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    全自動液壓壓磚機主機不同結構的能耗使用計算方法

    時間:2013-6-3 10:59:49 次數:3262 文章來源:VIP會員zhuanji網絡部 作者:VIP會員zhuanji小編

    1、全自動液壓壓磚機主機結構


      目前中小噸位的全自動液壓壓磚機機架結構形式多為梁柱式,機架承受壓制成形時的全部載荷,因此其強度和剛度對整機的性能影響較大。目前廣泛使用的液壓壓磚機的機架主要有以下兩種結構形式:普通組合結構和拉桿一套筒組合結構。

    全自動液壓壓磚機主機

      圖 1 為普通梁柱組合結構,由上、下橫梁與立柱用螺母連接而成。裝配時,用拉力千斤頂從端部拉伸立柱使之略微伸長(也可加熱,使之伸長),然后用螺母擰緊,以產生一定的預緊力,保證工作時梁與柱臺階處不松動。這種結構加工和裝配方便,而且立柱可作為動梁的導向裝置,導向剛度大,上模板的運動剛度高,提高了模具壽命和磚坯質量。缺點是:工作時,在巨大的壓制力作用一下,立柱產生向內側的彎曲變形,加快了動梁導套與立柱間滑動面的磨損。

    拉桿一套筒梁柱組合機架

      圖 2 為拉桿一套筒梁柱組合機架,這種結構與梁柱組合結構相近,不同的是立柱由拉桿及套在其外面的套筒組成。裝配時,拉桿兩端分別穿過上、下橫梁的通孔,再用專用千斤頂將拉桿拉長(也可加熱使之伸長),最后用螺母擰緊。這樣,拉桿受一個預拉力。工作時,機架承受的為脈動載荷,循環特征 r= 0 . 立柱施以預拉力后,脈動載荷與預拉力疊加,改變了載荷的性質。如果設計得當,載荷的循環特征可大些,載荷性質接近于靜載荷.這樣一來,拉桿就可以用材料的屈服極限而不用持久極限來進行強度校核,材料的能力得到充分利 用,拉桿截面可以小些。

    2、全自動液壓壓磚機機架的有限元分析


      該部分土要分析上述兩種結構形式機架工作中的變形情況,為能耗分析做準備。以某型液壓壓磚機為例,其上要參數如下:公稱壓力 18 MN ,立柱間即 1750mm ,最大填料高度 50mm,動梁最大行程160mm,壓制頻率22次/min ,安裝功率75kw ,立柱直徑275mm,套筒長度1300mm ,拉桿長度3050mm , 彈性模量 E=2.1 x103,MPa 。經有限元軟件分析后,可得出普通梁柱組合結構和套筒拉桿式結構工作時伸長量分別為0.44和0.18mm.變形情況分別如圖3一4所示。

    梁柱結構變形圖

      3、能耗計算


      得到全自動液壓壓磚機工作時產生的變形量后,計算機架因變形消耗的能量。下面就對上述兩種結構在工作時產生的變形所消耗的能量進行一些比較分析.

       3 . 1 普通組合結構立柱在工作時產生的變形伸長)為λ= 0.44,壓磚機的壓制力為P=18000 kN ,代入上述公式即可得該種壓磚機工作一次時因立柱變形而消耗的功為:

    計算公式

      以該液壓磚機每分鐘行程次數22次計算,每小時壓磚機因立柱變形消耗的功為W1= 22 x60 x3960=5.2272 x106J,相當于每小時耗電1.452 kw /h : 每年因立柱被拉長做的無用功折算成電能為 E1= l.452x24x360=12545kw /h 。壓磚機的上機功率P =7 5Kw,即每小時該液壓磚機所做的總功W?2 =75 x 103x6o x 60= 2 .7 x 108J ,則壓磚機因立柱變形所消耗的功占總功的1.9%。

      3 . 2 拉桿一套筒組合結構

    該液壓磚機制力為18000kN ,通過前述有限元分析可知立柱結構在工作時產生的變形量為0.18mm ,代入變形能公式后可得每次壓制因機架變形而消耗的能量為:

    計算公式

      以該壓磚機每分鐘行程次數22次計算,每小時壓磚機因機架變形消耗的功為W1= 22 x60 xl 620=2.1x106 J ,相當于每小時耗電0.6 kw/H,每年耗電E2 =0.6x 24 x 360 == 5184kw /h 。壓磚機的主機功率P=75 kw ,即每小時該液壓壓磚機所做的總功w2= 75 x 103x 60 x60 = 2 . 7 x 108J ,則壓磚機因立柱變形所消耗的功占總功的0.8%。拉桿一套筒組合結構壓磚機工作時立柱的變形要比普通梁柱結構的變形小,Δλ= 0.44一0.18 = 0. 26 mm ,這樣算來,每壓制一次節約的能量為

    計算公式

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