أسباب تحليل وحل كسر وسقوط قاع الأسطوانة من أسطوانة آلة الانحناء

بعد استخدام آلة ثني معينة لعدة أشهر ، وجد أن الجزء السفلي من الأسطوانة قد انفجر ، وانخفض الجزء السفلي من اسطوانة الأسطوانة ، وانهار صمام الملء أيضًا.

يظهر الشكل 1 الجزء السفلي من الأسطوانة في الشكل 1 ، ويظهر في الشكل 2. يمكن أن يكون اهتزاز تأثير التأثير وصوت المعادن لصمام الملء خلال عمل آلة الانحناء.

（1） إيجابي （2） سلبي

الشكل 1 - - كسر الأسطوانة القاع

الشكل 2 - - استراحة مقعد صمام الولادة

1. تحليل قوة أسفل الاسطوانة

يوضح الشكل 3 الهيكل والأبعاد الرئيسية للجزء السفلي من أسطوانة آلة الانحناء. يوضح الشكل 4 الهيكل والأبعاد الرئيسية لصمام الحشوة. يتم تثبيت صمام التعبئة في حفرة φ105h8 في أسفل الاسطوانة ، ويتم ضغطها بواسطة لوحة الغلاف. يتم توصيل لوحة الغلاف وأسفل الأسطوانة بالمسامير ، ويتم فتح ثقب مدخل الزيت في لوحة الغطاء. صمام الملء هو بنية من النوع المفتوح عادة ، حيث يكون المنفذ A عبارة يتواصل المنفذ B مع اسطوانة الزيت من خلال فتحة أسفل الأسطوانة. منفذ X هو منفذ التحكم الهيدروليكي ، وزيت ضغط المنفذ X يدفع جوهر الصمام إلى التحرك ، بحيث يتعاون سطح مخروط صمام قلب الصمام مع سطح تفتق مقعد الصمام لتحقيق الختم. نظرًا لأن قطر قلب الصمام أكبر من قطر وجه المخروط ، يتم إغلاق قلب الصمام تحت ضغط زيت التحكم ، ونسبة التحكم في الضغط: I = 662/622 = 1.133

الشكل 3 - - بنية وحجم أسطوانة الماكينة

Figure4 - - بنية صمام ملء والأبعاد الرئيسية

1.1 قوة القص في أسفل الاسطوانة

لإزالة أسفل الأسطوانة تمامًا ، يمكن حسابها وفقًا لقوة القص:

f = πdtrm （1）

D ——— قطر ثقب ملء صمام الحشوة ؛

T ——— - سماكة قاع الأسطوانة ،

RM ——— قوة الشد من مادة الأسطوانة ، RM ≈ 450MPa

لذلك: f ≈ 1780kn

لذلك ، من أجل إزالة أسفل الاسطوانة تمامًا ، يلزم قوة 1780 كيلو نيوتن.

احسب الحمل الثابت للمخزين وفقًا لقطر قابس الصمام:

f1 = pa = pπd2/4 （2）

P ——— - أقصى ضغط للنظام الهيدروليكي ، P = 20MPa

D ——— - قطر الصمام ، D = φ66mm

بيانات الاستبدال: F1 = 68KN

أي أن قوة التحميل الثابت F1 ≤ f من قلب الصمام ليست السبب الرئيسي لأسفل الاسطوانة.

1.2 نظرية الدافع

f2*△ t = m*△ v (3)

وقت التصادم بين الأجسام الصلبة: △ t = 0.01 ~ 0.1S

جودة التخزين المؤقت: M = 1kg

سرعة حركة التخزين المؤقت:

v = 10*qn/60/π*[(D1/20) 2 - (D1/20) 2] (4)

س ——— - إزاحة المضخة ، س = 80 مل/ص ؛

N ——— سرعة المحرك ، n = 1750r/min ؛

D1 ——— قطر التخزين المؤقت ؛

D1 ——— قطر قضيب الربيع.

