♠ 丹耀-首頁 > ACE > Ace Controls 工業油壓吸震器設計理念 > 設計運用範例之計算公式
ACE 工業油壓吸震器 設計運用範例之計算公式
ACE油壓吸震器提供線性的軟性接觸和平穩的直線減速吸震特性,因此超越了其他廠牌緩衝和阻尼產品。
只須右方5個參數就可計算出約達90%的應用知識。
1. 衝突物體質量 m (Kg)
2. 衝突瞬間的速度 VD (m/s)
3. 附加推進力 F (N)
4. 每小時受衝擊次數 C (/hr)
5. 吸震器數量(平行安裝) n
主要符號說明:
W1 | 質量每次衝突動能 | Nm |
W2 | 推進力每次衝擊動能 | Nm |
W3 | 每次衝擊總和能量 | Nm/c |
W4* | 每小時總和散熱能量 | Nm/hr |
Me | 有效重量值 | kg |
m | 衝擊物體重量 | kg |
n | 吸震器裝置數量(平行樟安裝) |
|
v** | 衝擊物的速度 | m/s |
VD** | 衝擊瞬間的速度 | m/s |
ω | 角加速度 | rads/s |
F | 附加推進力 | N |
C | 每小時受衝擊次數 | 1/hr |
P | 馬達馬力 | kW |
ST** | 逆轉扭矩(標準2.5) | 1 to 3 |
M | 扭力 | Nm |
I | 轉動慣量 | kgm² |
G | 重力加速度(9.81) | m/s² |
h | 物體掉落高度(不包括吸震器行程) | m |
S | 吸震器行程 | m |
L/R/r | 半徑 | m |
Q | 反作用力 | N |
μ | 摩擦係數 | s |
t | 減速時間 | m/s² |
a | 減速度 | 。 |
α | 偏心角度 | 。 |
β | 斜坡面角度 |
|
*所有能量表裏面的W4數值只在室溫內有效。在比較高溫的範圍時,這數值相對的也會提高。
**v或VD是物體最後撞擊的速度,最後撞擊速度可能會比平均高於1.5到2倍,計算動能實請把此點列入說明。
***ST 馬達轉矩和過程中轉矩的關係。(依設計為準)
在下列所有的範例裡,所選擇的吸震器都是依据(W3)、(W4)、(Me)、(V)和需求的吸震器行程(S)。
反作用力 Q(N)
Q = ( 1.5 x W3 ) ÷ S
停止時間 t(s)
t = ( 2.6 x S ) ÷ VD²
減速率 a (m/s)
a = ( 0.75 x VD² ) ÷ S
1. 沒有附加推進力
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = 0.5 x m x V² | m =100 Kg | W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm |
W2 = F x S | V =1 m/s | W2 = 0 =0 Nm |
W3 = W1 + W2 | F =0 | W3 = 50 + 0 =50 Nm/C |
W4 = W3 x C | C =100 /hr | W4 = 50 x 100 =5,000 Nm/hr |
VD = V | S =0.025 m | 1/hr |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | n =1 | kW |
建議選用:自力補償式:SC650M-2 / MC600M 多孔微調式: MA600M
2. 物體在滾輪上滑動
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = 0.5 x m x V² | m =300 Kg | W1 = 0.5 x 300 x 1² =150 Nm |
W2 = m x μ x g x s | V =1 m/s | W2 = 300x0.2x9.81x 0.05 =29.43 Nm |
W3 = W1 + W2 | F =186 N | W3 = 150 + 29.43 =179.43 Nm/C |
W4 = W3 x C | C =60 /hr | W4 = 179.43 x 60 =10,765 Nm/hr |
VD = V | S =0.05 m | Me = 2 x 179.43÷1² =358.9 Kg |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | n =1 |
|
建議選用:自力補償式:MC3350M-3 多孔微調式:MA3350M
3. 馬達附加推進力傳動
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = 0.5 x m x V² | m =700 Kg | W1 = 0.5 x 700 x 1² =350 Nm |
W2 = 1000 x P x ST x S÷ V | V =1 m/s | W2 = 1000 x 4 x 2.5 x 0.1 ÷ 1 =1000 Nm |
W3 = W1 + W2 | ST=2.5 | W3 = 350 + 1000 =1350 Nm/C |
