基于正弦机构力放大原理的高灵敏度光纤光栅压力传感器

基于正弦机构力放大原理,设计研究了基于平面圆形薄板结构的新型高灵敏度光纤光栅压力传感器,研究表明,传感器的压力灵敏度可高达0.04711(pm/Pa),比裸光纤增敏了14989倍,可应用于超低量程压力的传感测量,而该封装结构易于传感FBG多路复用,组成传感器阵列。

无杆活塞缸与浮动式四级力放大机构集成的气压传动系统

介绍了一种无杆活塞缸与浮动式四级力放大机构集成的气压传动系统工作原理和力学计算公式。该集成系统不仅可以实现力的多级放大,而且还可以实现力的双向浮动输出,即使两个方向的输出行程有一定误差,也能使输出力均衡,同时又能避免活塞与缸壁的过度磨损,延长气动元件寿命。

具有三级力放大机构的气动夹具设计及应用

设计了一种由三级力放大机构和无杆缸组成的气动夹具系统,力的放大基于三个角度完成。该三级力放大机构具有结构简单、布置紧凑的优点,将其应用于气动夹具中,能够显著减小气缸的直径;或是在气缸直径相同的条件下,使夹具的输出力得到明显的增大。为解决气动夹具体积过大这一棘手问题提供了新的思路。

基于动节流流量计的力放大传感器的研究与设计

在分析悬臂梁和柔性铰链力放大机构应用环境的基础上,通过理论推导,分别研究设计模型。并将其导入ansys中对其仿真数值分析,得出悬臂梁和力放大机构的最大应变值。对比理论计算和ansys计算结果,证实ansys仿真分析结果更能充分反映力放大结构的真实性。将悬臂梁传感器和力放大机构传感器分析安装在动节流流量计中进行测试,结果力放大机构的输出比悬臂梁的大。用其做传感器灵敏度高,输入力的测量范围大。从而为柔性铰链的工程设计提供理论依据。

异向摆动双导杆增力放大联动机构特性曲线的研究

分析了异向摆动双导杆增力放大联动机构的工作特性,给出了计算机辅助设计这一新机构的方法,便于技术人员短时间设计出适于不同人群的车辆操纵机构。

力放大系统动态仿真

对力放大系统进行了分析,建立了其结构模型和相应的数学模型,用simulink对其进行了动态仿真,仿真结果表明,为提高系统的灵敏性和稳定性,宜采用L2=5L1的杆比。

带有力放大机构的重型卡盘设计

改进设计了用于夹持≥10 t工件的重型卡盘,对其夹紧能力、极限转速等性能作了相关分析。为了方便人工操作,设计了卡爪的增力机构,对其动态卡紧力的大小及极限转速进行探讨。研究成果用于63 t级重型数控机床卡盘的设计。

用图解法计算与分析力放大比

本文用图解法,方便、直观地计算出力放大比并分析其性能,可以作为对解析法的完善和补充,具有一定的实用价值。

具有力放大功能的压电俘能器建模与性能分析

为提升压电俘能器的能量转换效率,将压电堆栈耦合到力放大框架结构中,构建了具有力放大功能的压电俘能器。基于压电效应本构方程,对单独压电堆栈进行了理论建模、有限元仿真与分析。基于欧拉-伯努利梁原理,建立了框架结构的力放大系数理论模型,采用Sobol’s敏感性分析方法确定了敏感力放大系数的框架几何参数,应用遗传算法结合有限元建模对力放大框架进行了结构优化。基于最优结构的力放大框架,建立了压电俘能器的集总参数理论模型并进行了数值分析。结果表明,在非谐振激励下该压电俘能器的输出电压有效值和输出功率最大值分别为3.022 V和543.375μW,分别是单独压电堆栈输出电压有效值和输出功率最大值的7.74倍和58.5倍。相比于单独压电堆栈,该压电俘能器能显著提升非谐振激励下的输出电压和输出功率。

一种四杆三级串联力放大机构

设计了一种新型的平面四杆三级串联力放大机构,给出了其输出力的计算公式。这种新型机构与单级力放大机构相比,可得到大得多的力放大系数;与现有的三级串联力放大机构相比,结构更简单。这种四杆三级串联力放大机构能够在很小的结构空间内,得到比单级力放大机构大得多的力放大系数,在工程领域,特别是夹具及压力机领域,具有非常广阔的应用前景。

