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【给别人回复的帖子】标题: 最近对化学样品表征装置改进，各种困难
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中国机械社区标题: 最近对化学样品表征装置改进，各种困难 [打印本页]
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-2 15:57:34 标题: 最近对化学样品表征装置改进，各种困难
哪位大神能指导下小弟，本人学化学的，最近对化学样品表征装置改进，各种困难
大神你好！这个是我用Pro/e三脚猫功夫弄的一个图，可以勉强看看大致的意思，放上来的是需要解决问题的部分，黄色的是两个弹簧，弹簧左右和上边的是不锈钢固定架，弹簧下面的是一个平面，还有化学样品，现在我想用一个压力给进的装置使弹簧收缩，然后给下面的样品一定的压力，首先想到的是是在弹簧上面的那个灰色不锈钢板上打个孔，用螺母和螺杆螺旋给力，但是考虑到螺旋给力有剪切力，对我们的样品会有很大的破坏，想用平缓的垂直向下的力使弹簧形变从而给力，用弹簧的形变来计算样品受到的压力，从而对样品进行电化学表征，请大神帮我想想，提提建议，是不是有这样一种简单的机械结构能安上去，可以平缓的垂直给力。（这个装置比较小，上面钢板的大小是120mmX40mm，算是很小的装置了）望大神救救我！！！万分感谢
图片附件: [部分装置图] 部分图.jpg (2012-7-2 15:47:54, 8.01 KB) / 下载次数 0
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjU0MDg0fDExNmE1MGFlfDEzNDU4MjQ3MDh8Nzg0NTAxfDA%3D
作者: 子子61961 时间: 2012-7-3 00:10:38
以前有一种医用输液夹，是上面带螺旋，下面带压片的，不知道是否符合楼主的要求。
简图如下，用excel画的，见笑。
图片附件: trg.JPG (2012-7-3 00:09:33, 14.91 KB) / 下载次数 2
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjU0MTExfDhjNWZlNmQyfDEzNDU4MjQ3MDh8Nzg0NTAxfDA%3D
作者: luxiang821 时间: 2012-7-3 09:45:50
看楼主的描述我有两点不解
1、你说样品怕剪切力，在你用螺杆驱动的板上面加两个导柱就没剪切力了。莫非你想用仅与螺杆相连的板压吗？
2、用弹簧力确定压力，需知弹簧压力变化是一个曲线而且跟你用的弹簧的制作有很大关系，这个力不好确定吧
为什么不用压力传感器呢，如果用气缸驱动可以直接通过连在气路里的压力传感器知道压力啊。
按楼主的意思实现垂直给力方法有很多，不止螺杆一种。比如凸轮、平行四杆机构。要不直接用气缸之类的输出。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 10:39:14
谢谢你哈，让我想起了我们化学实验中的一种差不多的夹子，非常感谢，我去实验室找找，看看能不能用！
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 10:54:03
灰常感谢专业人士的回答，让我这个化学生很激动啊！针对你的回复我我想解释下：
1，剪切力问题，其实之前有一个不太成熟不太好的装置，加压方式我是沿用之前，是用螺杆和螺帽，让螺杆的螺旋向下来直接压弹簧，而不是像一楼好心朋友给出的那个用有导柱的板压，所以螺杆螺旋肯定对弹簧然后下面的样品有螺旋作用，这个我觉得需要改进，像你说的方式应该就没有剪切力了。（其实之前我想到的是定制一个小的升降台来实现给力，最后被导师毙了！执意要用螺杆，我很是伤心！！！）
2.压力的测定问题，因为我们测样品的装置是在高温下（180-200度）进行的，所以一般的传感器是不行的，之前有找一个进口的传感器，很小而且耐高温，但是输出还有数显什么的装置一大推，而且要2万的价格，我们这个本科创新项目吃不消的！毕竟我们的目的是改进这个测试装置，让它更好用，更小巧，理想化的是能找到耐高温的简单一点的数显压力传感器，你说的垂直给力的方式因为不是搞这个专业的，不是很懂，我查查再交流哈，不介意的话加个扣扣好友，希望能更好的交流，709728309！