W4 = W3 x C | P =4 kW | W4 = 1350 x 100 =135,000 Nm/hr |
VD = V | C =100 /Hr | Me = 2 x 1350 ÷ 1² =2700 Kg |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | S =0.1 m |
|
| n =1 |
|
建議選用:自力補償式:MC64100M-2 多孔微調式:MA64100M
4. 有附加推進力
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = 0.5 x m x V² | m =150 Kg 5 Nm | W1 = 0.5 x 150 x 1.5² =168.75 Nm |
W2 = F x s | V =1.5 m/s | W2 = 1,800 x 0.025 =45 Nm |
W3 = W1 + W2 | F =1,800 N | W3 = 168.75 + 45 =213.75 Nm/C |
W4 = W3 x C | C =300 /hr | W4 = 213.75 x 300 =64,125 Nm/hr |
VD = V | VD = V | Me = 2 x 213.75 ÷ 1.5² =190 Kg |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | S =0.025 m |
|
| n =1 |
|
建議選用:自力補償式: MC4525M-2 多孔微調式:MA4525M
*v是有氣缸推進力最後衝擊時的速度,這瞬間的衝擊速度將可能達到1.5~2倍的平均時速。請將此點列入計算考慮。
5. 附加推進力由下往上
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = 0.5 x m x V² | m =200 Kg | W1 = 0.5 x 200 x 0.5² =25 Nm |
W2 =( F - m x g )x s | V =0.5 m/s | W2 =(2,500-200x9.81)x0.05 =27 Nm |
W3 = W1 + W2 | F =2,500 N | W3 = 25 + 27 =52 Nm/C |
W4 = W3 x C | C =200 /hr | W4 = 52 x 200 =10,400 Nm/hr |
VD = V | VD = V | Me = 2 x 52 ÷ 0.5² = 416 Kg |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | S =0.05 m |
|
| n =1 |
|
建議選用:自力補償式:MC3350M3 多孔微調式:MA3350M
6. 附加推進力由上往下
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = 0.5 x m x V² | m =100 Kg | W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm |
W2 =( F + m x g )x s | V =1 m/s | W2 =(1,550+100x9.81)x0.025 =63 Nm |
W3 = W1 + W2 | F =1,550 N | W3 = 50 + 63 =113 Nm/C |
W4 = W3 x C | C =300 /hr | W4 = 113 x 300 =33,900 Nm/hr |
VD = V | VD = V | Me = 2 x 113 ÷ 1² = 226 Kg |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | S =0.025 m |
|
| n =1 |
|
建議選用:自力補償式: SC650M-6 / MC3325M3 多孔微調式:MA3325M
7. 迴轉有推進力扭矩
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = mxV2x0.5=0.5x1xω² | m =20 Kg | W1 = 0.5 x 20 x 12 =10 Nm |
W2 = M x S ÷ R | V =1 m/s | W2 = 50 x 0.012 ÷0.5 =1.2 Nm |
W3 = W1 + W2 | M =50 Nm | W3 = 10 + 1.2 =11.2 Nm/C |
W4 = W3 x C | R =0.5 m | W4 = 11.2 x 1,500 =16,800 Nm/hr |
VD = VxR÷L =ωxR | L =0.8 m | Me = 2 x 54.65÷0.63² =56 Kg |
Me = 2 x W3 ÷ VD² | VD = 1 x 0.5 ÷ 0.8 =0.63 m/s |
|
| C =1,500 /hr |
|
