Реклама i
|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день | | Поиск | | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
#1 | |
Как спроектировать гребень (он же копир) откидного моста?
Москва
Регистрация: 28.02.2015
Сообщений: 120
|
||
Просмотров: 11348
|
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Уже освежил: тоже занимался такими построениями в своё время. Но дело всё в том, что эта методика весьма трудозатратна, т.к. нужно заранее знать длины звеньев, положение осей вращения, закон движения и т.д. И при изменении этих параметров меняется и профиль. Не отрисовывать же на каждый вариант расположения звеньев новый кулачок?.. Плюс размеры моста тоже могут меняться (нужно сделать типоразмерный ряд с разными размерами и допустимой нагрузкой). Сейчас пробую задачу себе упростить и сделать в Excel некую математическую модель, позволяющую варированием параметров (положение звеньев) получать сводные таблицы геометрических и силовых характеристик, исходя из которых уже подбирать оптимальные варианты профиля кулачка.
А надеялся я на то, что уже существуют аналогичные варианты конструкций с имеющейся методикой расчёта вместе с пружинами, рычагами и т.д. или какой-то более простой способ. Проще говоря, не хочется изобретать велосипед. |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Если я правильно понял, то на картинке пружины. Нужно ставить пружины кручения на ось вращения. При полностью поднятом мосте усилие на пружине нулевое, при горизонтальном - максимальное, равное нагрузке.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Всё верно. На картинке пружины. В данном случае растяжения - их используют чаще. Пружины кручения тоже вариант, пусть и более редкий. Но у меня по определённым причинам будут именно пружины растяжения. По работе пружин (мост поднят - пружины свободны, опущен - пружины деформированы) - тоже верно и понятно. Однако вопрос немного в другом: как проще получить профиль гребня? Или где ещё используется подобный механизм? Чтоб можно было подглядеть, как это делают нормальные люди, а не горе-конструкторы типа меня))
|
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Профилирование... Много-много непокою принесёт оно с собою... Под разную кинематику и массу необходимы новые профиль и пружины. Без ТММ вряд ли удастся обойтись. Трудоёмкость. Для пружин кручения можно иметь два-три варианта пружин, чтобы сделать нужный набор для нового момента.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Золотые слова. Уже осознаю масштаб трагедии. В заданном типоряде получается 3 пружины различной жёсткости и размеров. Но очень надеюсь остановиться на одном более-менее универсальном профиле, меняя только длину рычага, положение этого гребня и жёсткость пружины. Но чтобы подобрать оптимальный вариант и пустить конструкцию в производство, чувствую придётся немало копий обломать. Утешаю себя только одним: можно неплохо поднатаскать себя в этой области.
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 04.09.2009
Сообщений: 358
|
думаю задача сия устройства удеживать в вертикальном положении и в горизонтальном и при этом сгладить возможные ускорения и ударные нагрузки и оптимальные усилия при откидывания в горизонт и в вертикаль. Ничего кроме отрисовки и построения векторов скоростей и усилий не придумано.
|
|||
![]() |
|
||||
конструктор машиностроитель Регистрация: 14.05.2007
Новосибирск
Сообщений: 893
|
А вот пятая дверь автомобиля открывается и удерживается без пружин, да и гребня нет, чистая геометрия.
Понятно что пружины заменяет газ, но ведь давлением газа можно управлять.
__________________
Из честолюбия или чувства долга не может родиться ни чего ценного. А. Эйнштейн |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
А чем не устраивает конструкция на фото?
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
|
|||
![]() |
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 10,369
|
На своей практике столкнулся что у производственников каждый раз по одному чертежу выходят пружины разной жесткости
![]() Не думаю что великая проблема и руками прорисовать все - три-четыре положения рычага и плавной кривой соединить эти точки ![]() |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 28.01.2016
Сообщений: 91
|
To Smith. При случае осмотрите откидные трапы у прицепов для перевозки спецтехники. Там 2 пружины разной жёсткости + резьба для регулировки усилия преднатяжения. Для изготовления 1. что надо: изготовить трап чтоб точно массу знать. причём если с запасом переборщите то пружины из расчёта огроменные выходить будут. а нада чтоб адекватный диаметр пружин + усилие на откидывание - упор нагой двух такелажников килограм по 85
----- добавлено через ~7 мин. ----- Ну и вообще на рисунке 1 пружины игрушечные какие-то. Если грубень уж так точно нужен и такая конфигурация копира. Вы его подберёте на 2 - 3 итерации" а лучше на 1 ой в профиле. По факту всё равно выйдет. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Спасибо! Обязательно посмотрю.
