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双柱上传动铸造水压机多根拉杆顺序加载预紧力阐明

作者:佚名    发布时间:2020-04-08 10:20     浏览次数 :


  0引百自由铸造水压机是大吨位重型设备,在机器123制造行业饰演着重要脚色,已成为今朝海内出产大型锻件必不行少的要害性设备。本体回收预紧力组合框架的水压机由上横梁、勾当横梁、下横梁、立柱、拉杆等布局构成。在轮回载荷条件下,制机能研究5张杰,陈先霖,许耀鬟等。轴向移位变凸度四辊轧机的辊型设计北京科技大学学报,199416(S):7陈先霖,张杰,张清东等。宽带钢热连轧机板形节制系统的开拓。钢铁,2000,35(7)(编辑马尧发)程研究中心研究员、博士。主要研究偏向为板带轧机力学行为及轧线进程节制。获省科技进步一等奖1项。颁发论文12篇。

  杨荃,男1964年生。北京科技大学高效轧制国度工程研究中心副主任、研究员。陈先霖,男,1928年生。北京科技大学高效轧制国度工程研究中心传授,中国工程院院士u史乃安,男,1964年生。鞍山钢铁团体公司热轧带钢厂高级工程师。

  勾当横梁上砧应力颠簸幅度小,抗疲惫机能好,因而这种布局有很强的承载本领。因此自20世纪70年月,海外压机就遍及回收这种布局形式。在工况下,该布局的拉杆与立柱均遭受较为巨大的受力状态,且各自的形状亦较为巨大,要获得上述两者的应力变形理会解较为坚苦。针对梁柱式水压机,传统阐明要领是以前苏联学者提出的平面框架代表空间框架的计较简图为基本,其假设条件与实际环境有较大不同,存在必然的范围性111. 1多根拉杆预紧力阐明本文所叙述的38MN水压机回收如所示的布局。以往经典的压力机设计,简化了多根拉杆遭受的弯矩浸染,假设在预紧力和事情载!、上横梁荷的浸染下,上下横梁和拉杆均只发生轴向变形。传统的设计中,拉杆的受力与变形干系图如所示。据此,已有相关学者对在事情载荷下上横梁与立柱之间不发生间隙的影响因素举办了理论推导12,而连年来有学者举办了拉杆、立柱刚度、拉杆偏置量和偏心系数对压力机的开缝问题的研究1341.然而在实践中遇到的实际问题是,当回收了足够的预紧系数,凭据既定的预紧顺序,如何确定每一根拉杆的初始预紧力的巨细,最后使得加载预紧完毕之后,上横梁没有倾斜扭转,只有竖直向下的位移。本文针对这一问题举办具体的研究并找出了预紧力递减纪律。

  10根拉杆分5对举办预紧安装,依照客户的技能资料凭据如所示顺序分5步举办预紧安装,第1对拉杆的预紧安装法则是拉杆1和拉杆2同时安装,它们的初始预紧力相等,最终预紧力亦相等。其余4对拉杆的预紧安装法则与第1对拉杆沟通。拉杆1、拉杆2(第1对拉杆)通过液压预紧装置预紧后,立柱受压,上横梁垂直下降;当拉杆3、拉杆4(第2对拉杆)继承预紧后,立柱继承被压缩,拉杆1、拉杆2随之缩短,预紧力也相应地减小,而上横梁受拉杆3、拉杆4浸染泛起出如所示的逆时针偏向扭转;然后再是拉杆5、拉杆6(第3对拉杆)受拉预紧,则第1对、第2对拉杆预紧力继承减小,上横梁在受第3对拉杆浸染泛起顺时针偏向扭转,以此类推。上横梁受拉杆加载顺序的影响不绝往返扭转,假如上横梁呈现偏斜扭转,势必影响压机的事情精度,进而影响锻件的成形精度。示出了模仿加载进程中上横梁的横向扭转偏斜现象,图中粗黑线框为未变形的横梁位置,比拟可发明上横梁的偏斜扭转。

  这就牵涉到各拉杆预紧力的依加载顺序而逐次递减的变革纪律。只有把握了预紧力的递减纪律才气更好地确定初始预紧力的巨细,以担保预紧力加载完成后各拉杆的最终预紧力相等,才气到达上横梁竖直下降时不发生横向扭转偏斜现象的目标。

  最终预紧力与初始预紧力的计较公式:5;为各对拉杆安装完毕后要求的最终预紧力;为预紧拉杆成对加载顺序号,5P为各拉杆初始预紧力;K为系数;1、L2、L3、L4别离为立柱、拉杆、上横梁和下横梁的计较长度;E,E2别离为立柱、拉杆(一般立柱、上下横梁的材质沟通)质料的弹性模量;1、A2、A3、A4别离为立柱、拉杆及上下横梁立柱部门的截面积。

  最终预紧力模仿数据各对拉杆编号初始加载预紧力(MN)最终预紧力(MN)预紧力减小量(MN)顼紧力减小率2有限元模子阐明本文以ANSYS公司新近推出的协同仿真情况Workbench为模仿软件模块,对这种组合框架式压机举办模仿仿真。

  所示的仿真模子涉及48个打仗对,包罗压力机的拉杆与螺母、螺母与垫板、垫板与上下横梁、上下横梁与两根立柱。

  为便于说明预紧安装进程,只取左侧5根拉杆为例举办说明(8MN双柱上传动6)而右侧拉杆亦然。水压机有限元模子模仿阐明分为5个载荷步对应上述5个预紧安装,为第3个载荷步,从可以看到拉杆2、拉杆4已在拉杆5、拉杆6前加载,用Lock表38MN压力机分步加载进程中的力学模子示。8MN暗示此时拉杆5、拉杆6正在加载,Open暗示此时拉杆8、拉杆10尚未加载。在ANSYS经典模仿软件里,主要通过直接加载法(插入预应力单位)、等效力法、等效应变法和等效温度法等要领来模仿作为内力的拉杆预紧力,但不能通报弯矩和剪力等,从而忽略了各序次加载进程对各拉杆预紧力变革的影响,与实际环境相差较大。ANSYSWorkbench模仿软件模块在拉杆中插入预应力单位的基本长进一步将预紧力自动分为2次计较,第1次计较加载的轴向预紧力,第2次计较其他载荷对拉杆的影响,从而较真实地模仿了后几步加载时,拉杆通过螺帽、上横梁的通报给前几步已加载拉杆的弯矩浸染。

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