Force Analysis of Scissor Jack met zijsteunen

Het toevoegen van zijsteunen aan een schaaraansluiting verandert zijn krachtverdeling en stabiliteit aanzienlijk. Hier is een uitsplitsing van het analyseren van de betrokken krachten:

1. Definieer het systeem:

* schaarmechanisme: De kern van de Jack, bestaande uit meerdere onderling verbonden links die een parallellogram vormen.

* Side ondersteunt: Twee extra stutten of staven die het schaarmechanisme op specifieke punten verbinden.

* laden: De kracht wordt opgeheven door de Jack.

* Actuator: Het mechanisme dat de hefkracht zorgt.

2. Gratis lichaamsdiagrammen (FBD's):

* Individuele links: Teken afzonderlijke FBD's voor elke link in het schaarmechanisme, inclusief de zijsteunen.

* gewrichtskrachten: Label de krachten die bij elke gewricht werken die de links verbinden. Deze krachten zijn typisch reactiekrachten en zijn aanvankelijk onbekend.

* externe krachten: Neem de laadkracht op die op het bovenste platform werkt en de actuatorkracht die op het mechanisme werkt.

3. Evenwichtsvergelijkingen:

* Statisch evenwicht: Neem aan dat het systeem in evenwicht is, wat betekent dat de som van krachten en momenten op elke link nul is.

* Force -vergelijkingen: Schrijf voor elke link de vergelijkingen op voor de som van krachten in de horizontale en verticale richtingen.

* Moment -vergelijkingen: Schrijf voor elke link de vergelijking op voor de som van momenten over elk punt op de link.

4. Het systeem oplossen:

* Gelijktijdige vergelijkingen: De evenwichtsvergelijkingen vormen een systeem van gelijktijdige vergelijkingen.

* Oplossen voor onbekenden: Los het systeem van vergelijkingen op om de onbekende krachten bij elk gewricht te bepalen. Dit omvat meestal matrixmethoden of substitutie.

5. Side Support Forces analyseren:

* Reactiekrachten: De zijde ondersteunt ervaringsreactiekrachten van het schaarmechanisme.

* stabiliteit en laadverdeling: De zijde ondersteunt de stabiliteit aanzienlijk en herverdeling van belastingskrachten, waardoor stress op het schaarmechanisme wordt verminderd.

Overwegingen:

* Geometrie: De locatie en hoek van de zijde ondersteunt een cruciale rol in de krachtverdeling.

* Materiaaleigenschappen: De materiaalsterkte van het schaarmechanisme, zijsteunen en actuator moet in aanmerking worden genomen voor veilige belastingafhandeling.

* Wrijving: Wrijving bij de gewrichten introduceert extra krachten die de analyse kunnen beïnvloeden.

Voorbeeld:

Stel je een schaaraansluiting voor met twee zijsteunen die zijn verbonden met de middelpunten van de twee armen. Bij het optillen van een lading zal de zijsteunen verticale krachten ervaren en naar buiten duwen. Deze krachten zullen gelijk en tegengesteld zijn aan de verticale component van de kracht die wordt uitgeoefend door het schaarmechanisme aan de zijsteunen.

Softwaretools:

* CAD -software: Kan worden gebruikt voor visuele weergave en basiskrachtanalyse.

* Software voor eindige elementen (FEA): Biedt een meer uitgebreide en nauwkeurige analyse, rekening houdend met factoren zoals materiaaleigenschappen en complexe geometrieën.

Belangrijke opmerking:

Deze verklaring biedt een algemeen kader voor krachtanalyse. De specifieke vergelijkingen en oplossingen variëren afhankelijk van de exacte geometrie, laadomstandigheden en materiaaleigenschappen van uw specifieke schaaraansluitingsontwerp.