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电液伺服动静万能试验机夹紧装置的结构与工作原理

发布时间:2019-6-10 分类:技术文章 来源: 点击:次

电液伺服动静万能试验机因其具有精度高、负荷大、频响宽、控制灵活等优点,成为精确研究材料、零部件的力学性能的有力试验手段。该设备由工作台、立柱、横梁、试件、上下夹头、负荷传感器以及伺服作动器组成,用于承受试验载荷。伺服作动器是试验系统的执行机构,输出试验力;横梁采用机-气-液压夹紧、液压升降方式,两个对角布置的柱塞缸用于在需调整试验空间时横梁的升降。液压强迫夹头用于对试件的夹持。下面有扬州凯德试验机厂家重点介绍一下夹紧装置的结构与工作原理。

邹平机械设备有限公司 夹紧装置提供足够的夹紧力是试验机正常工作的重要保障。对横梁与立柱间的锁紧方式,一般由两种:机械锁紧液压松开或液压锁紧机械松开。前者是采用预应力弹性拉杆对横梁实施锁紧,在横梁需要升降时由液压缸将横梁顶开以使其移动,这种夹持方式的主要缺点是弹性拉杆所受的应力较大,需选用高强度弹性材料;再者,弹性拉杆存在应力松弛额问题,过一定的时间需要用力矩扳手再对其预紧,操作不便,其优点是机器停止工作时横梁的位置能被锁住。而采用液压锁紧的优点是结构简单、夹紧力容易保证,其缺点是当机器停止工作时,存在横梁缓慢下滑的问题,容易造成人身事故。扬州凯德RM-1000型试验机的夹紧方式综合了两者的有点,采用气-液增压油源作为动力源,机-气-液夹紧方式,不但能充分保证试压机所需的夹紧力,而且解决了横梁下滑的问题。

1、气-液增压系统的工作原理

气-液增压系统利用压缩空气通过增压缸对油液增压, 可将油液压力提高到50MPa甚至更高。对液压夹紧装置而言, 在保证密封的前提下, 大限度的提高供油压力可以使夹紧装置结构更为紧凑, 更主要的是能够得到可靠足够的夹紧力。气-液增压系统的工作原理如图2 所示。主油源来油先注入夹紧油路和增压缸的小腔,压缩空气通过气动三联件进入增压缸的大腔,通过面积比为125:1的活塞队油液增压。增压缸内部装有机动换向阀,可以对油液连续增压,直至活塞两端受力平衡。一旦夹紧油路因换向阀内泄露而压力降低,增压活塞失去平衡,立即反应,再次对油液增压。采用气-液增压系统具有保压性能好、噪音低、反应快的优点。由于气-液增压缸是标准件,设计系统比较方便。

2、夹紧装置的工作特点

夹紧装置的结构如图3所示,每个立柱一侧设置三个缸径为130mm的超薄型油缸(主夹紧缸),起主要的夹紧作用;停机时横梁的锁紧依靠每侧两根直径为18mm的弹性杆的预紧力来保证;5、6组成的双活塞液压缸为夹紧-松开两用缸(复合缸),在横梁需要升降时,活塞外伸,克服弹性杆的拉力将横梁推开,使横梁和立柱保持一定的间隙,在横梁需要锁紧时,其与超薄型油缸一起对横梁实施夹紧,另外,在横梁和立柱装有材料为QT-450球墨铸铁衬套,以增加横梁和立柱间的摩擦系数,进而增大夹紧力。

邹平机械设备有限公司 通过调节气动三联件中的精密减压阀的出口压力,可以对夹紧力进行有效的控制和调节。

3、夹紧装置的力学模型

横梁与立柱的夹紧过程如图4所示,如图4(a)为初始状态,假设立柱正好处在孔的中心,当横梁受到夹紧力P的作用后,横梁产生悬臂梁变形,根部发生在其薄弱位置即沿孔的中心纵向截面处。夹紧的第一步是横梁和立柱两点接触,如图4(b)所示,由于立柱上端为自由端,在夹紧力的进一步作用下,立柱被推向右端,终为图4(c)所示的三点夹持状态。

由于立柱和横梁的配合间隙很小即被控制在0.08-0.165mm公差范围内,横梁的悬臂梁变形量很小,因此,可近似的认为N1=0.5N。如图4(c)中的受力分析可得:

依以上的受力分析,便可确定夹紧装置的结构尺寸。

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