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機械社區

標題: 關于油缸所受外力的問題 [打印本頁]
作者: YIF    時間: 2016-5-17 02:55
標題: 關于油缸所受外力的問題
假設油缸伸出方向分別有一個靜載荷和一個動載荷（兩個載荷都是無窮大）。
, H, P' T' m/ ^! t" v3 i1.靜載荷，那靜載荷組的油缸活塞受力應該為活塞缸*壓強。那固定油缸的支架（假設油缸前后都有支架固定）所受的力的大小是多少？
* n9 I. f' W$ r; I/ ?. k+ j' N2.動載荷，假如動載荷是無窮大，油缸還沒回到底的情況是油管爆裂？那假如油缸回到底了，那樣是不是變成油缸整體受力無窮大，即油缸的前后支架受力無窮大？4 Z) B2 R; h4 X! \* r' Q3 _3 R

8 s! k, F5 k4 N1 i3 [+ s9 e" F這個問題大概涉及到油缸內外負載的問題，氣缸同樣存在這個問題。求高手指點。
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作者: geanyork    時間: 2016-5-17 07:54
高手。都無窮大了還有計算意義嗎？
作者: 醉行者123    時間: 2016-5-17 08:25
應該有溢流閥吧. B8 X. H: |. q/ Z: J
作者: /_cast_王珂    時間: 2016-5-17 08:57
這都能加分？$ V" U, B  h* j2 h+ k6 p
系統壓強等于負載/缸徑，支架受力作用力與反作用力。" S) p' H  D5 [2 B2 H, }
還無窮大，無窮大油缸不能動。
3 _& y2 C, i9 u1 Q) V溢流安全閥你見過哪個液壓系統沒有。
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作者: 江蘇阿虎wyh    時間: 2016-5-17 09:10
這里的動載荷是指什么？靜載荷無窮大又指什么？感覺描述的不是太清楚呢！
作者: 奔騰九    時間: 2016-5-17 09:25
載荷無窮大溢流閥回油。
作者: oldpipe    時間: 2016-5-17 09:39
1：無窮大+無窮大=無窮大；2：前后都有支撐時，兩個支撐應對應不同方向的載荷，否則構成”過約束“，這個問題在力學上叫”超靜定“或”靜不定“型問題，需要引入彈性力學理論；3：液壓系統在設計中需要有保護機制，所謂”限壓閥“，”安全閥“，”泄荷“等等，不會允許所謂的無窮大出現。骨子里，干機械的，離不開數的概念和意識，一個”無窮大“，所有的數都靠邊站，相信除少數奇葩，一般干機械的都只能干搓手。
作者: 楊鋮皓    時間: 2016-5-17 23:19
直接壓崩潰，還計算什么
作者: YIF    時間: 2016-5-18 00:16
描述不清楚么？我這里只是單純說受力的問題，液壓系統的可以不管。/ l5 g, Q- F0 N* G4 L* ?
無窮大只是一個概念。好吧，拿一個例子，例如125的油缸，125油缸再5Mpa的工況下輸出推力，假設我這個油缸頂著墻（靜載荷），那這時我油缸受到的壓力應該就是5Mpa下產生的壓力6T，而這個壓力是油缸的內力，即油管內所受壓力，而油缸整體（即油缸的前后固定座）所受的力又是多少？: K  g% S( q- h2 [* m- K: S
- m# s9 l* k  K+ j! n- e9 j) ?; ?
同樣是125油缸在5Mpa工況下，假設這個油缸被一個動載荷推著（例如一個同樣是5Mpa的150油缸）：# m0 m- M. T% L2 G  M  t: [
一、125的油缸行程還沒到位，那樣125的假如有卸荷閥才能卸荷，125被推到底。那假如沒卸荷閥呢，會怎樣？同樣的，我關心的是油缸整體（即油缸的前后固定座）所受的力是多少。0 g9 x- A( P: s& N4 G8 m
二、125的油缸行程到位，125被推到底。會怎樣？同樣的，油缸整體（即油缸的前后固定座）所受的力是多少。9 Q8 B$ {" v* d, G" Y

