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揚(yáng)州凱德試驗(yàn)機(jī)

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電液伺服動(dòng)靜萬能試驗(yàn)機(jī)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理

發(fā)布時(shí)間:2019-06-10 11:01:56 分類:技術(shù)文章 來源: 點(diǎn)擊:次

電液伺服動(dòng)靜萬能試驗(yàn)機(jī)因其具有精度高、負(fù)荷大、頻響寬、控制靈活等優(yōu)點(diǎn),成為精確研究材料、零部件的力學(xué)性能的有力試驗(yàn)手段。該設(shè)備由工作臺(tái)、立柱、橫梁、試件、上下夾頭、負(fù)荷傳感器以及伺服作動(dòng)器組成,用于承受試驗(yàn)載荷。伺服作動(dòng)器是試驗(yàn)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出試驗(yàn)力;橫梁采用機(jī)-氣-液壓夾緊、液壓升降方式,兩個(gè)對(duì)角布置的柱塞缸用于在需調(diào)整試驗(yàn)空間時(shí)橫梁的升降。液壓強(qiáng)迫夾頭用于對(duì)試件的夾持。下面有揚(yáng)州凱德試驗(yàn)機(jī)廠家重點(diǎn)介紹一下夾緊裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理。

夾緊裝置提供足夠的夾緊力是試驗(yàn)機(jī)正常工作的重要保障。對(duì)橫梁與立柱間的鎖緊方式,一般由兩種:機(jī)械鎖緊液壓松開或液壓鎖緊機(jī)械松開。前者是采用預(yù)應(yīng)力彈性拉桿對(duì)橫梁實(shí)施鎖緊,在橫梁需要升降時(shí)由液壓缸將橫梁頂開以使其移動(dòng),這種夾持方式的主要缺點(diǎn)是彈性拉桿所受的應(yīng)力較大,需選用高強(qiáng)度彈性材料;再者,彈性拉桿存在應(yīng)力松弛額問題,過一定的時(shí)間需要用力矩扳手再對(duì)其預(yù)緊,操作不便,其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器停止工作時(shí)橫梁的位置能被鎖住。而采用液壓鎖緊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、夾緊力容易保證,其缺點(diǎn)是當(dāng)機(jī)器停止工作時(shí),存在橫梁緩慢下滑的問題,容易造成人身事故。揚(yáng)州凱德RM-1000型試驗(yàn)機(jī)的夾緊方式綜合了兩者的有點(diǎn),采用氣-液增壓油源作為動(dòng)力源,機(jī)-氣-液夾緊方式,不但能充分保證試壓機(jī)所需的夾緊力,而且解決了橫梁下滑的問題。

1、氣-液增壓系統(tǒng)的工作原理

氣-液增壓系統(tǒng)利用壓縮空氣通過增壓缸對(duì)油液增壓, 可將油液壓力提高到50MPa甚至更高。對(duì)液壓夾緊裝置而言, 在保證密封的前提下, 大限度的提高供油壓力可以使夾緊裝置結(jié)構(gòu)更為緊湊, 更主要的是能夠得到可靠足夠的夾緊力。氣-液增壓系統(tǒng)的工作原理如圖2 所示。主油源來油先注入夾緊油路和增壓缸的小腔,壓縮空氣通過氣動(dòng)三聯(lián)件進(jìn)入增壓缸的大腔,通過面積比為125:1的活塞隊(duì)油液增壓。增壓缸內(nèi)部裝有機(jī)動(dòng)換向閥,可以對(duì)油液連續(xù)增壓,直至活塞兩端受力平衡。一旦夾緊油路因換向閥內(nèi)泄露而壓力降低,增壓活塞失去平衡,立即反應(yīng),再次對(duì)油液增壓。采用氣-液增壓系統(tǒng)具有保壓性能好、噪音低、反應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。由于氣-液增壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件,設(shè)計(jì)系統(tǒng)比較方便。

2、夾緊裝置的工作特點(diǎn)

夾緊裝置的結(jié)構(gòu)如圖3所示,每個(gè)立柱一側(cè)設(shè)置三個(gè)缸徑為130mm的超薄型油缸(主夾緊缸),起主要的夾緊作用;停機(jī)時(shí)橫梁的鎖緊依靠每側(cè)兩根直徑為18mm的彈性桿的預(yù)緊力來保證;5、6組成的雙活塞液壓缸為夾緊-松開兩用缸(復(fù)合缸),在橫梁需要升降時(shí),活塞外伸,克服彈性桿的拉力將橫梁推開,使橫梁和立柱保持一定的間隙,在橫梁需要鎖緊時(shí),其與超薄型油缸一起對(duì)橫梁實(shí)施夾緊,另外,在橫梁和立柱裝有材料為QT-450球墨鑄鐵襯套,以增加橫梁和立柱間的摩擦系數(shù),進(jìn)而增大夾緊力。

通過調(diào)節(jié)氣動(dòng)三聯(lián)件中的精密減壓閥的出口壓力,可以對(duì)夾緊力進(jìn)行有效的控制和調(diào)節(jié)。

3、夾緊裝置的力學(xué)模型

橫梁與立柱的夾緊過程如圖4所示,如圖4(a)為初始狀態(tài),假設(shè)立柱正好處在孔的中心,當(dāng)橫梁受到夾緊力P的作用后,橫梁產(chǎn)生懸臂梁變形,根部發(fā)生在其薄弱位置即沿孔的中心縱向截面處。夾緊的第一步是橫梁和立柱兩點(diǎn)接觸,如圖4(b)所示,由于立柱上端為自由端,在夾緊力的進(jìn)一步作用下,立柱被推向右端,終為圖4(c)所示的三點(diǎn)夾持狀態(tài)。

由于立柱和橫梁的配合間隙很小即被控制在0.08-0.165mm公差范圍內(nèi),橫梁的懸臂梁變形量很小,因此,可近似的認(rèn)為N1=0.5N。如圖4(c)中的受力分析可得:

依以上的受力分析,便可確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。

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