請問為什么這個案例的荷重等于彈簧的力。

行為矛盾3611

整體結構如圖一所示，平臺下方有彈簧，放上工件時不會下沉。需要人手動在上方施加壓力才會下降，彈簧從預壓縮位置開始再壓縮15mm時視為荷重達標。工件分為上下兩個部分，機構本身實現的功能是將上下兩工件粘緊。
官網計算方式如下：

• 線圈彈簧（SWY12.5-55×4根）
  • 彈簧恒數k：1.12[N/mm]、最大彎曲度Fmax：35.8[mm](目錄值)
    裝置的無負荷狀態下線圈彈簧的彎曲量F1：11[mm](根據模型)、
    根據工件重量為W：3[kg]×9.8＝29.4[N]，
    29.4[N]＜k[N/mm]×F1[mm]=（1.12×11）×4根=49.3[N]
    只放置工件的話裝置不彎曲
  • 此外，將工件從上方按壓最大15[mm]彎曲時的按壓荷重P為
    P=k[N/mm]×(F1+15)[mm]×4根-W[N]
    　=1.12×(11+15)×4-29.4=87.08[N]＞50[N]⇒合適
    
  
  
  • 個人的疑問是，為什么彈簧的力就可以直接視作荷重了？人手在上方進行下壓的力造成的影響呢？
  • 一個其它例子，如圖二。雖然圖一圖二情況不完全一樣，但圖二起碼說明應該考慮加速度，用加速度來算接觸面的力，回到圖一的機構，加速度不知道，怎么就將彈簧的力視為荷重了。
    
• 
  
• 個人思考后的想法，人手施加壓力時，動作較慢，將機構的運動近視看作勻速運動，平衡狀態，情況變得簡單，上面工件與下面工件之間的作用力自然就為彈力。前提條件是人手的動作比較慢，才近視看做勻速。如果我不講武德，一個手刀或者下劈腿對上部分工件進行下壓，那就不能當做平衡狀態了，接觸面之間的力需要看加速度來計算。
• 
  
• 能佐證這點的例子是，利用氣缸進行按壓的機構中，如果使用了彈簧來控制荷重，通常是彈簧布置在氣缸那一邊的，卡爪與氣缸是通過彈簧非剛性連接。氣缸的速度較快，不能看做勻速，但是將彈簧布置在氣缸那邊，并且保證氣缸推桿本身不直接接觸工件，而是讓彈簧頂著的卡爪去推動工件的話，就無所謂加速不加速都能保證對工件的壓力等于彈簧的彈力。如圖三（圖三功能為等荷重壓緊）。
• 我的想法表達完了，如果上面的想法不對的話，疑問依然是圖一為什么可以將彈簧的彈力直接視作荷重。
  

hxt610

載荷放上去在自由落體及其它因素作用下， 對彈簧的壓力會大于載荷，這是肯定的。
在這個過程中，彈簧的力是持續增大的，而且彈簧力會增大到大于載荷。
當力平衡后，彈簧會反彈......，如此反復，就變成振蕩。
振蕩的能量耗盡后，變成相對靜止，要說彈簧力=荷重，那是平衡后的結果。


至于你用手壓，手并不能視作載荷，它只相對于一個力，一個沒有質量的力，彈簧的反力=手的推力 這沒有問題。
你是否認為手的推力是一個理想化的純力呢？

hxt610

平面推A、B，B的受力為B的質量×B的加速度

行為矛盾3611

hxt610 發表于 2023-3-30 06:15
平面推A、B，B的受力為B的質量×B的加速度

這點清楚，但是圖一案例整個機構都沒有檢測加速度的裝置，也沒有針對加速度作任何說明，為什么就把彈簧的彈力當做荷重了呢？

行為矛盾3611

hxt610 發表于 2023-3-30 06:08
載荷放上去在自由落體及其它因素作用下， 對彈簧的壓力會大于載荷，這是肯定的。
在這個過程中，彈簧的力 ...

