针对当前液压机因关键部件强度余量过大而导致其制造成本过大的问题,基于对液压机工作原理及现状分析的基础上,采用有限元分析手段对其关键部件进行仿真分析,并对其对应部件位置处的钢板厚度进行优化设计,最终达到减重、降低制造成本的目的。

四连杆液压挡轮是一项新技术,它是武钢从西德(克劳斯—玛菲公司)引进的φ4.2×44m回转窖的配套装备。山西铝厂φ4.5×50m单筒冷却机首次应用四连杆机构液压挡轮装置,经两年多的运行表明,该装置结构合理,性能先进,受到用户和同类厂家好评。该装置与普通液压挡轮的区别,在于它的四连杆机构应用杠杆原型。

针对零件的生产效率问题,本文以某公司设计的一种新型组合式多向模锻液压机为例。利用UG和ANSYS软件建立有限元模型,对其机身框架进行静力学结构分析,得到三个主要部件的应力及变形情况,即上横梁、下横梁及矩形立柱。同时,在满足强度和刚度的前提下,对其进行结构优化改进,从而降低液压机的生产安装成本。结果表明该机身质量整体降低为18684kg,可为多向模锻液压机的生产设计提供理论参考。

为进一步降低某款现役青砖茶专用液压机的制造费用,利用有限元法对该液压机上横梁进行受力和形变分析,评估了安装孔特征对分析结果的影响程度。采用命令流形式建立了上横梁结构的数学模型,依据建模时布尔运算增加或减少体积对模型中13个尺寸参数进行分组,按照不分组和分组两种形式以子迭代方式进行尺寸优化。结果显示,优化后横梁应力处在25~100 MPa范围的区域相比优化前有所增大,而最大应力发生位置没有改变,均处于立柱筒与横梁对角筋板交接的下表面。优化后横梁形变的过渡区域更大,而最大形变发生位置没有改变,均处于油缸与上横梁安装基准面。液压机横梁应力应变的分布更加趋于合理,且分组优化过程收敛更快,目标值更优。相较于原有的设计尺寸,上横梁质量由1294 kg下降至975.8 kg,可节约24.6%材料,有效降低了设备的制造成本。

以某厂生产的 32 0 0kN四柱液压机上横梁为例 ,讨论了工程中常见的板壳组合结构的有限元分析 。

以一种新型10MN液压机为例,利用UG和ANSYS软件建立简化的液压机有限元模型,分别对机身结构、上横梁、下横梁进行静力学分析。根据应力以及变形分布规律,验证了10MN液压机在满吨位工况下的合理性。在满足液压机机身强度和刚度的基础上对液压机增加压力,仿真得到该液压机最大允许工作压力为12MN,并对该工况下的上、下横梁的结构进行优化设计,获得最优参数并实现轻量化设计目标。

由于新泽西港口进港航道上有限高要求,为了岸桥的整机运输,采用降低岸桥上部结构的方式发运,待岸桥卸到用户码头上后,使用“链爬式”提升方式提升,虽然爬升装置的安装工作比较繁琐,且提升效率比“卷扬机式”提升低一点,但港口大风天气比较频繁,或者提升载荷很大,“链爬式”提升则是最好的安全的选择。

应用有限元对全自动液压机上横梁应力应变进行数值模拟获得上横梁受预紧力和工作载荷下的应力应变分布并与SY—1J—32型数字静态应变仪测得的上横梁某些点平面上两个方向的应变值进行比较。结果表明应变的数值模拟结果与试验数据具有良好的一致性。

以某厂生产的3200 kN 四柱液压机上横梁为例,讨论了工程中常见的板壳组合结构的有限元分析,有较大的通用性和工程实用价值.

本文应用CAD/CAE/CAM集成软件I-DEAS对某型液压机工作台和上横梁在工作情况下的应力和变形进行分析研究为液压机的结构改进和优化设计提供了依据.