液壓缸鍛件的受力分析
2019-11-01 16:51
admin
液壓缸的受力分析是確定設(shè)計方案的前提。設(shè)計前，如果我們對液壓缸的受力情況不明確，沒有預(yù)計和考慮到液壓缸可能會承受及產(chǎn)生的各種力，就可能導(dǎo)致設(shè)計方案的失敗，所以必須認(rèn)真地對待這個問題。
液壓缸是一種密閉的壓力容器鍛件，它除了承受相當(dāng)大的液壓力外，還要承受外部負(fù)載力、因速度變化引起的慣性力、液壓系統(tǒng)可能產(chǎn)生的沖擊力等。這樣，設(shè)計時需要考慮的受力因素就很多。
(1）液壓力的影響
①當(dāng)活塞桿突然進(jìn)入液壓缸的緩沖部位時，會產(chǎn)生沖擊壓力。這個沖擊壓力，大約是額定壓力的兩倍。
②正在工作的液壓缸，如果中途突然停止運動，由于慣性力的影響，缸內(nèi)會產(chǎn)生較大的沖擊壓力。
③外部負(fù)載慣性力和突然沖擊，缸內(nèi)會產(chǎn)生沖擊壓力。
④當(dāng)負(fù)載超重，系統(tǒng)內(nèi)壓力超過額定壓力時，液壓控制閥的急劇轉(zhuǎn)換會在 缸內(nèi)產(chǎn)生沖擊壓力。
⑤如果系統(tǒng)回路設(shè)計不當(dāng)，產(chǎn)生增壓效應(yīng)，會使缸內(nèi)壓力升高。
(2）機(jī)械力的影響
①沒有緩沖裝置的液壓缸，在行程終端，活塞桿頭與缸底或缸蓋會發(fā)生沖擊碰撞。
②往復(fù)直線運動的液壓缸鍛件，當(dāng)受到偏心載荷和橫向載荷以及安裝不良時， 會產(chǎn)生扭曲和彎曲應(yīng)力。
③液壓缸因自身重量和運動件間的間隙產(chǎn)生撓曲彎曲應(yīng)力。
（2）機(jī)械力的影響
①沒有緩沖裝置的液壓缸，在行程終端，活塞桿頭與缸底或缸蓋會發(fā)生沖擊碰撞。
②往復(fù)直線運動的液壓缸，當(dāng)受到偏心載荷和橫向載荷以及安裝不良時，會產(chǎn)生扭曲和彎曲應(yīng)力。
③液壓缸因自身重最和運動件間的間隙產(chǎn)生撓曲彎曲應(yīng)力。
④長行程活塞桿頂端受壓縮負(fù)載，安裝長度過大，穩(wěn)定性不好時，會產(chǎn)生 縱向彎曲現(xiàn)象。
⑤由于制造質(zhì)量不好而引起各運動部位的“憋勁”現(xiàn)象。
⑥密封圈的摩擦阻力大，機(jī)械效率不髙。
（3）與安全系數(shù)有關(guān)的因素
①材質(zhì)和材料選用不合理的影響。
②結(jié)構(gòu)形狀變化部分和溝槽部位的應(yīng)力集中現(xiàn)象的影響。
③表面強(qiáng)化處理和表面粗糙度的影響。
④疲勞強(qiáng)度和壽命要求。
由于上述種種原因的影響，液壓缸鍛件在工作中會發(fā)生缸筒膨脹變形、活塞桿彎曲、啟動壓力過髙、導(dǎo)向套單邊磨損等損壞現(xiàn)象，諸如此類問題，全涉及到受力情況的分析。對于設(shè)計者來說，最重要的就是充分地分析受力、受力變化及因它們的變化而引起的應(yīng)力變化，盡量設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu)形式和避免發(fā)生損壞現(xiàn)象，并在這個基礎(chǔ)上選取恰當(dāng)?shù)脑S用應(yīng)力和安全系數(shù)，確定液壓缸的強(qiáng)度和合理的結(jié)構(gòu)。
