分析水工液压启闭机液压缸稳定性计算研究

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1、·机械制造·殷勇华．等·水工液压启闭机液压缸稳定性计算研究水工液压启闭机液压缸稳定性计算研究殷勇华．王孟(河海大学机电工程学院，江苏常州213022)摘要：水电水利工程中用于启闭各种闸门的液压缸具有工作行程大，活塞杆承受的拉、压荷载大，启闭操作的可靠性要求高等特点。实际应用中，计算其稳定性的资料很多，临界载荷取值相差很大。针对上述情况，提出了液压缸稳定性计算的新方法。将液压缸简化为二阶变截面的压杆，应用Matlab软件，得到液压缸临界栽荷的校核公式。结果表明。所得到的计算结果简单方便。有利于人们在设计中的计算。关键词：液压缸；临界载荷；稳定性：计算中图分类号：TH13

2、7．8文献标志码：B文章编号：1671．5276(2015)01．0029—03CalculatingStudyofStabilityofHydraulicCylinderofHydraulicHoistYINYong—hua，WANGMeng(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，HohaiUniversity，Changzhou213022，China)Abstract：Hydrauliccylinderusedforopeningandclosingvariousgatehasfeaturesoflongworksc

3、hedule，highreliabilityof0一peningandclosingoperations，withitspistonrodbearinghightensionandpressureloadinahydropowerproject．Intheactualapplication，alot0fmaterialsareusedtocalculatethestability，butcriticalloadvaluesvarywidely．Aimingattheabovesitua—tion，anewmethodjSpresented，whichisusedtoc

4、alculatethestability0fthehydrauliccylinder．Thehydrauliccylinderissim-plifiedasasecond—ordervariablecross—compressionbar，theformulaofthecriticalloadofthehydrauliccylinderisobtainedbyusingMatlabsoftware．Theresultsshowthatthecalculationresultisobtainedsimplyandconveniently．Ithelpspeopleint

5、hedesigncalculation．Keywords：hydrauliccylinder；criticalload；stability；calculation身所受的重力，将缸体与活塞杆简化为二阶变截面的杆件0引言来进行详细的受力分析_9]。随着水电水利工程中液压启闭机的广泛应用，启闭容1建立力学模型量和工作行程等参数也随着工程规模的不断增大而增大．液压缸作为液压启闭机的关键部件．其工作的可靠性和安如图1所示，建立的力学模型中，z：是缸体部分的长全性，将直接关系到工程各建筑物的安全和可靠问题。在度，mm；／1是活塞杆部分的长度，m；其中l=l。+z，m；l是液压缸

6、的设计计算中，液压缸的稳定性校核是其设计计算活塞杆横截面转动惯量，m；，2是缸体横截面转动惯量，的一项重要的内容。特别是对细长的液压缸设计更为重m；P是压杆的临界载荷，N。要。在各种机械设计手册中关于液压缸的稳定性校核方法都有详细的阐述。但多数的规范资料是把液压缸看作一个等截面柱体，即使把液压缸简化为二级阶梯状的变截面，其计算结果也过于安全[】．2]。现在所使用的《水利水电工程启闭机设计规范》]n，，一I’I中，给出欧拉公式P=，就是把液压缸的整体作为一f个等截面细长杆件来计算临界力。在计算中发现。只有在『．I活塞杆与缸体的惯性矩之比为1．即活塞杆与缸体的截面积相等时

7、。油缸的临界力可以使用欧拉公式．而且此时得＼f到的临界力也是最大的。在非等截面使用时，因为计算的临界载荷比实际的大。使工程中的液压缸的稳定性降低，2上可能会出现安全问题。本文在对其进行稳定性计算的时候．不考虑液压缸自图1液压杆的受力简图作者简介：殷勇华(1989-)，男，江苏泰州人，硕士研究生，研究方向：机械电子。MachineBuilding8Automation，Feb2015，44(J)：29-31·29··机械制造·殷勇华．等·水工液压启闭机液压缸稳定性计算研究2液压缸稳定临界载荷的计算由图1油缶

8、的受力简同可以写出它的挠曲线微分方程：fE1