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標題: 分析一起油缸彎曲的事故案例 [打印本頁]
作者: treasure 時間: 2014-7-19 22:49
標題: 分析一起油缸彎曲的事故案例
[attach]325797[/attach]; I% k: l. r" V5 N5 ^
滑移裝載機屬具極多，挖掘器是其中的一種。它可以替代部分挖掘機的功能，小方量臨時施工可以節省專業挖掘機的采購成本。該屬具相對復雜，問題點也相對較多。某品牌為我公司貼片滑移屬具，出于長期合作基本幫助其分析了一些案例。
- S# Z* ` w/ P7 m+ Q( g2 R: [案例1挖掘器配套我公司滑移裝載機后出現批量斗桿油缸彎曲故障，后通過分析簡要分享如下。
; ]& h% E; I9 h3 m* k2 w4 O* m! N[attach]325798[/attach], Y+ g1 @$ [7 J" x$ |1 {
測試前整狀態完好。9 @+ W% o! S) T4 k5 d: ? o) r4 a
1 S* a4 h, d0 Z) P' a[attach]325800[/attach]' h9 i9 E& l9 M4 e
測試后油缸彎曲。
6 c5 S* N$ I* K4 j$ l7 P[attach]325801[/attach] i8 P, x& G$ D, v7 Z- \5 V
局部圖中可以明顯看到油缸的彎曲形狀，彎曲前油缸的壓力達到30兆帕，遠遠超出19兆帕的系統壓力。+ q$ j6 C! P) V( n) d6 U& g+ i
[attach]325803[/attach]! ]7 Y J x8 r0 l1 T& G
后通過分析是該閥芯為O型機能，沒有安裝溢流閥造成油缸內憋壓。壓力異常升高最終油缸失穩發生彎曲。/ m2 w! h0 [& P2 ]/ S* b
[attach]325799[/attach]
" i" n5 _/ P4 I* [' W6 s通過計算油缸的穩定性發現理想情況下安全系數為2時壓力達到18兆帕油缸失穩，而系統的壓力在19-21兆帕，挖掘沖擊工況過于惡劣，所以判定該油缸的活塞桿直徑過小。
! p) c- v! [$ d[attach]325796[/attach]# x* P* O% D/ y( n! x5 h
通過將油缸直徑由35改為45后油缸的穩定性提高2.7倍，安全可靠多了。但是光加強這一個油缸是不能解決根本問題的，通過不控制油缸憋壓，別的脆弱環節還是會出現問題。所以要在回路中加溢流閥。$ m! x( K; J$ K+ X% ~
[attach]325805[/attach]8 n' q# t/ F. ]7 q) @
通過增加溢流閥、加粗油缸的活塞桿直徑解決故障。6 V, W" U2 h" G, V+ G& Z8 m
7 S7 O) k3 v5 f% z$ ?/ r
+ T& E3 T9 o/ U7 Z9 l g! G2 c5 [5 r* d
作者: 冷水黃金 時間: 2014-7-20 09:22
學習。. n, R8 V" @; W
6 g( c0 f- X- X. w我看你計算失穩只計算了桿子長度引起的失穩，沒有考慮到活塞與油缸配合公差、兩鉸鏈與活塞桿直線度引起的失穩現象。
作者: yccando06 時間: 2014-7-20 09:40
好案例，學習了
作者: 持之一恒 時間: 2014-7-20 10:40
很好案例，學習了
作者: zyz4190 時間: 2014-7-20 11:25
這種例子，結合實際，解決問題，值得學習！
作者: hc2003 時間: 2014-7-20 13:39
很受用的帖子
作者: 學者6 時間: 2014-7-20 14:29
系統壓力好高
作者: treasure 時間: 2014-7-20 20:06
冷水黃金 發表于 2014-7-20 09:22 
9 @! c8 Q! _. w) v5 d6 _
學習。7 T3 o( U, |& `0 v' k
W5 ]" Y2 w7 j) a b- m r, r
我看你計算失穩只計算了桿子長度引起的失穩，沒有考慮到活塞與油缸配合公差、兩鉸鏈與活塞桿直線 ...
