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成型设备讨论课报告
成型设备讨论课报告
——预紧结构液压机结构与变形分析
小组成员:
柏维兵100101020070
张有为100101020074
李猛超100101020075
杨志良100101020076
指导老师:
赵石岩
目录
一、液压机的典型本体结构
二、三梁四柱局部预紧结构液压机结构形式分析
三、全预紧结构液压机结构形式分析
四、预应力钢丝缠绕结构液压机结构形式分析
五、横向预紧板框式结构液压机结构形式分析
六、全预紧结构液压机变形特点分析
七、小结
一、液压机的典型本体结构
液压机本体结构一般由机架、液压缸部件(工作及回程)、运动部分及其导向装置和其他辅助装置组成。
预紧结构液压机的机架按组成方式可分为三梁四柱局部预紧结构、全预紧组合结构、预应力钢丝缠绕结构以及横向预紧板框式结构。
二、三梁四柱局部预紧结构液压机结构形式分析
局部预紧结构是上横梁、下横梁和立柱通过立柱端部的螺母组合在一起形成一个封闭受力机架,这种结构仅立柱端部与横梁预紧,立柱中部不预紧,通常应用在传统大型锻造液压机。
与全预紧结构液压机相比,制造方面较为简单,但是机架整体刚度以及可靠性不高。
在加载过程中,立柱受到由于偏载而产生的弯矩,以及机架产生的拉应力,有应力集中现象,运动精度不高。
三、全预紧结构液压机结构形式分析
全预紧组合结构的机架、横梁、立柱都分别制造,利用通常的拉杆将上下梁以及立柱预紧为一个整体框架,拉杆全长都预紧。
1)易于得到较大的总压力以及较大的工作空间,这是液压机最突出特点。
2)易于得到较大工作行程,便于压制大尺寸工件,并可在行程的任何位置上产生额定的最大压力,可以进行长时间龅保压。
3)工作平稳,冲击和振动很小,噪声很小。
4)调压调速方便。
5)本体结构比较简单,操作方便,制造容易。
四、预应力钢丝缠绕结构液压机结构形式分析
预应力钢丝缠绕结构由上下拱形梁与两侧立柱组成,外面用高强度钢带缠绕预紧。
优势:
在整体结构的压力集中部位将其剖分,然后再预紧为一个整体,由钢丝受力代替结构中应力集中部位受力,因而就更具有较高的可靠性,其安全系数比外预紧结构可低得很多,因此预应力缠绕结构和传统结构相比,重量大大减轻,从而降低了成本。
所以说预应力钢丝缠绕机架具有结构轻巧,重量低,抗疲劳性能好,容易制造,成本较低等优点。
但此结构液压机也有其自身无法改善的缺点,如不能拆卸,结构布置较为困难、出现故障不能补焊等。
具体应用实例
预应力缠绕框架的应用
用预应力缠绕框架代替单板式框架,可使得原本在框板内四角的压力集中得以消除,而由预紧的钢丝来承受,从而极大地提高其承载能力。
如西德9000t液压机,可以采用2个或3个框架来承受压力,无论从重量或是外形尺寸都有很大的降低,特别是这种钢丝预紧结构框架寿命都很长,至少15年。
五、横向预紧板框式结构液压机结构形式分析
横向预紧板框式液压机的机架由6块独立的板框组成,通过16组高强度螺杆横向预紧,使6块板框构成一个具有承载能力、强度和刚度的液压机机架。
六、全预紧结构液压机变形特点分析
一般采取以下简化假设:
1)由于一般液压机的机架结构对称于中间结构平面,载荷也往往对称于中间结构平面,因此可将空间框架简化为平面框架。
2)立柱与上下横梁为刚相连接。
3)不考虑安装应力与温度应力。
1、中心加载
如假设上下横梁的刚度很大,因而可以忽略上下横梁变性引起的弯曲应力。
立柱只承受简单轴向拉力其拉应力为
式中P——液压机公称压力(N)
F——每根立柱截面积(cm³)
n——立柱根数
[σ]——需用应力
2、偏心载荷
根据前面第一条简化假设,先把空间机架简化为平面机架,如图2-63a。
在承受偏心载荷时,活动衡量发生倾斜,柱塞随之倾倒到液压缸导向铜套上,而活动横梁导套也与立柱相接处。
此外还采取以下三种假设:
1)锻件较窄,不妨碍活动衡量的转动,因此在锻件处没有侧向水平支反力。
2)两侧立柱导套的间隙一样,因此在活动横梁倾倒时,两边立柱均匀受力。
3)各处的作用力以及支反力假定为集中力,这样动梁在偏心弯矩0.5P*e作用下,在液压缸导套处引起推测力T,而在两边立柱上引起推测力0.5T.
七、心得体会
通过这次的讨论学习,我们发现了自身很多的不足之处,在学习中,我们不仅要独立学习,还应该学会团结合作,在与同学间的讨论学习中,我们可以发现自己的很多缺点,同时也学到了别人的优势。
在以后的学习中,我们必须更加努力,才能不断进步!
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