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標(biāo)題: 一個力學(xué)問題 [打印本頁]

作者: 生理鹽水 時間: 2020-7-13 21:23
標(biāo)題: 一個力學(xué)問題
最近在跟同事溝通的時候，因為一個作用力與反作用力的問題出現(xiàn)了一些分歧，因為公司比較小沒人請教，所以把問題發(fā)上來，請大家給予指點。
如下圖：
氣缸驅(qū)動上載板下壓，到達機械限位后，壓頭在彈簧的作用力下，壓緊產(chǎn)品，一個典型的壓合夾具結(jié)構(gòu)。
[attach]505287[/attach]

底板受力情況？

底板受 F2-F1的力，因為彈簧是反作用力，作用在兩個物體上方向不同，大小一致，不能相互抵消。
底板受F2的力因為作用在壓頭上的力，與底板的支撐力，相互抵消了。
底板受F2+F1的力，雖然不知道為什么會出來這個答案，但是我第一次看到這個圖的時候，就是這么覺得的，雖然現(xiàn)在感覺應(yīng)該是錯的。% r' [8 [" m7 _# ?. P. \8 S

請大家?guī)兔纯矗囊粋€是對的，其所以然是什么？有些概念有點混淆，勿噴！

補充內(nèi)容 (2020-7-14 15:00):
感謝各位大神的回答，結(jié)論如下：
1、F2-F1:彈簧的作用力分為上下兩個方向，向下的力與底板的支撐力抵消，向上的力抵消了F2的壓力，相當(dāng)于F2的力少了，但是底板收到了F2-彈簧F+彈簧F的力，相當(dāng)于還是等于F2，

補充內(nèi)容 (2020-7-14 15:02):
3、F2+F1：我沒有計算彈簧的反作用力抵消了F2的力所以答案2是正確的，梳理清楚了就覺得簡單了，尷尬！

作者: 背背神 時間: 2020-7-13 22:23
底板受到的就是壓頭本身的重力加上彈簧的彈力，跟氣缸的力F2沒啥關(guān)系

作者: lvrzq 時間: 2020-7-13 22:28
本帖最后由 lvrzq 于 2020-7-13 22:29 編輯

按圖的話，底板受F2的力，機械限位和底板是一體的，彈簧的彈力只看作是一種內(nèi)力
感覺樓主想知道的是底板和壓頭之間的產(chǎn)品受的壓力，個人感覺就是彈簧的彈力且小于等于F2忽略壓頭和彈簧的重力情況下

作者: 未來第一站 時間: 2020-7-13 22:39
你先把F1解釋清楚，是什么、從哪來^_^

作者: 曉昀 時間: 2020-7-13 23:24
把底板從這些物體中分離出來，給底板的力有F1和F2,其它重力不算的話，底板受到的力為F1+F2

作者: 東北制造 時間: 2020-7-14 00:11
上載板機械限位后彈簧有沒有壓縮？
1、如果彈簧沒有壓縮的話，彈簧懸吊著壓頭。那么底板受力是“零”
2、如果彈簧沒有壓縮的話。壓頭和彈簧的距離正好是在限位的高度。那么底板受力相當(dāng)于“壓頭自重”。
3、如果彈簧有壓縮的話，上載板下降到限位，壓縮的距離的壓力和壓頭自重就是底板受力！

作者: zhufeng_hgp 時間: 2020-7-14 08:14
彈簧對上載板的力是F1，上載板合力為0，那么底板對上載板的支撐力是F2-F1。彈簧對壓頭的壓力是F1,那么壓頭對底板的力是F1。底板合力就是F2-F1+F1即F2(忽略重力)

作者: 黑色七月未央 時間: 2020-7-14 08:35
請大家看清楚再發(fā)表意見好嗎，不要誤人，更體現(xiàn)了自己的無知

作者: 夢里啥都有 時間: 2020-7-14 08:36
本帖最后由夢里啥都有于 2020-7-14 08:47 編輯

彈簧兩邊彈力一樣彈力與F2相等（僅僅限制于靜止?fàn)顟B(tài) 否則加上一個提供加速度的力ma 注意加速度方向這個問題你搜下電梯就知道了）  也就是彈簧對壓頭的壓力F2    壓頭F2+壓頭自重（F1)就是對底板的壓力
底板自重F3
底板由于與地面接觸  F=MA A=0 F=0
F2+F1+F3=N（支持力）地面對底板
問題來了
我好奇如果要分析應(yīng)力等等的  那么自重和支持力影響么很奇怪  還是按照F213來算？  求指教
如果加速度向下那么氣缸壓力是大于彈力的  向上反之我沒考慮
實際F2要按照F彈來理解以向下為正
向下F彈=F2-ma 也就是F2-MA+F1+F3
向上F2+MA...........
還有注意你的彈簧是壓縮還是未壓縮還是拉伸狀態(tài) 我都沒考慮