1 O$ A+ b+ V# g2 Z5 q活塞與油缸配合公差包含在形狀系數α中了。3 e( F, f6 Y6 E/ z* U0 g0 X8 {
作者: machel77 時間: 2014-7-21 08:32
很好的案例，歡迎繼續！
作者: wf2725864 時間: 2014-7-21 08:33
這個壓力大嗎，不會發生接頭處和其他薄弱環節爆開的危險吧，安全怎么考慮的啊
作者: eddyzhang 時間: 2014-7-21 10:08
其實這個問題，不應該出現。
作者: Mechanical.Mr. 時間: 2014-7-21 10:32
初學者表示資料看不懂，樓主可否提供一下
作者: 13952379611 時間: 2014-7-21 10:38
這種例子，我沒有見過，是值得很好分析，是個學習案例。
作者: 浪人tjl 時間: 2014-7-21 15:39
值得學習
作者: treasure 時間: 2014-7-21 22:08
eddyzhang 發表于 2014-7-21 10:08
7 B, w3 f& g; o0 Q% z其實這個問題，不應該出現。
是的。這種小屬具用量不大，做的人少，經驗參照少，多是些小公司做。基本上是一個人開發幾十種屬具雜而不精，容易形似而神非。就像學生抄作業最后自己也沒搞明白。也跟國內研發現狀有關，所謂技術實際上很少有時間和機會來深入研究一個東西，人員少，整天疲于奔命四處救火。$ ?7 v; P* u% W( [
作者: 黑白先生 時間: 2014-7-22 01:09
路過,不好意思,幫不了你
作者: mrplplplpl 時間: 2014-7-22 08:06
樓主好貼,學習了
作者: mmb606 時間: 2014-7-22 08:23
學習中
作者: wongkakui 時間: 2014-7-22 08:43
學習( \( N6 S( t$ j( ]1 j& Q3 [
了
作者: 余龍12 時間: 2014-7-22 16:25
學習了
作者: xtw77wh 時間: 2014-7-22 18:55
30MPa把活塞 桿壓彎了，感覺還是選型偏小了吧
作者: treasure 時間: 2014-7-22 21:34
xtw77wh 發表于 2014-7-22 18:55
- z& Y" D8 O0 y( z' y2 r: Q30MPa把活塞 桿壓彎了，感覺還是選型偏小了吧
) q& V. k4 u+ }* }9 d! f; }
* Q v j. t( X# c6 Y$ h3 f) T( J紛繁復雜的表象后面都是一些基礎的原理，是有規律計算推演的。感覺要建立再數理模型上才靠譜。
作者: simmexpo 時間: 2014-7-23 09:09
結合實際，解決問題
作者: 夏衛東 時間: 2014-7-23 10:27
這個變形可能向上彎曲，也有可能向下彎曲。因為液壓桿伸到最大值，相對來講液壓缸和液壓桿的配合是在一個點上，因此液壓桿是被扭彎的不是壓彎的。建議增加液壓缸的行程。@Lixinwu @樵薪 @老鷹
作者: 紫劍狂風 時間: 2014-7-23 13:24
本帖最后由 紫劍狂風 于 2014-7-23 13:27 編輯 4 C5 g0 @6 C5 s9 l& ^; f2 V
+ Z6 k1 A* Y2 G$ ^+ ]
桿徑加粗了，油缸回收的拉力還夠么？消滅了一個問題，不要又帶來一個問題!/ x) m$ O0 c8 C3 r5 y! Z
作者: ljb978799 時間: 2014-7-23 16:32
mark
' ]! l# I8 W( A
作者: 夏衛東 時間: 2014-7-23 18:18
由拉力轉變成扭矩是因為活塞與液壓缸抱死造成的@Lixinwu @老鷹 @樵薪
作者: 夏衛東 時間: 2014-7-23 18:19
以后有問題發郵件到372249523@qq。com@Lixinwu @老鷹
作者: gyq720 時間: 2014-7-24 09:01
我們曾經發生油管破列，當時把另一機臺上的鈑金射穿。
& e+ K4 p+ \& R/ l% T4 E
作者: treasure 時間: 2014-7-24 17:46
夏衛東 發表于 2014-7-23 10:27 7 ~4 y7 W5 D2 G; o4 C6 @
這個變形可能向上彎曲，也有可能向下彎曲。因為液壓桿伸到最大值，相對來講液壓缸和液壓桿的配合是在一個點 ...
