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1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)缸梁一體式壓機(jī)是一種新形式壓力機(jī),結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,圖2為三維示意圖。它與傳統(tǒng)的三梁四柱式液壓機(jī)(圖3)有以下不同:(1)液壓缸兼作上梁,它的法蘭直接與機(jī)身相連,因而省去了受力復(fù)雜且很重的上梁;(2)半球形液壓缸是缸梁一體式壓力機(jī)最有特色的關(guān)鍵部件,傳統(tǒng)的液壓缸作為液壓缸一般為圓筒形,前者受力遠(yuǎn)好于后者;(3)壓機(jī)無(wú)立柱,機(jī)身類似機(jī)械壓力機(jī)的機(jī)身,剛度較好。二缸梁一體式壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與三梁四柱壓力機(jī)相比,缸梁一體式壓力機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)由于液壓缸為半球殼體,受力均勻,它比傳統(tǒng)的圓筒形液壓缸主要優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)同一直徑同一厚度內(nèi)壓高一倍,由此可以理解高壓容器多用球形;半球形液壓缸過(guò)渡圓滑,而圓
2、筒形液壓缸底部與直筒的過(guò)渡部分有應(yīng)力集中,這是造成該處開裂的主要原因(在法蘭圓弧過(guò)渡部分或缸底圓弧過(guò)渡部分產(chǎn)生疲勞裂紋)。因此,半球形液壓缸實(shí)際上比同厚度同直徑的圓筒形液壓缸能承受的工作壓力要大一倍;(2)由于液壓缸為半球殼體兼做橫梁,受力均勻而彎曲應(yīng)力幾乎可忽略,對(duì)于傳統(tǒng)的三梁四柱式壓力機(jī)上橫梁承受較大彎曲應(yīng)力,且各處應(yīng)力分布差別很大,而按設(shè)計(jì)規(guī)范且最大應(yīng)力又必須小于許用應(yīng)力,勢(shì)必增大梁的高度,美國(guó)曾經(jīng)計(jì)劃建造二十萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)在所有的設(shè)計(jì)方案中“上橫梁的高度均超過(guò)10層樓”,所以從整體上看三梁四柱(或多柱)式壓力機(jī)的材料強(qiáng)度利用率很低;(3)對(duì)于同樣外輪廓尺寸的壓力機(jī),可以使液壓缸的作用面積增大35倍,相應(yīng)的壓機(jī)噸位可提高68倍,表1給出不同噸位缸梁一體式壓力機(jī)的半球直徑、柱塞直徑、半球壁厚的計(jì)算結(jié)果;(4)壓機(jī)總質(zhì)量與制造成本可大幅降低;(5)便于制造和運(yùn)輸,這對(duì)巨型壓力機(jī)優(yōu)點(diǎn)尤為顯著。但是,缸梁一體式壓力機(jī)不適合作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雙動(dòng)壓力機(jī),原因是沒有獨(dú)立的上橫梁,不便于安裝很多液壓缸。3缸梁一體式壓機(jī)的幾種可能的應(yīng)用范圍通過(guò)對(duì)比分析,可以推測(cè)缸梁一體式壓機(jī)的可能應(yīng)用范圍為:(1)厚板沖壓,包括厚板封頭的壓制;(2)各類大噸位合模壓力機(jī),用于內(nèi)高壓成形,粉末熱等靜壓,粉末冷等靜壓;(3)航空大型模
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