作者: luxiang821 时间: 2012-7-3 11:32:28
楼主这么称呼我太不好意思了，社区里这么多大侠在那我哪敢称专业。
压力测试的问题，我想知道你这个装置是放置的环境在高温下还是，仅仅是样品加压工作区域处于高温。
如果是后者就简单些，只要压力传感器布置在能接受力又没有热传递的位置就好了。
如果是前者就比较麻烦了，我想解决方案还是尽量把压力传感器引出到常温环境比较好。要用耐高温压力传感器不经济。
如果整个装置处于高温环境，高温就不只对压力传感器有影响，装置的动力源也有影响啊。如果用电机电子元件也不行，气动的更受不了啊。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 11:41:28
灰常不幸的就是我们的表征装置是要对样品加压后整个放到高温的烘箱里的，然后进行表征，所以一般的压力传感器肯定不行的，而且耐高温的压力传感器又太复杂，而且贵，所以我的想法还是用机械加压方式，然后用模具弹簧来测定压力大小，这个还是比较理想的，现在唯一一个重要的地方是怎么垂直加压，因为这个图不太方便放上来，所以可能表述的不是很清楚，能加我扣扣我把图发给你帮我看看吗？
作者: luxiang821 时间: 2012-7-3 11:49:22
我有点明白楼主的意思了。
这个装置只是把样品按照要求的压力夹住放在烘箱里做表征实验，用弹簧也是可以的。
你可以做一个带普通压力传感器的标定块（高度和样品一致）在外面把压力标定好，当然螺杆部分最好做个标尺，记住位置
然后照这个位置夹紧样品放进烘箱就好了。
办公室电脑，上Q不方便见谅啊。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 13:40:09
谢谢你啊，经过你的指导有点思路了，有不懂的还希望能求你帮助解答！ 作者: 子子61961 时间: 2012-7-4 00:24:46
本帖最后由 子子61961 于 2012-7-4 00:27 编辑
话说回来，你学化学的，能用ProE画图，也挺厉害的。我以前也是学化学的，最近才学会SolidWorks。
前面画的那个小图，要注意不是用它直接夹物料，而是下面在加两个弹簧，再加一个垫板两端连在柱子上的，然后垫板下面再压住物料。估计你也会想到，只是提醒一下而已。
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-5 11:11:04
太感谢你了，恩恩，谢谢提醒，昨天画好了图给导师看了下，毕竟CAD不是很专业，所以需要修改下图纸，这几天修改好了就出去找加工的地方了，学化学的能接触这种东西其实也挺好，还学了两个软件，呵呵 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-5 22:37:02
luxiang821，我还想请教下你！我的装置和下面这个图很相似，螺杆旋转向下对中间的板进行加压（当然中间还有个弹簧），但是这个是一个螺旋加压，那中间那块板就会有向各个方向动的趋势，会与两边的固定杆有摩擦和其他力的作用，势必会造成弹簧测得的力与样品承受的力的不一致（力的传递被减弱），这是我不太确定的一个地方，中间板与固定杆的接触会改变垂直方向上力的完整传递吗？如果会改变，不知道有没有这样的机械结构能实现平缓的垂直加压，那就不用考虑螺旋加压可能造成的力的损失！一直在纠结这个问题
（不好意思子子61961，借用下你的图哈 ）
图片附件: 加压.JPG (2012-7-5 22:27:36, 14.92 KB) / 下载次数 0
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjU0NDUxfDNjNTk2NTMzfDEzNDU4MjQ3MDh8Nzg0NTAxfDA%3D
作者: luxiang821 时间: 2012-7-6 09:29:16
导柱肯定会有摩擦力，调顺了不会大。但是我说的方案不是要用压力传感器标定压力后再在相同位置加持样品吗，所以即使有摩擦力对你的要求也没影响啊。标定时你看的是压力传感器显示的压力，这个压力达到你的要求就好了。比如说你需要2N的力摩擦，由于导向不顺损耗掉1N，你为了使压力传感器显示2N的压力，再向下旋螺杆，直至压力传感器显示2N记下螺杆位置就OK了。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-6 19:31:11
