基于有限元的大吨位压力机立柱结构改进.pdf

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1、文章编号：1672—0121(2013)06—0054—03基于有限元的大吨位压力机立柱结构改进姚菁琳，张新国，吴书森，郑翔(扬州捷迈锻压机械有限公司，江苏扬州225127)摘要：通过有限元理论研究方法，针对1300t多连杆压力机采用全接触立柱和悬置立柱两种不同结构进行有限元分析。建立两种不同形式的机身三维模型，采用有限元分析软件ANSYS建立计算模型，并进行工作情况和预紧力情况下的静力学分析对比，验证采用悬置结构的可行性和安全性，并对立柱进行优化设计。设计结果为立柱悬置结构设计提供了理论依据。关键词：机械设计；机械压力机；大吨位；有限元分析；悬置立柱；

2、优化设计中图分类号：TH123；TG315．5文献标识码：A压力机立柱是压力机的重要组成部分，滑块沿立柱导轨上下运动ll_，在载荷的作用下，立柱会产生‘变形和振动，影响加工零件精度，因此机身立柱的设口梁口l_口l_计应引起足够的重视。国内外对机床立柱有很多研究，对机床整体进行了有限元分析。不同于普通小吨位压力机，大吨位压力机的整3840384I体尺寸较大，如使用和普通压力机相同的全接触立柱柱设计，虽然可以满足生产需求，但是材料用量多，／将大大增加企业实际生产的成本，故试对立柱的结l构形式进行调整设计改造，拟采用立柱悬置的结构，I0I口』0即立柱和横梁的连

3、接处不采用全接触的形式。从而，口凰。，：一l、、38座需要保证机床在安全工作的前提下，达到节能减材的目的。本文对大吨位压力机的立柱部分进行结构(a)悬置形式立柱(b)普通全接触形式立柱优化，并验证采用立柱悬置结构的安全性。图1机身整体模型187(六面体)单元之间切换。机身主要有两种材料组1机身有限元模型分析成，横梁、底座、立柱采用QZ35A钢，材料特性常数1．1机身三维模型的建立通常包括弹性模量、泊松比、密度，QZ35A的弹性模从结构上看，机身主要分成横梁、底座两大件，量E=211GPa，泊松比／z=0．270，密度p=7800kg／m。；连两大件采用四

4、根拉紧螺杆，连接成闭式框架结构。如接部件，如拉紧螺杆和螺母采用45号钢，其弹性模图1所示，分别为机身立柱的悬置形式和普通全接量E=209GPa，泊松比=0．269，p=789OkWm。划分单触形式。元结点数为298474，单元数为127320。1．2材料定义及网格划分1．3边界条件和载荷的施加由于模型较大，机身结构为对称形式，所以在计算压力机立柱的受力情况时，只取模型的1／2进行分析。分析大吨位压力机立柱的受力情况时，由于立柱的受力变形情况受到其他部件的影响，所以分别分析整体机身在施加预紧力情况下和在工作运转中这两种状态下的位移以及应力场分布。压力机运转

5、文章编号：1672—0121(2013)06—0057—02电液等效“准数控’’液压梯度调压探讨王培文，陆红，强伟(1．徐州压力机械有限公司，江苏徐州221004；2．徐J,1、I煤矿工程机械装备有限公司，江苏徐州221004)摘要：本文充分利用PLC程控逻辑电路多路输出的优势，设计了多阀串联先导和相邻压差梯度的调控液压回路，探讨了等效电液“准数控”密集梯度调压的可行性。并结合现有数控电液比例阀的调控液压回路，进行了实用性技术分析。关键词：机械制造；准数控；电液一体；PLC；密集梯度中图分类号：TH137文献标识码：B0引言下，也并非苛求绝对无压力级差的

6、平滑调压曲线。作现代重型机械设备，其液压动力调控输出多已为恶劣环境中使用的重型机械设备的电液操控系采用先进的数控技术。作为以PLC和比例阀为核心统，调控稳定性更加重要，而调压精确度和性价比的的电液一体数控系统，相比传统液压动力的电液调要求则处于次要地位。控系统，占用空问较小，性价比较高。但是由于重型1．1串联密集梯度调压回路机械设备相对恶劣的工作环境，必然对精密数控系依据电气串联电路原理设计的液压回路，采取统产生严重干扰并带来不良影响。本文期望借助于密集液压梯度升降压的方式，是基于PLC程控各先电气串联电路的分压原理，设计多阀串联密集压力导电磁阀的、可单

7、独和组合式控制通电动作、实现梯梯度的先导液压回路，充分发挥PLC多路程控逻辑度压差变换的等效“准数控”调控，如图1所示。电路的数控输出，实现密集液压梯度的等效“准数1．2微小压差调压回路控”电液调控。图1简约表达了在重型设备的液压动力源中，以旁路联接形式设置的液压梯度微差调压回路。其1液压系统压力的梯度调控在PLC程控下的调压能效如下：①仅有先导电磁阀先进重型机械设备液压动力系统的输出设计要Yv1通电时、0．63MPa调压阀的液压旁通断路；控制求为数控无级调压。但在现场实际操作使用的工况插装阀的压力阀插件使得液压动力源的液压系统维持在0．63MPa压力值

8、。②仅有先导电磁阀YV2通电收稿日期：2013—05—02时、1．6MPa调压阀