解雁刚 平傲宇 赵卫刚
长治清华钢结构有限公司 山西长治 046100
摘要：某大型缸筒具有重量重，造价昂贵等特点.在运输的过程中，为了防止起产生轴向俯冲，设计了一种前挡装置，并通过试验加载的方式验证其可靠性。
关键词：前挡装置 加载试验 可靠性
1序言
某大型缸筒外径为1200mm，内径为1100mm，具有加工精度高，材质强度一般，造价昂贵等特点。在出厂运输的过程中由于受路况条件及车载起停情况的限制，极易产生产品俯冲的现象，可能会造成人员伤亡和重大财产损失。因此需设计一种装置，使得缸筒在受到惯性力的时候，能够起到防止其向前运动的作用。
2问题分析
经研究决定设计一种前挡装置来解决所面临的问题。为防止缸筒受到较大的反冲作用而损坏自身，前挡装置需由固定装置和滑动装置两部分组成，在运输过程中固定装置与底座直接相连，滑动装置则受预紧力的约束，在超过规定限值时，会产生轻微移动，以此来减缓冲击。所设计的工装应通过加载试验验证其可靠性，防止在运输过程中出现工装失效、缸筒滚落或其他重大事故。
3前挡装置设计
3.1额定载荷
按照最大坡度30°时，5倍反向加速度制停，计算得冲击载荷约为65KN。以此作为加载试验的载荷依据。
3.2设计方案
为了使前挡装置在受力情况下能够起到一定的缓冲作用，从而防止过大的反冲力损坏缸筒，前挡装置设计为由固定装置和滑动装置组成，在超过一定力的情况下，可产生小距离的相对运动，也能迅速达到制停的作用。具体设计方案如下：
（1）利用随动轴承实现固定装置与滑动装置的相对运动；
（2）利用吊链实现滑动装置的牵引作用；
（3）利用螺杆装置设定预压力，超过该值时，螺杆螺母紧固作用失效，即产生相对运动。
前挡装置设计图如图1所示，图中阴影部分为加载区域。
图1 前挡装置设计图
5加载试验方案
5.1试验目的
考核前挡装置的结构强度，从而验证该前挡装置能否满足缸筒产品的运输防护要求。
5.2试验设备
液压加载工装、压力表、10倍放大镜。
5.3试验方法
1）将前挡装置固定在平台上；
2）将液压加载工装与前挡装置装配固定好，将前挡装置的紧固链紧固到位；
3）调节液压加载工装，在前挡装置的加载面上缓慢加载，首先加载35KN，观察结构有无明显变形，而后加载至65KN，保持10min；
4）在加载过程中若出现焊缝开裂、结构变形较大，异常声响等情况时，应中断试验，卸载后排除问题，待问题解决后重新进行加载试验；
5）记录检测结果。
试验项目检查结果
试验时间（min）
撤除加载后结构焊缝处有无裂纹
5.4评定标准
试验完成后用放大镜检查各焊缝无裂纹，结构无永久性变形判断为合格。
5.5试验结果
按上述试验结果试验后，用放大镜检查各焊缝无裂纹，结构无永久性变形，该前挡装置安全可靠，可满足该大型缸筒的运输要求。
6总结
通过加载试验的方法，模拟了某大型缸筒在运输的过程中产生俯冲冲击力的情形，对所设计的前挡装置的可靠性进行了验证。经试验，该装置各焊缝处无裂纹，结构无永久性变形，完全满足了运输过程中极端条件下的支撑作用。该装置被应用到运输方案中，具有结构简单，重量轻便，制造成本低等特点，解决了运输过程中的难点问题，受到了客户的广泛好评。
参考文献：
【1】冯丰.机械制造工艺与工装.机械工业出版社.2015
【2】张利平.液压控制系统设计与使用.化学工业出版社.2013
【3】成大先.机械设计手册（第五版）.化学工业出版社.2009
论文作者:解雁刚,平傲宇,赵卫刚
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第17期
论文发表时间:2019/3/19
标签：装置论文; 加载论文; 工装论文; 过程中论文; 结构论文; 作用论文; 载荷论文; 《建筑细部》2018年第17期论文;