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上海馥耀气动科技有限公司

ACE Controls Inc.

设计运用范例之计算公式

ACE油压吸震器提供线性的软性接触和平稳的直线减速吸震特性,因此超越了其它厂牌缓冲和阻尼产品。
只须右方5个参数就可计算出约达90%的应用知识

1. 冲突物体质量
2. 冲突瞬间的速度
3. 附加推进力
4. 每小时受冲击次数
5. 吸震器数量(平行安装)

m (Kg)
VD (m/s)
F (N)
C (/hr)
n

W1
W2
W3
W4*
Me
m
n
v**
VD**
ω
F
C
P

质量每次冲突动能
推进力每次冲击动能
每次冲击总和能量
每小时总和散热能量
有效重量值
冲击物体重量
吸震器装置数量(平行樟安装) 
冲击物的速度
冲击瞬间的速度
角加速度
附加推进力
每小时受冲击次数
马达马力

Nm
Nm
Nm/c
Nm/hr
kg
kg

m/s
m/s
rads/s
N
1/hr
kW

ST**
M
I
G
h
S
L/R/r

Q
μ
t
a
α
β

逆转扭矩(标准2.5) 
扭力
转动惯量
重力加速度(9.81)
物体掉落高度(不包括吸震器行程)
吸震器行程
半径
反作用力
摩擦系数
减速时间
减速度
偏心角度
斜坡面角度

1 to 3
Nm
kgm²
m/s²
m

m
m
N

 

s
m/s²

*所有能量表里面的W4数值只在室温内有效。在比较高温的范围时,这数值相对的也会提高。
**v或VD是物体最后撞击的速度,最后撞击速度可能会比平均高于1.5到2倍,计算动能实请把此点列入说明。

***ST 马达转矩和过程中转矩的关系。(依设计为准)

 

在下列所有的范例里,所选择的吸震器都是依据(W3)、(W4)、(Me)、(V)和需求的吸震器行程(S)。

1. 沒有附加推進力 

公式 

 

W1 = 0.5 x m x V² 
W2 = F x S 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數

 

m =100 Kg  
V =1 m/s
F =0 
C =100 /hr 
S =0.025 m 
n =1

計算

 

W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm 
W2 = 0 =0 Nm
W3 = 50 + 0 =50 Nm/C
W4 = 50 x 100 =5,000 Nm/hr
Me = 2 x 50 ÷ 1² =100 Kg

建议选用:自力补偿式:SC650M-2 / MC600M     多孔微调式 :  MA600M

2. 物體在滾輪上滑動

公式 

 

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 = m x μ x g x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

 

m =300 Kg  
V =1 m/s 
F =186 N 
C =60 /hr 
S =0.05 m
n =1

計算

 

W1 = 0.5 x 300 x 1² =150 Nm 
W2 = 300x0.2x9.81x 0.05 =29.43 Nm
W3 = 150 + 29.43 =179.43 Nm/C
W4 = 179.43 x 60 =10,765 Nm/hr
Me = 2 x 179.43÷1² =358.9 Kg

建议选用:自力补偿式:MC3350M-3       多孔微调式 : MA3350M

3. 馬達附加推進力傳動

公式

 

W1 = 0.5 x m x V²
W2 = 1000 x P x ST x S÷ V 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷VD²

已知參數

 

m =700 Kg
V =1 m/s  
ST=2.5 
P =4 kW
C =100 /Hr
S =0.1 m
n =1

計算

 

W1 = 0.5 x 700 x 1² =350 Nm
W2 = 1000 x 4 x 2.5 x 0.1 ÷ 1 =1000 Nm 
W3 = 350 + 1000 =1350 Nm/C
W4 = 1350 x 100 =135,000 Nm/hr
Me = 2 x 1350 ÷ 1² =2700 Kg

建议选用:自力补偿式:MC64100M-2       多孔微调式 : MA64100M

4. 有附加推进力

公式

 

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 = F x s 
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

 

m =150 Kg 5 Nm 
V =1.5 m/s 
F =1,800 N 
C =300 /hr 
VD = V 
S =0.025 m 
n =1

計算

 

W1 = 0.5 x 150 x 1.5² =168.75 Nm 
W2 = 1,800 x 0.025 =45 Nm
W3 = 168.75 + 45 =213.75 Nm/C
W4 = 213.75 x 300 =64,125 Nm/hr
Me = 2 x 213.75 ÷ 1.5² =190 Kg

建议选用:自力补偿式 :自力補償式: MC4525M-2 多孔微調式:MA4525M

 