補充內(nèi)容 (2020-7-14 14:11):
不好意思由于沒看見機械限位
大膽點想我總感覺好奇怪  我感覺限位這個重要頂多是抗多余的沖擊  而且自重也被抵消了與彈簧的壓縮有關(guān)  所以頂多與彈簧的彈力還有壓頭的自重有關(guān)  至于我上面說的話無視把

補充內(nèi)容 (2020-7-14 14:12):
而且我上面的話什么加速度的都沒意義  最大的壓縮肯定是靜止的時候  僅僅在未接觸限位之前

補充內(nèi)容 (2020-7-14 14:15):
F2多大沒多大的意義的  取未壓縮到壓縮到限位的壓縮量計算的彈力+壓頭自重
多余的以及上載板自重會被平衡

補充內(nèi)容 (2020-7-14 14:19):
我腦子有點混了  上面也無視把  我還以為研究受壓物體的力度原來是底板

補充內(nèi)容 (2020-7-14 14:33):
當(dāng)嘮叨就好了我不肯定是絕對的  我也是很隨意的我下面補充的是：加入壓頭與地板有一個受壓物體這個模型你可能無視研究受壓物體能不能壓

補充內(nèi)容 (2020-7-14 14:34):
至于F2與底板的問題是否過大過小好不好過小達不到限位（防止過位）  甚至不能夠完整沖壓
過大對機架地板沖擊力過大

作者: 機械小白270 時間: 2020-7-14 08:47
底板的受力？條件不足吧，是壓頭對底板的作用力吧，因為力的作用是相互的，應(yīng)該分析壓頭壓頭重力+彈簧壓縮力（壓持狀態(tài)彈簧只能是壓縮）=底板對壓頭的作用力。壓頭重力一定，彈簧壓縮力只與彈簧本身性質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，及此處只與彈簧壓縮量有關(guān)，彈簧壓縮量=機械限位-壓頭高度-壓持產(chǎn)品改變的壓頭與底板之間距離，所以此處壓頭對底板的作用力只與壓頭的重力F2及彈簧的壓縮量有關(guān)與F1無關(guān)

作者: 3983596 時間: 2020-7-14 08:55
...

作者: hxl11 時間: 2020-7-14 09:00
如果機械限位與底板是剛性接觸的，也會給底板一個力，底板以上可以看成一個整體，忽略重力，彈簧力可視為內(nèi)力，底板受到的力為F2

作者: 曾j 時間: 2020-7-14 09:23
不考慮自重。上板受彈簧反力F2，根據(jù)力的平衡，每根限位作用在上板的反力為F2-F1的一半。底板受力為F1+（F1-F2）=F1

作者: 曾j 時間: 2020-7-14 09:24

曾j 發(fā)表于 2020-7-14 09:238 V3 T+ g7 @- K2 t9 J, |
不考慮自重。上板受彈簧反力F2，根據(jù)力的平衡，每根限位作用在上板的反力為F2-F1的一半。底板受力為F1+（F1 ...

寫錯了是F2

作者: 寒寒thunder 時間: 2020-7-14 09:37

曉昀發(fā)表于 2020-7-13 23:245 H7 f8 k. S. f& u) I6 V, F: |
把底板從這些物體中分離出來，給底板的力有F1和F2,其它重力不算的話，底板受到的力為F1+F2

前輩的理解可能有點不太對，總體來看，F(xiàn)2的力全被底板承接，底板受力F2。細分一下，F(xiàn)2的力一部分分成F1通過彈簧、壓頭傳遞給底板，剩下的部分通過機械硬限位傳遞給底板，底板受力依然為F2.

作者: 默笑滄海 時間: 2020-7-14 09:43
我覺得應(yīng)該是F1+F2,雖然F2傳力到彈簧和機械限位上了，但是彈簧和機械限位會繼續(xù)向下傳力。

作者: 寒寒thunder 時間: 2020-7-14 09:47

東北制造發(fā)表于 2020-7-14 00:11* j0 b$ G6 |4 n2 j0 K( K4 D/ }' U0 {
上載板機械限位后彈簧有沒有壓縮？8 e& U; P% \; P) i3 W
1、如果彈簧沒有壓縮的話，彈簧懸吊著壓頭。那么底板受力是“零”& c* t0 ]. T2 C( w+ r6 ^, ]4 r0 a- K
2、 ...

