+ 86-18052080815 | info@harsle.com
Jsi tady: Domov » Zprávy » Blog » Konstrukce a výroba 30tunového hydraulického lisu

Konstrukce a výroba 30tunového hydraulického lisu

Zobrazení:27     Autor:Editor webu     Čas publikování: 2020-06-09      Původ:Stránky Zeptejte se

Abstraktní

Ve snaze zmírnit problém nedostatku zařízení v našich laboratořích ve většině našich vyšších institucí byl navržen, zkonstruován a otestován 30tunový hydraulický lis s využitím materiálů pocházejících z místních zdrojů. Mezi hlavní parametry konstrukce patřilo maximální zatížení (300 kN), vzdálenost, kterou se musí odpor odporu pohybovat (zdvih pístu, 150 mm), tlak systému, plocha válce (průměr pístu = 100 mm) a objemový průtok pracovní tekutiny. Mezi hlavní součásti navrženého lisu patří uspořádání válce a pístu, rám a hydraulický obvod. Stroj byl testován na výkon se zátěží 10 kN zajišťovanou dvěma tlačnými pružinami konstantní 9 N / mm, z nichž každá byla uspořádána rovnoběžně mezi horní a spodní deskou, a bylo shledáno uspokojivým.


1. Úvod

Vývoj techniky v průběhu let byl studiem nalezení stále účinnějších a pohodlnějších způsobů tlačení a tahání, otáčení, tlačení a řízení zátěže, od několika kilogramů po tisíce tun. K tomu se široce používají lisy.


Lisy, jak jsou definovány Lange, jsou obráběcí stroje vyvíjející tlak. Lze je rozdělit do tří hlavních kategorií: hydraulické lisy, které pracují na principech hydrostatického tlaku, šroubové lisy, které používají výkonové šrouby pro přenos výkonu, a mechanické lisy, které využívají kinematické propojení prvků pro přenos výkonu.


V hydraulickém lisu je vytváření síly, přenosu a zesílení dosaženo pomocí tekutiny pod tlakem. Kapalný systém vykazuje vlastnosti pevné látky a poskytuje velmi pozitivní a rigidní médium přenosu a zesílení energie. V jednoduché aplikaci přenáší menší píst tekutinu pod vysokým tlakem na válec mající větší plochu pístu, čímž zesiluje sílu. Snadná přenositelnost velkého množství energie s prakticky neomezeným zesílením síly. Má také velmi nízký setrvačný efekt.


Typický hydraulický lis se skládá z čerpadla, které poskytuje hnací sílu pro tekutinu, samotnou tekutinu, která je prostředkem přenosu energie prostřednictvím hydraulických trubek a konektorů, ovládacích zařízení a hydraulického motoru, který přeměňuje hydraulickou energii na užitečnou práci v bodě odolnosti proti zatížení.


Hlavní výhody hydraulických lisů oproti jiným typům lisů spočívají v tom, že poskytují pozitivnější reakci na změny vstupního tlaku, sílu a tlak lze přesně regulovat a celá velikost síly je k dispozici během celého pracovního zdvihu beran cestování. Hydraulické lisy jsou preferovány, když je vyžadována velmi velká jmenovitá síla.

Hydraulický lis je neocenitelným zařízením v dílně a laboratořích, zejména pro lisovací operace a pro deformaci materiálů, jako jsou procesy tváření kovů a zkoušení pevnosti materiálů. Pohled na dílnu v Nigérii ukazuje, že všechny tyto stroje jsou dováženy do země. Proto je zde zamýšleno navrhnout a vyrobit lis, který je levný a hydraulicky ovládaný pomocí materiálů z místních zdrojů. To nejen pomůže získat zpět peníze ztracené ve formě deviz, ale zvýší úroveň naší místní technologie při využívání přenosu hydraulické kapaliny.


2. Metodika návrhu

Fluidní energetické systémy jsou navrženy na základě cíle. Primárním problémem, který je třeba při navrhování systému řešit, je převedení požadovaného výkonu systému do hydraulického tlaku systému.

konstrukce hydraulického lisu

Obr. 1. Schéma hydraulického lisu. objemový průtok a sladění těchto charakteristik s dostupným vstupem do systému pro udržení provozu.

Mezi hlavní parametry konstrukce patřilo maximální zatížení (300 kN), vzdálenost, kterou se musí odpor odporu pohybovat (zdvih pístu, 150 mm), tlak systému, plocha válce (průměr pístu = 100 mm) a objemový průtok pracovní tekutiny. Mezi kritické komponenty, které vyžadují konstrukci, patřil hydraulický válec, rám, hydraulický obvod (obr. 1).


2.1. Návrh součástí

2.1.1.Hydraulický válec:

Hydraulické válce mají trubkovitou strukturu, ve které píst klouže, když je do něj přiváděna hydraulická kapalina. Požadavek na konstrukci zahrnuje minimální tloušťku stěny válce, čelní krycí desku, tloušťku příruby a specifikaci a výběr počtu a velikostí šroubů. Výstupní síla potřebná pro hydraulický válec a hydraulický tlak k tomuto účelu určují plochu a otvor válce a minimální tloušťku stěny.


