偏载对大型双柱预应力机架的影响

针对双柱上推式锻造液压机，分析了在锻造过程中存在的偏载工况，研究了偏载的传递路径，明确了纵向偏载总是存在的客观性。建立了双柱预应力机架的力学模型，分析了在偏载作用下机架的受力状态。结合对机架工作过程的研究，确定了预应力的计算方法。实例计算结果表明：锻造偏心距从100 mm增至250 mm,机架的预紧系数分别从横向偏载工况下的1.12增至1.45、从纵向偏载工况下的1.14增至1.77,机架在纵向偏载工况下为了保证自身整体性所需的预应力更大。通过仿真分析进一步比较立柱与下梁间接合面的闭合状态，结果表明：相较于横向偏载工况，机架在纵向偏载工况下更易开缝且最大缝隙更大；对于纵向偏载工况，立柱的纵向挠度随着预紧系数的增加显著减小，且预紧系数增至1.8时，最大缝隙趋于0 mm,验证了计算方法的可行性。并基于偏载工况与预应力机架的研究，提出了在机架预应力的计算过程中有必要考虑纵向偏载产生的影响。     

某大型锻造液压机组合机架整体性分析

某锻造液压机采用双柱斜置式预应力组合机架,为了合理的预紧机架,全面掌握机架的整体性能,给后续的整机设计及优化提供理论参考,主要选取镦粗、扩孔和拔长3种典型工况进行分析.首先应用I-DEAS软件建立三维模型,然后导入MARC软件中进行接触算法计算,每种工况分为中心载荷和可能的最大偏心载荷等情况进行加载计算.三维模型结果显示了在不同工况下立柱与上下梁的开缝大小及开缝长度,计算结果显示扩孔工况不开缝,镦粗和拔长工况分别有0.21和0.12 mm开缝.因此在压机实际运行时,应控制镦粗工况前后偏载的偏心量.压机通过实际的锻造使用证明了前期的分析计算的可靠性.     

工作缸柱塞连接形式对锻造液压机的影响

针对上压式双柱自由锻造液压机的结构特性和工作状态，分析了工作缸与活动梁连接球铰副的工作条件，阐述了横向偏心锻造与纵向偏心锻造的成形过程，分析了偏载工况下柱塞与缸体的接触状态。结合上压式双柱自由锻造液压机工作缸与活动梁的典型连接形式，研究了工作缸柱塞与活动梁连接形式的工作机理，明确了工作缸柱塞与活动梁的不同连接形式对液压机的影响，确定了适合大型上压式双柱自由锻造液压机的结构形式，研究了合理控制液压机偏心锻造的条件，制定了液压机的偏载控制策略，提出了液压机最大允许锻造偏心距的确定思路，为大型上压式双柱自由锻造液压机的结构设计和安全使用提供了理论依据。     

80MN双柱斜置式快速锻造液压机有限元分析

以我国第1台最大吨位80 MN双柱式快速锻造液压机为研究对象,应用Pro/E三维建模软件和ANSYS有限元分析软件相结合的方式建立有限元模型,采用接触法处理液压机各部分连接关系,分析了双柱斜置式多拉杆全预紧结构；对偏载镦粗工况下的受力状态进行了整机数值模拟,通过对计算结果分析,得到液压机的受力特点和变形规律,为液压机结构设计和优化提供依据.     

400MN多向模锻液压机承载结构的普通模锻工作性能分析

采用预应力钢丝缠绕正交预紧机架作为承载结构的多向模锻液压机进行单一垂直方向的普通模锻工艺时,垂直油缸提供的加载力被直接施加于毛坯件表面.由于所加工毛坯件的温度偏差、材质不均、形状不对称性等多种因素的影响,多向模锻液压机承载结构必然会出现偏心载荷状态,工况危险.因此,利用有限元分析方法和1:10模型试验,对400 MN多向模锻液压机承载结构在3种偏心载荷状态(前偏载、右偏载、斜向偏载)下的工作性能进行研究,得出在偏载状态下预应力钢丝缠绕正交预紧机架的变形特性与承载能力可以满足400 MN多向模锻液液压机的承载需求.     

