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标题:分析一起油缸弯曲的事故案例 [打印本页]
作者:treasure 时间:2014-7-19 22:49
标题:分析一起油缸弯曲的事故案例
[attach]325797[/attach] ' l) a; S. N" \/ j( g( ]
滑移装载机属具极多，挖掘器是其中的一种。它可以替代部分挖掘机的功能，小方量临时施工可以节省专业挖掘机的采购成本。该属具相对复杂，问题点也相对较多。某品牌为我公司贴片滑移属具，出于长期合作基本帮助其分析了一些案例。
( e h8 B0 A d) ^案例1挖掘器配套我公司滑移装载机后出现批量斗杆油缸弯曲故障，后通过分析简要分享如下。 6 ?% q5 D f. G
[attach]325798[/attach] # M" v! [4 B2 V4 T
测试前整状态完好。 ' e/ f# U$ m! t' C; F% D

- |7 E: c& p) {% z[attach]325800[/attach]
3 I+ H4 ^5 C4 A! w测试后油缸弯曲。 8 \( J* [: E# n: J( T. j7 e' L: N3 Q
[attach]325801[/attach] & W. Z+ e' p6 P8 O& n F; a
局部图中可以明显看到油缸的弯曲形状，弯曲前油缸的压力达到30兆帕，远远超出19兆帕的系统压力。 & d J6 [2 r! B
[attach]325803[/attach] # P# d7 z8 i/ G( D
后通过分析是该阀芯为O型机能，没有安装溢流阀造成油缸内憋压。压力异常升高最终油缸失稳发生弯曲。
8 d2 R( h' n/ l5 L8 R[attach]325799[/attach] 0 O, d* c- w" b6 I5 h% | R8 \
通过计算油缸的稳定性发现理想情况下安全系数为2时压力达到18兆帕油缸失稳，而系统的压力在19-21兆帕，挖掘冲击工况过于恶劣，所以判定该油缸的活塞杆直径过小。
8 X; V* t9 l% E& R8 R4 w[attach]325796[/attach] 9 {$ q( _; ]& Z. x6 |& q
通过将油缸直径由35改为45后油缸的稳定性提高2.7倍，安全可靠多了。但是光加强这一个油缸是不能解决根本问题的，通过不控制油缸憋压，别的脆弱环节还是会出现问题。所以要在回路中加溢流阀。
" g2 |+ Z2 \. j- C[attach]325805[/attach]
' e5 i/ g8 Q3 I: o) f通过增加溢流阀、加粗油缸的活塞杆直径解决故障。 1 b+ X. P# y8 c' }# g! r! ^

% r! @( J+ \9 B. p2 v
1 ], v1 k7 ^) n( K1 \" T Y
( m5 C, C& ^+ A) j
作者:冷水黄金 时间:2014-7-20 09:22
学习。 7 h ?! V9 r- t
: K; N q* \. g9 r- J2 V. r
我看你计算失稳只计算了杆子长度引起的失稳，没有考虑到活塞与油缸配合公差、两铰链与活塞杆直线度引起的失稳现象。
作者:yccando06 时间:2014-7-20 09:40
好案例，学习了
作者:持之一恒 时间:2014-7-20 10:40
很好案例，学习了
作者:zyz4190 时间:2014-7-20 11:25
这种例子，结合实际，解决问题，值得学习！
作者:hc2003 时间:2014-7-20 13:39
很受用的帖子
作者:学者6 时间:2014-7-20 14:29
系统压力好高
作者:treasure 时间:2014-7-20 20:06
冷水黄金 发表于 2014-7-20 09:22 ! T9 j" J" g& m# H
学习。
! i6 ]' Q3 p1 m: S4 Y: f 4 S$ B, F0 T/ K
我看你计算失稳只计算了杆子长度引起的失稳，没有考虑到活塞与油缸配合公差、两铰链与活塞杆直线 ...
0 f, |) t9 @8 A$ F! Z2 _& {
活塞与油缸配合公差包含在形状系数α中了。
7 ]3 R7 {7 C' W( ^9 E2 c* t
作者:machel77 时间:2014-7-21 08:32
很好的案例，欢迎继续！
作者:wf2725864 时间:2014-7-21 08:33
这个压力大吗，不会发生接头处和其他薄弱环节爆开的危险吧，安全怎么考虑的啊
作者:eddyzhang 时间:2014-7-21 10:08
其实这个问题，不应该出现。
作者:Mechanical.Mr. 时间:2014-7-21 10:32
初学者表示资料看不懂，楼主可否提供一下
作者:13952379611 时间:2014-7-21 10:38
这种例子，我没有见过，是值得很好分析，是个学习案例。
作者:浪人tjl 时间:2014-7-21 15:39
值得学习
作者:treasure 时间:2014-7-21 22:08
eddyzhang 发表于 2014-7-21 10:08 ' o# M1 s. [5 y2 I1 J4 l1 g
其实这个问题，不应该出现。