% y" r) {+ d8 D0 P3 n1 u  S2 q我感覺是發錯地方，因為這里只是想討論油缸整體受力的問題，而不是液壓系統的問題。我說一下：
5 D  G7 _0 ~' s4 y( p+ {9 Z6 v1.大家說無窮大就沒有計算意義，我想問，哪里沒意義了？無窮大只是一個概念，實際上我們也做不出無窮大的負載。5 e8 F" W1 m5 H7 J* W
2.支架受力等于作用力與反作用力，這個是力學基礎吧，當然也是這個問題的關鍵。油缸氣缸的推力與負載的關系是作用力與反作用力，但是油缸氣缸的推力跟油缸支架就不是作用力與反作用力的關系了，所以這個問題的點也就在于——油缸支架的作用力是誰？
# ^9 u: R) j. o8 j3.關于說油缸前后支架同時安裝是否出現過定位的問題，這個我真沒考慮過，因為標準油缸的標準安裝方式（油缸廠家標配選擇）里面就有LA和LB這兩種前后腳座固定的方式，我一直認為這是合理的安裝方式。。真沒考慮過過定位的問題。8 c% n# b% W4 S
4.我這個問題就是因為標準油缸的各種安裝方式允許受力大小均小于該缸徑油缸正常輸出壓力的問題而有疑問的。例如125油缸，假如是后耳環安裝方式，耳環的銷只有35（標準型，輕型，7Mpa以下工況），假如支架所受壓力等于油缸輸出壓力，那樣銷早就斷了。  v! A4 V0 o# x+ g

, X- X. z$ P. q5 e6 P所以這就是我的疑問的出處。
作者: YIF    時間: 2016-5-18 00:18
oldpipe 發表于 2016-5-17 09:392 \0 F. Z( H" B+ q8 ?8 Y
1：無窮大+無窮大=無窮大；2：前后都有支撐時，兩個支撐應對應不同方向的載荷，否則構成”過約束“，這個問 ...

( ]7 l! }9 u2 H  s; N: Y$ d! Y我重新回復了問題，你再看看9 p, Z+ G; ]- }7 ]# T+ m2 X" G
9 A& \8 S' W& f: S% |9 q
作者: YIF    時間: 2016-5-18 00:18
江蘇阿虎wyh 發表于 2016-5-17 09:10# s( N+ l( C0 Y# K& k' d; b. H' }
這里的動載荷是指什么？靜載荷無窮大又指什么？感覺描述的不是太清楚呢！
+ B* h' ~! p2 Z% b
我重新描述了以下，你看看
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作者: oldpipe    時間: 2016-5-18 08:41
YIF 發表于 2016-5-18 00:16" X& G  s8 m# P3 E8 h
描述不清楚么？我這里只是單純說受力的問題，液壓系統的可以不管。
$ P' A/ D( G- X% H3 O; y" Q無窮大只是一個概念。好吧，拿一個例子 ...

: Q0 X! `2 U5 x  w  p你的力學課需要回爐了。- ]; i' N6 Z2 j  N3 N! ^+ L* o
關于油缸或氣缸的具體工程問題有幾點可說：標配的安裝定位方式絕對不可能出現過定位現象，如果你出圖訂制，畫了個過定位的結構，負責人的廠家都會指出問題，提醒你修改的，如果你自己堅持，廠家會告訴你這樣做的后果，這個后果要你簽字畫押，自己承擔責任。最大輸出力是整個系統最弱環節的承載除以安全系數后給出的數值，安全系數肯定是大于1的，所以你覺得輸出力小是合理的。
2 l. Q3 F4 H2 n. t關于力學問題，最好你自己翻翻書，再將整個系統分解為單獨的受力體，逐個畫受力分析圖。$ p6 i& a4 E; L
如： 將油缸作為整體考慮，載荷作用于活塞桿頭部（嚴格約定：力的作用線與活塞桿軸線重合，不考慮其他情況），油缸整體處于平衡狀態，其所受合力為零，現實中有兩種情況：一、法蘭型、耳軸型、耳環型、球頭型、安裝面與軸線重合的底座型的安裝方式，反作用力合力與載荷的大小相等、方向相反、作用在一條直線上，換句話說：載荷通過油缸的傳遞，作用于油缸安裝面上；二、安裝面與軸線不重合的底座型，反作用力是底座安裝面所受到的摩擦力，該力與載荷大小相等、方向相反，但不在同一直線上，所以對油缸產生一個力矩，這個力矩等于載荷乘以軸線至安裝面的距離，該力矩由安裝螺釘產生的壓緊力與前后安裝面距離形成的力矩平衡。
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  s1 o/ ?7 D* S' ~6 D8 F! W, |7 M再說油缸內，活塞桿受到的載荷由活塞工作面受到的液體壓力平衡，將缸內液壓油作為一個剛體看待，其將來自活塞工作面的載荷傳遞給缸體底部，最后，缸體底部受到的這個力與安裝面上的力平衡……; @, b- {* s3 w$ _& Y
5 h9 s1 ~" z% j5 \7 X
夠講兩個課時了，回去自己看書、復習、練習吧。, M5 w" B* H  O+ `+ L# o) S
作者: jiashihong    時間: 2016-5-18 13:31
很少用液壓，學習一下
作者: 花葉一    時間: 2016-5-18 16:10
油缸固定座受的力等于油壓乘以作用面積，假定負載很大的話
作者: YIF    時間: 2016-5-18 23:59
oldpipe 發表于 2016-5-18 08:41. @- j* Q8 [1 C6 U8 v
你的力學課需要回爐了。9 x% H/ s3 B9 `8 c! p
關于油缸或氣缸的具體工程問題有幾點可說：標配的安裝定位方式絕對不可能出現過 ...

