[Aндрeй]

Пытаюсь сделать ножничный подъемник своими руками.
Есть гидроцилиндры (2 шт) и много квадратных труб 120х6. Нагрузка на платформу будет примерно 4 тонны. Высота около 2-х метров.
Хочется определить, подойдут ли трубы для балок и из чего делать поперечные балки, на которые будут опираться гидроцилиндры.

Подскажите, пожалуйста, как рассчитать элементы? Например, как подобрать сечение балок?
Ну, по усилиям, думаю, подобрать элементы будет не сложно. Как определить эти самые усилия?
Это же механизм. Как рассчитать схему? В какой программе можно это сделать?

[Liukk]

to ratay. Я отвечал йцуке
Но если ТС не знает как сконструировать и рассчитать конструкцию (на прочность, работоспособность и пр.) то вариантов 2:
1. самостоятельно изучить теормех, сопромат, ТММ, ДМ.
2. заплатить тому, кто всё это сможет.

Натаскивание на форумах ничему из вышеперечисленных наук не научит.

[ratay]

Оно так. Но ТС-то надеялся, что посчитают.

[Liukk]

Блажен кто верует в халяву.
Помочь - помогут, а вот сделать большую работу за-дядю и за-бесплатно, это вряд-ли

[ETCartman]

Сообщение от Aндрeй Я приложил эскиз в формате dwg, посмотрите, пожалуйста, в том ли я направлении делаю? Как по вашему, это будет работать? !

Похоже тут немного не с той стороны начали. В наличии есть трубы и 2 гидроцилиндра. Также дано - вес 4 тонны. Не дано: на какую высоту поднимать.
До всяких схем и чертежей существует простой прикидочный расчет. Например нужно поднять груз на 0,5 м. При этом ход поршня 0,25. Усилие в одном цилиндре из 2х грубо
=4*0.5*1.2/0.25/2=5 тонн (где 1,2 поправка на трение). На самом деле усилие переменное и данная пропорция применима только в малых перемещениях относительно некоторого положения.
выше был дан метод расчета из уравнений равновесия для конкретного положения штока.
Но так или иначе если вы хотите получить выигрыш в перемещении, то есть поднимать ножницы не прямо вертикально а присобачив цилиндры сбоку, то усилие в цилиндре будет увеличиваться по сравнению с нагрузкой примерно пропорционально выигрышу в перемещении. И соответственно если у вас усилие большое - то и подшипники и узлы должны быть соответствующие (не просто болтики).
То есть предварительно можно прикинуть вообще даже без схемы. А конструировать такие вещи лучше конечно в солидворксе - там есть исчерпывающий набор инструментов по расчету и прикидкам чтобы такие штуки делать за несколько часов.

[Fogel]

Схема, кстати, изменилась от первоначального варианта. А на счет простого перемножения веса груза на синус угла наклона цилиндра... Ничего что между ними еще пара рычагов?
ETCartman, изложеное верно, но для обычного полиспаста, тут же нагрузка на цилиндр совершенно не равномерная - в самом начале ему приходится в основном "против самого механизма работать"
Еще раз повторяю: Рисуете схему нагрузок: сверху две силы от груза, снизу реакция основания - эти силы норовят "сложить" ножницы, им противостоит сила от цилиндра. Проще всего посчитать через уравнение моментов относительно точки соединения рычагов друг с другом. Что-то я сильно сомневаюсь на счет 14 тонн, сейчас утрений завал разгребу, может и гляну что там в реалиях.

[ratay]

Все зависит от конкретных размеров и, в первую очередь, от координат точки крепления штока.

----- добавлено через ~2 мин. -----
P.S. А их (размеров) нет. А может быть хоть 200 тс на штоке. Теоретически, реально работать не будет.

[Fogel]

Ок, глянул, на точность не надейтесь, но "на пальцах прикину".
Более-менее симетрично все в сложеном виде, посему реакции берем по две тонны на узел, плечо 1,6м (3,2 между концами рычага по горизонту). Итого, чтоб развернуть ножницы, надо вращающий момент в 2*2*1,6=6,4тм
От точки вращения до цилиндра плечо... 0,17м. Делим момент на плечо и... 6,4/0,17=37 тонн на два цилиндра. И это без учета угла трения! Что и требовалось доказать.
Пути решения проблемы: противовесы или пружины могут помочь цилиндру именно в самый неприятный момент, изменение геометрии - вынести точки крепления повыше и пониже, всякие "хитрые" рычажные механизмы

[ratay]

Так можно плечо взять и 0,34м. Проще подождать, пока ТС его задаст. Кстати, кроме угла трения вы не учли и угол наклона цилиндра.

