[发明专利]一种大负载释放装置及其设计方法

权利要求书

1.一种大负载释放装置设计方法，其特征在于：包括定抓钩(1)、动抓钩(2)、凸字形连杆(3)和三角板(8)组成四连杆机构，定抓钩(1)与动抓钩(2)通过转动销轴转动连接，四连杆机构承载负载(10)；

使定抓钩(1)和动抓钩(2)的受力面角度对称，为了确保动抓钩(2)在负载(10)的重力作用下能够自动打开，对设置在定抓钩(1)上的第一斜面(108)和设置在动抓钩(2)上的第二斜面(203)的角度进行设计；

对动抓钩(2)与负载(10)的接触面即第二斜面(203)进行受力分析：

设第二斜面(203)与水平方向的夹角为α，那么第二斜面(203)需要承受垂直于水平方向的负载(10)的重力F，将重力F分解为F1、F2和F3；

其中，F1表示动抓钩(2)受力面所承受的正压力，F1的方向垂直于第二斜面(203)，F1由如下公式表示：

F1＝F/cosα                                              (1)

F2表示使动抓钩(2)转动的力，F2的方向垂直于动抓钩(2)的转动力矩的力臂，F2由如下公式表示：

F2＝F1·sin(α-α1)                                     (2)

式中，α1表示动抓钩(2)的转动力矩的力臂与垂直方向的夹角；

F3表示阻碍动抓钩(2)转动的摩擦力F3，F3的方向与第二斜面(203)平行，F3由如下公式表示：

F3＝μ·F1                                                (3)

式中，μ表示摩擦系数，定抓钩(1)、动抓钩(2)使用65Mn弹簧钢材质，连接销轴使用40Cr合金钢材质，摩擦系数μ值取0.15；

设计计算时，为了确保动抓钩(2)可以释放，需要满足如下公式：

F2·L-F3·cos(α-α1) ·L-μ·F·R≥0                   (4)

式中，L表示动抓钩(2)的转动力矩的力臂长度，R表示转动连接定抓钩(1)与动抓钩(2)的转动销轴的半径，R＝25mm；

化简可得：

sin(α-α1) ·L/cosα-μ·cos(α-α1) ·L/cosα-μ·R≥0  (5)

定抓钩(1)和动抓钩(2)的受力面角度对称，则第一斜面(108)与水平方向的夹角为180°-α。

2.如权利要求1所述的一种大负载释放装置设计方法，其特征在于：增大第二斜面(203)与水平方向的夹角为α或减小使动抓钩(2)发生转动的力矩的力臂与垂直方向的夹角α1均可以增大使动抓钩(2)转动的力F2。