Цитата:
Работаю в твердотельной САПР, так что проблем с массами и положением центра масс не будет (уже накидал таблицу с этими параметрами для разных размеров и нагрузок). Такие мосты с допустимой нагрузкой 1-2 тонны нами будут ставиться в сетевые магазины, а там не всегда такие мОлодцы есть)) Плюс его ещё поднимать надо. Вообще хотелось бы этот мост отбалансировать так, чтобы он довольно плавно опускался и затем без особых проблем поднимался одним человеком. Для этого и хочу более-менее точный расчёт сделать. |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 28.01.2016
Сообщений: 91
|
Там где приличные массы (250-300кг) и плюс пружины, плавно обычно не получается, есть зазоры, трап со временем покоробит и прочее. Какая штука будет падать все равно с ударом и скрежетом. Поэтому на всех складах и базах стараются проектировать пандусы разной высоты под газель и фуру. Весь нестандартных вилочником закидывают. А от таких конструкций стараются отказаться(из практики) если интересно, могу через личку обудить
|
|||
![]() |
|
||||
люблю мастерить Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 10,369
|
Посмотри перечень оборудования всех этих складов и магазинов. И мосты и рампы, все есть. Раз у автора есть цель именно этот конструктив сделать, зачем ему рассказывать о пандусе? Темболее что на самом деле это может быть лишь ближайший аналог, а в реалии ничего другого и не применишь (допустим мостик в автоклав опускается для подачи вагонеток)
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Под словом "плавно" я имел в виду не то, что он должен медленно опускаться под собственным весом, а, скорее, чтобы не поубивал бы никого. Больше слово "мягко" подойдёт. В процессе эксплуатации его не будут откидывать "с ноги".
Пару слов по поводу применения моста в рамках моего задания. Для магазинов мост служит просто промежуточной площадкой между бортом машины и площадкой непосредственной разгрузки. По этому мосту проезжает тележка с продуктами (масса не более 900 кг). Откидным он нужен по 2-м причинам: 1) между разгрузкой и машиной имеется тротуар, т.е. перегрузочная площадка не должна перегораживать место прохода. При этом нужно предусматривать надёжные средства безопасности, чтобы он сам не опрокинулся или чтобы его кто-то случайно не опрокинул. 2) Мост размещается за дверью. Т.е. машина приехала, открыли обычную дверь, а затем на борт машины откинули мост, находящийся за дверью; разгрузили, мост подняли, дверь закрыли. Снаружи ничего не видно. Для складов ситуация иная: есть пандус, к которому просто крепится этот мост. При этом есть вариант делать его скользящим вдоль пандуса. Эту задачу тоже буду решать, но уже позже. Именно так. Конструкция предложена мне заранее, но она в полной мере отвечает тем задачам, которые выполняет мост. Чтобы было понятно, немного расскажу: у моей фирмы возникла задача изготавливать такое оборудование. В первую очередь, для магазинов. На стороне нашли конструктора, который за эту работу взялся. Однако, когда закончил, было понятно, что работа была сделано, скажем так, недобросовестно. Например, я очень сомневаюсь, что проводились какие-то расчёты этого гребня, и вообще делались бы какие-то кинематические и силовые расчёты. Во всяком случае, никаких результатов предоставлено не было, как не просили. По чертежам сделали образец, который поставили в магаз. Меньше чем через неделю туда поехали. Итог: лопнувший подшипник (который использовался в качестве башмака толкателя). А главное, что для подъёма моста нужно очень приличное усилие: крепкий монтажник его с земли в 2 приёма за край поднимал. Мой вывод: неправильно спроектирован и сконструирован механизм подъёма. Вот я и взялся за полную переделку конструкции и начал с расчётов. |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 28.01.2016
Сообщений: 91
|
Так и я о том же. Одной механикой и расчетами не решить задачу. Если мягко и предсказуемо, то - насосная станция с гидроцилиндром и пультом. Вот.
