开门油缸同步校核及活塞杆稳定性计算

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1、开门油缸同步校核一、油缸改进1）、原油缸缸径为：Φ63mm，杆径为：Φ45mm现预定缸径为：A缸径Φ60mm,B缸径Φ70mm,杆径为Φ36mmSA=πDA22=2827.433mm2SB=πDB22=3848.451mm2SC=πDC22=1017.876mm2根据油缸要求，选用1油缸无杆腔截面积等于2油缸有杆腔截面积即SA≅SB-SC∆S0=SB-SC=2830.575mm2∆S=∆S0-SA=3.14mm2D=24∆Sπ=23604=60.033mm≈60mmA油缸选取缸径Φ60mm符合要求2）、油缸上垂直

2、门重量为：G=400×10=4×103N计算缸径公式为S=GPS为油缸无杆腔截面积G为油缸推力，即为垂直门重力P为无杆腔压力，即为系统压力则油缸缸径为D=24Sπ=24GPπ=15.573mm计算上安全系数1.25则d=D×1.25=19.466mm<60mm则改后油缸缸径符合要求。3）、行程对比根据油缸要求，所以两油缸行程需相同或在允许误差内。由于2油缸有杆枪截面积为∆S0则其体积为V0=∆S0l0=3976957.848mm3式中l0为油缸杆的行程1405mm（预定为缸2的行程）可得出油缸1的行程为l=VSA

3、其中V=V0有l=V0SA=∆S0l0SA=1406.56mm行程差∆S=l-l0=1.56mm行程差在允许误差内，则改后油缸行程符合要求。二、活塞杆稳定性计算液压缸承受轴向压缩载荷时，当活塞杆直径d与活塞杆的计算长度l之比大于10时（即ld>10），应校核活塞杆的纵向抗弯强度或稳定性。由于开门缸的设计安装定位后，何以考虑没有偏心载荷，其纵向弯曲强度的临界值，可按等截面法和非等截面法计算，本计算采用等截面计算。1）由于杆径取0.036m时，细长比lK=ld4=1.4050.0364≈156mn=85×14=42.

4、5可得lK>mn式中l——活塞杆计算长度，即活塞杆在最大伸出时，活塞杆端支点和液压缸安装点之间的距离（m）；K——活塞杆断面的回转半径（m）实心活塞杆K=JA=d4；n——末端条件系数，查表取14；m——柔性系数，查表取85；d——活塞杆直径（m）；又当细长比lK≥mn时，可按欧拉公式计算临界载荷PK。此时PK=nπ2EJl2式中PK——活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷（N）；E——活塞杆材料的弹性模量，对于钢，取为E=2.1×1011Pa；J——活塞杆截面的转动惯量（m4）；实心活塞杆J=πd464可计算出临界载荷

5、PKPK=nπ2EJl2=14π22.1×1011π×0.0364641.4052=21641.447N一般在实际使用时，为保证活塞杆不产生纵向弯曲，活塞杆实际承受的压缩载荷要远小于极限载荷。即P≤PKnK式中nK——安全系数，一般取nK=2~4；此处取最大值4有PKnK=5410.36N实际开门缸所受压缩载荷为垂直门重量G=400Kg即P=4000N<5410.36N=PKnK则所更改开门油缸杆径为0.036m符合使用要求。2）校核原杆径为0.045m时活塞杆的纵向抗弯强度或稳定性。其细长比lK=ld4=1.4

6、050.0454≈125可得lK>mn同理计算临界载荷PKPK=nπ2EJl2=14π22.1×1011π×0.0454641.4052=52835.565N则PKnK=13208.89N即P=4000N<13208.89N=PKnK则原开门油缸杆径为0.045m符合使用要求。