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压力机油压表压力与实际工作吨位的关系 Relation between Oil Pressure Gauge Level and Actual Operation Tonnage of Press 李 红 赵凤卫 济南二机床集团有限公司 摘 要 通过实验推出了机械压力机液压垫油压表压力与实际工作吨位的关系式 又通过实践证明这种关系 式是正确简便的 关键词 机械压力机 工作吨位 表压值 液压垫 1 引言 我公司自生产有液压垫的机械压力机以来 压力 机工作吨位一直是根据液压垫压力表油压p表乘以液 压垫的有效面积A进行计算的 即P工 p表A 压力机在没有工作的情况下 液压垫就有预压 p预 P工 p预A 即有工作吨位 这显然是错误的 液压垫的液体油只是传递力的介质 起过载保护 作用 在没有工作前就有一定的预压 加载后油压表压 力增大 液压垫内的油压应是预压p预加上工作负荷 产生的油压p工 即油压表的压力p表 p预 p工 介质 传递的力应是实际工作压力 p工 p表 p预 工作吨位 应是P工 p 表 p预 A 这样计算出来的工作吨位又 太小了 也不符合实际情况 20世纪80年代初 我公司引进了美国VERSON技 术后 引进了一经验计算公式 p表 p公 p预 p预 式中 p公 压力机公称吨位 满负荷 时理论计算 值 p公 P公 A P公 压力机公称吨位 压力机公称吨位与实际工作吨位的比 值 1 2 3 4 液压垫的预压应取公称吨位压力的40 50 即p预 P公 40 50 VERSON经验公式只能根据要求的吨位 计算出 液压垫的表压值 不能根据压力表的数值计算出压力 机的实际工作吨位 就是计算的正确性还需要进一步 验证 本文的目的就是根据实验的数据 推出一个较符 合理论的实验公式 既能方便准确地根据理论计算的 工作压力计算出液压垫的表压值 又能根据油压表的 压力计算出压力机的实际工作吨位 2 实验数据的整理 211 实验原理 实验原理见下图 静载实验是用气动泵供应预 压 滑块处于下死点位置 用液压加载器加载 记录相 应数值 动载试验是开动压力机 压刚性垫而记录相 应的数值 212 实验结果 表1是在JA36 400双点压力机上静载试验值 3 结语 1 对比图5与图6可知 计算出的修正齿面与实 际加工出的修正齿面基本一致 由于在实际切齿中的 微小因素的影响 计算出的修正齿面不能与实际齿面 完全一样 但可以很直观地反映齿面修正量的大小和 修正的方向 2 用误差曲面来分析齿面接触区的方法可以快 捷地得到齿面的接触情况 加快了工厂中机床调整的 速度 减轻了调整工的劳动强度 3 利用误差曲面法来解决螺旋锥齿轮加工中热 处理变形的问题 使得变形分析定量化 减少了调整的 盲目性 解决了长期以来螺旋锥齿轮加工中热处理变 形不直观 不好控制的问题 作者 王洪波 山西大同西门外新开北路1号 大 同齿轮集团有限公司工程制造部 邮编 037006 编辑 周富荣 收修改稿日期 2001 01 20 设计与研究Design and Research 18 制造技术与机床 2001年第12期 试验原理图 表2是在J31 315单点压力机上静 动载试验值 由 表1 表2可得如下结论 1 当预压力p预 0时 加载吨位与压力表压力 成正比 表压就等于工作吨位除以液压垫有效面积 p表 P工 A p工 2 同一工作吨位时 预压增大 表压也愈大 但不 成正比 表压也不等于预压加上工作压力 而是p表 p预 p工 表1 JA36 400双点压力机静载试验表压值 单位 MPa p预 MPa p预 p公 一个液压垫吨位 kN 2805608501130141017002000 002 557 5101215151715 1150 0845 5810 212 515 117 5 40 2356 58 210 512 815 517 7 60 347 28 29 511 213 215 517 8 80 45910 511 512 514 316 218 100 5711 212 513 814 815 817 219 110 6312 313 81516 21718 420 120 6813 214 6161718 219 220 4 13 50 7714 816 217 518 719 720 721 6 注 液压垫有效面积A 1142 85cm2 表2 J31 315单点力机静 动载荷试验表压值单位 MPa p预 MPa p预 p公 液压垫吨位 kN 100012501500175020002250250027503000 00静载9 812 314 717 2191722 124162729 5 60 2 静载10 7131517 22022 424 52729 动载11 6131215181820182324182729 80 26 静载1216131915 217122022 424 52729 动载1314141816171620232418272912 100 32 静载141415 