壓力是流體(tǐ)機械工作過程中一個重(zhòng)要的性能指标(biāo),而且在工作過程中由于某種原因常常會發生突變。例如(rú):液(yè)壓機在沖孔、落料、冷(lěng)折斷鋼坯等負載突變時,往往會引起液壓機的(de)沖擊振動,嚴重時會發生破壞性的損傷,因此,對液體(tǐ)壓力波動的影(yǐng)響因(yīn)素和規律(lǜ)作出研究是十分必要的,它直接影響到安(ān)全生産和設備的使用壽命
通過(guò)對液壓機壓力突(tū)變時的動态方程分析可以知道,在(zài)壓力突變時引起(qǐ)液壓機振動的主要原因是(shì)工作缸中液體(tǐ)儲存的較(jiào)大能量的突然釋放。解決這一問題的途徑是設法減少工(gōng)作缸中液體儲存壓(yā)縮能的儲(chǔ)存量,即将能量從其它途徑釋(shì)放或(huò)吸收需要釋放的能量。那具體有哪些措施呢?
1、減少液體(tǐ)彈性能儲存量(liàng)
液體儲存的彈性能(néng)與工作缸中液體的高度(dù)成正比(bǐ),因此,可在液壓機工作台與下模(mó)之間加厚墊闆,使活(huó)動橫梁工作行(háng)程上移(yí),以減少工作缸液(yè)柱高度。也(yě)可在工作缸活塞與活動橫梁之(zhī)間加一個可動墊塊,即(jí)在液壓機空程(chéng)向下時,活塞與活動橫梁一起(qǐ)下降;待接觸工件以後,在加壓之前,活塞先回程上升,此時輔助液(yè)壓缸動作,将可動墊塊塞(sāi)入活塞與活動橫梁(liáng)之(zhī)間;工作時,活塞重(zhòng)新下(xià)降,通過墊塊(kuài)将(jiāng)活動橫梁下壓(yā),進行(háng)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(jī)壓力突(tū)變開始瞬間,将工(gōng)作缸内的部分高壓液體快速通過旁洩(xiè)管道(dào)洩掉(diào),以減少待釋放的能量。這(zhè)種方法對于液體壓力較高時,效果更為明顯,但要求相應的電液控制(zhì)閥的靈敏度(dù)比較高,同時也不要引起旁洩管道較大的(de)振動。
3、吸收能量以減振
在(zài)液壓機下部設(shè)置緩沖墊,調整到材料快要(yào)切斷時,在切斷瞬(shùn)間(jiān),運動部分(活動橫梁等)接觸到緩(huǎn)沖墊,從而将部分能量消耗在壓縮(suō)緩沖墊上。緩沖墊可以是液壓緩沖,也可以是氣壓緩沖,由于緩沖墊對活動橫梁産生的阻力是要剪切力(lì)達到最大值以後,所以并不需要增加液壓機的壓力。
4、基(jī)礎隔振
在液壓機與基礎之間(jiān)設置隔振器。利用隔(gé)振器的彈性與阻尼作用(yòng)來吸收和耗散能量,從而達到減振和隔振的目的,适合用作液(yè)壓機隔振的彈性元件有彈簧、闆簧、空氣彈(dàn)簧等。
然後(hòu)我們對吸收能量以減振這一方法進行(háng)試驗驗證,試驗模(mó)具為落料、沖孔模。在同一副(fù)模(mó)具上進行不同闆厚的沖裁試驗,最大闆厚為12 mm,試(shì)驗時用相應儀器記錄了沖裁力、緩(huǎn)沖力(lì)、工(gōng)作台彈跳、噪聲及(jí)沖頭(tóu)最大速度(dù)的動态曲線(xiàn)。
采集了沖裁直徑75mm、厚度(dù)12mm的Q 235鋼(gāng)零件的試驗數據(jù)。從試驗數據可以看出,采用了液壓緩沖墊後的減振效果,沖12 mm厚(hòu)闆時的噪聲由無緩沖時103 dB(A)降到了80 dB(A),工作台彈跳量由大于1.23mm降到0.06mm,基本消除了沖裁時的振(zhèn)動。無緩沖時沖裁闆料分(fèn)離後,沖頭失控,最大速度達510 mm/s,有(yǒu)緩沖後沖(chòng)頭速度降至12.6~16.8mm/s,與壓(yā)機工作速度基本相同,實現(xiàn)了平緩過渡(dù)。無緩(huǎn)沖時實測(cè)沖裁力(lì)為859~870 kN,與理論沖裁力859 kN相近,實測有緩沖(chòng)時沖(chòng)裁力為916 kN,增加(jiā)值僅為2.2%~6.6%,因此緩沖附加力不大。
緩沖裝(zhuāng)置的公稱壓力可按壓機公稱壓力的50%~60%選取,緩(huǎn)沖缸中預(yù)充液體壓力對緩沖效果無明顯影響。
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(dù)确(què)定。緩沖起始作用點過早,雖也能實現良好的(de)緩沖效果,消除沖擊與振動,但附着力将增大;起始作用點過遲,則沖裁時(shí)将(jiāng)産生明顯的振(zhèn)動和噪聲。因此,在實用中,隻要不需液壓機滿負荷沖裁,可适當提前(qián)緩沖反壓力作用(yòng)點,避開敏感區,隻不過稍微增大一(yī)些緩沖附(fù)加力,故緩沖反壓力起始(shǐ)作用點的調節無需高精(jīng)度的調節機構。
在試驗時,也發現無緩時沖裁質量較好,有緩沖時沖裁質量較差,其特征與模具間隙偏小時相似,因此,在有緩沖沖裁時,這一數據在設(shè)計模具時應适當修正。
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