1 ~4 n' x3 A# S* y1 }. o& ^8 ^是的。这种小属具用量不大，做的人少，经验参照少，多是些小公司做。基本上是一个人开发几十种属具杂而不精，容易形似而神非。就像学生抄作业最后自己也没搞明白。也跟国内研发现状有关，所谓技术实际上很少有时间和机会来深入研究一个东西，人员少，整天疲于奔命四处救火。
4 ?, H" Z" h1 ~& ?8 }( G; S
作者:黑白先生 时间:2014-7-22 01:09
路过,不好意思,帮不了你
作者:mrplplplpl 时间:2014-7-22 08:06
楼主好贴,学习了
作者:mmb606 时间:2014-7-22 08:23
学习中
作者:wongkakui 时间:2014-7-22 08:43
学习 , {7 U/ C0 V! ~
了
作者:余龙12 时间:2014-7-22 16:25
学习了
作者:xtw77wh 时间:2014-7-22 18:55
30MPa把活塞 杆压弯了，感觉还是选型偏小了吧
作者:treasure 时间:2014-7-22 21:34
xtw77wh 发表于 2014-7-22 18:55
0 h9 c* z/ X' x: ?/ _! w 30MPa把活塞 杆压弯了，感觉还是选型偏小了吧

/ L6 a( }9 ?0 ^& F / K) S% t, F* N+ L/ P1 i$ O% ~
纷繁复杂的表象后面都是一些基础的原理，是有规律计算推演的。感觉要建立再数理模型上才靠谱。
作者:simmexpo 时间:2014-7-23 09:09
结合实际，解决问题
作者:夏卫东 时间:2014-7-23 10:27
这个变形可能向上弯曲，也有可能向下弯曲。因为液压杆伸到最大值，相对来讲液压缸和液压杆的配合是在一个点上，因此液压杆是被扭弯的不是压弯的。建议增加液压缸的行程。 @Lixinwu @樵薪 @老鹰
作者:紫剑狂风 时间:2014-7-23 13:24
本帖最后由 紫剑狂风 于 2014-7-23 13:27 编辑 0 f, m2 y( g/ ~, i

; M3 c, `+ ]2 C杆径加粗了，油缸回收的拉力还够么？消灭了一个问题，不要又带来一个问题! * E( l2 [- R9 Z
作者:ljb978799 时间:2014-7-23 16:32
mark
, i) `5 [/ h7 u0 E, t
作者:夏卫东 时间:2014-7-23 18:18
由拉力转变成扭矩是因为活塞与液压缸抱死造成的@Lixinwu @老鹰 @樵薪
作者:夏卫东 时间:2014-7-23 18:19
以后有问题发邮件到372249523@qq。com@Lixinwu @老鹰
作者:gyq720 时间:2014-7-24 09:01
我们曾经发生油管破列，当时把另一机台上的钣金射穿。
8 Z+ K! s5 R7 N& ~* {! R1 o. d
作者:treasure 时间:2014-7-24 17:46
夏卫东 发表于 2014-7-23 10:27 % k Y2 F6 ^+ Y2 t: J. E" Z ^
这个变形可能向上弯曲，也有可能向下弯曲。因为液压杆伸到最大值，相对来讲液压缸和液压杆的配合是在一个点 ...

