Перейти к публикации

вопросы по пружине


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте. Мне нужна помощь.

Есть задача, схема в файле. Тело массой m надо подбросить на высоту h. Делается это с помощью пружин. Сначала пружины сжимаются, потом отпускаются и тело подбрасывается вверх. Силу которую нужно приложить для этого я посчитал. Вопрос только в подборе пружин.

1) Что есть максимальная сила сжатия пружины? равна ли она в моем случае силе выталкивания?

2) Если максимальная сила сжатия пружины 800Н, то при наличии 2-х пружин чему равна сила выталкивания (подбрасывания) моего тела? 1600Н?

3) если я сжимаю пружину не полностью, то как рассчитывается сила? через жесткость и величину деформации?

Пока все. Собственно общий вопрос таков: как подобрать пружину, если я знаю силу с которой эта пружина должна подействовать на тело.

Понимаю, что все это вроде не очень сложно, но я никогда не имел дело с пружинами. Поэтому прошу помочь, ибо ошибиться нельзя. :) Спасибо.

post-21247-1270038963_thumb.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


тут для справки диаметры, длина пружины, деформация Н/мм, в основном использую для предварительной оценки и выбора пружины.

Alcomex-springs-catalog.pdf

1. В Вашем случае выталкивающая сила равна Fv=Fp-mg-Ft, Fp-усилие пружины, Ft-сила трения покоя(потери )

2. если 2 пружины стоят параллельно, как на рисунке, то то исилия обоих складываются

3. не желательно использовать полностью сжатую пружину.

у пружины есть допуск на усилие, и если требуется определенные усилия с малым допуском, то желательно использовать какое нибудь регулирования длины пружины для получения требуемой силы в нужной точке.

но так из своей не большой практики, думаю что тут не хватает данных, так как понимаю груж должен взлетель и тут нужно учитывать еще отрывание груз от поверхности.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Большое спасибо за каталог!

Вроде бы все понятно, но хотелось бы уточнить еще один момент. Как определить время действия импульса пружины?

Попробую объяснить, что имеется в виду. По моему расчету, чтобы подбросить тело на заданную высоту, ему нужно сообщить скорость 3 м/с. При массе тела допустим 100 кг я получаю импульс 100*3=300 кг*м/с. Далее я принимаю время действия импульса t=0,1 с и нахожу силу, необходимую для подброса моего тела F=300/0.1=3000Н. Далее определяю силу пружины без учета трения покоя Fp=F+m*g=3000+1000=4000Н. Таким образом, если я поставлю 4 пружины с максимальной силой сжатия 1500Н по углам моей доски, на которой находится тело, могу ли я считать задачу решенной?

Или нужно еще что-то учитывать? Время t=0,1с взято "от балды".

у пружины есть допуск на усилие, и если требуется определенные усилия с малым допуском, то желательно использовать какое нибудь регулирования длины пружины для получения требуемой силы в нужной точке.

Это, конечно, будет использоваться. Пружины будут предварительно поджиматься, так как масса подбрасываемых тел будет меняться.

но так из своей не большой практики, думаю что тут не хватает данных, так как понимаю груж должен взлетель и тут нужно учитывать еще отрывание груз от поверхности.

А как это учитывать? я полагаю, что это определяется именно трением.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Или нужно еще что-то учитывать? Время t=0,1с взято "от балды".

1. k*x^2/2=m*v^2/2+m*g*x+Ftp*x+Ao

m*a=k*x-m*g-Ftr

x=a*t^2/2 при учете что начальная скорость равна 0

это если по простому.

известные параметры масса, скорость и расстояние.

теперь если учесть что ускорение будет менятся взависимости от х(уменьшатся), нужно найти момент, когда должен произойти орыв груза от площадки или заранее заложить ограничение хода площадки. от сюда и получится время.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

это если по простому.

а если не по простому? надо наверное учебник по физике или термеху брать :(

На самом деле задача немного сложней. Схема на рисунке представлена.

Мне надо обеспечить выбрасывание тела, чтобы оно пролетело расстояние L от края доски. Высота полета Н.

Известные данные m, V0, L, H.

Не подскажите как подойти к решению? Я вроде насчитал чего-то, но сомневаюсь в правильности.

post-21247-1270451567_thumb.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

надо наверное учебник по физике или термеху брать

скорее математика хорошая потребуется

можете более точно поставить задачу?

из Вашей схемы, груз уже движется по наклонной поверхности со скоросью vo, пружины имеют какое то поджатие и с данной схемы на них действует сила тяжести груза которая зависит от рассояния. какая должна быть траектория? как должен лететь груз? в какой точке от должен отрываться? тут как понимаю еще должен вводится угол...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

из Вашей схемы, груз уже движется по наклонной поверхности со скоросью vo, пружины имеют какое то поджатие и с данной схемы на них действует сила тяжести груза которая зависит от рассояния

Так и есть. Сила тяжести, конечно, действует, но пружины от дополнитьного поджатия будут защищены. То есть, пружины сжаты. Потом по наклонной поверхности со скоростью v0 начинает дваигаться тело, не вызывая дополнительно сжатия пружин.