嗯嗯，考慮極限條件額定話，那如果我一開始就用大于彈簧極限的力去壓上方的工件，情況又會如何？就是我一樓說的不講武德的情況。

行為矛盾3611

hxt610 發表于 2023-3-30 06:08
載荷放上去在自由落體及其它因素作用下， 對彈簧的壓力會大于載荷，這是肯定的。
在這個過程中，彈簧的力 ...

理想化的純力這個概念沒有看懂。但是如果只看結果的話可以理解手的力等于彈簧的力。彈簧極限狀態下的受力則是好奇，請問如果一開始就用超過彈簧極限的力會如何。（就是如果我一開始給的力就大到足以讓彈簧壓縮到沒有間隙，假設機構不損壞的前提下）

hxt610

不想再回答你的問題了，你就是個奇葩！你應該去做研究員，鉆牛角尖那種。
壓縮彈簧的極限就是“壓死了”，就相當于你的手“懟”到了一個“鐵嘎達”上了。
你的手會骨折，會出血......。


多給你普及一下，在超過彈性極限的情況下，拉伸彈簧的極限是斷裂，
你用手把彈簧拉斷，會摔得很慘......。

長頸鹿大師兄

hxt610 發表于 2023-4-3 05:56
不想再回答你的問題了，你就是個奇葩！你應該去做研究員，鉆牛角尖那種。
壓縮彈簧的極限就是“壓死了”， ...

題主的思考方式是偏向于理論化。
不過更多的思考也不是那么的沒有必要。
或許如你所說，去做研究方向的工作。
很多事情，一下子是搞不清楚的，可以列一個思維導圖
把你現有想到和理解的寫進去，這在腦海里會有模糊印象，
將來真的碰到類似問題了，可以查詢來回憶這些東西。
人腦畢竟極限下，只會記住當下對自己有用的東西。
其他的就交給筆記（當然必須是電子文檔），做關鍵詞之類的

我表達一下自己的觀點，
個人時間畢竟有限，把時間用在你當下需要的東西上是比較重要的。
不然時光流逝，感覺學習了一些東西，但是沒有用起來就又感覺在浪費時間，
周而復始，自信心和堅持力會打折扣，對于機械的興趣也將變得越來越少。
所以我認為，現實中碰到什么問題了，我們來查資料來應用到解決實際問題上才不枉費自己花進去的時間和投入的精力。
以上個人觀點，謝謝。

hxt610

長頸鹿大師兄 發表于 2023-4-3 08:22
題主的思考方式是偏向于理論化。
不過更多的思考也不是那么的沒有必要。
或許如你所說，去做研究方向的 ...

說得對！


不管是數學還是物理（包括機械、機構），都應該在一定范圍內研究。那這個范圍就是“域”，我們只能在域里找尋它的規律。


超出范圍的規律，不是我們需要的。
比如用“手”壓彈簧，如果這個“手”“勁”足夠大，那么在“域”外彈簧可能被壓碎，可能被壓成餅。
這些明顯超出我們實用（使用）范圍。


如果我們要設計彈簧，也不過找出彈簧的極限應力（失效）也就夠了。沒有必要去找它的破壞極限。

長頸鹿大師兄

hxt610 發表于 2023-4-3 14:12
說得對！

就像我現在接觸凸輪方面的知識，
使用了CAMTRAX，也只是在簡略的使用軟件提供給你的東西。
再多的曲線修改就無能為力。
網上搜索了關于凸輪的設計方法，MATLAB是個不錯的工具。
也一直想要列為一個flag去學習，但它肯定是很花時間的。
但是這在我現在來看，還是先把基礎打磨好。
況且凸輪還是可以先外包出去的，山東諸城很多可以做，也很專業。
這樣這個事情它就不是我現在要去做的事情。

專心于當下自己可以去理解和消化的了的東西。
好比打怪一樣，大boss肯定會被反KO。
攻小怪，先打磨我的刀。
什么樣的能力做什么樣的事情。

日精進，喜悅于收獲，反思于失敗。