. T: t2 n

3 `1 R- }* S! x9 f. @Because the load end of locked band A is connected to the output arm, it transmits the CW, i6 l& p! B; a& \
motion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.
# M* P8 O5 X  {& I. B由于被綁定的帶A的負(fù)載端連接在輸出臂上，因此順時針轉(zhuǎn)動的滾筒的動力被傳遞到了輸出軸上。
$ ?3 I. v/ X6 J+ b2 x7 E+ x
" i8 V& G0 ^2 p0 `Band B therefore slacks off and slips on its drum. 3 g. |$ J. C/ b. S) a
帶B 因而 變得松弛而在滾筒上打滑。' a7 i9 d8 G5 R

$ |1 ~9 i! s  D  m. IWhen the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its
! k5 _+ E) E, L* l9 g. f2 mown drum.
' b2 n% x3 W( W- Y當(dāng)輸入軸的順時針運(yùn)動停止時，帶A上的張力消失（恢復(fù)松弛），開始在自己的鼓上滑動。0 m5 x: L' O* f
5 B" Q3 s  b* R
If the output shaft tries to overrun,the output arm will apply tension to band B, 3 C+ [  k. C( I. ~! L
causing it to tighten on the CCW rotating rum and stop the shaft.
+ y' h# @, o2 X, j: P0 h2 L若輸出軸試圖超越（順時針），輸出臂將會為帶B提供（額外）張力，使帶B綁定在逆時針轉(zhuǎn)動9 O) a* o$ n7 \+ n+ Z5 j3 @# b: \
的鼓上，從而阻止超越而制動（直到放棄超越，當(dāng)然若超過電機(jī)的功率，電機(jī)就投降了）。. X6 |6 ^9 ]0 L; D( r+ U
& o! x2 p  @/ b% {0 S7 E

( \8 e, a( ^, E
作者: mark91189    時間: 2014-6-7 15:04
不錯~謝分享
作者: 伏虎降龍    時間: 2014-6-7 15:42
本帖最后由 伏虎降龍 于 2014-6-7 17:31 編輯 ( k6 ]  m7 z7 H6 ~# C6 p

8 t. k0 Z: t  n它和電路中三極管中還有一些及其相像的地方，就是6 S. o  J8 j7 G) d8 y
（1）三極管的電流放大規(guī)律是指數(shù)規(guī)律，而這個機(jī)械放大器也是指數(shù)放大規(guī)律（歐拉公式）。- t* X2 t1 K1 J
（2）兩個相反的摩擦機(jī)構(gòu)相反速度安裝，和模擬電路中的“推挽放大電路”是很相似的。) o. _" d+ ~3 C
（3）它的機(jī)械傳動效率和“推挽放大電路”基本相同。8 w  W, f, _5 \  H& P3 I! X1 A( n
這個機(jī)構(gòu)反應(yīng)速度比液壓伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)更快強(qiáng)大，在動力性能上完全可以代替伺服電機(jī)，最大的缺點(diǎn)是存在磨損，這一點(diǎn)比較令人郁悶。
8 p4 T- N- g( e' k1 L想用這個機(jī)構(gòu)代替凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生高速而復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律，但是磨損的問題似乎比較棘手。
作者: 伏虎降龍    時間: 2014-6-7 15:50
美國人的那個圖有一點(diǎn)不是完善的地方。可以參照推挽放大電路相關(guān)成果給它加入負(fù)反饋機(jī)構(gòu)，可以防止過負(fù)荷和誤動作。但是磨損壽命有待考究（應(yīng)該可以加入磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)）。國內(nèi)很少有發(fā)現(xiàn)使用這個東西的例子，不知道還有什么不方便的地方。
作者: 希傲    時間: 2014-6-7 16:59
接入點(diǎn)和脫開點(diǎn)時間長了會變化。
作者: lbflzcl    時間: 2014-6-7 22:56
表示沒有看懂啊
作者: 歐陽絕痕    時間: 2014-6-7 23:19
大俠貼上去的資料哪里有下？
作者: 動靜之機(jī)    時間: 2014-6-8 11:08
伏虎降龍 發(fā)表于 2014-6-7 15:50
6 `2 E" T0 _, S美國人的那個圖有一點(diǎn)不是完善的地方。可以參照推挽放大電路相關(guān)成果給它加入負(fù)反饋機(jī)構(gòu)，可以防止過負(fù)荷和 ...

