液壓機(jī)立柱的應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)研制及其附加應(yīng)力規(guī)律研究.pdf

1、立柱為液壓機(jī)主要受力部件,起著支撐液壓機(jī)本體以及為活動(dòng)橫梁導(dǎo)向的作用,由于加工偏載效應(yīng)、活動(dòng)橫梁橫向偏擺運(yùn)動(dòng)、液壓系統(tǒng)沖擊等復(fù)合作用,將引起立柱局部瞬態(tài)附加應(yīng)力明顯偏大,影響液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)安全。由于液壓機(jī)現(xiàn)場環(huán)境惡劣,早期立柱應(yīng)力檢測系統(tǒng)均未運(yùn)行多久即失效,目前國內(nèi)沒有長期可靠運(yùn)行的液壓機(jī)立柱應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)。
　　 本文以300MN模鍛液壓機(jī)為研究對象,主要對上一代電渦流式立柱應(yīng)力檢測系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試分析,總結(jié)其失效的主要原因,

2、在此基礎(chǔ)上,提出了一種數(shù)字式液壓機(jī)立柱應(yīng)力在線監(jiān)測方案,并完成了系統(tǒng)總體方案、結(jié)構(gòu)、電氣以及軟件的設(shè)計(jì);系統(tǒng)通過檢測立柱受載時(shí)的微變形來計(jì)算立柱承受的應(yīng)力,采用數(shù)字式微位移傳感器為檢測核心元件,所有傳感器通過一條RS485總線相連,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)力信號的數(shù)字化采集與傳輸,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力;基于現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)與300MN液壓機(jī)操作系統(tǒng)融合,實(shí)現(xiàn)了立柱應(yīng)力的實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)歸檔以及傳感器狀態(tài)監(jiān)測等功能;使用LS-DYNA軟件對300MN模鍛

3、液壓機(jī)進(jìn)行了有限元接觸分析,得出不同模間距下活動(dòng)橫梁偏移對立柱附加應(yīng)力的影響規(guī)律,采用數(shù)據(jù)擬合的方法得出了立柱附加應(yīng)力估算公式,可實(shí)現(xiàn)立柱附加應(yīng)力的實(shí)時(shí)估算,具有工程應(yīng)用價(jià)值;對系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了附加應(yīng)力計(jì)算公式,得出了300MN模鍛液壓機(jī)立柱應(yīng)力變化規(guī)律。
　　 系統(tǒng)自2009年底成功在300MN模鍛液壓機(jī)上試運(yùn)行,系統(tǒng)試運(yùn)行一年多來未出現(xiàn)任何故障,具有較高的可靠性,實(shí)現(xiàn)了液壓機(jī)立柱應(yīng)力長期可靠監(jiān)測。所提出的附加