[Fogel]

Нельзя взять 0,34 - на чертеже 0,17. Несколькими сообщениями раньше есть чертеж. И зачем мне угол цилиндра? Если я знаю _плечо_ (собственно через синусы и косинусы и вычисляется плечо действия силы, но на чертеже можно использовать привязки типа нормаль и в лишней математике смысл пропадает)

[ratay]

На той схеме, которую я нашел, размер не между осями, а что-то другое, но бог с ним. Пусть у вас плечо 0,17, вы момент фактически считаете из предположения, что шток перпендикулярен балке, а это не так. На схеме треугольник, где есть две стороны (0,34 и 0,17), и ни одного угла.

[Fogel]

Сообщение от ratay На той схеме, которую я нашел, размер не между осями, а что-то другое, но бог с ним

Благо в программах линейки продолжают работать, а на чертехе пусть и с огрехами, но все нарисовано 1:1

Сообщение от ratay вы момент фактически считаете из предположения, что шток перпендикулярен балке

Это нормальное предположение (момент от силы равен произведению этой силы на плечо, а это перпендипикуляр от точки вращения до оси действия силы. Где при этом фактически сила приложена все едино), если оговариваться что углы трения мы не учитываем и не проверяем механизм на заклинивание

[Liukk]

to ТС. есть такие книги, под общим названием "Механизмы", например:
Артоболевский И.И. "Механизмы в современной технике" 7 томов
Кожевников С.Н. "Механизмы" Справочник.
Крайнев А.Ф. "Словарь-справочник по механизмам"
и др.
Что-то есть в download'е сайта
Очень хорошие книги, много хороших идей. Хотя бы полистайте их.

[ratay]

Проекции не силы, а нормальной проекции этой силы. А в зависимости от положения механизма угол приложения силы меняется, и при постоянной проекции сама сила меняется.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Впрочем, это бесполезно. Каждый говорит о своем.

[Fogel]

Ну почему же бесполезно? Возможно мы искренне друг друга не понимаем. Абстрагируемся от конкретной задачи. Допустим есть колесо и мы будем цеплять цилиндр за разные его точки _не меняя положения цилиндра_. Усилие в цилиндре постоянное, трением пренебрегаем, будет постоянным момент на колесе или нет?

[ratay]

Разговор-то про силу, которая при постоянном моменте может быть различной в зависимости от направления. Зацепите цилиндр так, что линия действия силы проходит через центр и точку контакта с поверхностью (мгновенный центр вращения) - и не будет момента. Хотя модель с цилиндром абсолютно не стыкуется с нашим механизмом, т.е. неудачный пример.

[Fogel]

Если будет разное направление, то и плечо будет разным, а отсюда и разная сила нужна для разных положений для создания одинаковых моментов. Но претензия была именно по точке крепления цилиндра, мол перпендипиклярно рычагу, не перпендипикулярно... Если трением пренебрегаем, то абсолютно фиолетово. А если не пренебрегаем, то ухо конечно же делают в оптимальном месте.

[ratay]

Так и на подъемнике плечо будет разным в зависимости от угла приложения силы от цилиндра. На картинке он изображен почти перпендикулярно балке, возможно, это вас смутило.

[Fogel]

Усе, я сдаюсь. Ну при чем тут углы? Главное момент, а момент это сила перемноженая на плечо. ВСЁ! Никаких углов в формуле нет! Прикидывал я по чертежу, по второму положению, там где в сложеном виде, ибо самое поганое положение.

[Aндрeй]

Спасибо всем, кто откликнулся.
Пытаюсь построить схему, никак не могу понять, что лучше Вариант1 или Вариант2.
Вариант два, как я понял из объяснений, работает немного в противоход.
В варианте один, угол наклона цилиндра не меняется и составляет 12 грдусов к балке
(в сложенном состоянии по прежнему 14 градусов к горизонту).
Усилия во втором варианте, по идее, ниже за счет работы по принципу мультипликатора.

Подскажите, пожалуйста, по какому варианту дальше идти?

[Fogel]

Оба не лучшие. Главный вопрос как подъемник пойдет из сложеного положения. Надо считать, но на вскидку варианты не сильно отличаются от предыдущего.