以前選的彈簧被壓斷了，彈簧計(jì)算求助

fengtao666

如下面簡圖所示，上面是高壓水，7MPa，此時(shí)螺釘拉斷，下面綠色粗線的是儀器，重800KG，儀器底部安裝的緩沖彈簧。螺釘被拉斷后，儀器被釋放。以前選的截徑8mm的彈簧，可能力學(xué)性能不夠，有的彈簧壓斷了。
求教各位高手，此環(huán)境下彈簧承受多大的力，怎么算，這里面有瞬時(shí)力做功嗎，這個(gè)彈簧我該怎么計(jì)算、選擇？主要是該考慮哪些方面，我拿不準(zhǔn)路子，大俠們點(diǎn)撥點(diǎn)撥（簡圖）






補(bǔ)充內(nèi)容 (2013-12-6 10:55):
此儀器經(jīng)過多次粗算，在該空間尺寸限制下，靠單根彈簧無法滿足（忽略其它微小影響，作用力至少在30000N左右），后來考慮在下面的導(dǎo)套里再加一根彈簧，還是差太多，最后考慮把導(dǎo)套上的阻尼孔再減小一些，靠阻尼緩沖。

補(bǔ)充內(nèi)容 (2013-12-6 10:57):
導(dǎo)套在圖中未畫出。接下來就是新的問題了，我得算阻尼孔多大才能合適，又是新的領(lǐng)域，呵呵！

Mechanical.Mr.

好像好難，不懂

茉莉素馨

樓主，這個(gè)7mpa一直都存在么？還是螺絲斷了之后，在儀器下降過程中，這個(gè)壓力就消失了？
如果沒有消失，那么這個(gè)壓力會(huì)變化么？或者說，在儀器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果有水繼續(xù)流入，流入的流量和壓力是多少？

打死你

我看圖不認(rèn)真，理會(huì)錯(cuò)大俠的意思了，對液壓了解不是很多，當(dāng)螺釘斷裂后，壓力肯定會(huì)變小，具體怎么變化，和流量，損耗，摩擦之類的關(guān)系挺多，不考慮這些（也考慮不清楚，你倒是可以慢慢研究），我們只考慮最嚴(yán)重的情況，也就是壓力全部作用到缸體上，也沒有損失。
接下來無非就是根據(jù)加速度求速度，動(dòng)量，沖量。算出來是27780N

karlmayerdesign

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fengtao666

這個(gè)帖子竟然只有4個(gè)回復(fù)，看來一涉及計(jì)算，大家都蔫了！

茉莉素馨

式子里面的Q為泵的功率，v為儀器下降的速度，m為儀器的質(zhì)量，
a為儀器下降的加速度，G為儀器的重力，k為彈簧的剛度系數(shù)，Δl為彈簧的壓縮量
其中，a為時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)，v為時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)，求這個(gè)微分方程就可以了

說明一下，如果泵提供的流量必須能能滿足儀器下降的體積，就是儀器頂部的壓力不出現(xiàn)負(fù)值。

以上寫的有問題，就是當(dāng)v等于零時(shí)，第一項(xiàng)是無窮大，所以是錯(cuò)的~

如果泵輸出壓力作用在儀器頂部的壓力不變，那么上面的第一項(xiàng)就是可以寫成P*S，是一個(gè)恒量
整個(gè)方程求解出來，還是一個(gè)間歇運(yùn)動(dòng)，但是當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最底端的時(shí)候，彈簧是否回復(fù)，就看上面的水有沒有地方去了。

2266998

看了你留言，你應(yīng)該這么考慮這個(gè)問題，

1，假如壓力是一個(gè)恒定壓力，吊掛螺栓斷裂以后，會(huì)有一個(gè)加速過程，加速力與彈簧力形成一個(gè)方程，彈簧力是抵抗力，其合是加速度的力，這個(gè)你自己可以計(jì)算，

2，一個(gè)物體有加速，隨著彈簧力的加大，這個(gè)加速度是減小的，你有平衡方程可以解這個(gè)，物體是否會(huì)停下來，要看計(jì)算結(jié)果，你計(jì)算一下看看什么時(shí)候停下來的，

3，彈簧力不夠的時(shí)候，就會(huì)一直壓死，這個(gè)過程是明確的，

4，彈簧壓死是不是會(huì)斷？這個(gè)不見得，節(jié)距小就不會(huì)斷，節(jié)距大就會(huì)斷，就是所謂的‘超扭’，計(jì)算一下就知道了，要用數(shù)據(jù)說話，

5，即使計(jì)算壓死也不斷裂，實(shí)際中依然會(huì)斷裂，因?yàn)槟橙Ρ粔核酪院髸?huì)偏斜，被擠出，就斷了，這個(gè)很正常，

你按我說的過程，解這個(gè)東西，自己就懂了，

機(jī)械鼠

茉莉素馨 發(fā)表于 2013-12-3 13:44
式子里面的Q為泵的功率，v為儀器下降的速度，m為儀器的質(zhì)量，
a為儀器下降的加速度，G為儀器的重力，k ...

支持這種計(jì)算方法。
式中v是彈簧觸底時(shí)儀器的速度。
v這樣計(jì)算：
水的壓力F1=70×面積×9.8=19396.19 N
儀器的總加速度a=F1÷m+g=34.045 m/s^2
觸底前經(jīng)過時(shí)間t=sqrt（2×2÷a）=0.343 s
v=at=11.67 m/s

ily25198

茉莉素馨 發(fā)表于 2013-12-3 13:44
式子里面的Q為泵的功率，v為儀器下降的速度，m為儀器的質(zhì)量，
a為儀器下降的加速度，G為儀器的重力，k ...

水也有速度啊，而且水是不是繼續(xù)對儀器施加壓力，要看流量和管徑。這個(gè)運(yùn)動(dòng)中的壓力就是給儀器一個(gè)向下的加速度，這個(gè)加速度下20米的距離后最終速度是多少可以求出來，這樣可以算出來一個(gè)比實(shí)際情況大的動(dòng)能，然后動(dòng)能和彈簧勢能完全相等算應(yīng)該可以算出來假設(shè)壓縮比能達(dá)到100%的彈簧需要的力（實(shí)際大線徑的彈簧一般能壓縮60%就差不多相當(dāng)于一個(gè)剛體了），如果要精密計(jì)算，彈簧自身質(zhì)量在運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)量也可以算進(jìn)去，然后可以選出一個(gè)比較安全的彈簧，這樣算行不行啊大俠？