平衡吊的运动分析及平衡方法

平衡吊是一种新型的节能的轻型起重设备,其原理新颖、结构简单、使用维护方便，现已广泛使用于机械制造加工及一些生产装配线上，本文主要对平衡条件进行深入的分析和研究并对杆系平衡进行探讨。
平衡吊的结构和工作原理 平衡吊的结构，主要分为传动、杆系和回转机构三个部分。 传动部分是完成起吊重物功能的机构，由电动机、减速器
、离合器等带动丝杠回转,驱使丝母升降,从而完成吊钩在垂直方向的升降运动。该部分也可由气缸、油缸代替完成起重物的功能。 杆系部分是一平行四连杆机构,它由ABD、 DEF
、BC、CE四杆组成,在B、C、D、E处用铰链连 接其中BC∥=DE,BD∥=CE. 在C点安装有滚轮,可以沿水平导轨滚动,当 C点沿水平方向移动时,吊钩F点作水平运动。 传动部分和杆系通过回转机构安装在立柱上,可以使吊钩绕立柱回转360.. 平衡吊的水平运动和绕立柱的回转运动,用手在吊钩处轻轻推动即可获得,而升降运动可以通过操作按钮由电机来完成。
平衡吊平衡的条件 平衡吊的平衡是指:吊钩F点无论空载还是负载,运行到工作范围内的任何位置后都可以随意停下并保持静止不动,即达到随遇平衡状态。 由图1可知A点的运动是由传动部分控制的,当在高度时,可以将A点看作一个固定铰链支座,C点的水平移动是引起F点水平运动的原因。如果吊钩F在任何位置(起重或空载)时,F点、C点、 A点只有垂直方向的反力且合力为零,那么支座C 点的水平受力为零,平衡就可以得到。 为便于分析问题,假设杆系的自重及各铰链点之间的摩擦均忽略不计。根据静力学的原理,平面力系中某一杆件同时受三力作用,则三力必交于一点,叫做三力杆。某一杆件同时受二力作用且二力的作用点在两个端点,则二力必然大小相等方向相反,叫二力杆。故CB
、CE为二力杆。其受力方向沿铰链连线。ABD、DEF为三力杆。三力平衡时,其力必汇交于一点。