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力矩放大器原理 --- 視頻

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1#
發(fā)表于 2014-6-7 14:44:44 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 動靜之機 于 2014-6-8 10:09 編輯 ! ~2 l5 j4 f9 H' L/ Y% P& Q: x% [  l
7 i' f7 A  S4 y7 d5 o( z. Y
這幾天看到了個“奇怪”的東東,于是拖到優(yōu)酷保存。
/ Y5 g; ?% d( E: v, C0 A ( f. c) N' Q4 I9 U% q: f+ ^

# Y/ y4 U% |. [! t視頻中顯示,輸出輪(最后一排)的轉速與輸入輪(中間一排)一致,然而明顯“給力”多了。
: W3 O. m5 E& X6 c' P% F' K* r( Z; [( u  K- p
順著視頻的信息,找到這個地址:
5 q6 Y' L! ?5 chttp://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html
: t# s5 L* t8 q6 Y  n2 z, s9 [) K9 f, G5 }, J1 k
看到文中有圖:
& S2 u$ z, ]& p3 \
, u+ G2 H' ]2 U/ E: `" l
& `) u# f# r2 C* [5 t這才猛然想起 @苦菩提 提過類似的問題:
; R: r, _7 Z3 O6 d# N# \
* @4 w# ?1 U& A這種動力放大裝置的原理是什么?( \0 g/ K5 g0 K8 z! ~* N( d
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132
, H' k4 R& X% Y+ i- r, x3 @$ c
$ j# ?7 j( A+ M順著 @伏虎降龍 兄弟的指引 ---- 《機械設計實用機構與裝置圖冊》,: _2 w( Y& y# s! b6 N4 t, ^
找到了原始文檔(請自己去尋吧。。。),摘錄如下:9 k' D; o' G( U

) P' i4 I' p* k原版4 F$ C* l  Y2 W0 ^: c
1 D2 p- `+ @( V6 R  L9 e
于是豁然開朗了。呵呵。  : R$ i1 k! y1 u/ n: n
簡而言之,該裝置的輸入軸通過調節(jié)兩套摩擦離合器,選擇性地將電機的動力輸出。7 ^3 X% ]# u1 }& I! e* q- \8 A8 B
輸出的幅度由于離合器的隨動,被限制在等于輸入軸幅度,是個1:1的隨動裝置。
! y5 y' g8 |+ D$ I
$ y$ _6 V* K3 M( r0 x該機構的特性是:
6 X7 D8 b4 E6 _! O1 @" g: o5 L輸入端驅動時,感覺不到輸出端的負載(舉重若輕)。
# y- N% C4 u/ A# `若輸入端不動,輸出端無法驅動輸入端(類似自鎖)。( P! F  E6 z  }0 n# H3 M8 _

% R% ^9 A1 @( H- H, @) B還記得10年前隨動機械裝甲的震撼么:
6 I4 y8 F! c2 C* r- `
  k. V' V& P( W7 f) B1 Z9 I
5 F; r/ W) I8 y回頭再看這個問題。  h6 m* x3 S) `( V/ \1 w
如果一開始用的是維基百科這樣的圖示(軸中從間斷開),可能就不會這么隱晦了:, J1 ], H: Z3 T! g# I/ e6 A* I7 \

( a9 x$ P8 Y( \+ u8 l9 I3 ~: }/ g4 y* ]6 k9 Z6 A  Z
7 e" X- S0 u+ H9 e

* P8 `0 ?" h( k- z$ [與伏虎降龍兄弟的感覺一樣,這個裝置和三極管的“放大作用”如出一轍:
* {0 e6 {% D' Q
2 m8 N" X' w, F0 t1 h; z晶體管(三極管)如何放大交流信號,書看的頭暈!1 s2 j2 ]- P) U( Z3 ?1 g2 a+ @
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=327973& J  K  a$ V" X4 ?  ^( K' g' r' Z* K+ c
# F/ }) G/ A2 B! Q( J. y. X' V

