压力机组合机身的有限元处理方法
  • 技术应用
  • 2015-08-10 14:41
  • 来源:中国剪板机网
  • 作者:[db:作者]
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  •   第六届全国锻压年会论文压力机组合机身的有限元处理方法山东工业大学李培武管延锦李德军本文采用间隙单元处理组合机身弹性联接,由此对组合机身进行结构育限。

      元分析从而求得了不同载荷工况下机身各结合面之间的接触压力分布,并提出了考察接触点接触状态的方法关褪词压力机有限单元法弹性接触间碟单元由于加工条件和运输能力的限制,大中型压力机的机身常需剖分成几部分,分别加工后组装成整体组装时施加预紧力,受工作载荷后,机身各结合面仍保持紧密接触。

      本文采用间隙单元处理组合机身弹性联接,建立了较为符合实际的力学棋型,利用胡有限元程序以卜型电动,螺旋压力机组合机身为例进行了分析。

      组合机身有限元计算梢型的建立一初型电动螺旋压力机的机身是利用两很拉紧螺栓将横梁与底座联成一体底座合立柱与工作台,两者铸为一个整体很据其结构和受力特点,建立了如图所示的计算模型图中未标出扭转。

      载荷单元的选取单无选用以下四种,空间板壳单元描述左右立柱与底座的组合板结构三维实体单元描述横梁间隙单元描述各结合面三维梁单元描述拉紧螺栓和预紧螺母。

      拉紧螺桂和预紧螺母的有限元处理如图所示。

      载荷及边界条件的处理竖向载荷按公称载荷计算叨州按静力等效原则分别加到相应节点上扭转载荷加到机身的相应部位。

      另外压力机上的一些零部件,如飞轮螺杆等均视为集中质量加到相应节点上。

      对应于实际结构地脚螺钉处的节点予以用性约束。

      姐台机身有限元计林结果琪萦力分布有关节点的顶紧力数值可宜接由粗皿娜母与摘粱底座间的间碑单元力获得向旅单元分布参看臼从表可以甘出,友紧力分布是不均匀的,而且不同节点上的琪长力效值相差很大。

      表栩紧力分布单位切预策力一兀号单序浪萦力单元顶紧力单元琪萦力序号序号元号单序一4弓娜4.

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      翻触压力分布劫律立住与演梁结合面上的接触压力值也可直接由相应的伺旅单元单元力读出,因此可十分方便地研究其分布规律。

      其中扭朽助单元分别表示立柱前后侧板与摘梁的接触点,3月与表示立柱外内侧板与横梁的接触点。

      坎策状态下接触压力分布表预景状态下接触压力单位姗单元接触单元接触单元接触单元接触序号压力序号压力序号压力序号压力一了2.

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      中心载荷下接触压力分布表中心载荷下接触压力单位接触单云接触单元接触单元接触压力序号压力序号压力序号压力元号单序曰ùJ凡心叨,J一5了。

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      翻n翻!

      下中心载荷下左侧立柱与横梁接触压力分布不足将首先在此结合面上出现间碟,使压力机失去正常工作能力偏心载荷下接触压力分布表偏心载荷下接触压力分布单元接触序号压力接压单位娜触单元接触单元力序号压力序号接触压力元号单序一公一抢叨口ó咨自曰几几」,必`峨。

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      首I几书翎l竹匕尸一习图偏心载荷下左右立柱与横梁接触压力分布偏心载荷使得立柱与横梁间的接触压力分布更加不均匀,压力值在某些接触点上出现大幅度的减小处相对于预紧状态接触压力降低如果增大载荷偏心,那么这些部位的接触压力将很快减为零,接触面不再保持紧密接触,则压力机将不能正常工作。

      因此在组合机身设计中,预紧力的合理取值应根据一定的偏心载荷下立柱与横梁接触面上有合适的残余预紧力的要求来确定。

      接触点接触状态的考案方法在工作载荷作用下组合机身结合面间各对接触点的接触状态可能要发生变化。

      本文计算了不同预紧系孜下的接触压力分布,并考察了结合面上各对接触点的实际接触状态。

      间隙单元判断法间隙单元只能承受结合面的法向压力和切向剪切力,因此可以通过间隙单元辐出的革元力来判断各接触点的接触状态,如果一间隙单元输出的单元力为零,那么表示该单元的两节点脱开。

      计算表明当预紧系数取时,单元3了肛节点为的间隙单元的单元力为零,说明立柱与横梁在节点时和之间脱开。

      法向应力荆断法。

      弹性结合面间的各对接触点是否保持接触可通过考察结合面法线方向的应力来确定,当结合面法向出现拉应力时就表示此对接触点脱开,接触状态由连续状态变为自由状态二计算表明,当预紧系数取时,节点处向应力为P双拉应力说明立柱与横梁可能在此处脱开。

      这与间隙单完匆断法得出的结论是一致的。

      结论利用胡程序中的间隙单元处理组合体弹性联接是可行的。

      在载荷作用下,横梁与立柱结合面上的接触压力分布是不均匀的,尤其是偏心载荷使立柱内侧板与横梁结合面上的接触压力急剧减小,从而大大降低了立往与横粱接触的紧密程度。

      预紧力的合理取值应报据允许偏心载荷下有一定的残余预紧力的要求来确定。

      利用本文所建立的计算模型能方便地考察各接触点的接触状态。

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