全预紧组合结构液压机临界预紧力的分析与计算

关 键 词:结构设计论文
资料等级:全预紧组合结构液压机临界预紧力的分析与计算
发布时间:2015-8-19
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全预紧组合结构液压机临界预紧力的分析与计算

0 引言
近年来,在液压机结构大型化的发展过程中,全预紧组合结构因其在承载和结构方面的优势,已成为现代大型液压机本体结构的主要发展方向之一。围绕全预紧组合结构液压机的研制工作,虽然许多学者针对先进的控制系统 。 
结构优化设计H 及高服役寿命的疲劳设计 。 等关键技术问题进行了大量的研究,但是,针对全预紧组合结构机架整体性的研究还不够深入。所谓全预紧组合结构机架的整体性是指在液压机工作过程中,通过预紧方法由上横梁、下横梁和立柱构成的机架在结合处不出现开缝现象、始终保持为一个整体 。作者前期研究工作表明,机架的开缝主要发生在立柱与上横梁的结合面处,其中立柱内角最易开缝。一旦出现开缝,液压机机架将在不断加载、卸载的过程中导致开缝处两构件的频繁撞击,从而使得构件过早失效,因此机架整体性是大型组合结构液压机本体结构中的一个关键问题。

......

5 结论
1)通常情况下,上横梁与立柱的弯曲变形对全预紧组合液压机本体结构的整体性有较为显著的影响。计算临界预紧力时,若忽略液压机上横梁和立柱的弯曲变形影响,因计算值明显偏低将不能满足液压机满负荷工况对机架整体性的要求。
2)抗弯系数 与上横梁挠度系数y和立柱挠度系数九之间均存在较好的线性关系,适宜作为综合评价液压机本体抵抗弯曲变形能力的性能指标。
3)给出了考虑上横梁和立柱弯曲变形影响的临界预紧力计算公式。120 MN 自由锻造液压机1:15模型实测结果表明,该公式的计算值与实测值的误差不超过5%,其计算结果较传统计算方法更为可靠。

编辑评价
整体性是全预紧组合结构液压机本体设计的关键和共性问题。本文以某厂120 MN全预紧组合结构自由锻造液压机为研究对象,通过数值模拟和1:l5模型实验测试,分析了液压机上横梁和立柱弯曲变形与机架整体性之间的关系,揭示了上横梁和立柱的弯曲变形对机架整体性的影响规律。研究结果表明,上横梁与立柱的弯曲变形对全预紧组合液压机本体结构的整体性的影响是一个不可忽略的重要方面。通常情况下,若忽略弯曲变形的影响,临界预紧力计算值明显偏小,不能满足满负荷工况对液压机整体工作性的技术要求。通过引入弯曲变形加权因子,建立了考虑弯曲变形的全预紧机架临界预紧力计算公式,且与实测结果吻合良好。
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