- n( ]* l0 ]4 Z( ]你說的我都懂，但是你看看這幾張圖片吧。2 l; H' O! y: `, N% ]! }- q
[attach]387431[/attach]/ S/ {5 T, m3 q6 x7 D( ^
[attach]387432[/attach]4 Z$ [& `1 U! Z7 j! A

' X' M1 k0 d# e& l; R這兩個都是標配的前后腳座安裝方式，這兩個安裝方式都過定位？你說的過定位只是想耳環型那種不能前后定位吧。也許幾個問題讓你誤會我說耳環型的再加上前支架，但實際上我的說的前后支座是這種。5 K) V5 [7 S6 M
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至于你說的受力分析，我也知道，但對于氣缸油缸來說，不能單純把氣缸油缸看作整體吧。例如耳環型的安裝方式。" Y8 E- M8 i( v
[attach]387433[/attach]1 u3 j* ?; S3 f$ W% N$ k1 w
這個是耳環型，我就問，125油缸，當我再5Mpa壓力時推動一個靜止的東西(例如墻)，那我的耳環座，銷受的力是多大？這個就是我的問題了。
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作者: oldpipe    時間: 2016-5-19 09:14
LA，LB型：安裝面與機座安裝面是面接觸，約束三個自由度——Z向移動，繞X軸旋轉，繞Y軸旋轉，沒有其他約束了。所以這個安裝按嚴格的定義來說是欠定位，沿X軸、Y軸的移動和繞Z軸的旋轉都沒有約束。你在看螺釘孔的直徑LD，比螺釘公稱尺寸大1mm，顯然，安裝時是將缸放在安裝面上，調整好位置后擰緊螺釘實施壓緊，螺釘壓緊力在安裝面上產生的摩擦力才是載荷的反作用力。所以我說：標準安裝方式不可能過定位。當然如果深入推敲，說安裝面不平呢？那么自然，一部分貼合，另一部分要么分離，要么發生變形，產生附加力。這是工藝要解決的問題，在標準允許的公差范圍內，不作為主要問題考慮（并不是說問題不存在）。當你把油缸簡化成一個整體時，油缸對墻一個作用力，墻就對油缸一個反作用力，油缸受到墻的反作用力而處于平衡狀態——即合力為零，當然必須還有另外一個與墻對油缸的作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上了力，這個力在哪里？當然在另一個與油缸接觸并發生作用的地方，也就是油缸的安裝部位，是法蘭也行，是耳軸、耳環也行……
作者: 菠蘿蜜258    時間: 2016-5-19 10:07
[quite]這個是耳環型，我就問，125油缸，當我再5Mpa壓力時推動一個靜止的東西(例如墻)，那我的耳環座，銷受的力是多大？這個就是我的問題了。[/quite]
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作者: YIF    時間: 2016-5-19 22:05
oldpipe 發表于 2016-5-19 09:14
9 L0 v# R: p0 F0 |9 ]' ALA，LB型：安裝面與機座安裝面是面接觸，約束三個自由度——Z向移動，繞X軸旋轉，繞Y軸旋轉，沒有其他約束 ...
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我知道我之前哪里想錯了，其實那個受力分析我也知道，但是我計算出來標配的耳環座的銷受力達不到油缸最大輸出時的剪切強度，然后問了一個液壓工程師，他解析是油缸支座受力不等于油缸的外負載，因為那個是油缸的內力。。。所以聽得我云里霧里。?！，F在重新看一下，之前算剪切強度算錯了。。。
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