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探讨:无外部驱动力的升降机构

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1#
发表于 2024-5-30 10:44:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
目前做了一款手动夹具,有个升降需求行程80mm,负载25-30Kg变动,不要外部动力,需要快速升降。

目前使用了位置可控氮气弹簧+导轨,但是效果不理想,因为理论上初始位置和压缩位置差0.4倍负载,加上有段悬臂,似乎氮气弹簧有一定阻尼,要么上升费力,要么下降费力。

想请教下是否还有更优化的方案?

PS 目前在考虑恒力弹簧,效果未知。

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来自 5#
 楼主| 发表于 2024-5-30 13:22:36 | 只看该作者


黄色相当于负载
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2#
发表于 2024-5-30 11:18:26 | 只看该作者
上图
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3#
发表于 2024-5-30 11:27:08 | 只看该作者
无外部驱动力,还要变负载,这个能解决吗
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4#
发表于 2024-5-30 12:04:48 | 只看该作者
图来
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6#
发表于 2024-5-30 13:53:27 | 只看该作者
感觉架子的刚性不足,变形较大,可能导致卡滞较大。这种情况还是焊接的结构可能稳一点,型材连接不可靠。
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7#
 楼主| 发表于 2024-5-30 14:40:02 | 只看该作者
斯文棒棒 发表于 2024-5-30 13:53
感觉架子的刚性不足,变形较大,可能导致卡滞较大。这种情况还是焊接的结构可能稳一点,型材连接不可靠。

负载不大,实物已经做出来了,只能说底座的刚性一般,但是对导轨影响较小,受力点有偏心,实际操作力会大一点

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不要弹簧还卡不卡呢?  发表于 2024-5-30 15:20
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8#
发表于 2024-5-30 16:39:43 | 只看该作者
wswker 发表于 2024-5-30 13:22
黄色相当于负载

这种悬臂结构很不稳定的,刚性不足尽量避免
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9#
发表于 2024-5-30 17:02:30 | 只看该作者
本帖最后由 DaedraMech 于 2024-5-30 18:24 编辑

恒力弹簧+阻尼,各种升降机构里(如显示器升降)很成熟的方案了;

还可以用比较长的气弹簧,横向斜置,其推力沿竖直方向分量按三角函数规律变化,只要升降行程内气弹簧的摆角足够小,其推力的竖直分量可以看作近似不变;

如果搞不到足够大的恒力弹簧或足够长的气弹簧,也可以这样做:
取用普通弹簧一端固定,一端在滑槽中滑动,并拉动一根滑杆升降。

所谓“无外部驱动力”,可以重述为“系统总机械能不变”,这一机构中可以理想地认为只有弹性势能和重力势能,二者相互转化,任意时刻变化量代数和为零。
据此可列微分方程,求解出滑槽曲线其实是圆弧:

一般滑槽不易加工、装配和维护,可以设计连杆机构近似拟合这一轨迹。

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非常感谢热心回答  发表于 2024-5-30 17:16

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10#
发表于 2024-5-31 08:50:54 | 只看该作者
做个配重,两端重量一样,形成一个平衡体,像天平,微小的动力就能驱动一端上下。停再设置个小的弹力机构就行了,释放移动,停,侧压形成摩擦阻尼定位
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