----- добавлено через ~3 мин. ----- Ну и будет возможность клиенту более интересный проект предложить и подвязать на сервис |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Я сначала не очень понял схему по фото. Неплохо бы дать фото в профиль. Думаю, что можно решить механикой. Мало того, если изменится масса крышки и положение Ц.М., сохраняющие характер изменения момента, то, пожалуй, можно обойтись теми же деталями, с тем же расположением относительно оси вращения, применив пружины на новое усилие.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Цитата:
Схемку и картинки для большего понимания прилагаю. (Отрезок OP на схемке само собой не звено. Это просто кронштейн рычага). |
|||
![]() |
|
||||
нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709
|
Очевидно да, а почему именно кулачок?
У Артоболевского в его фундаментальном труде "Механизмы в современной техники" (есть в dowload'е) можно подобрать механизм и без кулачка. С гидравликой конечно было бы проще (по крайней мере для меня) и закон движения можно подобрать любой, вот только гидростанцию к ней надо, а это дополнительная масса и расходы. |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 28.01.2016
Сообщений: 91
|
Чем вы его фиксировать в нижнем положении будете, весом?Предствьте себя на месте эксплуатационщиков(работников склада) я б от греха подальше держался. Упадёт ещё. Какая масса приблизительно выходит. Аллюминиевый рассмотриваете или тут возможен криминальный эффект?
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
В нижнем? Так точно.
В зависимости от размера и допустимой нагрузки масса самой платформы (без рычагов и крепёжного основания) колеблется от 100 до 280 кг. Массы пока очень ориентировочные. Тяжёлые варианты ещё буду облегчать. Алюминий не рассматривается. Всё производство заточено на православную Ст3. Выделяться я тут не буду. ----- добавлено через ~30 мин. ----- Цитата:
Аналитически, думаю, можно. P1 определить могу (так как знаю деформацию пружины и задался жёсткостью). Через геометрические соотношения и уравнение моментов относительно точки вращения рычага до силы P3 доберусь. Докурив учебники геометрии и тригонометрии до конца и забив всё это в Excel, можно будет найти точки контакта ролика в зависимости от угла поворота платформы. А там уже, варируя различными геометрическими параметрами и пружиной, подобрать оптимальный вариант. И ещё вопрос (сразу говорю, что, скорее всего, дурь и я просто туплю, но всё же): сила P для представленной Вами схемы не будет внутренней? P3 - это же следствие действия силы упругости P? (Сразу прошу прощения, если туплю ![]() |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Сначала нужно определиться с пружиной. При горизонтальном положении площадки нагрузка на пружину максимальная. По этой нагрузке и делать пружину с прочностным запасом. Количество витков определить по компоновке. Характеристика пружины известна, от неё и плясать.
Р1 определять графически. Р2 можно графически, можно и посчитать. Р3 и в (у меня ошибочно записан момент подбором Р3хб вместо Р3хв) подобрать из расчёта, что Р3хв=Тхб-Рха. Точка контакта определяется графически. С силой Р у меня всё нормально. Я тут всё про графику: работаю только в Компасе, там это просто, не знаю, как в других программах. Кстати, прочность удержания крышки в крайних положениях тоже можно попробовать сделать профилем: этакие впадинки.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Буду завтра одуплять. Пока не осознал.
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Поднимать можно и так, упирая ролик в лист платформы, но вопрос в длине требуемых рычагов, кронштейна и жёсткости пружин. Конкретный ответ на этот вопрос я дам несколько позже: мой расчёт мне позволит сравнить несколько вариантов, в том числе и без гребня. Последний раз редактировалось Winston Smith, 12.07.2016 в 22:46. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
|
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 28.01.2016
Сообщений: 91
|
Это хороший подход.