! c4 p, ~. U( A7 Y) [6 O$ E/ `( t在工程计算中液压油缸有成熟的计算方法。导向距离也是有行业标准的。不会是点对点挤压的。工况是大腔油压无法回去在过载时失稳。
- D3 F6 e1 I. O1 q: o) z: O
作者:treasure 时间:2014-7-24 17:50
本帖最后由 treasure 于 2014-7-24 17:54 编辑 7 Y( d/ \1 J/ ]* D% P9 [* l
紫剑狂风 发表于 2014-7-23 13:24 - `1 n8 c+ r1 L1 U
杆径加粗了，油缸回收的拉力还够么？消灭了一个问题，不要又带来一个问题!
" t0 M6 Z* S4 J! X+ X/ U2 K# [
不是拉力的问题，是压缩力，是压杆稳定性问题。大学的材料力学里面讲的很明白，用兰金公式。
, ^ J) R, v9 k; ]7 A4 P所以有解决问题先要设备能够自保，设定溢流压力。后验证力学特性进行补强。
作者:夏卫东 时间:2014-7-24 18:11
treasure 发表于 2014-7-24 17:46
/ J! g% f8 J9 g" F/ ]" H, s4 g在工程计算中液压油缸有成熟的计算方法。导向距离也是有行业标准的。不会是点对点挤压的。工况是大腔油压 ...
+ D+ K# b* i+ G- l& j$ }
也就是抱死扭弯的，建议加长液压缸，使大腔的油压有足够的时间反回不会出现过载抱死现象@Lixinwu @老鹰 @樵薪 ，以后有什么问题 372249523[url=]@qq.com[/url]
作者:Aubergine0372 时间:2014-7-24 20:24
我比较感兴趣楼主的Excel，所以昨天回家翻了翻书，找到一本旧书，是1974年，机械工业出版社出版的一本由日本工程师村冈虎雄著的书，《油缸》，其中的第三章（油缸的基本设计）第二节（活塞杆）的第三小节，活塞杆的纵向弯曲强度（第69页），讲到了楼主Excel中的计算内容，晚点我拍下来上传。因为此书较老，恐怕不好找，我手上其他书也没有找到此类内容，希望对大家有所帮助。
作者:Aubergine0372 时间:2014-7-24 20:30
标题:RE: 分析一起油缸弯曲的事故案例
treasure 发表于 2014-7-24 17:46
; G% S$ e( t: k; n9 l在工程计算中液压油缸有成熟的计算方法。导向距离也是有行业标准的。不会是点对点挤压的。工况是大腔油压 ...

! j* l7 Y) j- e( @9 ^您的意思应该是跟楼主一样的，安全阀/溢流阀这个点上？
作者:treasure 时间:2014-7-24 22:46
夏卫东 发表于 2014-7-24 18:11
8 b9 f1 M& |5 ^/ n: G 也就是抱死扭弯的，建议加长液压缸，使大腔的油压有足够的时间反回不会出现过载抱死现象@Lixinwu @老鹰 @ ...

$ T3 O; |& `( X& S6 n+ q" `( \油缸可以视为长度可变的二力杆，理想情况下可以简化为拉升或压缩两种工况。不存在扭力的说法。 0 |6 s P& t) h2 g* p& ]0 L A
此外油缸长度与工作范围有关，不可轻易变化。
作者:treasure 时间:2014-7-24 22:50
Aubergine0372 发表于 2014-7-24 20:24 $ ?% o: ~0 T, G6 \
我比较感兴趣楼主的Excel，所以昨天回家翻了翻书，找到一本旧书，是1974年，机械工业出版社出版的一本由日本 ...