2.1.2. Koncová krycí deska válce:

Tloušťka T čelní krycí desky, která je na obvodu nesena šrouby a vystavena vnitřnímu tlaku rovnoměrně rozloženému po celé ploše, je dána rovnicí. (2) od Khurmi a Gupta (1997), jako: T = KD (P / 5t) 1/2, (2) kde: D = průměr čelní krycí desky (m), 0,1; K = koeficient v závislosti na materiálu desky, 0,4, od Khurmiho a Gupty (1997); P = vnitřní tlak kapaliny (N / m2), 38,2; δt = Přípustné konstrukční napětí krytu. materiál desky, 480 N / m2; od kterého byla získána tloušťka desky 0,0111 m.


2.1.3.Bolt:

Víko válce může být zajištěno šrouby nebo čepy. Možné uspořádání pro zajištění krytu pomocí šroubů je znázorněno na obr. 2. Za účelem nalezení správné velikosti a počtu šroubů, n, které mají být použity, následující Eq. (3) byl použit, jak bylo převzato od Khurmi a Gupta (1997): (πDi 2/4) P = (πdc 2/4) δtbn, (3) kde; P = vnitřní tlak kapaliny (N / m2); Di = vnitřní průměr válce (m); dc = průměr jádra šroubu (m), 16 × 10-3 m; δtb = Přípustná pevnost v tahu šroubu.

konstrukce hydraulického lisu

Je-li známa velikost šroubu, lze počet šroubů vypočítat a naopak. Pokud však byla hodnota n získána. výše je liché nebo zlomkové, pak je přijato další vyšší sudé číslo. Počet šroubů byl vypočítán na 3 108, proto byly vybrány čtyři šrouby. Těsnost spoje mezi válcem a čelní krycí deskou závisí na obvodovém stoupání Dp šroubu, které bylo získáno jako 0,0119 m od Eq. (4): Dp = Di + 2t + 3Dc, (4) kde: t = tloušťka stěny válce (m), 17 × 10-3.


2.1.4 Příruba válce:

Konstrukce příruby válce je v podstatě získat minimální tloušťku tf příruby, která může být stanovena z hlediska ohybu. Zde působí dvě síly, jedna kvůli tlaku tekutiny a druhá, která má tendenci oddělit přírubu kvůli těsnění, které musí být odoláno namáhání vytvářenému v šroubech. Síla, která se snažila oddělit přírubu, byla vypočtena na 58,72 kN od ekv. (5): F = (π / 4) D1 2 P, (5) kde: D1 = vnější průměr těsnění, 134 × 10-3 m.


2.1.5. Stanovení tloušťky příruby:

Tloušťka příruby, tf může být získána uvažováním ohybu příruby kolem úseku A-A, což je úsek, podél kterého je příruba nejslabší v ohybu (obr. 3). Toto ohýbání je způsobeno silou ve dvou šroubech a tlakem tekutiny uvnitř válce.

konstrukce hydraulického lisu

Proto rovnice (6) poskytl tloušťku příruby 0,0528 m: tf = (6M) / (b5f), (6) kde: b = šířka průřezu A-A, 22,2 x 10-3 m; 5f = smykové napětí materiálu příruby, 480 N / m2; M = výsledný ohybový moment, 5,144,78 Nm.


2.1.6. Píst:

Požadovaná velikost sloupu pístní tyče nezbytná k udržení působícího zatížení a která je v souladu se středovou čarou otvoru válce, je ovlivněna pevností materiálu tyče, silou aplikovanou na sloupec tyče vstlačení, montážní situace samotného válce a zdvih, na který se má působit zatížení.

Postup pro výpočet velikosti sloupce pístnice a délky válců za podmínek koncového tahu byl proveden za použití postupu navrženého Sullivanem. Tím byla velikost pístní tyče o průměru nejméně 0,09 mpovažován za vhodný pro daný návrh.


2.1.7. Výběr těsnění:

Těsnění se používají k zabránění vnitřním a vnějším únikům v systému za různých provozních podmínek tlaku a rychlosti. Vybrané statické těsnění používá princip drážky a prstence k ovlivnění těsnění. Vypočítá se rozměr drážkytakže zvolený Oring má být stlačen 15-30% v jednom směru a roven 70-80% volného průměru průřezu. Problém při výběru statického těsnění je specifikovat drážku tak, aby mohl být stlačen O-kroužekv jednom směru a rozšířený v jiném, Proto; pro těsnění byl specifikován rozměr drážky 4 mm x 3 mm.


