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,？