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四柱压力机预应力与抗疲劳性

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四柱压力机预应力与抗疲劳性

【摘要】:
在四柱压力机机架的结构设计中,立柱往往是薄弱环节,它不但要承受轴向拉力,而且还要承受偏心载荷引起的弯矩。特别是在立柱与横梁的连接部位,由于截面形状剧烈变化,或由于连接方式,均会带来应力集中。这样,一般结构四柱压力机的立柱均在有较大拉应力振幅的脉动循环载荷下工作,很容易导致疲劳破坏。      近年来,在锻造四柱压力机中开始采用预应力机架,即立柱由两部分组成,外面的空心柱套位于上下横梁之间,在预紧时

        在四柱压力机机架的结构设计中,立柱往往是薄弱环节,它不但要承受轴向拉力,而且还要承受偏心载荷引起的弯矩。特别是在立柱与横梁的连接部位,由于截面形状剧烈变化,或由于连接方式,均会带来应力集中。这样,一般结构四柱压力机的立柱均在有较大拉应力振幅的脉动循环载荷下工作,很容易导致疲劳破坏。

 

        近年来,在锻造四柱压力机中开始采用预应力机架,即立柱由两部分组成,外面的空心柱套位于上下横梁之间,在预紧时主要承受压应力,中间的8条拉紧杆穿过上、下横梁与柱套,用预应力将这几部分紧紧地联在一起。预紧时,拉紧杆用专用液压螺母预紧。这种结构的特点是将在偏心载荷下承受拉弯联合作用而处予复杂受力状态的立柱,改成由高强材料制成的拉紧杆来承受拉力和由空心管状柱套来承受弯矩及轴向压力。

         四柱压力机立柱与上、下横梁组成一个封闭的受力框架。偏心加载时,立柱不但受轴向拉力,还承受横向侧推力和弯矩,使立柱受力情况恶化,属于多次超静定问题。在有些四柱压力机中,如中小型锻造四柱压力机,由于经常承受多次快速反复加载及在卸载时能量的突然释放,都会引起机架剧烈的振动。在立柱的强度计算时,应当考虑到这些因素,因此比较复杂,困难较多。

         国外书刊中曾对四柱压力机机架的受力分析有过不少论述,这些论述为立柱的设计计算及进一步分析研究提供了一定基础,但结合实际损坏情况及实测应力进行深入分析的资料较少,也缺乏对疲劳破坏的核算资料。

 

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