12.5MN双柱快锻液压机机架的有限元分析

快速锻造液压机已成为目前重要的锻造设备之一.本文建立了12.5 MN双柱快锻液压机的整体三维有限元模型.针对其预紧组合机架的结构形式,对机架整体刚度的主要影响因素进行分析.根据偏载工况得到了预紧系数、拉杆与立柱强度等因素之间的关系,为机架整体设计提供了理论依据.对压机进行静态有限元分析,得到了机架主要部件的应力和位移的分布规律,并提出改进方案,确保机架的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求.     

液压机插入式立柱性能分析

针对传统预应力机架结构锻造压机的立柱抗偏载能力差和立柱与上、下横梁端面接触状况不好等缺陷,对一种同样是预应力机架的新型插入式立柱的机构展开研究;就整体机架在立柱不同插入深度下进行了数值分析,得出不同插入深度下机架的应力状态、变形及立柱和上、下横梁的接触状况;找出合适的深度,研究结果对锻造压机及同类预应力机架结构的设计具有一定的参考价值。     

大型锻造压机插入式立柱预应力机架分析研究

针对锻造压机常规平接式预应力机架的立柱抗水平载荷能力差和端面接触状况不好等缺点,对一种立柱插入式预应力机架结构展开研究;分别利用解析法和有限元法对两种结构进行了分析,研究了在相同条件下平接式和立柱插入式两种机架的应力状态、变形及端面接触和横梁的接触状况;研究结果对锻造压机及同类预应力机架结构的设计具有一定的参考价值.     

预应力机架预紧力计算及应用

选择合适的预紧力才能保证预应力机架稳定运行。本文对七辊棒材矫直机预应力机架立柱系统进行受力分析,并对预紧力进行计算校核,原安装时机架液压螺母预紧压力为15 MPa,远低于计算结果,故需要对机架重新进行预紧,确定预紧压力为32 MPa。通过试生产验证,机架原有振动基本消失,整机稳定性大为提高。     

预应力钢丝缠绕技术在锻造/挤压压机上的应用

探讨了预应力钢丝缠绕技术应用于锻造/挤压压机承载结构的关键因素——预应力钢丝的蠕变特性及其影响。基于对65Mn钢丝高应力低温蠕变的测量结果及预紧力损失计算,证明钢丝蠕变的影响主要集中在压机工作初期和立柱的局部区域,并可以通过增大预紧系数加以有效补偿。对世界第一台预应力钢丝缠绕25MN自由锻/快锻液压机的温度进行了分析和实地测量,钢丝实际工作温度只有50℃。     

短行程全预紧组合框架结构内高压成形机强度与刚度分析

短行程内高压成形机具有合模速度快、主缸行程小、快速建立合模力和生产效率高等优点。为了降低应力的脉动幅值,提高机架的疲劳寿命并保证内高压成形件的精度,短行程内高压成形机的本体结构采用预应力组合框架结构。因此首先通过传统材料力学的方法,对承载横梁进行强度和刚度的理论校核,横梁的最大主应力和最大变形挠度均在许用范围内。通过数值模拟,分析了满载时机身的应力分布、变形挠度、立柱的横向相对偏移量以及横梁与立柱接合面的形态。结果表明:机身的等效应力不超过100 MPa,最大变形挠度为0.184 mm·m-1,立柱横向偏移量为0.49 mm,最大纵向缝隙为0.02 mm。机身结构的强度和刚度均符合设计要求。     

快锻液压机机架静动态数值模拟

采用三维十节点实体单元对12.5 MN双柱下拉式快锻液压机进行了静动态有限元计算,得到了液压机机身在给定工况下的静动态应力位移分布规律.快速锻造液压机已成为重要锻造设备之一.本文建立了12.5 MN双柱下拉式快锻液压机机架三维有限元模型,对其应力及位移分布进行了静动态分析.研究表明:机架四角为危险截面;静态和动态下,应力和位移的分布趋势基本一致;机架在动态载荷冲击下,危险截面的最大应力将会增加40%左右;偏移载荷将会使机架危险截面的最大应力增加20%左右.     