какая должна быть траектория? как должен лететь груз?

Траектория параболическая. Вроде как у тела брошенного под углом к горизонту, или у лыжника, прыгающего с трамплина, или у гимнаста, отталкивающегося от мостика гимнастического при пражках через козла. Гимнаст наверное наиболее близкий пример.

в какой точке от должен отрываться?

Примерно в той точке как на рисунке показано, т.е. не доходя до горизонтальной площадки с пружинами.

тут как понимаю еще должен вводится угол...

да, угол известен.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

1. k*x^2/2=m*v^2/2+m*g*x+Ftp*x+Ao

m*a=k*x-m*g-Ftr

x=a*t^2/2 при учете что начальная скорость равна 0

это если по простому.

известные параметры масса, скорость и расстояние.

теперь если учесть что ускорение будет менятся взависимости от х(уменьшатся), нужно найти момент, когда должен произойти орыв груза от площадки или заранее заложить ограничение хода площадки. от сюда и получится время.

Может проще и нагляднее такие задачи через работу решать а не через силы

Да и в Теормехе насколько я помню применяется энергенический подход

(ур Эйлера-Лагранжа)

P=Потенциальная энергия от гравитации = m*g*h+mпруж*g*Ход пруж/2

T=Кинетическая энергия = (m+Mплощадки)*v^2/2+mпруж/2*Integral[0,Ход пруж]([dv]^2)

Если трение есть работу от него тоже посчитайте

Дальше или приравняйте и решите

или

L=T-P

и

d/dt[dL/d[s.]]-dL/ds=0 (Как то так если трения нет)

Да потенцияльную энергию сжатой пружины тоже надо учесть

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну с диффурами можно как-нибудь разобраться. Мне бы подход понять. Можно максимально упростить задачу различными допущениями. Трение, например, можно не учитывать. Конечная цель все-таки подбор пружин. Главное чтобы ошибка была не очень большой. Пружины можно будет и заменить потом :)))

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

nut888

тогда несколько сложных дифурафнений получается, которые нужно решать совместно, да и так все на это и вылазит.

С чего несколько если число степеней свободы равно 1 - обобщенная координата одна

Для той же плиты расположенной на высоте s

L(s)=T(s)-P(s)=m/2*(s.)^2-m*g*s

d/dt[dL(s)/d(s.)]-dL/ds=0

d/dt[s.]-g=0

s..=g

s[t]=g*t^2/2

Ну и в чем трудность

Просто нужно аккуратно расписать кинетическую и потенциальную энергию для каждого элемента конструкции

Диф уравнения для этого случая будут очень простые

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

1. тело движется с скоросью Vo в одну сторону, полетит в другую, часть энергии теряется

2. взависимости от трения и скорости движения, при выкидывании груза возможно проскальзывание.

3. нужно определить точку отрыва груза от поверхности, взависимости от конструкции и огганичения(предварительного постоянного поджатия), точка может плавать

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

1. тело движется с скоросью Vo в одну сторону, полетит в другую, часть энергии теряется

это как? тело должно полететь направо.

2. взависимости от трения и скорости движения, при выкидывании груза возможно проскальзывание.

трением наверное можно пренебречь. Тело будет двигаться на колесиках.

3. нужно определить точку отрыва груза от поверхности, взависимости от конструкции и огганичения(предварительного постоянного поджатия), точка может плавать

Так мне предварительное поджатие и нужно определить, как и все параметры пружины. точку отрыва и момент отрыва (срабатывания пружин) считаем известными.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

это как? тело должно полететь направо.

честно я тут запутался, скорость Vo по картинке направлено на права, при срабатывании пружины вектор будет под углом налево, при учете скоростей что бы полетело направо, то Vo>>проекции вектора,

Тело будет двигаться на колесиках.

тогда большая вероятность того что будет проскальзывания и часть энергии просто потратится в никуда. и задача усложняется
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

честно я тут запутался, скорость Vo по картинке направлено на права, при срабатывании пружины вектор будет под углом налево, при учете скоростей что бы полетело направо, то Vo>>проекции вектора,

Я же говорю, что принцип примерно такой, как при опорном прыжке с помощью гимнастического мостика. Я полагаю, что после срабатывания пружин картина будет такая (см. схему). v1 - скорость тела, v2 - скорость, которая создается за счет пружин, v - результирующая скорость.

тогда большая вероятность того что будет проскальзывания и часть энергии просто потратится в никуда. и задача усложняется

сцепление колес с поверхностью будет хорошим. Трение учитывать НЕ НАДО - это мое допущение.

post-21247-1270537730_thumb.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

post-11588-1270538202_thumb.jpg

если не ошибаюсь трамплин для прышка выгледит примерно так, и при отталкивании нужно попась в точку перегиба.

сцепление колес с поверхностью будет хорошее, можно обеспечить, а колесики вращаются и подшипник стоит часть энергии пойдет на то что бы хорошо раскрутить колеса.

