对机械装置进行构造设计时,需考虑到整体重心的支持脚(脚轮)设置设计与可动体低重心化设计等重心位置。本章对重心进行说明。
(1)重心是什么
・物体存在一点无论物体处于怎样的形态都能够保持平衡。也就是说,通过该点支撑物体,无论怎样的形态,都能确保物体稳定处于静止状态。该点称为重心(或质量中心)。
・球的重心是球的中心点。平面上四边形的重心为对角线的交点。三角形的重心为中线交点。
・当物体形状复杂时,可看作是多个部分的集合体,寻找重心。
・下图是3个四边形(A,B,C)的集合体。各重心为其对角线交点。这3个重心受到各自的重力作用,这3个力合力的作用点为该图形的中心。
(2) 复杂图形重心的计算方法
・将复杂图形分割为简单的图形。将下图分割为3个四边形(下图)。
・为方便图形理解,制定X-Y直交坐标(下图)。
・求取3个四边形的重量Wa、Wb、Wc。并将各重心定为Ga、Gb、Gc,坐标Ga(Xa,Ya)、Gb(Xb、Yb)、Gc(Xc、Yc)。
・整体重量算式 ・・・ W = Wa + Wb + Wc
・以坐标原点O为中心的力矩算式 ・・・
Wa x Xa + Wb x Xb + Wc x Xc = W x X
Wa x Ya + Wb x Yb + Wc x Yc = W x Y
根据上述2个算式,可通过以下算式计算重心坐标 G (X、Y)。
X =(Wa x Xa + Wb x Xb + Wc x Xc)÷W |