0 J- v: S! I( v! L* s3 _机械工业出版社，化工出版社的机械设计手册上都有讲到油缸稳定性计算。
作者:夏卫东 时间:2014-7-24 23:23
我们来设定一个工作情况液压缸推动液压杆在零载荷的状态下推弯了该液压系统是老系统为依据计算设计过来的。作为一个老的液压系统液压元件因该都有计算工式，安全阀/溢流阀会沒有计算公式。活塞被包死这个计算公式今年才出的只有军工才知道。上述工况能说是液压杆被推弯的吗？不是扭弯的还有什么可能性。@Lixinwu @misumi@老鹰 @门童@樵薪 @刀X锋 @默笑沧海 @treasure
作者:treasure 时间:2014-7-25 07:58
夏卫东 发表于 2014-7-24 23:23 3 P+ [: o2 |7 m& q0 R9 R
我们来设定一个工作情况液压缸推动液压杆在零载荷的状态下推弯了该液压系统是老系统为依据计算设计过来的。 ...
y; r, \4 i4 g5 Z
真心不懂。颠覆了我的常识，数学模型讲一下。
( f4 F$ M% `) w5 ]2 @+ z
作者:夏卫东 时间:2014-7-25 08:18
真实的工作状况是液压在压活塞端面时随机产生了一对力偶，因此是扭弯的。@treasure
作者:misumi 时间:2014-7-25 11:04
夏卫东 发表于 2014-7-24 23:23 5 Q2 M) m7 V( A7 d) q
我们来设定一个工作情况液压缸推动液压杆在零载荷的状态下推弯了该液压系统是老系统为依据计算设计过来的。 ...

1 s1 _$ p( l$ a: B/ p # N8 D& i9 I! X. R3 D
您好，
! {4 ]9 R% ]. j3 o1 V8 N# ^经技术确认，因无相关气缸型号，相关图片，描述的话语不清晰，无法判断。方便的话请告之相关的气缸型号，图片。
谢谢 ！
作者:treasure 时间:2014-7-25 11:33
misumi 发表于 2014-7-25 11:04 ) T5 ?" a9 x1 ?) J, J" \( v3 S
您好， 4 X) e! n; @) ?& D4 h2 H. Q
经技术确认，因无相关气缸型号，相关图片，描述的话语不清晰，无法判断。方便的话请告之相关的 ...

$ l% |& ?& O) ~9 K是液压油缸。计算表格中有参数。 " x% P/ } R# P, ]0 a0 m4 o2 P
作者:紫剑狂风 时间:2014-7-25 14:11
本帖最后由 紫剑狂风 于 2014-7-25 14:21 编辑 6 Y n/ p% |+ v
treasure 发表于 2014-7-24 17:50 * c4 n' E& y7 I; o5 C* e, D
不是拉力的问题，是压缩力，是压杆稳定性问题。大学的材料力学里面讲的很明白，用兰金公式。
( A6 v2 V/ B' [; D( v7 ]所以有解决 ...

7 _8 M- ]' j/ K我的意思是车斗上提时是靠油缸往回收才能提起的，油缸要是缸径不变，杆径变粗，则这个回收力就要变小了，斗里重物最大时需要多大的力需要重新计算然后确定油缸的缸杆径； 8 S: [& v0 }, j+ w/ G
还有我认为这个杆被压弯是由于支腿没有用上力，而把整个车的重量都压到斗上了，产生的力才把杆压弯了的，所以还是要加强车辆操作的要求。 6 L% T8 x) o% f6 T% t5 Q6 O0 O; f
不过既然已经发现问题加强杆的强度肯定是有必要的，还有就是溢流阀也是有必要的。 0 P$ {* G+ ~; _+ ?# N
作者:treasure 时间:2014-7-25 14:41
本帖最后由 treasure 于 2014-7-25 14:42 编辑 7 v( h3 H2 q0 z8 G' k% P3 _" C2 p& m' H
紫剑狂风 发表于 2014-7-25 14:11 7 f: f3 `0 o9 A0 K( @
我的意思是车斗上提时是靠油缸往回收才能提起的，油缸要是缸径不变，杆径变粗，则这个回收力就要变小了， ...