MiXXX

post-11588-1270538960_thumb.jpg

в таком случа чего не рассматриваете такую схему?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

если не ошибаюсь трамплин для прышка выгледит примерно так, и при отталкивании нужно попась в точку перегиба.

Да, есть и такие. Но есть и плоские (см. картинки).

в таком случа чего не рассматриваете такую схему?

исключено!

По сути, моя конструкция, это и есть такой мостик. Только на него никто не прыгает, чтобы сжать пружины и оттолкнуться. Пружины уже сжаты и на мостик закатывается тело. Скорость его постоянна (ну есть только потери при подъеме по наклонной поверхности.

Поверхность может быть как прямая, так и выгнутая. (см. рис.)

post-21247-1270539779.jpg

post-21247-1270539786.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 год спустя...

Решилась ли задачка?

Если рассматривать упрощенно, как в первом посте, то проще через энергию:

1. Тело поднимается на H и имеет там потенциальную энергию Q1=m*g*H.

2. Эта Q получается из кинетической энергии тела в момент отрыва, а та - из работы, совершенной пружиной, а та - из потенциальной энергии сжатой пружины. Сильно упрощенно - они все равны.

3. Считаем энергию пружины. При перемещении свободного конца пружины (предварительном сжатии) на Х метров сила линейно возрастает от 0 до F. Значит она запасает энергию Q2=0.5*X*F. Можно умножить на количество пружин.

4. Приравниваем Q1=Q2 и подбираем пружину, чтобы присущие ей X и F приводили к равенству.

5. Вспоминаем про неучтенные потери и берем пружину помощнее, т.е. с некоторым запасом.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • streamdown
      Коллеги приветствую! IPS 8. Подскажите пожалуйста, кто какое серверное железо использует? Интересуют параметры при одновременной работе, ну например, 400 пользователей онлайн
    • gudstartup
      так он так и позиционируется по m19 pmc выдает g70.6 а чпу отвечает f45.7 но ориентацию и смещение в 4077 он отрабатывает нормально шпиндель встает ровно и смена происходит хорошо. вопрос почему после ввода команды управления скоростью он все еще продолжает контролировать число импульсов между нуль метками хотя в принципе уже должен отменить позиционный контроль и просто считать обороты по 0 метке как он это делает без М19? это все понятно но почему оно продолжает проверять это после завершения ориентации мне непонятно
    • Александр1979
      SP9047 SSPA:47 ILLEGAL SIGNAL OF POSITION CODER "The relationship between the A/B phase and 1-rotation signal is incorrect (Pulse interval mismatch)." "Неправильное значение счетчика импульсов сигнала на энкодере ALPHAi. На фазах A и B энкодера за один оборот шпинделя насчитывается 4096 импульсов обратной связи. Программное обеспечение по управлению шпинделем проверяет количество импульсов на фазах A и B, соответствующее энкодеру, при каждой генерации сигнала одного оборота. Данный аварийный сигнал срабатывает, если регистрируется число импульсов, нарушающее заданный диапазон."
    • vs3dpro
      Добрый день! У нас на есть SLA принтер 600х600х400мм. Можно напечатать мастер- модели, и можно приехать посмотреть. mail@iges.space
    • gudstartup
      после ввода 789 в edit mod надо перейти в режим ручное упр. нажать mod а потом помощь и откроется wzw.hlp  с возможностью выполнения команд управления atc. если не появляется содержимое wzw.hlp то возможно что у вас другой код хотя 789 'это стандарт для dmg в этом случае надо смотреть ваш plc раздел у меня пароль прописан в файле wzw_rett.mod
    • Anat2015
      SERVO TURRET AMP ALARM - переводить не пробовали, учитывая, что AMP - это и есть сервопривод? Что тут не ясного, язык не знаком?
    • Viktor2004
      я бы попробовал позиционировать шпиндель сигналом G70.6 Ответный сигнал, шпиндель сориентирован F45.7
    • gudstartup
      Здравствуйте уважаемые участники форума попрошу вас поделится мнениями. Имеется фрезерный шпиндель с позиционным кодером (зубчатое колесо и считывающая головка). Ошибку 9047 выдает после того отрабатывает M19 c последующим включением оборотов Sxxx M3 причем обороты могут быть любыми от 100-макс. Если задавать обороты без предварительной ориентации то 9047 не возникает и шпиндель нормально вращается на любой скорости при этом обороты не гуляют точность поддержания +-1 об\мин. Кабель заменен заменить сам датчик нет возможности. Мой вопрос в следующем почему шпиндель после M19 и включении управления скоростью Sxxx M3 остается в режиме позиционирования а не сразу переходит врежим управления скоростью и даже явная отмена ориентации кодом M20 ничего не меняет ведь режим позиционного управления должен быть отменен или он остается и отменяется не сразу после подачи команды M3 и кода скорости? Станок достаточно старый 2009 года плату управления шпинделем меняли на соседний ничего не изменилось. Это может быть логика PMC или скорее всего это датчик?   PMC-SB.001
    • Killerchik
      А мы-то думали, что пропорциональный гидравлический.....
    • Grig75
×
×
  • Создать...