- T9 B: o: Q  Z0 I2 s& o俺猜這個東東淡出市場，是數(shù)字化時代的必然。
  B9 u/ u$ i0 @" Q' U4 A% T, b7 _( x! o( h4 n
日晷 --- 水車 --- 機(jī)械鐘--- 電子鐘 2 y. Z2 v1 A0 c) |6 [
竹簽 --- 計算尺 --- 計算器 --- 計算機(jī)
6 {0 I9 ~; _. d2 R/ s! a0 O機(jī)械計算機(jī) --- 電子管計算機(jī) --- 晶體管計算機(jī)
& r9 ~7 z/ C7 |! W  f穿孔紙 --- 磁帶 --- 軟盤 --- 硬盤 5 V9 E. R6 c( K3 e; ^9 a5 {
$ a, I- _5 S3 o* N9 g
作者: lbflzcl    時間: 2014-6-8 20:30
lbflzcl 發(fā)表于 2014-6-7 22:56
) u& K# V- c. M9 \4 z表示沒有看懂啊
( _& U- v: ~/ h1 |/ [# V
非常感謝樓主的細(xì)心，知道我們看不懂英文
8 L  L7 c: o. A2 l" D  c( t
作者: 韓健3927    時間: 2014-6-9 00:12
:):)
作者: 浪人tjl    時間: 2014-6-9 15:23
不錯，學(xué)習(xí)了一下
作者: 欒海軍    時間: 2014-6-9 15:43
很不錯的分享哦
作者: 浴血鳳凰    時間: 2014-7-14 15:17
厲害
作者: xinshiji666    時間: 2014-7-18 19:27
這個還真的是頭一次看到。學(xué)習(xí)了。
作者: liuhho    時間: 2014-7-19 18:43
費(fèi)了半個小時的功夫終于看清楚了原理，始終有個摩擦力提高扭矩。輸出輸入直連，轉(zhuǎn)速比恒定。 真是個好東西。
作者: Miles_chen    時間: 2014-8-28 17:07
本帖最后由 Miles_chen 于 2014-8-28 17:09 編輯 1 F  E+ s# F6 H& O

4 d8 w3 K$ v6 T' V( S# m也許是我看的不夠仔細(xì)吧，看了一個多小時，感覺一些前提條件沒說明白，導(dǎo)致初次閱讀的人很費(fèi)解：
% o& G* \( g0 q. @. n" x1.輸出軸、與A帶的卷筒，是同步轉(zhuǎn)動、配合的。但是，輸入軸，和B帶的卷筒，是沒有關(guān)系的。
0 g3 i' L; y" U9 Q  M. d3 O) X! y* {   輸入軸，帶動的是輸入臂運(yùn)動，與B帶卷筒暫時看做無關(guān)。
( [) g# G7 B2 b9 e) l: m2.關(guān)鍵點(diǎn)是B帶卷筒上多了一個換向的齒輪，所以B帶卷筒會和 B帶反向運(yùn)動（保持松弛？）' _; E: H9 t1 \1 `5 k9 m
3.沒說明，電機(jī)一直是什么狀態(tài)？……
作者: 動靜之機(jī)    時間: 2014-8-28 19:33
Miles_chen 發(fā)表于 2014-8-28 17:07 1 t8 J2 Q9 x# F7 Z/ M) u
也許是我看的不夠仔細(xì)吧，看了一個多小時，感覺一些前提條件沒說明白，導(dǎo)致初次閱讀的人很費(fèi)解：
4 R. ]+ ]2 D9 H) Z7 |1.輸出軸 ...
% [5 m/ k" j! z
1. 輸出軸和輸出臂是一體的，最終是被摩擦帶扯著跑的，和兩個卷筒之間只是同軸關(guān)系。
  D  [( T9 R: |& S* j( P2. B桶和A桶轉(zhuǎn)向相反，所以需要惰輪轉(zhuǎn)換一下。, \1 c2 X% _( n8 s; C; b
3. 電機(jī)一直是驅(qū)動狀態(tài)，讓兩個滾筒保持反向運(yùn)動 --- 然后利用兩邊帶的張緊和放松，選擇
5 @% f( M7 m2 @; q- r0 K    性地“搭順風(fēng)車”，將電機(jī)的動力選擇性地（和輸入的角度同步）輸出。
4 P6 b  A% t5 G% Q4 ^- X. k! ?' v7 @. K
作者: Miles_chen    時間: 2014-8-29 12:03
動靜之機(jī) 發(fā)表于 2014-8-28 19:33
. r6 t1 W0 M+ y9 g; K3 j1. 輸出軸和輸出臂是一體的，最終是被摩擦帶扯著跑的，和兩個卷筒之間只是同軸關(guān)系。
4 X0 @' @: q# S" H8 a2. B桶和A桶轉(zhuǎn)向相 ...