液压机全预紧组合机架的整体性分析

探讨了大型锻造液压机全预紧组合机架的整体工作性能,用三维有限元方法分析了拉杆刚度、立柱刚度及拉杆偏置量对机架整体性的影响规律.分析结果表明,拉杆与立柱的刚度比对机架整体性的影响十分明显,是调整机架整体工作性能的重要参数之一.该刚度比越大,其整体性越好.从比值关系上看,拉杆偏置对开缝及立柱横向位移的影响还是明显的,但对于具有大台面的大型液压机,由于受到结构的限制,拉杆的实际偏置量往往很小,其偏置系数通常只能达到千分之几,因此其对整体性的影响不明显.上述研究结果对大型锻造液压机及采用此类结构的其他类型压机的设计有一定指导意义.     

100 MN精密液压机预紧力分析

经典的组合结构压机机架的预紧设计方法以横梁为刚体和拉杆立柱只有轴向变形为假设条件,给出的预紧设计方法与真实情况不相符合。为了使100 MN液压机安装完成后不产生偏载,对组合框架预紧式液压机装配预紧力分配规律进行了研究,得到了100 MN液压机拉杆的预紧力大小和递减规律。根据材料力学、有限元和实验分析的结果,实现了液压机安装完毕后上横梁不倾斜而只有竖直方向向下位移的目的。     

钢管矫直机机架受力特性及初始预应力研究

分析了螺栓式预应力机架结构的特点,推导了预应力拉杆的受力过程,证明了单个螺栓预应力结构本身并不能提高拉杆的刚度,也不能改善拉杆应力波动范围,中小型机架结构中应慎重使用;结合钢管矫直机两种主流的拉杆结构,分析不同初始预应力作用下机架的刚度,可以发现,通过多个预应力拉杆对上横梁的夹紧作用,可以提高整个机架结构的刚度,而且在同等重量的情况下施加同等预应力,短预应力预紧的效果优于拉杆全长预紧效果。     

大型模锻液压机机架C形板设计研究

介绍了大型模锻液压机C形板预应力机架的结构,建立了基于整体结构的模锻压机有限元计算模型,对比计算了分别采用5件和6件C形板组成立柱的组合预紧机架的变形和应力;分析研究了采用钢板组合预应力机架的C形板结构设计、制造特点.综合考虑了C形板制造工序及生产效率,优化选择5件C形板组成立柱的组合预应力机架.通过大型模锻液压机机架...     

126MN冷等静压机机架的设计与研究

等静压设备是对受压工件施加各向均匀静压力的压机，１２６ＭＮ冷等静压机机架为组合式结构，它由两个分离的立柱和两个半圆梁拼装后在其周围用预应力缠绕若干层高强度钢丝构成。机架计算中，采用预紧系数η＝０．９，比通常采用η＝１．１计算，使用的钢丝重量降低２６．６％。经压机机架预应力测试以及额定载荷和超载试验，证明装置无泄漏，钢丝缠绕机架的强度符合要求。自１９８９年９月投入使用以来，取得了一定的经济效益。     

预应力机架预紧力的设计计算研究

全预应力机架是将一个预紧件和多个被预紧件施加预紧力将其固定在一起,形成一个刚性框架。为保证机架整体性以及压机性能,预紧力是机架设计的一个重要参数。本文采用传统计算方法简单确定预紧力,从而快速初步设计机架相关机构,为机架的进一步优化提供设计基础。     

高速精密压力机预应力机身有限元分析

为研究高速精密压力机机身稳定性,本文对公称力为1250k N的高速精密压力机建立有限元模型,根据螺杆-立柱的载荷-位移图确定预紧力,采用接触单元研究机身工作时的闭合状态,采用预紧力单元模拟拉紧螺栓的预紧力。计算了机身受2000k N预紧力,2000k N预紧力+1250k N工作载荷这两种工况下的应力、位移、接触状况。最大工作载荷下的机身等效应力最大值为395MPa,位于螺杆下端与螺母旋合处,但机身是安全的,各部分的接触状态良好,在选定的预紧力下机身结构是闭合的。结果表明采用接触单元和预应力单元对压力机机身进行模拟计算是有效的,能够反映机身结构的稳定性。     

大型挤压机螺母安装的若干问题的探讨

在大型挤压机上，为了增加机架的整体刚性，增加机架的抗疲劳性能，预应力结构机架应用非常普遍。挤压机挤压吨位的增加，必然会使挤压机拉杆增加很大，预紧螺母重量的增加也给加工和装配带来了新的问题。本文就预紧螺母的受力情况进行了分析，得出了发生粘结的几种可能性，并有针对性地提出了解决办法。