大型液壓機實際壓力達標檢測的一種新方法

2021-03-04 05:42:01 字數 1773 閱讀 5154

基於大型液壓機實際壓力是否達標的檢測,提出了應用有限元

分析和測試技術相結合的一種檢測新方法。該方法突破了壓力機標定

荷載傳遞測試儀有噸位的限制.將有限元計算結果與應變測試資料對

比,得出了壓力是否達標的結論。實驗表明,該方法能較為有效地檢

測了液壓機的噸位,為是否迭標提供了依據。

液壓機是飛機、汽車等製造業不可缺少的加工裝置,由於其工

作壓力大、容易得到行程長、速度平穩、安全可靠等優點,所以在機

械製造業中占有重要地位。液壓機的噸位,影響著某些動作是否能完

成,及工作的可靠性能和沖壓件的精度。市場上已有的測力儀,能夠

捕捉和顯示瞬間工作力,此儀器的系統要求採用高精度的感測器,只

適用小噸位的壓力。本文從經濟性、簡便性、可行性等方面,就大噸位液壓機實際壓力是否達標,提出了一種新的檢測方法:將實際測試

的結果與有限元計算的結構比較,判斷其實際壓力是否達標。

研究方法

壓力機壓力的測試的方法,常是用壓力機標定荷載傳遞測試儀,

或在工件表面貼應變片測試。壓力機標定荷載傳遞測試儀精度較高,

用在百噸級的壓力機上,對於大噸位的壓力機就無能為力,購買裝置的成本也較高。利用應變片測試的方法,可以大大降低成本,且不受

噸位的限制,在知道測點1和測點2(如圖2所示)的應變之後,由於

應力分布的不均勻,要換算出載入壓力的大小,按照力學計算方法,

較為困難。本文提出了一種測試大型噸位壓力機的壓力是否達標的新

方法:建立相應的工件模型,用有限元軟體uc中nastran進行靜力

分析,將得到的應變與測試所得的應變對比,就可以知道壓力機的壓力是否達標。測試原理結構圖如圖l所示。2 壓力箱有限元分析

模型的建立

該壓力箱由板構成,板之間採用焊接的方式進行聯接。由於

測試的要求,需要增大壓力箱受壓時的變形量,提高測試測精度。因

此,我們可以在壓力箱的側面開口。壓力箱有限元分析模型,一般分

為實體單元和殼單元模型。實體單元模型,需要將網格劃分得很細,

計算量較大,時間較長,對計算機的要求也高。殼單元模型,則將是

利用殼單元對壓力箱進行離散處理,克服了實體單元模型的缺點。因

此,為了提高分析計算精度,分析模型採用以殼單元為基本單元的有

限元分析模型。

該壓力箱長1 200 mm,寬960 mm,高750 mm,頂面3omm,中間有2塊橫向、2塊縱向的加強板。

先在uc軟體裡面建立好車架的面模型,然後提交到nastran

解算。網格劃分時,網格尺寸為20mm×20mm。在進行板聯接模擬

之前,為了使聯接處的拓撲結構一致,可以先將邊面接觸處的聯接面

割開。壓力箱各板之間的焊接方式,可以用ug中的mpc單元模擬。

材料為45,楊氏模量為2 x 10mpa,泊松比為0.3。

邊界的確定

由於壓力箱在正常工作時,是由側面板支撐的,故邊界條件

簡化為約束側板與底板接觸處的所有自由度,從而大大減少了約束整

個地面的計算量。

載荷的施加和靜力計算

根據液壓機的噸位(1 000 ),選擇四組壓力值:0.3×107n,

o.5×107 n,0.8 x 107n,1.0 x 107n,使其分別載入在圖1所示

的工件上,用有限元分析軟體分別計算出各個力在測點1和測點2上

的應變,測點1和測點2的位置,用nx_ nastran求解後,在1.0 x

107 n載荷作用下的有限元計算結果。.

最後山東威力重工總結出將各個噸位的壓力下的變形,由資料可知,計算出的變形大小與壓力大小成比例變化,與實際相符。

液壓機的工作原理

液壓機簡介 也壓機由主機及控制機構兩大部分組成。液壓機主機部分包括機身 主缸 頂出缸及充液裝置等。動力機構由油箱 高壓幫浦 低壓控制系統 電動機及各種壓力閥和方向閥等組成。動力機構在電氣裝置的控制下,通過幫浦和油缸及各種液壓閥實現能量的轉換,調節和輸送,完成各種工藝動作的迴圈。液壓缸 將液壓能轉化為...

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