考慮的太復(fù)雜了，想偏了，氣缸施加F2的力肯定會受到F2的反力，合力為零，狀態(tài)靜止。否者氣缸要做勻加速運動飛出地球了，氣缸受到的反力歸根到底全部傳遞到底板。底板受力F2，垂直向下。大概好多人沒注意到兩側(cè)的機械限位也位于底板上。

作者: 馮杜兒 時間: 2020-7-14 09:57
dingyige

作者: zichu0716 時間: 2020-7-14 10:04
我咋覺得底板受到了底板上那件重力和彈簧給的壓力呀。

作者: 深藍色清風(fēng) 時間: 2020-7-14 10:26
按照你的圖我只能理解F1是壓頭的自重，
如果是靠彈簧來壓緊工件的話，底板受到的力是彈簧的彈力加上壓頭的重力，再減去機械限位的反向力（如果機械限位有接觸到的話）

作者: 深藍色清風(fēng) 時間: 2020-7-14 10:27

深藍色清風(fēng) 發(fā)表于 2020-7-14 10:26; {$ t4 y9 v- O2 { k
按照你的圖我只能理解F1是壓頭的自重，
) x0 r5 a2 R( q% k8 z- {) b# H9 x如果是靠彈簧來壓緊工件的話，底板受到的力是彈簧的彈力加上壓頭的 ...

是加上...

作者: shentu 時間: 2020-7-14 11:14
F2 是施加的唯一外力。。。。底板是唯一的載體對處輸出。。彈簧力無論是拉是壓，都屬于內(nèi)力。

作者: 末、了 時間: 2020-7-14 11:18
本帖最后由末、了于 2020-7-14 11:20 編輯

底板收到的總壓力=F2+壓頭及其他的重力，F(xiàn)1內(nèi)部一加一減在總數(shù)上是抵消的，但是將力也通過彈力部分分布在中間吧

作者: shayuaa 時間: 2020-7-14 11:27
我選2、
以為如果不是F2的話整個系統(tǒng)就不平衡了。

作者: 迷茫滴眼 時間: 2020-7-14 11:38
受力分析先自己做一個啊，力的三要素知道不，受力分析時選取的對象是哪一個部件還是哪一個系統(tǒng)

作者: 機械學(xué)生魯班 時間: 2020-7-14 11:47
不考慮重力簡單受力分析，底板受到壓頭和機械限位向下的壓力。底板受向上的支持力大小等于F1+F2。考慮重力的話再加上探頭和底板的重力

補充內(nèi)容 (2020-7-15 08:44):
是的，應(yīng)該只有F2.不考慮重力

作者: oldpipe 時間: 2020-7-14 12:33
第一步：分解受力體為：1、上載板；2、彈簧（簡化，合二為一）；3、機械限位（簡化，合二為一）；4、壓頭（設(shè)：質(zhì)量不可忽略）；5、底板。
第二步：逐件分析受力：
1上載板、受：氣缸壓力F2，方向向下；受機械限位支撐力，方向向上；受彈簧反作用力，方向向上，根據(jù)力的平衡原理氣缸壓力F2=機械限位支撐力+彈簧反作用力。
2、機械限位、受上載板作用力，方向向下；底板支撐力：方向向上，根據(jù)力的平衡原理，上載板作用力=底板支撐力。
3、同理對彈簧，上載板作用力=壓頭反作用力
4、壓頭：彈簧作用力+重力=底板反作用力，
至此：底板受到的作用力=機械限位作用力+壓頭作用力=機械限位作用力+壓頭重力+彈簧作用力=壓頭重力+（機械限位作用力+彈簧作用力）=壓頭重力+F2
補充說明：以上分析忽略上載板和機械限位的重力，如需要，加上就是了。

作者: 輝騰錫勒3 時間: 2020-7-14 13:48
F2加重量

作者: 輝騰錫勒3 時間: 2020-7-14 13:53
彈簧不論怎樣，受力與施力都抵消，屬于內(nèi)力吧。

作者: 機械設(shè)計逍遙 時間: 2020-7-14 14:08
彈簧什么狀態(tài)，壓到硬限位了嘛，

作者: 生理鹽水 時間: 2020-7-14 14:11

背背神發(fā)表于 2020-7-13 22:23
h# s- L7 ?/ ~# `& }底板受到的就是壓頭本身的重力加上彈簧的彈力，跟氣缸的力F2沒啥關(guān)系

機械限位與底板接觸啊？所以我覺得F2一定有力作用在底板上。

作者: wtangzz147 時間: 2020-7-14 14:50
本帖最后由 wtangzz147 于 2020-7-14 14:51 編輯

解法一：
設(shè)底板受到的總壓力大小為F0；下文中壓力字母代號均表示受力大小，不包含方向；上載板重力為G1，壓頭重力為G2；
如果限位是和底板是一個整體的話，那底板受到了兩個力，上載板對限位壓力F01（向下）和壓頭對底板的壓力F02（向下）；
F0=F01+F02；
對上載板進行受力分析，根據(jù)上載板的受力平衡，F(xiàn)01（向上）+彈簧彈力F1（向上）=F2（向下）+G1；得到F01=G1+F2-F1；
對壓頭進行受力分析，根據(jù)壓頭的受力平衡，彈簧彈力F1（向下）+G2=F02（向上）；得到F02=G2+F1；
所以F0=F01+F02=（G1+F2-F1）+（G2+F1）=G1+G2+F2。
如果忽略重力，F(xiàn)0=F2；