" P0 i2 c; e/ |7 `. |: r2 h在工程計算中液壓油缸有成熟的計算方法。導向距離也是有行業標準的。不會是點對點擠壓的。工況是大腔油壓無法回去在過載時失穩。
; y+ y2 Q$ f( U# F
作者: treasure 時間: 2014-7-24 17:50
本帖最后由 treasure 于 2014-7-24 17:54 編輯
# y# k, b. B5 V3 T. I2 A紫劍狂風 發表于 2014-7-23 13:24
4 f) T7 g! V4 g* j# o2 f+ y! G; @桿徑加粗了，油缸回收的拉力還夠么？消滅了一個問題，不要又帶來一個問題!
不是拉力的問題，是壓縮力，是壓桿穩定性問題。大學的材料力學里面講的很明白，用蘭金公式。8 L5 e6 Z. W) D
所以有解決問題先要設備能夠自保，設定溢流壓力。后驗證力學特性進行補強。
作者: 夏衛東 時間: 2014-7-24 18:11
treasure 發表于 2014-7-24 17:46
. c3 P& O* |5 e4 G9 j9 G在工程計算中液壓油缸有成熟的計算方法。導向距離也是有行業標準的。不會是點對點擠壓的。工況是大腔油壓 ...
也就是抱死扭彎的，建議加長液壓缸，使大腔的油壓有足夠的時間反回不會出現過載抱死現象@Lixinwu @老鷹 @樵薪 ，以后有什么問題372249523[url=]@qq.com[/url]
作者: Aubergine0372 時間: 2014-7-24 20:24
我比較感興趣樓主的Excel，所以昨天回家翻了翻書，找到一本舊書，是1974年，機械工業出版社出版的一本由日本工程師村岡虎雄著的書，《油缸》，其中的第三章（油缸的基本設計）第二節（活塞桿）的第三小節，活塞桿的縱向彎曲強度（第69頁），講到了樓主Excel中的計算內容，晚點我拍下來上傳。因為此書較老，恐怕不好找，我手上其他書也沒有找到此類內容，希望對大家有所幫助。
作者: Aubergine0372 時間: 2014-7-24 20:30
標題: RE: 分析一起油缸彎曲的事故案例
treasure 發表于 2014-7-24 17:46 2 q' u9 ]+ ]% [5 q% G+ h2 g6 a
在工程計算中液壓油缸有成熟的計算方法。導向距離也是有行業標準的。不會是點對點擠壓的。工況是大腔油壓 ...
- A" x7 e' ~& T/ H. B5 E& p; ?: f6 L您的意思應該是跟樓主一樣的，安全閥/溢流閥這個點上？
作者: treasure 時間: 2014-7-24 22:46
夏衛東 發表于 2014-7-24 18:118 H* h% y! \2 g) F( M8 B
也就是抱死扭彎的，建議加長液壓缸，使大腔的油壓有足夠的時間反回不會出現過載抱死現象@Lixinwu @老鷹 @ ...