بيانات الاستبدال: V = 682 مم/ثانية

عدد صمامات ملء السائل هو 2 ، لأن مقاومة حركة جسم الصمام من صمام الملء كبير ، فإن حركة صمام ملء الأسطوانة لها تسلسل ، لذلك يتم حساب جوهر الضخ لصمام ملء واحد وفقًا لـ التدفق الكامل للمضخة ، v = 682mm/ s.

ثم وفقًا للصيغة (3):

f2 = m · △ v/△ t ≈ 6.8 ~ 68n

يمكن أن يُعرف أن F2 ≤ f ، أي أن جودة التخزين المؤقت ليست هي سبب كسر قاع الأسطوانة.

1.3 تأثير الضغط الهيدروليكي

بعد أن يدفع السائل إلى التخزين المؤقت ، أغلق الضغط الهيدروليكي للمخزين:

f3 = pπd2/4 (5)

ينتقل الضغط الهيدروليكي إلى أسفل الاسطوانة من خلال مقعد صمام صمام الحشوة. بعد إغلاق التخزين المؤقت ، يكون السطح النشط للزيت هو الحد الأقصى للقطر الخارجي للمقعد بأكمله ، ويمكن اعتبار الدفع المستمر مساوياً ككتلة M للكائن.

لذلك ، يمكن الحصول عليها: M = F3 ≈ 173kn = 17300kg

وفقا للصيغة (3) نظرية الدافع:

f4 = 117kn ~ 1179kn

في ظل الظروف القاسية ، تكون قوة التأثير F4 قريبة من قوة القص F ، وكلما كانت وقت التصادم الأصغر بين الأجسام الصلبة ، زادت قوة التأثير الهيدروليكي. على الرغم من أن القوة أقل من قوة القص ، إلا أن عامل السلامة منخفض في ظل ظروف شديدة (S = 1780/1179 = 1.5).

لذلك ، فإن السبب الرئيسي لقاع الأسطوانة هو التحكم في ضغط الزيت وسرعة حركة التخزين المؤقت. نظرًا لأن الضغط الهيدروليكي في قلب الصمام يضرب باستمرار قاع الأسطوانة بسرعة عالية ، يكون الجزء السفلي من الأسطوانة نحيفًا ، ويكون الجزء السفلي من الفتحة عبارة عن بنية زاوية يمين ، وهناك تركيز الإجهاد. تركيز الإجهاد الناتج عن قوة التأثير الهيدروليكي في الزاوية اليمنى من قاع الفتحة أكبر من قوة كسر المادة ، والزاوية اليمنى في أسفل الأسطوانة. يتم إنشاء الشقوق حتى يتم كسرها تمامًا.

يمكن أيضًا رؤية من أسفل الأسطوانة أن الجزء السفلي من الأسطوانة قد تم تشويهه تمامًا تحت التأثير عالي السرعة للصدمة الهيدروليكية ، ويتم تغيير شكل الجزء السفلي من الأسطوانة إلى نفس الشكل مثل القاع من الوعاء ، وتشوه الانحناء في أسفل الاسطوانة كبيرة أيضا.

2. تحليل حالة عمل النظام الهيدروليكي

يتم إجراء مزيد من التحليل بالتزامن مع المبدأ الهيدروليكي أدناه. يظهر المبدأ الهيدروليكي لكتلة صمام مصدر المضخة في الشكل 5. منفذ P هو منفذ مدخل الزيت ، ومنفذ T هو منفذ إرجاع الزيت ، وتوصيل منفذ P2 بكتلة صمام الأسطوانة الرئيسية ، وتوصيل منفذ E1 إلى منفذ التحكم في صمام الملء X ، و F1 هو صمام الضغط. قم بتعيين الحد الأقصى لضغط العمل لمنفذ المضخة إلى 20 ميجا باسكال ، و F2 هو صمام الضغط النسبي ، وتعيين ضغط النظام من خلال الكهرومغناطيسي النسبي 1Y1.

