浅析多级液压缸的整体稳定性研究

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1、液压气动与密．ed-／2014年第10期doi：l0．3969~．issn．1008—0813．2014．10．011多级液压缸的整体稳定性分析研究熊明，张建军DverallStabilityAnalysisofMultigradeHydraulicCylinderXIONGMing，ZHANGJian-jun(中联重科工程起重机公司，湖南长沙410131)摘要：液压缸的强度、刚度以及稳定性对工程机械的安全起着决定性作用；运用经典力学的能量法分析得到多级液压缸整体稳定性的计算公式，分析结果表明：

2、运用能量法求解动力变截面稳定问题是非常精确和有效的；在多级液压缸设计中具有较强的适应性。关键词：多级液压缸；能量法；临界载荷；稳定性中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1008—0813(2014)10—0036—030引言液压缸很难通过试验确定相关数据，那么精确计算就尤为重要了。工程机械中广泛采用液压传动系统，液压缸是液由于液压缸为变截面受压构件，关于液压缸稳定压传动系统中的重要工作部件，是主要受力件，如汽车性计算有很多论述，提供了很多不同的计算方法，但液起重机的变幅液压缸、伸缩液压

3、缸、工程汽车的顶伸液压缸传统的稳定性校核有等截面法和变截面法，等截压缸等。随着产品的设计大型化、智能化，对液压缸的面法1是将液压缸视为理想的等截面直杆，截面惯性矩设计要求也非常高，需要大型化，多级伸缩液压缸等，取活塞杆与缸筒中较小者，并直接用欧拉公式计算得在保证液压缸的安全前提下，还必须符合质量和体积到临界力，因而用这种计算方法得到的临界压力值偏小、成本低、结构简单、工作可靠设计原则，精确分析液于保守，这就显然与实际情况差别较大；非等截面计算压缸的受力状态是设计中必不可少的一部分，而大型法口嘲将

4、液压缸作为一个非等截面、各段惯性矩不同的受压柔性杆进行稳定性分析，得到液压缸的临界压收稿日期：2014—02—21力，比等直压杆模型更接近实际状况，但由于现有计算作者简介：熊明(1980一)，男，湖南安乡人，工程师，学士，主要从事是工程起重机设计。分析复杂，在工程应用中有一定的局限性，并且不能对源，气源压力表可显示供气压力，由此可判断其压力是用以来，共成功检测多架飞机抗荷调压器，其中发现性否符合要求。空气经自带空气减压器的气滤过滤减压能故障1次，检测成功率100％。检测表明：后，再经稳压气瓶进一

5、步稳压稳流，然后经精密减压器第一，该气压管路系统功能完善，性能稳定，密封第二次减压，输入压力表显示此时减压后的压力。当性好，使用简单，检测准确，可靠性高。该压力不符合抗荷调压器检测压力要求时，可进一步第二，该气压管路系统的原理与设计不仅适用于微调精密减压器，达到检测压力要求后，可把砝码通过指定机型抗荷调压器的性能检测，对其他飞机同样适砝码支架安放在抗荷调压器上，输出压力表即可实时用，只要在检测仪结构尺寸和砝码质量等方面进行配显示抗荷调压器出口压力。据此，即可按抗荷调压器套更改，即可研制出相应的新

6、式检测仪，因而具有广阔的性能检测要求和方法，通过测试用砝码杆和砝码的的推广应用前景。不同组合完成不同飞行过载值的模拟及抗荷调压器在各级过载负荷值凡下的压力输出特性、气密性、安全参考文献活门打开压力等性能检测。全部检测结束后，关闭进[1]汝少明．歼强飞机构造学[M】．北京：海潮出版社，2006．气开关，打开放气开关放掉检测仪管路余气。[2】谢进，万朝燕，杜立杰．机械原理【M]．北京：高等育出版社，2010．5结论[3】侯会喜．液压传动与气动技术【M】．北京：冶金工业出版社，2008．基于该气压管路

7、系统的检测仪研制成功并投入应HydraulicsPneumatics&Seals／No．10．2014多节液压缸或大型液压缸进行分析计算。根据液压缸的结构和工作特点，在此只研究两端本文将用能量法对多级液压缸进行分析，并提出铰支受压的液压缸，可以简化成两端铰支压弯构件，仅可适应工程设计运用的计算方法。承受压力，缸体视为与活塞杆能相对滑动但不能相对转动的梁，不考虑缸筒与活塞杆的间隙，也不考虑液压1多级液压缸的力学模型缸本身重量的影响，它只能承受弯矩，液压缸导向长度多级液压缸全伸所受外力和约束状态示意

8、图如图部分受力情况异常复杂，在此做了一定的简化计算，从1所示，液压缸的活塞与缸筒之间，活塞杆与导向套之整体效果看，对临界载荷影响很小，故忽略不计。间可相对运动。液压缸承受轴向压力时，缸筒并不直在受轴向压力Ⅳ作用下，液压缸发生弯曲，见图3。接传递轴向力，而是由活塞杆与液压油来承受。但缸筒与活塞杆共同抵抗弯曲变形。因为受压构件的稳定性问题本质上是保持自身稳定平衡状态的能力，从能量角度分析，液压油在高压下会将外力功转化为弹性势能。为此，考虑液压油压缩性的影响，综合考虑活塞杆和缸体各个部件的相互影响，对