例如,有如下图的一个连杆机构:蓝色的是两个连杆,左侧连杆与固定支架(未画出,假设是原点)铰接,粉色的是主动件,由气缸推动。右侧棕色的是一执行机构,由灰色的直线导轨导向。假设在图示状态要提供100牛的挤压力,需要用多大的气缸?8 r& ~1 Q8 j, }; t
3 ?* E0 J8 N6 S& Y2 `8 N
也许受力分析并不复杂,下面我们用虚位移原理求解。
( n" `, B' [& V: t/ O6 z6 l测量主动件和从动件与固定支架的距离,如下图:
$ T {1 ?4 a* N) c, M4 ]5 z$ K2 G4 I
再给主动件一个0.1mm的推进量,观察从动件的移动:- m2 [- X2 i5 G& Z+ z* z
! U$ }1 I6 ?9 V+ D, G/ O
可以看出,从动件移动了125.11-124.94=0.17mm/ |( X7 {+ w2 m, l+ ~' a
假设气缸推力为F,列虚功平衡方程为:
( m' J3 ]# k# Q! Z/ c5 w2 R, yF*0.1=100*0.17,,则气缸推力为170N.再根据样本就可以算出气缸的推力了。$ I% ]2 p% k1 g5 C1 s) K) R# c
0 _* c( n0 K' e( _作为优化,这个机构可能是用其死点位置作为夹紧、压紧、保持等功用,能够自锁。例如肘夹等。那么压紧需要多大的力呢?可以将连杆推至接近死点的位置,计算一下。
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