液压缸临界载荷计算方法的研究

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1、文章编号：1672—0121(2014)02—0009—04液压缸临界载荷计算方法的研究吴廷平，周建方(河海大学机电工程学院，江苏常州213022)摘要：通过对现有文献液压缸稳定性计算的总结分析，指出现有临界载荷计算方法的不足，在此基础上建立了符合液压缸实际工况的力学模型，通过对该力学模型的稳定性计算得到了正确的临界载荷计算方法，并给出了计算临界载荷的一个简便近似计算公式。关键词：机械设计；液压缸；稳定性；临界载荷；计算中图分类号：TH137．51文献标识码：A1前言考虑缸筒刚度对稳定性的影响，计算结果明显小于随着液压技术的发展与广泛应用，有关液压缸实际值，偏于保守。的稳定性设计计算问题已

2、成为液压技术中的一项重(2)模型2：活塞杆与缸筒固接，截面为阶梯型，要内容。目前有许多文献对液压缸临界载荷的计算载荷作用于两端。文献【2]、【3]利用解析法进行了计方法进行了研究，但计算得到的结论不尽相同，产生算，并推导出了临界载荷的近似计算公式；文献[4讦U分歧的主要原因在于力学模型的抽象不同，现有的用能量法也推导出了临界载荷的计算公式；文献【5】几种力学模型如图1所示．则对变截面杆分段利用欧拉公式，提出了当量长度(1)模型1：等截面杆。文献[1]将活塞杆的刚度法计算临界载荷。但是这种阶梯型压杆力学模型并作为液压缸整体截面的刚度，然后利用等截面压杆不符合液压缸实际工作状态下的受力情况，在

3、液压的欧拉公式直接进行计算。这种力学模型由于没有缸实际工作状态下，缸筒受到液体的轴向压力与铰支座的轴向反力相平衡，所以缸筒并不是压杆。收稿日期：2013—09—17(3)模型3：活塞杆与缸筒固接，截面为阶梯型，作者简介：吴廷平(1988一)，男，硕士在读，主攻钢结构可靠度研究但载荷并不是作用于两端，而是作用在活塞杆的两n+“+·+·+-+”+”+-·+·+·—·’一·+一+-+”—-一”—+一一+n+-—卜”—+一一—●一-—一”—-·一--+-一—+--+”——卜”—-卜一—+-一—+一”—·一-+-——+一一—+一-+*—-一-+-—卜”+一+·S120多轴驱动系统的控制模板上，使之成

4、为一个极中国锻压装备市场竞争格局。依托企业核心能力，我其紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。将运动控制们有信心、有决心与同行一起，以自动化、数控化、柔与驱动器功能集成在一起，使得系统具有极快的响性化为方向，用信息技术改造传统产业，推动我国锻应速度。压技术及装备的发展与升级，在增强自身国际竞争HMI装置能够连接到本机PROFIBUS或以太力的同时，有力支持中国汽车等民族512业的发展。网接口，用于操作和监控。通过这些接口，诸如远程【参考文献】维护、电话服务、数据浏览等功能得以应用。[1]常斗南．可编程程序控制器原理应用试验．北京：机械工业出版社．2002．3结束语[2]李硕本．冲压工艺学．北京：

5、机械工业出版社，1982．可以预见，不久的将来，自动化冲压技术将主导[3]陈宏钧．机械制造工艺技术手册．北京：机械工业出版社，1998．DiscussionabouttechnicalcharacteristicsofautomaticstampingproductionlineNIJiancheng，SONGAimin(YangzhouJFMMRIMetalformingMachineryCo．，Ltd．Yangzhou225127，JiangsuChina)Abstract：Thecharacteristicsofautomaticstampingproductionlinehaveb

6、eenanalyzedinthetext，Wincludesadvancedstructure，multiplefunctions，stablerunning，reliablecontrolandsafeoperation．Keywords：Automaticproductionline；Transfersystem；Controlsystem(PLC)③Ll2=2，【=一y方程组(1)中P为液压缸承受的轴向载荷，R、(a)两端铰支液压缸结构示意图分别为左右两端铰支点的横向反力，可求得R=R：=(+，J：)。令}=P，。，P／，2，则方程组(1)的通解为：(b)模型1l(01)，2zsin

7、(k2x2)+B~cos(k~x2)+害(。≤z≤z)将边界条件①和②代入方程组(2)可求得B：(c)模型2B=0，再将边界条件③代入方程组(2)可得方程组：L10-【茄6(L+2)+～]JAI一l+2(d)模型3【6』【0J1k~cos(2)二i图1现有力学模型2(L。+L2)端。文献[6]基于该力学模型对液压缸稳定性进行了由于A、A：、6不同时为零，所以系数行列式等计算研究，但进行公式推导时有误，它认为两端铰支于零，