我和导师说了你的想法，导师说其实测得的压力不用这么准确的，然后我就无语了。。。总感觉应该更精确一点吧，还是先画图找厂家生产出来试试看再说，谢谢你了哈！
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-6 19:31:41
互相学习~呵呵
作者: 子子61961 时间: 2012-7-7 01:21:48
严密来说，会改变，但是非常小。
把你的手，握拳向下，压住你的皮鞋表面。这时候你对皮鞋的压力是10牛顿。
这时候用另一只手拿根直尺，竖直着，轻轻地倚着你的拳头。
这时候你对皮鞋的压力是多少？
那个固定杆，就相当于直尺。只是轻轻地依偎着中间板，并没有给中间版多少压力的。
如果你感觉到有压力，那就是你心思太重的。
如果中间板快速滑动，则固定杆会有一些滑动摩擦。静止的话，有间隙的话，基本没啥问题。
你要是没间隙，裹的太紧了，那就会有阻力的。太紧的话，你把物料抽走，弹簧都弹不下来，那就是你的问题了。
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-2 15:57:34 标题: 最近对化学样品表征装置改进，各种困难
哪位大神能指导下小弟，本人学化学的，最近对化学样品表征装置改进，各种困难
大神你好！这个是我用Pro/e三脚猫功夫弄的一个图，可以勉强看看大致的意思，放上来的是需要解决问题的部分，黄色的是两个弹簧，弹簧左右和上边的是不锈钢固定架，弹簧下面的是一个平面，还有化学样品，现在我想用一个压力给进的装置使弹簧收缩，然后给下面的样品一定的压力，首先想到的是是在弹簧上面的那个灰色不锈钢板上打个孔，用螺母和螺杆螺旋给力，但是考虑到螺旋给力有剪切力，对我们的样品会有很大的破坏，想用平缓的垂直向下的力使弹簧形变从而给力，用弹簧的形变来计算样品受到的压力，从而对样品进行电化学表征，请大神帮我想想，提提建议，是不是有这样一种简单的机械结构能安上去，可以平缓的垂直给力。（这个装置比较小，上面钢板的大小是120mmX40mm，算是很小的装置了）望大神救救我！！！万分感谢
图片附件: [部分装置图] 部分图.jpg (2012-7-2 15:47:54, 8.01 KB) / 下载次数 0http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjU0MDg0fDExNmE1MGFlfDEzNDU4MjQ3MDh8Nzg0NTAxfDA%3D
作者: 子子61961 时间: 2012-7-3 00:10:38以前有一种医用输液夹，是上面带螺旋，下面带压片的，不知道是否符合楼主的要求。
简图如下，用excel画的，见笑。
图片附件: trg.JPG (2012-7-3 00:09:33, 14.91 KB) / 下载次数 2http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjU0MTExfDhjNWZlNmQyfDEzNDU4MjQ3MDh8Nzg0NTAxfDA%3D
作者: luxiang821 时间: 2012-7-3 09:45:50看楼主的描述我有两点不解
1、你说样品怕剪切力，在你用螺杆驱动的板上面加两个导柱就没剪切力了。莫非你想用仅与螺杆相连的板压吗？
2、用弹簧力确定压力，需知弹簧压力变化是一个曲线而且跟你用的弹簧的制作有很大关系，这个力不好确定吧
为什么不用压力传感器呢，如果用气缸驱动可以直接通过连在气路里的压力传感器知道压力啊。
按楼主的意思实现垂直给力方法有很多，不止螺杆一种。比如凸轮、平行四杆机构。要不直接用气缸之类的输出。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 10:39:14
子子61961 发表于 2012-7-2 23:10
以前有一种医用输液夹，是上面带螺旋，下面带压片的，不知道是否符合楼主的要求。
简图如下，用excel画的， ...
谢谢你哈，让我想起了我们化学实验中的一种差不多的夹子，非常感谢，我去实验室找找，看看能不能用！
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 10:54:03
luxiang821 发表于 2012-7-3 08:45
看楼主的描述我有两点不解
1、你说样品怕剪切力，在你用螺杆驱动的板上面加两个导柱就没剪切力了。莫非你想 ...