61718 52022 424 52729 动载1514171218191821152312251627122915 120 39 静载151516 71819 120 422 524 527 22913 动载16151819 52122 524 526 227 22914 150 49 静载18182020 922221523 52511272915 动载191522 224 125 22612271628 830 631 8 注 液压垫有效面积A 1017cm2 3 同一预压时 工作吨位增大 表压也增大 也不 成正比 而是p表 p预 p工 4 当工作吨位等于公称吨位 满负荷 时 表压接 近工作压力 5 动载表压比静载表压大5 左右 3 实验公式 按理论计算 液压垫的表压应等于每个工作吨位 时的工作压力再加上预压力 但从试验表可以看出是 不相等的 而是p表 p工 p预 通过试验数据可算出 各种工作吨位的压力 各种预压时与表压的差值B 即 B p工 p预 p表 也可以计算出每个工作吨位时的 工作压力p工与差值B的比例系数 即 p工 B p工 p工 p预 p表 1 由式 1 可得p工 1 p 表 p预 2 同理可得p表 1 p工 p预 3 Design and Research设计与研究 制造技术与机床 2001年第12期 19 实际工作吨位P工 p工 A 通过表1和表2可以计算出 在此不再列表 实践证明 取 2 5 3比较合适 当 2 5时 1 1 7 1 0 6 当 3时 1 1 5 1 0 67 因此 式 2 变为p工 1 7 1 5 p 表 p预 4 式 3 变为p表 0 6 0 67 p 工 p预 5 从试验中还可以看出 当工作吨位小于1 2公称 吨位时 取小值 1 取1 7 1 取 0 6 左右 当工作吨位大于1 2公称吨位时 取大值 1 取1 5 1 取0 67左右 4 计算实例 例1 已知表压 预压 求工作吨位 在LD4 800 600双动拉伸压力机上进行试验 预压力p预 8MPa 一个液压垫上有效面积A 803cm2 一个液压垫的公称吨位P公 2000kN 用压刚性块电测吨位 记录压力表值 同时用以上 公式计算工作吨位 计算试验结果见表3 表3 在LD4 800 600双动拉伸压力机上计算试验结果 p表 MPa 电测 吨位 kN P p表 A kN 按式 2 P工 1 p 表 p预 A kN 11 0450880410 15109401200960 1810126014401200 2410192019201930 2510200020002030 例2 已知工作吨位 求油压表压力 用LD4 800 600双动拉伸压力机试验 液压垫预压 力p预 8MPa 液压垫有效面积A 803cm2 一个液压 垫的公称吨位P公 2000kN p工 P公 A 2000000kg 803cm2 25MPa 同时 用以上计算公式计算油压表压力p表 计算结果和试 验结果见表4 表4 在LD4 800 600双动拉伸压力机上计算试验结果 工作 吨位 kN 按VERSON公式 p表 p公 p预 p预 MPa 按式 3 p表 1 p工 p预 MPa 实际测 量表压 MPa 5004121211171114 6703131612181217 10002161515141512 20001251024152510 5 结论 1 实验证明压力机工作吨位不等于表压p表和 液压垫有效面积A之积 即P工 p表 A 当工作吨 位和公称吨位之比P工 P公 0 2时 按表压计算的工 作吨位是实际工作吨位的2倍 当P工 P公 0 5时 按表压计算的工作吨位是实际工作吨位的112倍 在 公称吨位工作时 按表压计算的吨位与实际工作吨位 接近 2 用推出的公式p工 1 7 1 5 p 表 p预 和 p表 0 6 0 67 p 工 p预进行计算 其结果和在 LD4 800 600双动拉伸压力机上的实验数据相符 误差 仅有 3 通过实验数据和计算结果还可以看出 动 静载状态系数 在2 5 3范围内 当工作吨位小 时 取小值 当工作吨位大时 取大值 实践证明本文提出的计算公式是可行的 并且简 单方便 可以推广使用 第一作者 李红 山东省济南市机床二厂路4号 济南二机床集团有限公司技术开发部 邮编 250022 编辑 徐鸿根 收稿日期 2000 07 31 消息 国际机床轴承展览会闪亮广州 2001年7月30日 为期四天的 2001第二届中国广州国际机床展览会 与 2001年第二届中国广州国际轴承展览会 于广州 中 国出口商品交易会胜利拉下帷幕 本次展会展出面积达8000m2 特展面积378m2 参展企业中三资企业占12 境外企业占315 FANUC HONG K ONGLTD 北京 机床研究所 广东省机床厂 中国机床总公司广州分公司 上海日进机床有限公司 德国斯宾纳机床制造有限公司 南京工艺装备 厂 青海重型机床厂 武汉重型机床厂 南京贝奇尔机械有限公司 重庆第二机床厂 湖南机床厂 美国好富顿 深圳 有限公司 瓦房 店轴承集团有限责任公司 哈尔滨轴承集团公司 大连冶金轴承