生理盐水 发表于 2020-7-13 21:23:13

一个力学问题

最近在跟同事沟通的时候,因为一个作用力与反作用力的问题出现了一些分歧,因为公司比较小没人请教,所以把问题发上来,请大家给予指点。
如下图:
气缸驱动上载板下压,到达机械限位后,压头在弹簧的作用力下,压紧产品,一个典型的压合夹具结构。



底板受力情况?


[*]底板受 F2-F1的力,因为弹簧是反作用力,作用在两个物体上 方向不同,大小一致,不能相互抵消。
[*]底板受F2的力         因为作用在压头上的力,与底板的支撑力,相互抵消了。
[*]底板受F2+F1的力,虽然不知道为什么会出来这个答案,但是我第一次看到这个图的时候,就是这么觉得的,虽然现在感觉应该是错的。

请大家帮忙看看,哪一个是对的,其所以然是什么?有些概念有点混淆,勿喷!



补充内容 (2020-7-14 15:00):
感谢各位大神的回答,结论如下:
1、F2-F1:弹簧的作用力分为上下两个方向,向下的力与底板的支撑力抵消,向上的力抵消了F2的压力,相当于F2的力少了,但是底板收到了F2-弹簧F+弹簧F的力,相当于还是等于F2,

补充内容 (2020-7-14 15:02):
3、F2+F1:我没有计算弹簧的反作用力抵消了F2的力 所以答案2是正确的,梳理清楚了就觉得简单了,尴尬!

背背神 发表于 2020-7-13 22:23:34

底板受到的就是压头本身的重力加上弹簧的弹力,跟气缸的力F2没啥关系

lvrzq 发表于 2020-7-13 22:28:29

本帖最后由 lvrzq 于 2020-7-13 22:29 编辑

按图的话,底板受F2的力,机械限位和底板是一体的,弹簧的弹力只看作是一种内力
感觉楼主想知道的是底板和压头之间的产品受的压力,个人感觉就是弹簧的弹力且小于等于F2忽略压头和弹簧的重力情况下

未来第一站 发表于 2020-7-13 22:39:13

你先把F1解释清楚,是什么、从哪来^_^

晓昀 发表于 2020-7-13 23:24:27

把底板从这些物体中分离出来,给底板的力有F1和F2,其它重力不算的话,底板受到的力为F1+F2

东北制造 发表于 2020-7-14 00:11:56

上载板机械限位后弹簧有没有压缩?
1、如果弹簧没有压缩的话,弹簧悬吊着压头。那么底板受力是“零”
2、如果弹簧没有压缩的话。压头和弹簧的距离正好是在限位的高度。那么底板受力相当于“压头自重”。
3、如果弹簧有压缩的话,上载板下降到限位,压缩的距离的压力和压头自重就是底板受力!

zhufeng_hgp 发表于 2020-7-14 08:14:20

弹簧对上载板的力是F1,上载板合力为0,那么底板对上载板的支撑力是F2-F1。弹簧对压头的压力是F1,那么压头对底板的力是F1。底板合力就是F2-F1+F1即F2(忽略重力)

黑色七月未央 发表于 2020-7-14 08:35:47

请大家看清楚再发表意见好吗,不要误人,更体现了自己的无知

梦里啥都有 发表于 2020-7-14 08:36:07

本帖最后由 梦里啥都有 于 2020-7-14 08:47 编辑

弹簧两边弹力一样   弹力与F2相等(仅仅限制于静止状态 否则加上一个提供加速度的力ma    注意加速度方向 这个问题你搜下电梯就知道了)也就是弹簧对压头的压力F2   压头F2+压头自重(F1)就是对底板的压力
底板自重F3
底板由于与地面接触F=MA A=0 F=0
F2+F1+F3=N(支持力)地面对底板
问题来了
我好奇如果要分析应力等等的那么自重和支持力影响么 很奇怪还是按照F213来算?求指教
如果加速度向下 那么气缸压力是大于弹力的向上反之 我没考虑
实际F2要按照F弹来理解 以向下为正
向下F弹=F2-ma   也就是F2-MA+F1+F3
向上F2+MA...........
还有注意你的弹簧是压缩还是未压缩还是拉伸状态 我都没考虑


补充内容 (2020-7-14 14:11):
不好意思 由于没看见机械限位
大胆点想 我总感觉好奇怪我感觉限位这个重要 顶多是抗多余的冲击而且自重也被抵消了 与弹簧的压缩有关所以顶多与弹簧的弹力还有压头的自重有关至于我上面说的话无视把

补充内容 (2020-7-14 14:12):
而且我上面的话 什么加速度的都没意义最大的压缩肯定是静止的时候仅仅在未接触限位之前

补充内容 (2020-7-14 14:15):
F2多大没多大的意义的取未压缩到压缩到限位的压缩量计算的弹力+压头自重
多余的以及上载板自重会被平衡

补充内容 (2020-7-14 14:19):
我脑子有点混了上面也无视把我还以为研究受压物体的力度 原来是底板

补充内容 (2020-7-14 14:33):
当唠叨就好了 我不肯定是绝对的我也是很随意的 我下面补充的是:加入压头与地板有一个受压物体 这个模型你可能无视 研究受压物体能不能压


补充内容 (2020-7-14 14:34):
至于F2与底板的问题 是否过大 过小好不好 过小达不到限位(防止过位)甚至不能够完整冲压
过大 对机架地板冲击力过大

机械小白270 发表于 2020-7-14 08:47:12

底板的受力?条件不足吧,是压头对底板的作用力吧,因为力的作用是相互的,应该分析压头压头重力+弹簧压缩力(压持状态弹簧只能是压缩)=底板对压头的作用力。压头重力一定,弹簧压缩力只与弹簧本身性质状态有关,及此处只与弹簧压缩量有关,弹簧压缩量=机械限位-压头高度-压持产品改变的压头与底板之间距离,所以此处压头对底板的作用力只与压头的重力F2及弹簧的压缩量有关与F1无关
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