0 T1 A* G/ i) P3 t6 q) K油缸可以視為長度可變的二力桿，理想情況下可以簡化為拉升或壓縮兩種工況。不存在扭力的說法。 |# F3 ~0 [5 h- `" J/ R' ^+ ^
此外油缸長度與工作范圍有關，不可輕易變化。
作者: treasure 時間: 2014-7-24 22:50
Aubergine0372 發表于 2014-7-24 20:24: M4 o0 ]* X3 O
我比較感興趣樓主的Excel，所以昨天回家翻了翻書，找到一本舊書，是1974年，機械工業出版社出版的一本由日本 ...
- `- g2 x2 ^, J, _# x/ F 機械工業出版社，化工出版社的機械設計手冊上都有講到油缸穩定性計算。
作者: 夏衛東 時間: 2014-7-24 23:23
我們來設定一個工作情況液壓缸推動液壓桿在零載荷的狀態下推彎了該液壓系統是老系統為依據計算設計過來的。作為一個老的液壓系統液壓元件因該都有計算工式，安全閥/溢流閥會沒有計算公式。活塞被包死這個計算公式今年才出的只有軍工才知道。上述工況能說是液壓桿被推彎的嗎？不是扭彎的還有什么可能性。@Lixinwu @misumi @老鷹 @門童 @樵薪 @刀X鋒 @默笑滄海 @treasure
作者: treasure 時間: 2014-7-25 07:58
夏衛東 發表于 2014-7-24 23:23
$ S! V4 }/ {& f6 v& K* v我們來設定一個工作情況液壓缸推動液壓桿在零載荷的狀態下推彎了該液壓系統是老系統為依據計算設計過來的。 ...
真心不懂。顛覆了我的常識，數學模型講一下。6 \0 b' N5 L" [1 V1 ~9 m
作者: 夏衛東 時間: 2014-7-25 08:18
真實的工作狀況是液壓在壓活塞端面時隨機產生了一對力偶，因此是扭彎的。@treasure
作者: misumi 時間: 2014-7-25 11:04
夏衛東 發表于 2014-7-24 23:23 
$ F3 @( W5 `. m% t- K
我們來設定一個工作情況液壓缸推動液壓桿在零載荷的狀態下推彎了該液壓系統是老系統為依據計算設計過來的。 ...
; i5 z" V9 {0 Q+ U# C( n: Z
您好，
- q+ o7 X& b7 B8 @經技術確認，因無相關氣缸型號，相關圖片，描述的話語不清晰，無法判斷。方便的話請告之相關的氣缸型號，圖片。
謝謝 ！
作者: treasure 時間: 2014-7-25 11:33
misumi 發表于 2014-7-25 11:04 m( E6 ~' x" i% _
您好，9 }! x6 ^3 g$ A) X- j* _. L
經技術確認，因無相關氣缸型號，相關圖片，描述的話語不清晰，無法判斷。方便的話請告之相關的 ...
- T6 X, l6 M: c是液壓油缸。計算表格中有參數。
% j, J# Q: n) l- }: J: y
作者: 紫劍狂風 時間: 2014-7-25 14:11
本帖最后由 紫劍狂風 于 2014-7-25 14:21 編輯
`! {8 t i. W$ ?2 ctreasure 發表于 2014-7-24 17:50 5 z( e$ a+ w; b+ w8 \% {, P
不是拉力的問題，是壓縮力，是壓桿穩定性問題。大學的材料力學里面講的很明白，用蘭金公式。' m; N" g% @* \% B' S5 @: x+ D
所以有解決 ...
2 [( q" e" m: H9 @0 l& t( l我的意思是車斗上提時是靠油缸往回收才能提起的，油缸要是缸徑不變，桿徑變粗，則這個回收力就要變小了，斗里重物最大時需要多大的力需要重新計算然后確定油缸的缸桿徑；& ^( M5 [2 q: X* B$ a( k3 c
還有我認為這個桿被壓彎是由于支腿沒有用上力，而把整個車的重量都壓到斗上了，產生的力才把桿壓彎了的，所以還是要加強車輛操作的要求。! i5 c2 [' n. I* t& {9 N
不過既然已經發現問題加強桿的強度肯定是有必要的，還有就是溢流閥也是有必要的。
/ O+ f5 m1 I) _6 g
作者: treasure 時間: 2014-7-25 14:41
本帖最后由 treasure 于 2014-7-25 14:42 編輯
" z. O+ o# r- M) b) J紫劍狂風 發表于 2014-7-25 14:11 # u! u0 Y- T# H3 Z$ B5 s
我的意思是車斗上提時是靠油缸往回收才能提起的，油缸要是缸徑不變，桿徑變粗，則這個回收力就要變小了， ...