2 o; k* ~) |9 Z這樣就好理解些了：
8 D! V/ E. L' y6 a電機(jī)始終運(yùn)轉(zhuǎn)——A、B卷筒始終反向運(yùn)轉(zhuǎn)
( R. J8 W& c- K: k! u輸入軸順時針轉(zhuǎn)動——輸入臂轉(zhuǎn)——A帶張緊——帶與卷筒A摩擦——卷筒“輔助”帶動帶A正轉(zhuǎn)——輸出軸正轉(zhuǎn)；——“相對省力”1 r) c9 J0 C2 F, S. p3 s) S
輸出軸超越——B帶綁緊——拉扯輸出臂，減速
% F  l% C3 N  Y9 d" G所以弊端是：' f5 {. v8 i1 d  S/ b
1.若輸入軸 和 卷筒的轉(zhuǎn)速相差較多，則帶始終與卷筒動摩擦接觸，磨耗會很大吧。2 k! W( e6 h+ u8 P1 s: ?' r( x
2.這結(jié)構(gòu)實(shí)際搭配不好的話(皮帶材質(zhì)、張緊力、電機(jī)轉(zhuǎn)速等)，會不會出現(xiàn)類似“爬行”的運(yùn)動狀態(tài)，轉(zhuǎn)——滯/頓——轉(zhuǎn)……- @  a0 i2 P' e' S" p/ ?3 R" ~5 p
具體的 扭矩貢獻(xiàn)比例 定量的計算推導(dǎo)…
0 l7 i. R" d* K1 W3 Q' H0 d; L4 A
, e! I" v( _' W6 y
作者: toafy    時間: 2014-9-26 22:55
我還是沒有看明白，不過很感興趣，不知道能不能用這個機(jī)構(gòu)做一個平衡裝置呢，哪位大俠能夠指點(diǎn)一下。
作者: wenlei333    時間: 2015-3-27 16:54
interesting~
作者: 拾穗者    時間: 2015-4-9 15:32
高大上
作者: 郝奇吾乃    時間: 2015-4-10 18:19
學(xué)好外語好重要啊，我的六級啊
作者: 老熊jansa    時間: 2015-4-28 18:15
博學(xué)啊
作者: l6067066    時間: 2015-5-4 14:30
還需細(xì)看
作者: 旺旺哥哥    時間: 2015-5-9 18:16
強(qiáng)
作者: 農(nóng)藥    時間: 2016-3-19 13:36
漲知識了
作者: wuwei1912    時間: 2016-5-20 11:44
不錯~謝分享
作者: 業(yè)峰心飛翔    時間: 2016-6-6 15:53
謝謝樓主，了解了一下力矩方面的應(yīng)用
作者: 流氓兔1717    時間: 2016-6-9 22:20
沒看懂  收藏了慢慢研究研究
作者: 落雪clq    時間: 2016-12-14 16:14
學(xué)習(xí)，謝謝
作者: 問天問地問自己    時間: 2016-12-16 23:00
漲姿勢了，不知道能夠應(yīng)用在什么方面？
作者: 鵬騰動力    時間: 2017-10-13 16:04
誠實(shí)刻為座右銘，質(zhì)量敢為天下先。超過10年的卓越表現(xiàn)，鵬騰動力公共電網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。
, }/ ]$ c; r& f1 V" ~0 F* [



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