2.2. Rámový design

Rám poskytuje montážní body a udržuje správné relativní polohy jednotek a částí namontovaných na něm po dobu provozu za všech stanovených pracovních podmínek. Poskytuje také obecnou tuhost stroje (Acherkan1973). Přihlíží se k přímému napětí působícímu na sloupy. Ostatní rámové prvky, jako jsou desky (jako v našem případě), jsou vystaveny jednoduchému ohybovému napětí.


2.2.1.Platen:

Horní a dolní deska zajišťují přímý kontakt s komprimovaným objektem. Proto jsou vystaveny čistému ohybovému napětí díky stejnému a protilehlému páru působícímu ve stejné podélné rovině. NávrhÚvaha je v podstatě ohyb a spočívá především v určení největší hodnoty ohybového momentu (M) a smykové síly (V) vytvořené v paprsku, o kterém bylo zjištěno, že je 45 kN / ma 150 kN. Tytobyly vypočteny pomocí přijatého postupu.


2.2.2.Sektorový modul:

Získané hodnoty V a M usnadňují výpočet modulu průřezu desek. Tím byla získána minimální hloubka (tloušťka) d a byla vypočtena jako 0,048 m od ekv. (7): d = [(6M) / (5b)] 1/2, (7) kde; M = maximumohybový moment, 45 kN / m; b = 600 x 10-3 m; 5 = 480 × 106 N / m2.


2.3.Pump

Počáteční parametr v konstrukci je odhadnout maximální vypouštěcí tlak tekutiny požadovaný na válci a pak se přidá faktor, který zohlední ztráty způsobené třením v systému. Bylo získáno 47,16 x 106 N / m2.

Čerpání je ovládáno pákovým systémem. Skutečná délka páky byla získána 0,8 m. To se vypočítalo za předpokladu maximálního teoretického úsilí a chvíle, která se týkala středové části.

3.Detailní výrobní postup

Ocel o průřezu U-kanál 200 mm x 70 mm byla získána místně od dodavatele konstrukční oceli a dvě ocelové plechy o rozměrech 200 × 400 × 40 mm byly získány ze šrotiště v Benin City v Nigérii. Po určení hlavních rozměrůkritické řezy z konstrukce, 2 2800 mm řezy byly odříznuty z oceli pomocí motorové pily v dílně, ze které byl rám vyroben. Ze šrotiště a roury byla také získána trubka s průměrem asi 150 mm s vnitřním průměrem asi 90 mmbyl znuděný a lapal se na - 100 mm na soustruhu. Rovněž byla získána trubka z měkké oceli o tloušťce asi 70 mm a 15 mm, která byla na jednom konci otočena na asi 60 mm pro uložení těsnění a pouzdra těsnění. Píst a válec byly smontoványa namontované na základně rámu pomocí šroubů, které byly předtím svařeny dohromady. Byla také poskytnuta vodicí tyč vyrobená z ocelové trubky, která umožňovala přímý vertikální pohyb desky. Desky byly vyrobeny z oceliDeska a dva otvory o ~ 20 mm byly vyvrtány na obou koncích pro průchod vodicí lišty. Spodní deska byla sestavena na horní části pístu a udržována v poloze vybráním, na kterém byla opracována. Kalibrační kroužek byl také vyroben z 10mm tlusté ocelové desky a byla umístěna mezi horní desku a lisovací příčku, jak je znázorněno na obr. 1.


Výsledek testu výkonnosti

Je obvyklou praxí podrobit technické výrobky zkouškám po výrobě. Toto je významný krok ve výrobním procesu. Při zkouškách se produkt kontroluje, zda jsou splněny funkční požadavky, identifikujtevýrobní problémy, zjistit ekonomickou životaschopnost atd.

Testování se proto používá k prokázání účinnosti produktu. U hydraulického lisu je zkouška těsnosti nejvýznamnější zkouškou. Test byl zahájen počátečním naplněním čerpadla. Poté byla tekutina čerpána.Toto bylo provedeno za podmínek bez zatížení. Stroj byl ponechán stát v této poloze po dobu dvou hodin.

Stroj byl poté vystaven zatížení 10 kN poskytovanému dvěma tlačnými pružinami konstantní 9 N / mm, z nichž každá byla uspořádána paralelně mezi deskami. Pružiny byly potom stlačeny axiálně na délku 100 mm. Toto uspořádání bylonechal stát dvě hodiny a byl pozorován únik. Únik v systému nebyl indikován, protože spodní deska nespadla ze své počáteční polohy.


4. Závěr

Byl navržen, vyroben a kalibrován 30tunový hydraulický lis. Stroj byl testován, aby byla zajištěna shoda s konstrukčními cíli a použitelností. Bylo zjištěno, že stroj byl uspokojivý při zkušebním zatížení 10 kN. Dáleještě musí být provedeno testování konstrukčního zatížení.

Komentáře

Podpěra, podpora

Get A Quote

Domov

autorská práva2021 Nanjing Harsle Machine Tool Co. Ltd. Všechna práva vyhrazena.