大俠很專業，能夠看出施工工況。對問題也考慮周全。通過工況可知主要做功靠該油缸大腔液壓推力實現挖掘。返程不是挖掘硬物受力相對小很多。大腔直徑63有桿腔活塞加大到45，面積接近一半。即同等壓力下回程最大輸出力有挖掘的一半，夠了。另外有桿腔容積減小，回程速度提高也是好事。2 b) r+ g) V5 g, _, B& D& R7 z; B% u
作者: lingpeng654123 時間: 2014-7-26 08:10
好案例，感謝樓主分享。
作者: 晨光~! 時間: 2014-7-27 15:59
設計問題。如果液壓缸的活塞桿強度夠的話，溢流閥在干啥？休息嗎，
作者: lxianch 時間: 2014-7-28 15:22
這種例子，結合實際，解決問題，值得學習！
作者: 火神云色 時間: 2014-7-28 17:33
作者: treasure 時間: 2014-7-28 20:46
晨光~! 發表于 2014-7-27 15:59
! m( p. j" v& {設計問題。如果液壓缸的活塞桿強度夠的話，溢流閥在干啥？休息嗎，
溢流閥是系統的保護神，要是超過預期將實現自動保護功能，如果沒有那么油缸足夠強那么就會從系統另外一個最弱的地方崩潰比如從接頭處出問題，或者軟管爆掉。' O# x, y7 x2 {- l; l: g: _; O
通過計算我們發現油缸更改前其他系統配件是安全的，是油缸穩定性超過了極限。通過設定21兆帕的壓力后重新復核油缸的穩定性如果穩定性夠就無需加強，事實上穩定性不夠。我們如果只是通過限制載荷溢流，沒有計算油缸的穩定性那么這次改進就是沒有徹底，留下了隱患，這是大家都不愿意看到的。6 C3 z' w2 c$ }9 h5 {
所以系統的考慮問題、采用一定的方法來計算可以把問題消滅于無形。當然能夠將疾病消滅于未發作之前的醫生不一定是大家認可的好醫生，大家且算且珍惜。1 Y0 v/ v( z E Z+ A
作者: Aubergine0372 時間: 2014-7-28 21:14
[attach]326699[/attach][attach]326701[/attach][attach]326697[/attach][attach]326698[/attach][attach]326703[/attach][attach]326704[/attach][attach]326705[/attach][attach]326707[/attach][attach]326708[/attach][attach]326709[/attach][attach]326710[/attach]
作者: treasure 時間: 2014-7-29 11:47
Aubergine0372 發表于 2014-7-28 21:14
需要這種有依據的治學精神。凡事將方法，講數理才能不斷驗證和提升。很多大俠專業也非常精深，但是一旦用''我想''有可能謬以千里了。6 n3 f) o% x( S- |4 a