隧道预应力锚杆锚固结构承载效应及围岩力学分析

隧道中锚杆与围岩作用机理比较复杂,设计多偏于类比法和经验法,以锚杆在连续均匀地层中形成锚固结构为出发点,建立锚固结构承载强度表达式,并确定锚杆设计参数。通过对锚固结构承载特性分析,得到各影响因素对承载强度的贡献程度,在此基础上提出了“支护力放大系数”和“锚固界限强度”概念,再将锚固结构整体考虑并等效成支护力对隧道围岩应力分布、塑性区、位移进行重新求解,最终结合数值模拟和算例验证。研究结果表明:锚固结构对锚杆支护力具有放大作用,对隧道深部围岩也提供一个较强的支护力,锚固结构强度影响程度由大到小依次为力学参数、锚固厚度、支护强度,其中力学参数对锚固承载强度起着至关重要作用,合理锚固厚度为洞径的0.4~0.8倍,进一步提出了围岩稳定性控制原则。数值模拟中锚杆支护、等效力支护与理论结果加以比较,隧道周边的塑性区、应力分布、位移基本一致,可为锚杆支护下隧道围岩控制提供一种科学的分析方法。

基于钢球-双锥面增力的偏心驱动压紧装置

介绍了基于钢球 -双锥面增力的偏心驱动压紧装置的工作原理 ,给出了相应的力学计算公式。给手柄施加一个较小的力 ,该压紧装置能够获得一个很大的输出力。这就使得在某些场合下 ,可以用手动压紧装置代替气动压紧装置 ,甚至液压压紧装置。

无杆活塞气压缸驱动的二次正交铰杆增力压力机

介绍了无杆活塞式气压缸驱动的的二次正交铰杆增力压力机,给出了具体的工作原理和压头输出力计算公式。在某些场合下,基于气动-机械复合传动的二次铰杆增力压力机可取代容易产生空气及地面污染的液压压力机。在此基础上提出了两点浮动压力机,具体分析了相对于单点输出压力机的不同之处。

基于气动肌腱的三级增力压紧装置

介绍了一种新型的基于气动肌腱的三级增力压紧装置,对系统的工作原理进行了分析并给出了工作原理图。文章对系统的输出力和力放大系数给出了相应的计算公式。该装置以气动肌腱为动力源,利用铰杆的角度效应以及杠杆的长度效应对输入力进行放大和传递。装置结构紧凑,技术功能较为完善,增力效果明显,是对传动机构绿色化设计的一种尝试。

拱桥短吊杆动力特性分析

拱桥吊杆骤断的原因复杂,其中动荷载作用下吊杆受力不均匀和增大效应是主要因素之一。以一座既有中承式钢管混凝土拱桥为背景,采用ANSYS建立桥梁有限元模型,选用单车车辆模型,并将车辆模型简化为移动荷载在桥梁结构模型上进行加载,计算不同速度下短吊杆的动力特性,研究短吊杆在车辆平稳过桥条件下的动力性能。计算分析结果表明:短吊杆的振动频次随车速的降低而急剧增加;短吊杆轴力的动力放大系数较大并与车速成正比关系;在车辆激振作用下,短吊杆受弯主要以横桥向的弯矩为主,短吊杆的最大应力会出现在车辆通过后的自由振动阶段;短吊杆的下锚固端受力复杂且最为不利,容易在腐蚀和应力作用下导致短吊杆内钢丝的断裂。

基于无杆活塞液压缸与对称型斜面-钢球-斜面二次增力机构的复合传动系统

介绍了一种液压 -机械复合传动系统的工作原理 ,给出了其力学计算公式。该系统由无杆活塞式液压缸与对称型斜面 -钢球 -斜面二次增力机构组成 ,具有输出力大。

一种无杆缸-对称铰接液压增力夹具

介绍了一种新型的基于无杆液压缸与对称铰链增力机构组合而成的液压夹具的工作原理,给出了相应的力学计算公式。该系统结构紧凑,力放大效果显著。

基于无杆活塞缸的对称双铰杆增力液压夹具

文章介绍了一种新型的无杆活塞缸对称双铰杆增力液压夹具,分析了其工作原理,推导出了理论及实际增力系数的计算公式。与传统的夹具相比,该系统结构紧凑、刚性好,重要的是它具有较好的力放大效应。

基于直线电机驱动的三级增力压紧装置

介绍了一种新型的基于直线电机驱动的三级增力压紧装置,对系统的工作原理进行了分析,给出了相应的输出力的计算公式及其力放大系数。该装置结构紧凑,技术功能较为完善,增力效果明显,是传动机构绿色化设计的一种尝试。

钢球-双锥面二次增力气动夹具

介绍了基于钢球-双锥面式二次增力气动夹具的工作原理和力学计算公式。利用钢球一双锥面二次增力机构,不仅能实现力的同向输入输出,而且可在结构紧凑的前提下,对输入力进行高倍放大后输出。