分割線
- ]8 A4 r/ X9 e" {; Q4 \% p4 w3 m8 @* i
第二天補充:4 l9 A; C4 R) e  J! J. m- v$ w
找到了中文版$ W9 G' a- R; V7 B. S4 g
' ?1 @5 F' f& G/ `$ i& ^
仔細看了看,翻譯得不妥。這可能是 @苦菩提 上來發(fā)帖助的原因。
2 r0 D, C# p  p8 G+ P' b+ M
7 g0 P* L7 g& R8 v9 r2 b, O- t試譯如下:
1 Q& m6 U: c5 h. ~A capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum % |8 Y7 x. J6 [0 J' y/ s7 S
slips until slack is taken up on the free end.
& e! ?* `: F' E: |& L$ r3 M絞盤車是個簡易的機械放大器。繞在電動滾筒上的繩子會打滑,除非在自由端消除松弛拉緊。
1 b% o4 i7 U/ L- }; \4 d
7 ~3 n6 ]) O3 VThe force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction 9 M) f) M! ^0 c4 B* X9 B+ D; j
and the number of turns of rope.
9 c! M- R+ b6 }$ `% p% s起重所需的自由端拉緊力取決于摩擦系數(shù)和繩子纏繞的圈數(shù)。
) A5 l( Q; j2 K+ f2 k, C
8 N  Q. Q6 U3 o+ \- JBy connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
# b2 D' k9 }5 t( |! Xoutput in both directions, plus accurate angular positioning.
( w7 C% K' [3 M5 p) Y6 F通過將(引出點相反的)帶A和B與輸入軸和輸入臂連接,這個機械放大器便能夠實現(xiàn)雙向輸
0 w" D" i. a9 R& E" W& a. N出以及準確的角度定位。1 \- P1 O+ o0 d- l" M. u- {
: }' |9 ?/ z' D8 C( x/ F9 u  T( l
When the input shaft is turned clockwise, the input arm takes up the slack on band A,
$ Z! `  D. G% alocking it to its drum.
$ G' I* z6 e8 ?: h3 {) O+ s當輸入軸順時針轉動(如圖),輸入臂開始消除帶A的松弛(增大帶B的松弛,將帶A綁定在鼓面。
6 O: q( m5 V- t8 h( d+ l$ k
1 n5 p' g) H9 p: dBecause the load end of locked band A is connected to the output arm, it transmits the CW! e0 d/ h* B& x2 N
motion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.; c3 H8 Z% j7 j1 y0 z  O
由于被綁定的帶A的負載端連接在輸出臂上,因此順時針轉動的滾筒的動力被傳遞到了輸出軸上。- d% E$ F! T9 Q4 \- H5 f! D; v

3 _) ^& R- O8 g6 CBand B therefore slacks off and slips on its drum. # A: Z! \% o( |7 Z9 F- n3 ?
帶B 因而 變得松弛而在滾筒上打滑。
* g" ]  C3 s% B; d+ ^) {: \
  C$ e" a" J, j3 F1 t8 o3 i1 iWhen the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its ; L2 Q& p2 l6 H
own drum.
: s8 {+ o2 q! ]0 ]9 p+ u7 Z當輸入軸的順時針運動停止時,帶A上的張力消失(恢復松弛),開始在自己的鼓上滑動。* g9 {$ b. S  z( _- A8 O
5 L5 }2 \* ?7 I9 S
If the output shaft tries to overrun,the output arm will apply tension to band B, % P5 X: d5 d6 d2 R
causing it to tighten on the CCW rotating rum and stop the shaft.
3 K& x  }" F, {3 Y6 T若輸出軸試圖超越(順時針),輸出臂將會為帶B提供(額外)張力,使帶B綁定在逆時針轉動
3 V/ ^* @5 x  j5 j' ^& T4 S1 Q的鼓上,從而阻止超越而制動(直到放棄超越,當然若超過電機的功率,電機就投降了)。1 Z# ]0 J) }. m# M% E1 M