الشكل 5 - - مبدأ صمام المصدر المضغوط المبدأ الهيدروليكي

في برنامج التحكم في صمام التعبئة ، يتم تنشيط المغناطيسات الكهرومغنترات 1y1 و 1y2 في نفس الوقت ، تم تصميم F2 ضغطًا عاليًا ، وضغط إغلاق الصمامات لصمام الحشوة هو ارتفاع الضغط. في هذا الوقت ، يتم إغلاق صمام الملف اللولبي 1Y2 مع N1 التخميد (φ1.2mm). يتم حساب معدل تدفق التخميد عند 20 ميجا باسكال بواسطة ثقوب رقيقة الجدران.

CD ——— معامل تدفق الثقب الصغير ، CD = 0.7

منطقة تدفق ثقب صغيرة

ρ —— - كثافة الزيت الهيدروليكي ، ρ = 900 كجم/م 3

△ ρ ——— اختلاف الضغط ، △ ρ = 20mpa

معدل تدفق المضخة: q '= ηqn = 0.9 × 80 × 1.75 = 126L / دقيقة

η —— - كفاءة حجم مضخة التروس

يمكن أن يُعرف أن Q> q '، أي تحت الضغط العالي البالغ 20 ميجا باسكال ، يمكن أن يمر ناتج تدفق مضخة التروس بالكامل عبر ثقب التخميد φ1.2 مم ، ومعدل التدفق مرتفع.

لذلك ، من أجل حل قوة تأثير صمام الملء على قاع الأسطوانة ، من الضروري تقليل ضغط الإغلاق ومعدل تدفق صمام الحشوة.

3. الحل

(1) تعديل برنامج التحكم في PLC بحيث يتم تنشيط صمام الملف اللولبي النسبي 1Y1 و electromagnet 1y2 في نفس الوقت ، ولكن لا يتم ضبط ضغط صمام الضغط النسبي 1Y1 على 20 ميجا باسكال في المرة الواحدة ، ولكن وقت التحكم تحديد حوالي 5 ميجا باسكال حوالي 0.4 ثانية ، بحيث بعد أن يتم إغلاق صمام الملء بالكامل عند الضغط المنخفض ، يتم رفع ضغط النظام إلى ارتفاع الضغط. هذا يقلل من التأثير الهيدروليكي لخط صمام التعبئة إلى أسفل الاسطوانة بنحو أربع مرات تقريبًا.

(2) تقليل سرعة حركة قابس الصمام لصمام الملء ، والتحكم في V = 80 مم/ثانية ، وتقليل F4 في 8.5 مرات. مسافة حركة التخزين المؤقت هي 25 مم. محسوبة في هذه السرعة ، وقت الإغلاق حوالي 0.31s. يمكن تحديد التخميد العكسي وفقًا للمعادلة (6) لتحديد التخميد N1 المناسب.

يمكن الحصول على بيانات استبدال: D '= 0.79 مم.

لذلك ، يمكن اختيار قطر التخميد N1 ليكون φ0.8 مم.

(3) سماكة قاع الأسطوانة صغيرة ، وأسفل الفتحة هو زاوية صحيحة ، وهناك تركيز الإجهاد. يعد حساب القوة بالقوة الثابتة كافية ، ولكن يجب أن ينظر التصميم الهيكلي للأسطوانة أيضًا في الظروف القاسية في ظل التأثير الديناميكي. لذلك ، يجب زيادة سمك قاع الأسطوانة بشكل مناسب إلى 20 مم ، ويتم تقريب الجزء السفلي من فتحة تثبيت صمام الحشوة ، ويتم شطب مقعد صمام الملء.

4. الخلاصة

من خلال المقياسين أعلاه (1) و (2) ، يمكن تقليل قوة التأثير الهيدروليكي لصمام الحشوة بنحو 34 مرة. بعد تعديل برنامج التحكم ، يتم إغلاق اهتزاز صدمة صمام الملء بعد التخميد ، ويتم استبدال الأسطوانة وصمام الملء. يتم تقليل الصوت بشكل كبير. بعد استخدام آلة الانحناء لعدة أشهر ، تتم إزالة الجزء الخاطئ ، ولا توجد علامات ضرر وتشوهات ، ولا يتم كسر الجزء السفلي من الأسطوانة. كان التدبير ضئيلًا ، لكن التأثير كان جيدًا جدًا.