Ну так вот. Предлагаю для начала определиться с двумя крайними положениями: верх и низ. Как фиксирует,какое усилие ожидание. Насколько оно приемлемо для эксплуатации, быть может схема порочная,быть может. Тритите время,зрение вычерчивая в компе.возьмите листок, карандаш.прикиньте силовой расчёт(вектора сил,моменты с учётом плеч). ----- добавлено через ~13 мин. ----- Услилие пружины определится из суммы моментов. В итоге говоря по бытовому -момент от веса + трения минус момент от усилия человека для подьема телеги. Ну для села комфортно макс 20 кг. В итоге могут получится жестковатые пружины,нужны будут демпферы,ручки,фиксаторы прочая ботва, которой лишен вариант с гидравликой ----- добавлено через ~19 мин. ----- Офтоп. Ивеняюсь за опечатки,пишу с телефона |
|||
![]() |
|
||||
конструктор машиностроитель Регистрация: 14.05.2007
Новосибирск
Сообщений: 893
|
Не могу понять почему нужно усложнять конструкцию (гребень, рычаг, ролик), почему нельзя прямое действие? Пружину сжатия поместить в телескопическую трубу, взять мотоциклетный амортизатор с пружиной и пр. Всё строиться и считается графически.
__________________
Из честолюбия или чувства долга не может родиться ни чего ценного. А. Эйнштейн |
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Я уже предлагал значительно проще и удобнее: пружины кручения, установленные на ось вращения. Характеристика их совпадает с характеристикой изменения момента поворачиваемой крышки. Единственная деталь, места не занимает, проста в изготовлении. Утяжелили крышку - добавьте пружин.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Ээээх... Так или иначе я уже говорил по поводу ваших замечаний. Попробую пояснить всё конкретно и в одном посте.
По поводу выбранной схемы механизма. Я уже говорил, что изначально этот проект делался для нашей конторы сторонним конструктором. Так получилось, что в силу неидеальной организации внутри компании, никто не просматривал ни конструкцию, ни чертежи. А эти чертежи уже были переданы в цех для закупки комплектующих. В итоге были куплены материалы (полоса, лист), которые в обычной практике у нас не используются, были куплены пружины. В процессе производства у нашего КБ возникли вопросы и по конструкции, и по работоспособности моста в целом. Опытный образец вскрыл несколько проблем. Было принято решение перепроектировать и переконструировать этот мост. Представленная схема (рычаги + пружины растяжения + гребень) является, скажем так, классическим вариантом реализации. Если посмотреть аналоги, то большинство конструкций (без использования гидро- и пневмоустройств) основано именно на таком механизме. Задача ставится следующим образом: сделать так же, но чтоб работало нормально. Мои заморочки на то и рассчитаны: получить математическую модель (по сути набор геометрических и силовых соотношений и их связь), которая позволила бы, во-первых, просто подбирать различные параметры и варировать ими, чтобы получить оптимальный вариант, а во-вторых, иметь возможность при изменении конструкции сравнить с тем, что было предложено изначально. Ещё раз: на первом этапе мне нужно сделать работающий аналог. Не стоит забывать, что я делаю этот мост не себе на дачу, а работая в фирме. Мои интересы - это финансовые (мне за мою работу платят) и профессиональные (разобраться в конструкции, оптимизировать или придумать что-то новое). Надеюсь, что с этим вопросом всё ясно. По поводу гребня и прямого действия пружины на платформу. Я изначально считаю, что люди не такие дураки, как нам всегда кажется. Все варианты, которые я видел с пружинами растяжения, имели гребень. Более пологий ли, более крутой ли, более волнистый ли, но имели все. На данный момент, я вижу это так: при отсутствии гребня не получится реализовать требуемые для подъёма усилия, уложившись в оптимальные габариты и обеспечив ровное движение. Схема прямого воздействия (с пружинами сжатия или растяжения - не важно), очевидно, будет работать, но без конкретных цифр говорить тут сложно. По схеме - да, всё норм. Как говориться, "никуда оно не денется")) Так что сначала в любом случае будет делаться вариант с гребнем, а уже потом для себя и для страждущей публики я попробую выяснить, почему нельзя (или напротив - можно) сделать иначе и почему. По поводу альтернативных вариантов. Гидравлика и пневматика по определённым причинам не рассматриваются вовсе. Пружины сжатия - в данном случае для меня нет преимуществ перед пружинами растяжения. Пружины кручения - это то, что я буду рассматривать в первую очередь в качестве замены пружинам растяжения и механизма в целом. Плюсы уже описал uraltay. Я и сам к ним склоняюсь, потому что в плане габаритов это будет, скорее всего, оптимальный выбор. Благодарю за понимание ситуации, отзывчивость и советы! |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 04.09.2009
Сообщений: 358
|
Имхо гребень не нужен, только лишний вес. Как в одной из тем говорил это "принцип электровыключателя" толкнул вверх свет включился и положение остаётся включенным. В этом конкретном случае положение переключения должно как можно ближе к горизонту. Чуть вывел из горизонта и настил потащило вверх, вверху уже легче его поворачивать, а вверху ещё и зафиксировать защёлкой. Про подшипник вообще несерьёзно- выбрал с запасом и он никогда не полетит.