  I) d, G/ j0 F. `3 L! c: U* ?
5 s& Q% ?* ?. T" s4 A0 ^. Y, ^% x

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發(fā)表于 2014-6-7 15:04:22 | 只看該作者
不錯~謝分享
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3#
發(fā)表于 2014-6-7 15:42:44 | 只看該作者
本帖最后由 伏虎降龍 于 2014-6-7 17:31 編輯
4 W8 t( k; q2 m+ s
* j& O, Z5 i! q6 U它和電路中三極管中還有一些及其相像的地方,就是
2 {6 N4 E6 w( f8 B3 K( G(1)三極管的電流放大規(guī)律是指數(shù)規(guī)律,而這個機械放大器也是指數(shù)放大規(guī)律(歐拉公式)。3 H8 ?6 j# h' W1 U" V
(2)兩個相反的摩擦機構相反速度安裝,和模擬電路中的“推挽放大電路”是很相似的。( J/ u- r* v- J: M, o" D. E/ K/ I
(3)它的機械傳動效率和“推挽放大電路”基本相同。
0 }5 C: v  j9 K, c9 d這個機構反應速度比液壓伺服系統(tǒng)和伺服電機更快強大,在動力性能上完全可以代替伺服電機,最大的缺點是存在磨損,這一點比較令人郁悶。( Z( y- K9 T1 [2 t
想用這個機構代替凸輪機構產生高速而復雜的運動規(guī)律,但是磨損的問題似乎比較棘手。
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4#
發(fā)表于 2014-6-7 15:50:02 | 只看該作者
美國人的那個圖有一點不是完善的地方?梢詤⒄胀仆旆糯箅娐废嚓P成果給它加入負反饋機構,可以防止過負荷和誤動作。但是磨損壽命有待考究(應該可以加入磨損補償機構)。國內很少有發(fā)現(xiàn)使用這個東西的例子,不知道還有什么不方便的地方。
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5#
發(fā)表于 2014-6-7 16:59:56 | 只看該作者
接入點和脫開點時間長了會變化。
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6#
發(fā)表于 2014-6-7 22:56:57 | 只看該作者
表示沒有看懂啊

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今天更新了,應該更容易理解了。  發(fā)表于 2014-6-8 11:11
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7#
發(fā)表于 2014-6-7 23:19:57 | 只看該作者
大俠貼上去的資料哪里有下?

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非常感謝!  發(fā)表于 2014-6-9 20:45
http://zhidao.baidu.com/share/3f2027d11b40bfba8c1f9a73016d016b.html  發(fā)表于 2014-6-8 14:12
搜索過了,網(wǎng)上亂七八糟的,找不到要的。是不是在《機械設計實用機構與裝置圖冊》里邊的?找不到英文版  發(fā)表于 2014-6-8 13:01
兄弟得自己學會找啊。用搜索引擎搜索書名,找到一些鏈接,進去看看就有了。  發(fā)表于 2014-6-8 11:11
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8#
 樓主| 發(fā)表于 2014-6-8 11:08:47 | 只看該作者
伏虎降龍 發(fā)表于 2014-6-7 15:50 ( y) p. S* @2 W* r8 t: S1 w
美國人的那個圖有一點不是完善的地方?梢詤⒄胀仆旆糯箅娐废嚓P成果給它加入負反饋機構,可以防止過負荷和 ...

; E# B$ R1 v' g2 [1 `俺猜這個東東淡出市場,是數(shù)字化時代的必然。5 u" K+ `; ?) G% ~
# a" K; X( {/ U4 J
日晷 --- 水車 --- 機械鐘--- 電子鐘
/ y) J1 F+ G: E: }8 S6 R5 q8 O: y竹簽 --- 計算尺 --- 計算器 --- 計算機
9 z0 f/ u) I: S4 @機械計算機 --- 電子管計算機 --- 晶體管計算機# c/ E2 K4 B" T9 o3 \/ }6 I% x, |
穿孔紙 --- 磁帶 --- 軟盤 --- 硬盤
7 V8 J  [- n5 s5 l! I) N& f . t" Q7 t  o' x' T9 l( {, ?

點評

弊端1,單向放大。弊端2,輸出端高扭矩需求時,會導致張緊繩拉伸,影響精準度和反應延遲。弊端3,放大機構的能量利用率低。三極管不加載不耗能,但是這個做不到。哈哈  發(fā)表于 2014-6-9 11:01
有道理。  發(fā)表于 2014-6-8 12:17
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9#
發(fā)表于 2014-6-8 20:30:45 | 只看該作者
lbflzcl 發(fā)表于 2014-6-7 22:56 9 `7 g- F; d1 Q9 h! S7 E: _8 x2 \
表示沒有看懂啊
8 i- T2 j3 u. u1 [: q( i
非常感謝樓主的細心,知道我們看不懂英文
. }/ T! R# R+ Y$ f/ o' A
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10#
發(fā)表于 2014-6-9 00:12:14 | 只看該作者
:):)
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