| S =0.012 m |
|
建議選用:自力補償式: MC150MH 單孔調整式:MA150M
8. 自由落體
公式
| 已知參數
| 計算
|
W1 = m x g x h m =30 | m =30 Kg | W1 = 0.5 x 30 x 9.81 =147 Nm |
W2 = m x g x s | h =0.5 m | W2 = 30 x9.81 x 0.05 =14.7 Nm |
W3 = W1 + W2 | C =400 N7 Nm/C | W3 = 147 + 14.7 =161.7 Nm/C |
W4 = W3 x C | s =0.05 /hr | W4 = 161.7 x 400 =64,680 Nm/hr |
VD = |
| VD = =3.13 m/s |
Me = 2 x W3 ÷ VD² |
| Me = 2 x 161.7 ÷3.13² =33 Kg |
建議選用:自力補償式: MC3350M1 多孔微調式:MA3350M
9. 傾斜滾動/滑動落下
公式
W1 = 0.5 x m x V²
W2 = F x S
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD =
Me = 2 x W3 ÷ VD²
公式
計算方法與6.1相同,除了
W2 =0
W1 = m x g x h
VD = x (R÷L)
tan α= s ÷ R
(如果偏心角度過大請使用偏心角度轉接器)
推進力往上 W2 =(F-m x g x sinβ)×S 推進力往下 W2 =(F+m x g x sinβ)×S
10. 迴轉式平行扭矩
公式
W1 = mxV²x0.25=0.5x1xω²
W2 = M x S ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = VxR÷L =ωxR
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
m =1,000 Kg
V = 1 m/s
M =1,000 Nm
R =0.8 m
L =1.25 m
C =100 /hr
S =0.05 m
計算
W1 = 0.5 x 1,000 x 1.1² =605 Nm
W2 = 1,000 x 0.05 ÷ 0.8 =63 Nm
W3 = 605 + 63 =668 Nm/C
W4 = 668 x 100 =66,800 Nm/hr
VD = 1.1 x 0.8 ÷ 1.25 =0.7 m/s
Me = 2 x 668 ÷0.7² =2727 Kg S =0.05 m
建議選用:自力補償式: MC4525M2 多孔微調式: MA4550M
11. 搖擺臂重物有附加推進扭矩
公式
W1 = mxV2x0.18=0.5x1xω²
W2 = M x S ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = VxR÷L =ωxR
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
I =56 Kgm²
ω=1 rad/s
M =300 Nm
R =0.8 m
L =1.5 m
C =1,200 /hr
S =0.025 m
計算
W1 = 0.5 x 56 x 1² =28 Nm
W2 = 300 x 0.025 ÷ 0.8 =9 Nm
W3 = 28 + 9 =37 Nm/C
W4 = 37 x 1200 =44,400 Nm/hr
VD = 1 x 0.8 =0.8 m/s
Me = 2 x 37 ÷ 0.8² =116 Kg
建議選用:自力補償式: MC600M 多孔微調式:MA600M
12. 搖擺臂重物有附加推進力 (平均分散重量)
公式
W1 = mxV2x0.17=0.5x1xω²
W2 = F x r x s ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = VxR÷L =ωxR
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
m =1,000 Kgm²
v =2 rad/s
M =4,200 Nm
R =0.8 m
L =1.2 m
C =500 /hr
r =0.6 m
F =700 N
S =0.05 m
計算
W1 = 1,000 x 0.17 x 2² =680 Nm
W2 = 700x0.6x0.05÷0.8 =263
W3 = 720 + 263 =943 Nm/C
W4 = 943 x 500 =471,500 Nm/hr
VD = 2 x 0.8 ÷ 1.2 =1.33 m/s
Me = 2 x 983 ÷ 1.33² =1066 Kg
建議選用:自力補償式: MC6450M2 多孔微調式:MA6450M
13.物體經由速度控制
垂直下降
公式
W1 = 0.5 x m x V²
W2 = m x g x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = V