解法二：
把上載板、彈簧、壓頭看成一個整體，稱之為Z；
對Z進行受力分析，z本身重力為G1+G2（向下），受到氣缸壓力F2（向下），受到底板反作用力即支撐力F0（向上）；
受力平衡，得到，F(xiàn)0=G1+G2+F2；
根據(jù)作用力與反作用力原理，那么底板受到的壓力大小為F0=G1+G2+F2；方向向下。
如果忽略重力作用，則F0=F2，方向向下。

作者: 機30 時間: 2020-7-14 15:05
不算其他零件的重力那么它受的力就只等于系統(tǒng)的外力F2了，具體受力應(yīng)該是中間受到壓力F1，兩側(cè)分別受到來自限位板的壓力（F2-F1）/2

作者: 曉昀 時間: 2020-7-14 15:29
把題目重新讀了一遍，樓主F1是壓緊產(chǎn)品的里嗎？

當(dāng)上載板接觸到限位裝置時，彈簧是壓縮的（如果此時彈簧沒有被壓縮，那么彈簧在此就沒有作用，限位裝置也是保護彈簧不被壓到超過其彈性范圍)。

F1是壓頭壓緊產(chǎn)品的力，這個力是由氣缸的推力+兩個并列彈簧的力產(chǎn)生的。

作者: 無葉123654 時間: 2020-7-14 15:33
地板受力是F1不會是F2-F1,因為F2沒有接觸地板

作者: 遠祥 時間: 2020-7-14 16:43
有彈簧做為緩沖，不會有力的相加，彈簧做為緩沖件會有消減力的效果。

作者: 輝騰錫勒3 時間: 2020-7-14 19:18
直接F2,忽略重量。中間彈簧本身不產(chǎn)生能量，屬于內(nèi)力，保持平衡，彈壓互相抵消。

作者: 背背神 時間: 2020-7-14 19:31

生理鹽水發(fā)表于 2020-7-14 14:11
! d" n5 {3 [+ K. g- t7 h' o# K8 K機械限位與底板接觸啊？所以我覺得F2一定有力作用在底板上。

啊。。不好意思，誤解了。

作者: 譬如朝露 時間: 2020-7-15 09:31
你給的條件，底板受的壓力就是F2+F1。F2通過上載板，彈簧，壓頭，機械限位將力傳導(dǎo)至底板，各自的重力也經(jīng)傳導(dǎo)鏈傳導(dǎo)至底板。要細一些的話，你這里的F1不應(yīng)該只是壓頭的重量，包括上面所有零件的重量

作者: 99sw 時間: 2020-7-15 17:29
整體分析，壓板受力和彈簧的壓縮量有關(guān)系的，把壓板去掉，壓縮量就是負數(shù)，表示壓頭的自重。機械限位不是你想的那樣

作者: 干打雷 時間: 2020-7-16 09:38
第二種

作者: 果果她爹 時間: 2020-7-16 10:49

這是一個比較簡單的受力分析，如果還是停留在高中階段的受力分析我認為是沒有意義的，底板被看成一個質(zhì)點，所受合外力就是氣缸給的壓力F1.但是看了題主的圖，我覺得實際當(dāng)中我們更多的是分析工作區(qū)域的力，圖中紅色圈出來的部分，就應(yīng)該是彈簧的彈力大小。

作者: 風(fēng)之鯤 時間: 2020-7-17 21:37
拿單個的物體受力分析，在壓緊后，各個零部件所受合力為零。挑一個進行分析吧

作者: 007learn 時間: 2020-7-20 22:33
樓主這問題問得。。

作者: babty 時間: 2020-7-22 15:47
這是中學(xué)問題吧。

作者: 呀呀呀呀呀呀呀 時間: 2020-7-28 17:07
簡單來看，就是初中的受力分析，這個圖畫不全，所以會產(chǎn)生一些問題。

作者: 呀呀呀呀呀呀呀 時間: 2020-7-28 17:12

果果她爹發(fā)表于 2020-7-16 10:49% D& D# w, z6 ^) E5 |* P' |. q
這是一個比較簡單的受力分析，如果還是停留在高中階段的受力分析我認為是沒有意義的，底板被看成一個質(zhì)點 ...

你把他看成F1F2的時候就已經(jīng)認為他是質(zhì)點了，這一點你必須清楚，
如果需要分析不同區(qū)域的受力，肯定需要做應(yīng)力模擬的。

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