|
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
У электровыключателя несколько иной принцип: поворачиваем клавишу - пружина сжимается до верхней мёртвой точки, а потом разжимается и помогает клавише довернуться. Профилированный гребень (или пружина кручения) позволяет поворачивать крышку с равномерным усилием. Если имеется в виду пружина растяжения или сжатия, то для более-менее равномерного усилия при повороте необходимо синусоиду характеристики момента и прямую пружины совместить так, что получим три мёртвых точки, где усилие будет меняться с + на -.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 04.09.2009
Сообщений: 358
|
Цитата:
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.02.2015
Москва
Сообщений: 120
|
Пока не до конца переварил всё написанное, но для затравки сразу подкину одну особенность: нижнее положение моста не совсем горизонтальное. Он должен находится в устойчивом положении в диапазоне углов (по заданию это ±15°, но это много, и я рассчитываю из значения ±7°), относительно горизонтали, что на длине 1800 мм (максимальная длина из типоряда) составляет ±220 мм вертикального перемещения. Хотя логичнее (и так будет в итоге) задаться именно линейным перемещением, т.к. эти отклонения связаны с перепадом высот бортов машины. И странно их задавать углом, учитывая, что длина изменяется от 1000 до 1800 мм (или даже 2500 мм - бывает необходимость). Но это так, к слову.
|
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Чтоб поднять двухсоткилограммовую крышку, в начальный момент необходимо ещё преодолеть и усилие пружины. При кулачке или пружине кручения усилие поднимания может быть любое: нулевое, положительное или отрицательное и даже равномерное в течение поднимания.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 04.09.2009
Сообщений: 358
|
|
|||
![]() |
|
||||
конструктор-механик Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,759
|
Пока дойдёшь до мёртвой точки ( и, вообще, если дойдёшь)- пупок развяжется.
__________________
Сделать просто очень сложно. |
|||
![]() |
|
||||
конструктор машиностроитель Регистрация: 14.05.2007
Новосибирск
Сообщений: 893
|
Есть одна проблема - "Он должен находится в устойчивом положении в диапазоне углов (по заданию это ±15°, но это много, и я рассчитываю из значения ±7°)".
Наверно проще уравновесить систему (с не большим перевесом) в горизонтальном положении и всё.
__________________
Из честолюбия или чувства долга не может родиться ни чего ценного. А. Эйнштейн |
|||
![]() |
![]() |
|
|
![]() |
||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Как устроить продольный уклон покрытия моста с минимальным увеличением нагрузки нагрузки на балки? | yelenko | Автомобильные и железные дороги, мосты, тоннели и организация движения | 24 | 30.05.2013 06:52 |
причины обрушения Такомского моста | eugenmax | Обрушения, аварии, инциденты | 25 | 15.12.2012 12:21 |
Как правильно вычислить ветровую нагрузку вдоль моста? | МишаИнженер | Конструкции зданий и сооружений | 7 | 30.07.2012 10:32 |
Расчетная длина и гикость арки арочного моста | pawyndel | Автомобильные и железные дороги, мосты, тоннели и организация движения | 1 | 17.07.2012 11:39 |