作者: 碎玉染流年 時間: 2014-8-2 10:12
頂一個
" J' y7 G8 `+ T6 K8 ~
作者: xuangu 時間: 2014-8-10 22:25
經驗值得分享
作者: xuangu 時間: 2014-8-10 22:26
不錯的案例，值得學習
作者: 偶然fdj218 時間: 2014-8-13 15:01
很不錯的案例值得學習
作者: 偶爾來來d 時間: 2014-8-15 13:19
學習學習，現在也開始做油壓了
作者: 下雨了zmy 時間: 2014-9-25 17:24
玩機械的理論計算分析很重要 也是一個產品的門面
作者: yu01 時間: 2014-9-26 19:55
冷水黃金 發表于 2014-7-20 09:22 - Z3 x# |, p. B* i
學習。
* C# O! ~. a) L% V
5 E0 n; W3 m% e* O8 R* z/ R我看你計算失穩只計算了桿子長度引起的失穩，沒有考慮到活塞與油缸配合公差、兩鉸鏈與活塞桿直線 ...
* H- R+ f1 F3 k( e+ C2 J是啊，說不定是自鎖了呢。
作者: 陶然詩社 時間: 2014-9-28 15:12
頂一個
作者: jpp181 時間: 2014-10-14 14:22
學習學習
作者: zenohuang 時間: 2014-12-20 21:22
好例子，值得看！
作者: lochui28 時間: 2014-12-24 15:32
經典案例 學習
作者: 天達國際 時間: 2015-1-13 18:29
厲害，論壇高人多啊，學習
作者: hlll00 時間: 2015-2-3 12:06
國產多路閥都有過載閥的。
作者: 綠羅 時間: 2015-3-9 15:50
treasure 發表于 2014-7-29 11:47 7 t4 a- H9 B, W8 q) { L
需要這種有依據的治學精神。凡事將方法，講數理才能不斷驗證和提升。很多大俠專業也非常精深，但是一旦用 ...
嚴重同意。。。
( T$ b% A0 e6 {/ E8 j# J- ~( j$ \* A9 d/ n5 D
作者: 白完 時間: 2015-3-10 10:04
學習
作者: tiantiand 時間: 2015-3-10 21:39
沒看懂
作者: 江蘇阿虎wyh 時間: 2015-3-20 10:16
第一次聽說這樣的案例，謝謝樓主的分享！漲了一些知識！
作者: 于阿樹 時間: 2015-6-9 21:37
頂起，學習
作者: 番茄唐龍 時間: 2015-6-10 14:50
Aubergine0372 發表于 2014-7-28 21:14
* s* \& \6 ~3 p' b7 H+ A- q( y# x這本書俺也有一本，鬼子寫的書還是不錯的！
作者: 441873007 時間: 2015-6-10 15:39
學習了
作者: 齊東野wh 時間: 2015-6-12 06:14
很好，有實例，有解決方法，學習了
作者: 風雨wz 時間: 2016-3-15 17:22
受教了
作者: 茶葉_蛋 時間: 2016-3-25 17:53
漲姿勢了
作者: yanqi0001 時間: 2016-6-12 17:54
有理，望多謝此類貼
作者: 意定99 時間: 2016-6-22 12:19
很好的案例，很受用
作者: 伊瑪目 時間: 2016-8-2 21:45
這也可以
作者: 中國外交部主任 時間: 2016-8-13 17:19
本帖最后由 中國外交部主任 于 2016-8-13 17:25 編輯
2 `3 c0 S. C, e5 t J3 T0 j
+ S4 D. _, l5 q感覺是結構設計也有些問題；力偶太小，幾乎平行。
作者: ★葉→秋★ 時間: 2016-8-14 12:20
冷水黃金 發表于 2014-7-20 09:22
4 z. z: F' Y$ f/ F. I( n" U- t學習。9 X$ o8 A+ E' C2 g% u; o
9 u& u- Q! k+ p+ ~我看你計算失穩只計算了桿子長度引起的失穩，沒有考慮到活塞與油缸配合公差、兩鉸鏈與活塞桿直線 ...
如果考慮這些該怎么計算？在公式里加修正系數么？
作者: mizhou459 時間: 2016-8-15 14:53
很好的案例，歡迎繼續！
作者: 楊雨tudou 時間: 2016-9-7 14:44
看了也學習了，并用公式計算了下。希望樓主以后多發點案例讓我們學習下
作者: 12312348 時間: 2018-9-27 14:33
不加安全閥的液壓系統能穩定啊. q* u0 Q' F8 c# F9 n. t
0 z) w' g; }1 E& U
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