灰常感谢专业人士的回答，让我这个化学生很激动啊！针对你的回复我我想解释下：
1，剪切力问题，其实之前有一个不太成熟不太好的装置，加压方式我是沿用之前，是用螺杆和螺帽，让螺杆的螺旋向下来直接压弹簧，而不是像一楼好心朋友给出的那个用有导柱的板压，所以螺杆螺旋肯定对弹簧然后下面的样品有螺旋作用，这个我觉得需要改进，像你说的方式应该就没有剪切力了。（其实之前我想到的是定制一个小的升降台来实现给力，最后被导师毙了！执意要用螺杆，我很是伤心！！！）
2.压力的测定问题，因为我们测样品的装置是在高温下（180-200度）进行的，所以一般的传感器是不行的，之前有找一个进口的传感器，很小而且耐高温，但是输出还有数显什么的装置一大推，而且要2万的价格，我们这个本科创新项目吃不消的！毕竟我们的目的是改进这个测试装置，让它更好用，更小巧，理想化的是能找到耐高温的简单一点的数显压力传感器，你说的垂直给力的方式因为不是搞这个专业的，不是很懂，我查查再交流哈，不介意的话加个扣扣好友，希望能更好的交流，709728309！
作者: luxiang821 时间: 2012-7-3 11:32:28
楼主这么称呼我太不好意思了，社区里这么多大侠在那我哪敢称专业。
压力测试的问题，我想知道你这个装置是放置的环境在高温下还是，仅仅是样品加压工作区域处于高温。
如果是后者就简单些，只要压力传感器布置在能接受力又没有热传递的位置就好了。
如果是前者就比较麻烦了，我想解决方案还是尽量把压力传感器引出到常温环境比较好。要用耐高温压力传感器不经济。
如果整个装置处于高温环境，高温就不只对压力传感器有影响，装置的动力源也有影响啊。如果用电机电子元件也不行，气动的更受不了啊。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 11:41:28
luxiang821 发表于 2012-7-3 10:32
楼主这么称呼我太不好意思了，社区里这么多大侠在那我哪敢称专业。
压力测试的问题，我想知道你这个装置是 ...
灰常不幸的就是我们的表征装置是要对样品加压后整个放到高温的烘箱里的，然后进行表征，所以一般的压力传感器肯定不行的，而且耐高温的压力传感器又太复杂，而且贵，所以我的想法还是用机械加压方式，然后用模具弹簧来测定压力大小，这个还是比较理想的，现在唯一一个重要的地方是怎么垂直加压，因为这个图不太方便放上来，所以可能表述的不是很清楚，能加我扣扣我把图发给你帮我看看吗？
作者: luxiang821 时间: 2012-7-3 11:49:22
我有点明白楼主的意思了。
这个装置只是把样品按照要求的压力夹住放在烘箱里做表征实验，用弹簧也是可以的。
你可以做一个带普通压力传感器的标定块（高度和样品一致）在外面把压力标定好，当然螺杆部分最好做个标尺，记住位置
然后照这个位置夹紧样品放进烘箱就好了。
办公室电脑，上Q不方便见谅啊。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-3 13:40:09
luxiang821 发表于 2012-7-3 10:49
我有点明白楼主的意思了。
这个装置只是把样品按照要求的压力夹住放在烘箱里做表征实验，用弹簧也是可以的 ...
谢谢你啊，经过你的指导有点思路了，有不懂的还希望能求你帮助解答！ 作者: 子子61961 时间: 2012-7-4 00:24:46
本帖最后由 子子61961 于 2012-7-4 00:27 编辑
话说回来，你学化学的，能用ProE画图，也挺厉害的。我以前也是学化学的，最近才学会SolidWorks。
前面画的那个小图，要注意不是用它直接夹物料，而是下面在加两个弹簧，再加一个垫板两端连在柱子上的，然后垫板下面再压住物料。估计你也会想到，只是提醒一下而已。
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-5 11:11:04
子子61961 发表于 2012-7-3 23:24
话说回来，你学化学的，能用ProE画图，也挺厉害的。我以前也是学化学的，最近才学会SolidWorks。
前面画 ...
