倍力自锁机构 (倍力机构原理)

倍力机构的使用例 ① 使用杠杆的简易冲压机

简易冲压机

图5 简易冲压机的机制

气缸倍力机构,倍力压紧机构

图5的机构是直角杠杆和肘节曲柄组合而成的简易冲压机。 该机构在直角杠杆的手柄部施加的力( F0 ),通过倍力机制可以得到与手臂长度比相应的倍力( F1 ),用冲压机的框体支撑该力,用肘节将其反作用力转换为相反方向并作为冲压加*力工**( F1’ )。

倍力机构的应用例 ② 使用曲柄和曲柄连杆机构的冲压机

冲压机的倍力机构

图6 简易概略图

气缸倍力机构,倍力压紧机构

图7 矢量图

气缸倍力机构,倍力压紧机构

图6的机构是冲压机,该机构的曲柄OA使用偏芯盘让盘的中心(=重心)位于旋转中心O的下方时,盘的重量冲压工件的。 其中用到了曲柄和曲柄连杆机构。

图7是该机构的矢量图,可以看出通过节A和加工点B的力度的矢量比较,即可得到倍力作用。 也就是说,该机构使用偏芯盘让F0增大,并利用活塞将其转为垂直方向,从而得到冲压力Fp。

若用杠杆撬动地球,需要多长的杠杆?

气缸倍力机构,倍力压紧机构

“给我一个支点,我就可以撬起地球”这句话是阿基米德的名言。 那么,杠杆真的能撬动地球吗?如果可以撬动的话,需要多长的杠杆呢?我计算了一下。

假设地球的重量为5.9736 × 1024 kg, 约 6 × 1024 ,阿基米德的体重为50kg,支点到作用点的距离为1km,力点的力矩与作用点的力矩平衡的情况下,求支点到力点的距离d。

支点到力点的距离

50kg

×

d

6 × 1024kg

×

1km

阿基米德的体重(力点上施加的力)

支点到力点的距离

地球的重量

支点到作用点的距离 1km

d

6 × 1024 kg × 1km

1.2 × 1023 km

50kg

若支点到力点的距离为1.2 × 1023 km,支点到作用点的距离为1km,需要的杠杆长度为120,000,000,000,000,000,000,001km。 用以1,000km/h的速度飞行的飞机移动的话,大约需要120,000,000,000,000,000,001小时。 即使假定一个人活到100岁的情况下,也需要136,986,301,000,000小时,约136兆小时,这个距离没有飞机是到达不了的。 除非人的寿命戏剧性延长,否则是不可能的。