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
m =1,500 Kgm²
V =1.2 m/s
C =60 /hr
S =0.15 m
計算
W1 = 0.5 x 1,500 x 1.2² =1,080 Nm
W2 = 1,500 x 9.81 x 0.15 =2,207 Nm
W3 = 1,080 + 2,207 =3,287 Nm/C
W4 = 3,287 x 60 =197,220 Nm/hr
Me = 2 x 3,287 ÷ 1.2² =4,565.3 Kg
建議選用:自力補償式:MC64150M2 多孔微調式:MA64150M
14. 1台移動車 2支吸震器对撞
公式
W1 = 0.25 x m x V²
W2 = F x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = V ÷ 2
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
m =5,000 Kg
V =2 m/s
F =3,500 N
C =10 /hr
S =0.15 m
計算
W1 = 0.25 x 5,000 x 2² =5000 Nm
W2 = 3,500 x 0.15 =525 Nm
W3 = 5,000 + 525 =5,525 Nm/C
W4 = 5,525 x 10 =55,250 Nm/hr
Me = 2 x 5,525 ÷ 1² =11,050 Kg
建議選用:自力補償式: CA 2x6-2
15. 2台移動車 1支吸震器對撞
公式
W1 =
W2 = F x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = v1 + v2
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
m1 =7,000 Kg
F =5,000 N
V1 =1.2 m/s
C =20 /hr
m2 =1,000 Kg
V2 =0.5 m/s
S =0.127 m
計算
W1 = =5,950 Nm
W2 = 5,000 x 0.127 =635 Nm
W3 = 5,950 + 635 =6,585 Nm/C
W4 = 6,585 x 20 =131,700 Nm/hr
VD = 1.2 + 0.5 =1.7 m/s
Me = 2 x 6,585 ÷ 1.7² =4,557 Kg
建議選用:自力補償式: CA 3x5-1
16. 2台移動車 2支吸震器對撞
公式
W1 =
W2 = F x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD =(v1 + v2) ÷ 2
Me = 2 x W3 ÷ VD²
已知參數
m1 =7,000 Kg
F =5,000 N
V1 =1.2 m/s
C =20 /hr
m2 =1,000 Kg
V2 =0.5 m/s
S =0.1 m
計算
W1 = =5,950 Nm
W2 = 5,000 x 0.1 =500 Nm
W3 =(5,950÷2) + 500 =3,475 Nm/C
W4 = 3,475 x 20 =69,500 Nm/hr
VD =(1.2 + 0.5)÷2 =0.85 m/s
Me = 2 x 3,475 ÷ 0.85² =358.9 Kg
建議選用:自力補償式: CA 2x4-2
有效重量值 (Me) 計算說明
A. 沒有附加推進力
Me = m
參數說明
m =100 Kg
VD =v= 2 m/s
W1 =W3 = 200 Nm
Me =2x200÷4=100Kg
Me = m
B. 有附加推進力
Me = 2 x W3 ÷ VD²
參數說明
m =100 Kg
F =2,000 N
VD =v= 2 m/s
s =0.1 m
W1 = 200 Nm
W2 = 200 Nm
W3 = 400 Nm
Me =2x400÷2²=200Kg
C. 沒有附加推進力
Me = m
參數說明
m =20 Kg
VD =v = 2 m/s
W1 =W3 = 40 Nm
Me =2x200÷22=20Kg
Me = m
D. 有附加推進力
Me = 2 x W3 ÷ VD²
參數說明
m =100Kg
v =2 m/s
VD =0.5 m/s
W1 = W3 = 40 Nm
Me =2x40÷0.5²=320Kg
反作用力 Q(N)
Q = ( 1.5 x W3 ) ÷ S
停止時間 t(s)
t = ( 2.6 x S ) ÷ VD²
減速率 a (m/s)
a = ( 0.75 x VD² ) ÷ S
新 產 品
德國工業用鎖定式氮氣棒Lockable Gas spring阻尼棒Dampers、氮氣棒&穩速控制阻尼棒創新設計專家。
無磨擦 膜片氣缸
最低動作壓力 : 0.015bar
無油式真空泵&壓縮空壓機
壓力表隱藏在
減壓閥調整環上方內