太感谢你了，恩恩，谢谢提醒，昨天画好了图给导师看了下，毕竟CAD不是很专业，所以需要修改下图纸，这几天修改好了就出去找加工的地方了，学化学的能接触这种东西其实也挺好，还学了两个软件，呵呵 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-5 22:37:02
luxiang821 发表于 2012-7-3 10:49
我有点明白楼主的意思了。
这个装置只是把样品按照要求的压力夹住放在烘箱里做表征实验，用弹簧也是可以的 ...
luxiang821，我还想请教下你！我的装置和下面这个图很相似，螺杆旋转向下对中间的板进行加压（当然中间还有个弹簧），但是这个是一个螺旋加压，那中间那块板就会有向各个方向动的趋势，会与两边的固定杆有摩擦和其他力的作用，势必会造成弹簧测得的力与样品承受的力的不一致（力的传递被减弱），这是我不太确定的一个地方，中间板与固定杆的接触会改变垂直方向上力的完整传递吗？如果会改变，不知道有没有这样的机械结构能实现平缓的垂直加压，那就不用考虑螺旋加压可能造成的力的损失！一直在纠结这个问题
（不好意思子子61961，借用下你的图哈 ）图片附件: 加压.JPG (2012-7-5 22:27:36, 14.92 KB) / 下载次数 0http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjU0NDUxfDNjNTk2NTMzfDEzNDU4MjQ3MDh8Nzg0NTAxfDA%3D
作者: luxiang821 时间: 2012-7-6 09:29:16zhangxiaoming19 发表于 2012-7-5 21:37
luxiang821，我还想请教下你！我的装置和下面这个图很相似，螺杆旋转向下对中间的板进行加压（当然中间还 ...
导柱肯定会有摩擦力，调顺了不会大。但是我说的方案不是要用压力传感器标定压力后再在相同位置加持样品吗，所以即使有摩擦力对你的要求也没影响啊。标定时你看的是压力传感器显示的压力，这个压力达到你的要求就好了。比如说你需要2N的力摩擦，由于导向不顺损耗掉1N，你为了使压力传感器显示2N的压力，再向下旋螺杆，直至压力传感器显示2N记下螺杆位置就OK了。 作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-6 19:31:11
luxiang821 发表于 2012-7-6 08:29
导柱肯定会有摩擦力，调顺了不会大。但是我说的方案不是要用压力传感器标定压力后再在相同位置加持样品吗 ...
我和导师说了你的想法，导师说其实测得的压力不用这么准确的，然后我就无语了。。。总感觉应该更精确一点吧，还是先画图找厂家生产出来试试看再说，谢谢你了哈！
作者: zhangxiaoming19 时间: 2012-7-6 19:31:41
爱让我们在一起 发表于 2012-7-6 09:16
高手啊，学习学习
互相学习~呵呵
作者: 子子61961 时间: 2012-7-7 01:21:48
zhangxiaoming19 发表于 2012-7-5 22:37
luxiang821，我还想请教下你！我的装置和下面这个图很相似，螺杆旋转向下对中间的板进行加压（当然中间还 ...
中间板与固定杆的接触会改变垂直方向上力的完整传递吗？
严密来说，会改变，但是非常小。
把你的手，握拳向下，压住你的皮鞋表面。这时候你对皮鞋的压力是10牛顿。
这时候用另一只手拿根直尺，竖直着，轻轻地倚着你的拳头。
这时候你对皮鞋的压力是多少？
那个固定杆，就相当于直尺。只是轻轻地依偎着中间板，并没有给中间版多少压力的。
如果你感觉到有压力，那就是你心思太重的。
如果中间板快速滑动，则固定杆会有一些滑动摩擦。静止的话，有间隙的话，基本没啥问题。
你要是没间隙，裹的太紧了，那就会有阻力的。太紧的话，你把物料抽走，弹簧都弹不下来，那就是你的问题了。
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