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肘杆式压力机运动学和静力学分析

http://www.qctester.com/ 来源: 本站原创  浏览次数:13825 发布时间:2017-11-9 QC检测仪器网
标签: 以6000KN肘杆式压力机为例,绘制肘杆杆系运动简图,并对其进行运动学和静力学分析,通过计算,推导出滑块位移方程和曲柄扭矩方程,再根据方程绘制滑块位移、速度、加速度曲线图和曲柄扭矩曲线图,结合曲线图详细阐述肘杆式压力机的特点。文末,对比曲柄连杆式压力机进一步说明肘杆机构的优越性。为肘杆式压力机的进一步研究和优化提供参考。

1、引言

  近年来随着设备生产厂家对冲压工艺要求的不断提高,肘杆式压力机凭借自身结构特点越来越受到市场的青睐。与传统曲柄连杆机构相比,肘杆机构具有如下优点:在工作行程阶段获得低而均匀的速度,能保证工件的质量;提高滑块空程和回程速度,从而提高生产效率;降低模具与工件的接触速度,有利于提高模具寿命;降低曲柄所承受的扭矩,减小传动机构的零件尺寸和转动件的惯量;用较小的曲柄半径可获得较大的滑块行程,并增大了公称力行程量。

  本文以公司6000KN六肘杆压力机为分析对象,运用机械原理相关知识对其杆系进行运动学和静力学分析,具体说明该结构压力机的特点。

 

2、杆系分析

2.1杆系运动简图

 

图1  杆系运动简图

 

2.2杆系运动参数

 

3、运动学分析

图2  滑块行程曲线

 

 

 

4、静力学分析

 

 

5、结论

  本文主要对肘杆式压力机进行运动学和静力学分析,详述各运动参数的推导过程,并绘制相关曲线图。由曲线图得出以下结论:

(1)肘杆式压力机在工作区域有较为理想的低速运动特性,模具与工件的接触速度低,有利于提高模具寿命。

(2)肘杆式压力机滑块位移曲线不对称,具有一定的急回特性,可以实现快返程的运动特性,从而提高生产效率。

(3)肘杆式压力机滑块于下死点附近停留时间较长,具有保压作用,保证冷挤压工件的质量。

(4)肘杆式压力机增力效果好,压力机各性能参数相同时,曲柄所承受的扭矩更小。

 

【参考文献】

[1] 何德誉.曲柄压力机[M].北京:机械工业出版社,1981.

[2] 郑文纬,吴克坚等.机械原理[M].北京:高等教育出版社,1997.

[3] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京:高等教育出版社,2002.

[4] 朱新武,闻开斌,任东杰等.肘杆式伺服压力机的运动分析[J].锻压装备与制造技术,2011,46(4):29-31.

 

作者:陈春

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