1、全自動液壓壓磚機主機結(jié)構(gòu)
目前中小噸位的全自動液壓壓磚機機架結(jié)構(gòu)形式多為梁柱式，機架承受壓制成形時的全部載荷，因此其強度和剛度對整機的性能影響較大。目前廣泛使用的液壓壓磚機的機架主要有以下兩種結(jié)構(gòu)形式：普通組合結(jié)構(gòu)和拉桿一套筒組合結(jié)構(gòu)。
圖 1 為普通梁柱組合結(jié)構(gòu)，由上、下橫梁與立柱用螺母連接而成。裝配時，用拉力千斤頂從端部拉伸立柱使之略微伸長（也可加熱，使之伸長），然后用螺母擰緊，以產(chǎn)生一定的預緊力，保證工作時梁與柱臺階處不松動。這種結(jié)構(gòu)加工和裝配方便，而且立柱可作為動梁的導向裝置，導向剛度大，上模板的運動剛度高，提高了模具壽命和磚坯質(zhì)量。缺點是：工作時，在巨大的壓制力作用一下，立柱產(chǎn)生向內(nèi)側(cè)的彎曲變形，加快了動梁導套與立柱間滑動面的磨損。
圖 2 為拉桿一套筒梁柱組合機架，這種結(jié)構(gòu)與梁柱組合結(jié)構(gòu)相近，不同的是立柱由拉桿及套在其外面的套筒組成。裝配時，拉桿兩端分別穿過上、下橫梁的通孔，再用專用千斤頂將拉桿拉長（也可加熱使之伸長），最后用螺母擰緊。這樣，拉桿受一個預拉力。工作時，機架承受的為脈動載荷，循環(huán)特征 r= 0 . 立柱施以預拉力后，脈動載荷與預拉力疊加，改變了載荷的性質(zhì)。如果設計得當，載荷的循環(huán)特征可大些，載荷性質(zhì)接近于靜載荷．這樣一來，拉桿就可以用材料的屈服極限而不用持久極限來進行強度校核，材料的能力得到充分利 用，拉桿截面可以小些。
2、全自動液壓壓磚機機架的有限元分析
該部分土要分析上述兩種結(jié)構(gòu)形式機架工作中的變形情況，為能耗分析做準備。以某型液壓壓磚機為例，其上要參數(shù)如下：公稱壓力 18 MN ，立柱間即 1750mm ，最大填料高度 50mm，動梁最大行程160mm，壓制頻率22次／min ，安裝功率75kw ，立柱直徑275mm，套筒長度1300mm ，拉桿長度3050mm , 彈性模量 E=2.1 x103,MPa 。經(jīng)有限元軟件分析后，可得出普通梁柱組合結(jié)構(gòu)和套筒拉桿式結(jié)構(gòu)工作時伸長量分別為0.44和0.18mm．變形情況分別如圖3一4所示。
3、能耗計算
得到全自動液壓壓磚機工作時產(chǎn)生的變形量后，計算機架因變形消耗的能量。下面就對上述兩種結(jié)構(gòu)在工作時產(chǎn)生的變形所消耗的能量進行一些比較分析．
3 . 1 普通組合結(jié)構(gòu)立柱在工作時產(chǎn)生的變形伸長）為λ= 0.44，壓磚機的壓制力為P=18000 kN ，代入上述公式即可得該種壓磚機工作一次時因立柱變形而消耗的功為：
以該液壓磚機每分鐘行程次數(shù)22次計算，每小時壓磚機因立柱變形消耗的功為W1= 22 x60 x3960=5.2272 x106J，相當于每小時耗電1.452 kw /h : 每年因立柱被拉長做的無用功折算成電能為 E1= l.452x24x360=12545kw /h 。壓磚機的上機功率P =7 5Kw，即每小時該液壓磚機所做的總功W?2 =75 x 103x6o x 60= 2 .7 x 108J ，則壓磚機因立柱變形所消耗的功占總功的1.9％。
3 . 2 拉桿一套筒組合結(jié)構(gòu)
該液壓磚機制力為18000kN ，通過前述有限元分析可知立柱結(jié)構(gòu)在工作時產(chǎn)生的變形量為0.18mm ，代入變形能公式后可得每次壓制因機架變形而消耗的能量為：
以該壓磚機每分鐘行程次數(shù)22次計算，每小時壓磚機因機架變形消耗的功為W1= 22 x60 xl 620=2.1x106 J ，相當于每小時耗電0.6 kw/H，每年耗電E2 =0.6x 24 x 360 == 5184kw /h 。壓磚機的主機功率P=75 kw ，即每小時該液壓壓磚機所做的總功w2＝ 75 x 103x 60 x60 = 2 . 7 x 108J ，則壓磚機因立柱變形所消耗的功占總功的0.8％。拉桿一套筒組合結(jié)構(gòu)壓磚機工作時立柱的變形要比普通梁柱結(jié)構(gòu)的變形小，Δλ= 0.44一0.18 = 0. 26 mm ，這樣算來，每壓制一次節(jié)約的能量為
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