壓力是流體(tǐ)機械工作過程中一個重要的性(xìng)能指标,而且在工作過(guò)程中由于某種原因常常會發生突變。例(lì)如:液(yè)壓機在沖孔、落料、冷折(shé)斷鋼坯等負載突(tū)變時,往往會引起液壓機的沖擊振動,嚴重時會發生破壞性(xìng)的損傷,因此(cǐ),對液體壓力(lì)波動的影響因(yīn)素和規律作出研究(jiū)是十分必(bì)要的,它直接影響到安全生産和設備的使用壽命
通過對液壓機壓力突變時的動态方程(chéng)分析可以知道,在(zài)壓力突(tū)變時引起液壓機振動的主要原因是工作缸中液(yè)體(tǐ)儲存的較大能量的突然釋(shì)放。解決這一問題的途徑是(shì)設法減(jiǎn)少工作缸中液體儲存壓縮能的儲(chǔ)存量,即将能量從其它途徑釋放或(huò)吸收需要釋放(fàng)的能量。那具體有哪些措施呢?
1、減少液體彈性能儲存量
液體(tǐ)儲存的彈性能與工作缸(gāng)中液體的高度成正比,因此,可在液壓機(jī)工作台與下模之間加厚墊(niàn)闆,使活動橫梁工作行程上移,以減少(shǎo)工作缸液柱高度。也可(kě)在工作(zuò)缸活塞與活動橫梁之間加(jiā)一個可動墊塊,即在液壓機空程向下時,活塞與活動(dòng)橫梁一起下降;待接(jiē)觸工件以後,在加壓(yā)之前,活塞先(xiān)回程上升,此時輔助液壓缸動作,将可動墊塊塞入活塞與活動橫梁之(zhī)間;工作(zuò)時,活塞重(zhòng)新下降,通過墊塊将活動橫(héng)梁下壓,進行沖裁、切邊等工序,這樣,也減少了工作缸(gāng)上腔容積。
2、釋放能量(liàng)
在液壓機壓力突變開始瞬間,将工作缸(gāng)内的部分高壓(yā)液體(tǐ)快速通過(guò)旁洩管道洩掉,以減少待釋放的能量(liàng)。這(zhè)種方法對于液體壓(yā)力較(jiào)高時,效果(guǒ)更為明顯,但要(yào)求相應的電液控制閥的靈敏度比較高,同時也不要引起旁(páng)洩管(guǎn)道較大的(de)振動。
3、吸收能(néng)量(liàng)以減振(zhèn)
在液壓機下部設置緩沖墊,調整(zhěng)到材料快要(yào)切斷時(shí),在切斷瞬間,運動部分(活動橫梁等)接觸到緩(huǎn)沖(chòng)墊,從而将部分能量(liàng)消耗在壓縮緩沖墊上。緩沖墊(niàn)可以是液壓緩沖,也可以是氣壓(yā)緩沖,由于緩沖墊對活動橫梁産生的阻力是要剪(jiǎn)切力(lì)達到(dào)最大值以後,所以并(bìng)不(bú)需要增加液(yè)壓機的壓力。
4、基(jī)礎隔振
在液壓機與基礎之(zhī)間(jiān)設置隔振器。利用隔振器的彈性與阻尼作用來吸收和耗散能量,從(cóng)而達到減振和隔振的(de)目的,适合用作液(yè)壓機隔振的彈性元件有彈(dàn)簧、闆簧、空氣彈簧等。
然後我(wǒ)們對吸收能量以(yǐ)減振這一方法(fǎ)進行試驗驗證,試(shì)驗模具(jù)為落料、沖孔模。在同一副模具上進行不同闆厚的沖裁試驗,最大闆厚為(wéi)12 mm,試驗時用相應儀器記錄了沖裁力、緩沖力(lì)、工作台彈跳、噪聲及沖頭最大速度的動态曲線(xiàn)。
采集了沖(chòng)裁直徑(jìng)75mm、厚度(dù)12mm的Q 235鋼零件的試(shì)驗數據。從試驗數(shù)據(jù)可以看出(chū),采用(yòng)了液壓緩沖墊後的減振效果,沖12 mm厚闆(pǎn)時的噪聲由無緩(huǎn)沖時103 dB(A)降(jiàng)到(dào)了80 dB(A),工作台彈跳量由(yóu)大于(yú)1.23mm降到0.06mm,基本消除了沖裁時的振動。無緩沖時沖裁闆料分(fèn)離後(hòu),沖頭失控,最大速度達510 mm/s,有(yǒu)緩(huǎn)沖後沖頭速度降至12.6~16.8mm/s,與壓機工作速(sù)度基本相同(tóng),實現了平緩過渡。無緩(huǎn)沖時實測沖裁力(lì)為859~870 kN,與理論沖裁力859 kN相近,實測有緩沖時沖裁力為916 kN,增加值僅為2.2%~6.6%,因此緩(huǎn)沖(chòng)附加力不大。
緩沖裝置的(de)公稱壓力可按壓機(jī)公稱壓力(lì)的50%~60%選取,緩沖缸中(zhōng)預(yù)充液體壓力對緩沖(chòng)效果無明顯影響。
緩沖反壓力起始作用點的調節應根據沖裁件斷面上的光亮帶寬度确定。緩沖起始作用點過早,雖也能實現良好的緩沖效果,消除沖擊與振動,但附着(zhe)力将增大(dà);起始作用點過遲,則(zé)沖裁時将産生明顯的振動和噪聲。因此,在實用中,隻要不需(xū)液壓機滿(mǎn)負荷沖裁(cái),可适當提前緩沖反壓力作(zuò)用點,避開敏感區,隻不過稍微增大一(yī)些緩沖附加力,故(gù)緩沖反壓力起始作用點的調節無需高精度的調節機構(gòu)。
在試驗時,也發現無緩時沖裁(cái)質量較好(hǎo),有緩沖時沖(chòng)裁質量較差,其特征與模具間隙偏小時相似,因此,在有緩沖沖裁(cái)時(shí),這一數據在設計模具(jù)時應适當修正。
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