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绳杆机构中,对绳子的受力分析

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1#
发表于 2018-2-2 10:34:06 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
       如简图所示,一个四连杆和一个绳子组合的绳杆机构。杆长、杆重都为已知,且左右两根杆子(左右杆2)完全相等。绳子和杆1的连接点为杆1的中心。

       当杆2在第三象限内做匀速转动时,绳子的受力该如何分析啊?

       大学时候只学过四连杆机构,也都忘得差不多了。还请各位大拿伸出援助之手,多谢多谢!



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2#
发表于 2018-2-2 10:49:11 | 只看该作者
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3#
 楼主| 发表于 2018-2-2 11:59:37 | 只看该作者
考虑到低速匀转速运动,可以看成机构始终处于一个平衡状态,故而可以列出两个等式:
1.垂直方向上,重力和拉力的垂直分力平衡
2.绳子拉力围绕杆2旋转中心产生的力矩,和三个杆子的重力围绕杆2的中心产生的力矩,这两个力矩平衡

自己瞎琢磨,请大神批评指正!
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4#
发表于 2018-2-2 12:45:51 | 只看该作者
本帖最后由 尘世天涯 于 2018-2-2 12:48 编辑

首先说明,这个问题我解不了,只能提供一些定性的分析
楼主把这个问题想得太简单了点,这并不是一个平衡状态

杆2匀速转动的时候,杆1在竖直方向和水平方向都是变速运动,驱使杆1进行变速运动的动力来源只能是拉力F,因此F的值也是变化的,并且在运动过程中杆1与绳子的夹角也在变化,
这样分析下来,这里有三个变量

杆2角度
拉力F大小
绳子与杆1的夹角

除了原始的变量,还会有几个中间变量

杆1在竖直方向的实时加速度
杆1在水平方向的实时加速度

引入动静学以后,才可以在两个两个轴上列平衡方程,因此中间变量也会在公式中出现

因此最终列出来的是几个五元方程
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5#
 楼主| 发表于 2018-2-2 13:14:19 | 只看该作者
谢谢尘世天涯!虽然没有解出来,但是也做了具体分析。
只是“动静学、五元方程”有点太可怕了。。。。。
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6#
 楼主| 发表于 2018-2-2 13:53:00 | 只看该作者
不知道这算是“绳驱动”领域,还算是“连杆机构”领域。。。。
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7#
发表于 2018-2-2 14:14:59 | 只看该作者
理论力学的东西一是没学透  二是忘光了
记得有个虚位移 很牛逼  能解好多难题
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8#
发表于 2018-2-2 14:48:51 | 只看该作者
感觉挺有意思的,现算了一下,绕了一圈,最后发现连杆的加速度不就是向心加速度嘛??哈哈,欢迎大侠批评指正

318871504635253989.jpg (102.45 KB, 下载次数: 39)

318871504635253989.jpg

点评

说错了,是速度,不是运动  发表于 2018-2-8 14:21
不是吧大侠,A和D是定系,取BC杆为动系,其上的点为动点,绝对运动就等于牵连运动,而相对运动为0  发表于 2018-2-8 14:21
如果以BC杆为计算目标且以该杆的中间点为基点,那就有一个相对速度和绝对速度。  发表于 2018-2-8 11:27
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9#
 楼主| 发表于 2018-2-2 14:59:57 | 只看该作者
绳子的拉力又该如何求出呢?F=ma么?

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肯定不是啊 绳子的拉力一个方面要平衡曲柄的自重,另一个方面要提供向心力,我再想一想怎么搞  发表于 2018-2-2 15:11
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10#
发表于 2018-2-2 16:12:45 | 只看该作者
本帖最后由 贝XB2016 于 2018-2-2 16:14 编辑

我想在曲柄方向和曲柄垂线方向上建立一个动坐标系,绳拉力F向两个轴上投影,通过F变化倒是可以实现曲柄方向上的投影始终等于向心力的大小,但是F变化的同时,曲柄垂线方向的投影也在变化,用这个变化的力来平衡曲柄重力产生的力矩,感觉没法实现匀速转动了啊,相互矛盾了,越想越糊涂,求明白的大神帮忙分析分析!!!

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