基于能量法的充液阀冲击载荷的计算与分析.pdfVIP

基于能量法的充液阀冲击载荷的计算与分析 叶松君．周性聪。邓耀顺 (佛山市恒力泰机械有限公司，佛山 528031) 摘 要 ：充液阀是陶瓷压砖机十分关键的零件，典型的充液阀在关闭过程中冲击 载荷较大，极易造成充液 阀故障，影响其可靠性。本文探讨 了能量法求解充液阀在 关闭中的冲击载荷．计算结果与模拟仿真、实物测试相近，给充液阀的设计和优化 提供可靠 的理论依据 。 关键词 ：充液阀；能量法；冲击载荷 1 前 言 方法 ，统称为能量法。能量法的应用很广，也是用有限元 求解力学问题的重要基础。 陶瓷压砖机是生产陶瓷砖最关键的设备 ，是机 、电、 本文基于能量法以YP系列压砖机的充液阀为例，计 液、计算机控制技术和陶瓷工艺技术相结合的现代高科 算充液阀关闭中的冲击载荷。 技设备。可靠性、重复性 、调控性、耐久性是评价压砖机综 合性能的重要指标。压砖机在压制过程 中，充液阀的作用 2 充液阀结构概述和能量法的力学模型的建立 是液压油快速填充主油缸．以满足压砖机工作频率高 、速 度快的需求 ，而且充液阀位于压机油箱与主油缸 内部 ，如 充液阀的作用是当活动横梁靠 自重下行时，油缸上 果充液阀发生故障。必须拆机 、油箱排空 ，其工作量较大， 腔产生真空 ，吸开充液阀，油箱的油液通过充液阀大量流 并且影响整条线的生产，可见其可靠性尤为值得重视。充 入主缸上腔填充其不足，以实现活动横梁的快速下降。当 液阀通油量大、工作频率高、速度快 ，加上充液阀通常采 活动横梁回程时，打开充液阀，油缸上腔的油液通过充液 用弹簧回程 ．使得充液阀开闭过程产生冲击载荷，极易造 阀，迅速排人油箱，以实现活动横梁的快速上升。图 1为 成充液阀故障，影响其可靠性。 YP系列陶瓷压砖机的充液阀典型结构形式。该阀为常闭 可变形固体在受外力作用而变形时，外力和内力均 自动开启式 ，具有很大的阀径 ，质量小 、惯性4、，动作灵活 作功 。对于弹性体 ，由于变形的可逆性 ，外力在相应的位 可靠。 移上所作的功，在数值上等于积蓄在物体 内的应变能。当 充液 阀关闭过程中，接力缸卸载后 ，被压缩弹簧迅速 外力撤除时。这种应变能将全部转换成为其他形式的能 伸张，带动阀上移 ，当阀下部法兰结构接触支架 (阀座和 量。利用功和能的概念求解可变形的位移、变形和内力等 横梁)后 ，实现充液阀关闭。此过程中，阀与支架均受到很 3 力学模型方程的推算 1 2 3 4 5 6 7 u ^ J _ ^ 根据机械能守恒定律 ，冲击中减少的机械能为弹簧 8 的势能E。。 横梁 9 Ep=／ Kix12--x2-AL)] (2)