四柱液壓機由四根立柱 、上橫梁 、工作臺通過螺母緊固地連接在一起 ,構(gòu)成一個空間框架,加上沿立柱移動的活動橫梁、主油缸、頂出缸及其他輔助設施組成。液壓機簡圖如圖所示。液壓機上橫梁、活動橫梁和下橫梁(工作臺)是三大箱體型橫梁,箱體中間加設按方格形或輻射形布置的筋板。上橫梁以立柱作為主架,位于四個立柱的上部,安裝主油缸并承受主油缸的反作用力?;顒訖M梁與主油缸活塞桿連接傳遞液壓機的動力,并通過導套沿立柱做往返運動。下橫梁作為液壓機整個機體的基座。液壓機長期工作在重載,沖擊載荷作用的環(huán)境下,受交變應力作用,研究橫梁應力應變變化規(guī)律,完善液壓機的設計過程,解決實際問題成為必然。
活動橫梁與工作缸活塞桿由鎖母緊固連接,有立柱孔,通過導套與立柱連接,依靠四立柱作導向上下往返運動,傳遞液壓機的動力,下表面有T型槽,便于安裝固定模具。對單缸液壓機,一般只校核活動橫梁承壓面上的擠壓應力,活動橫梁強度滿足要求。建立活動橫梁有限元模型,在活動橫梁下端底面施加固定約束,在活動橫梁上端面與活塞桿接觸部位施加均布載荷?;顒訖M梁的位移最大變形量發(fā)生在活動橫梁上端與活塞桿接觸的部位,活動橫梁的應變量變化最大的發(fā)生在活塞腔內(nèi)過渡部分,變形和應變相對較小,材料盈余 ,活動橫梁結(jié)構(gòu)有較大優(yōu)化空間。改進方案:活動橫梁的筋板、左右側(cè)板、前后側(cè)依據(jù)液壓機設計原理,橫梁設計及校核結(jié)果示設計滿足要求,并有較大結(jié)構(gòu)改進空間。液壓機橫梁受力不同,施加載荷和約束方法不同。靜載情況下,三橫梁局部應力和位移變化比較集中,其余部分強度和剛度有很大盈余;結(jié)構(gòu)改進后,液壓機=橫梁強度和剛度應力和位移集中現(xiàn)象明得到改善。通過橫梁裝配后機架的模態(tài)分析,結(jié)果表明,液壓機的故有頻率較高,不易發(fā)生共振現(xiàn)象,機架整體剛度強,質(zhì)量分布較為均衡,無明顯的薄弱部位和過剩部位,動態(tài)性能參數(shù)較合理,滿足設計要求。
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