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四柱壓力機液壓缸的材料、許用應力及液體工作壓力的關系

來源:壓力機廠家作者:dnsxf6k.top 發布日期:2018-01-12 15:56:55

   為了使四柱壓力機結構緊湊,應使液壓缸外徑盡可能減小。一般來說,當總壓力不變時,提高液體工作壓力,液壓缸的外徑将減小;但是如果缸的材料不變,則當液體壓力增加到某…數值後,缸的外徑反而會增大,這可由下面的公式推導及圖2-37看出。

    如液壓缸發出的總壓力為PH(N),液體工作壓力為P(bar),液壓缸柱塞直徑為D(cm),柱塞半徑為r,液壓缸材料的許用應力為[σ](Pa),則

四柱壓力機缸底進水孔切向應力分布圖

圖2-37表示Ph=4000KN時,不同的[σ]條件下,Dz随P變化的情況,每條曲線的最低點對應的屍值即為最佳壓力Pz,此圖中P及[σ]的單位均仍用kgf/cm2。。

    同理也可求出缸底支承時的最佳壓力為:

2.png

    再進一步分析缸的重量與液體壓力之間的關系,可以發現當液體壓力比pz略為降低一些時,缸外徑雖稍有增加,但缸的重量卻減輕了。

    因此對應于某一種缸的材料,液體工作壓力不宜超過最佳壓力A,一般以采用(O.7---0.8)pz為佳。

    根據我國液壓标準,一般常用壓力為200bar及320bar兩級,常用材料為ZG35、35・、45+、20MnMo等。對于這些材料,σ1在(28~36)×10’Pa範圍内,[σ]可取為(1100~1500)x 105Pa,因此液體壓力選取320bar比較合适。在設計重型小台面四柱壓力機時,如專用大型模鍛四柱壓力機,往往采用超高壓(P>320bar),這時必需根據P與[σ]的關系選擇相适應的壓力和材料。如選取材料為18MnMoNb,對于截面尺寸在3 00~500mm範圍内的缸進行調質處理時,σ1=45×10^7Pa,[σ]可用到1800×10^5Pa,相應的液體壓力可取為500bar左右。如選用液體壓力高達1000bar以上時,應考慮采用多層熱套或鋼絲纏繞等預應力結構缸。