*v是有气缸推进力最后冲击时的速度,这瞬间的冲击速度将可能达到1.5~2倍的平均时速。请将此点列入计算考虑。

5. 附加推进力由下往上

公式

 

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 =( F - m x g )x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數

 

m =200 Kg
V =0.5 m/s
F =2,500 N
C =200 /hr
VD = V
S =0.05 m
n =1

計算

 

W1 = 0.5 x 200 x 0.5² =25 Nm 
W2 =(2,500-200x9.81)x0.05 =27 Nm
W3 = 25 + 27 =52 Nm/C
W4 = 52 x 200 =10,400 Nm/hr
Me = 2 x 52 ÷ 0.5² = 416 Kg

建议选用:自力补偿式 :MC3350M3    多孔微调式 : MA3350M

6. 附加推进力由上往下

公式

 

W1 = 0.5 x m x V²  
W2 =( F + m x g )x S
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = V 
Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

 

m =100 Kg 
V =1 m/s
F =1,550 N
C =300 /hr
VD = V 
S =0.025 m 
n =1

計算

 

W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm 
W2 =(1,550+100x9.81)x0.025 =63 Nm
W3 = 50 + 63 =113 Nm/C
W4 = 113 x 300 =33,900 Nm/hr
Me = 2 x 113 ÷ 1² = 226 Kg

建议选用:自力补偿式 :  SC650M-6 / MC3325M3     多孔微调式 : MA3325M

7. 回转有推进力扭矩

公式

 

W1 = mxV2x0.5=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 =20 Kg 
V =1 m/s
M =50 Nm
R =0.5 m
L =0.8 m 
VD=1x0.5÷0.8=0.63 m/s
C =1,500 /hr
S =0.012 m

計算

 

W1 = 0.5 x 20 x 12 =10 Nm 
W2 = 50 x 0.012 ÷0.5 =1.2 Nm
W3 = 10 + 1.2 =11.2 Nm/C
W4 = 11.2 x 1,500 =16,800 Nm/hr
Me = 2 x 54.65÷0.63² =56 Kg

建议选用:自力补偿式 : MC150MH 單孔調整式:MA150M  (如果偏心角度过大请使用偏心角度转接器)+ 250-7558M 

8.自由落体

公式

 

W1 = m x g x h m =30 
W2 = m x g x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD =
Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

 

m =30 Kg
h =0.5 m
C =400 N7 Nm/C
s =0.05 /hr

計算

 

W1 = 0.5 x 30 x 9.81 =147 Nm 
W2 = 30 x9.81 x 0.05 =14.7 Nm
W3 = 147 + 14.7 =161.7 Nm/C
W4 = 161.7 x 400 =64,680 Nm/hr
VD =                            =3.13 m/s
Me = 2 x 161.7 ÷3.13² =33 Kg

建议选用:自力补偿式 : MC3350M1     多孔微调式 : MA3350M

9. 倾斜滚动/滑动落下

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)

推进力往上     W2 =(F-m x g x sinβ)×S        推进力往下   W2 =(F+m x g x sinβ)×S

10. 回转式平行扭矩

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 =1.1 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

建议选用:自力补偿式: MC4525M2     多孔微调式 : MA4550M

11. 摇摆臂重物有附加
       推进扭矩

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

建议选用:自力补偿式 : MC600M    多孔微调式 : MA600M

12. 摇摆臂重物有附加推
      进力 (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 Nm
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

建议选用:自力补偿式 : MC6450M2   多孔微调式 : 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 Kg  
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

建议选用:自力补偿式:MC64150M2 多孔微调式:MA64150M

14. 1台移动车 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

建议选用:自力补偿式: CA 2x6-2

15. 2台移动车 1支吸震器对撞

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

建议选用:自力补偿式: CA 3x5-1

16. 2台移动车 2支吸震器对撞

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 x0.1 =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

建议选用:自力补偿式: CA 2x4-2

有效重量值 (Me) 计算说明 

A. 没有附加推进力

Me = m

参数说明

 

m =100 Kg
VD =v= 2 m/s
W1 =W3 = 200 Nm
Me =2x200÷2²=100Kg
Me = m

C. 没有附加推进力

Me = m

参数说明

 

m =20 Kg
VD =v = 2 m/s
W1 =W3 = 40 Nm
Me =2x200÷2²=20Kg
Me = m

B. 有附加推进力

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

参数说明

 

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

D. 有附加推进力

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

参数说明

 

m =100 Kg

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

停止时间 t(s)
t = ( 2.6 x S ) ÷ VD²

a减速率 a (m/s)

a = ( 0.75 x VD² ) ÷ S