' b% C& w7 M: C5 @. S7 W4 `大侠很专业，能够看出施工工况。对问题也考虑周全。通过工况可知主要做功靠该油缸大腔液压推力实现挖掘。返程不是挖掘硬物受力相对小很多。大腔直径63有杆腔活塞加大到45，面积接近一半。即同等压力下回程最大输出力有挖掘的一半，够了。另外有杆腔容积减小，回程速度提高也是好事。
- Q: Y8 k5 F% j5 l% Q5 O+ M! K
作者:lingpeng654123 时间:2014-7-26 08:10
好案例，感谢楼主分享。
作者:晨光~! 时间:2014-7-27 15:59
设计问题。如果液压缸的活塞杆强度够的话，溢流阀在干啥？休息吗，
作者:lxianch 时间:2014-7-28 15:22
这种例子，结合实际，解决问题，值得学习！
作者:火神云色 时间:2014-7-28 17:33
作者:treasure 时间:2014-7-28 20:46
晨光~! 发表于 2014-7-27 15:59 . \6 R" N$ U" I
设计问题。如果液压缸的活塞杆强度够的话，溢流阀在干啥？休息吗，

/ h$ `1 V2 |$ P溢流阀是系统的保护神，要是超过预期将实现自动保护功能，如果没有那么油缸足够强那么就会从系统另外一个最弱的地方崩溃比如从接头处出问题，或者软管爆掉。 : a( {# W2 Z. H( x/ B
通过计算我们发现油缸更改前其他系统配件是安全的，是油缸稳定性超过了极限。通过设定21兆帕的压力后重新复核油缸的稳定性如果稳定性够就无需加强，事实上稳定性不够。我们如果只是通过限制载荷溢流，没有计算油缸的稳定性那么这次改进就是没有彻底，留下了隐患，这是大家都不愿意看到的。
9 K1 S3 l" D3 r+ I所以系统的考虑问题、采用一定的方法来计算可以把问题消灭于无形。当然能够将疾病消灭于未发作之前的医生不一定是大家认可的好医生，大家且算且珍惜。
, ~& Q2 r7 n. [1 Z8 i7 }
作者:Aubergine0372 时间: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 时间:2014-7-29 11:47
Aubergine0372 发表于 2014-7-28 21:14

9 \7 F6 h$ S) M+ @! m* d需要这种有依据的治学精神。凡事将方法，讲数理才能不断验证和提升。很多大侠专业也非常精深，但是一旦用''我想''有可能谬以千里了。 # H# p) y/ v% V9 C0 x" }, \( |
作者:碎玉染流年 时间:2014-8-2 10:12
顶一个 1 t0 _8 q, A. V
作者:xuangu 时间:2014-8-10 22:25
经验值得分享
作者:xuangu 时间:2014-8-10 22:26
不错的案例，值得学习
作者:偶然fdj218 时间:2014-8-13 15:01
很不错的案例值得学习
作者:偶尔来来d 时间:2014-8-15 13:19
学习学习，现在也开始做油压了
作者:下雨了zmy 时间:2014-9-25 17:24
玩机械的理论计算分析很重要 也是一个产品的门面
作者:yu01 时间:2014-9-26 19:55
冷水黄金 发表于 2014-7-20 09:22
7 c n6 ^$ h/ B7 u7 x0 A# F学习。
0 H% [* `1 |$ ] e) ^1 z! S - H2 \1 ] v. [, R
我看你计算失稳只计算了杆子长度引起的失稳，没有考虑到活塞与油缸配合公差、两铰链与活塞杆直线 ...
% L' E. C) ~. \8 ?
是啊，说不定是自锁了呢。
作者:陶然诗社 时间:2014-9-28 15:12
顶一个
作者:jpp181 时间:2014-10-14 14:22
学习学习
作者:zenohuang 时间:2014-12-20 21:22
好例子，值得看！
作者:lochui28 时间:2014-12-24 15:32
经典案例 学习
作者:天达国际 时间:2015-1-13 18:29
厉害，必威APP精装版下载高人多啊，学习
作者:hlll00 时间:2015-2-3 12:06
国产多路阀都有过载阀的。
作者:绿罗 时间:2015-3-9 15:50
treasure 发表于 2014-7-29 11:47
- _; C8 f2 w1 d3 k6 U6 g. a0 F需要这种有依据的治学精神。凡事将方法，讲数理才能不断验证和提升。很多大侠专业也非常精深，但是一旦用 ...

- Q( |4 b, n- _; b; Z严重同意。。。
4 X; }/ J+ |8 a! L7 \4 H
3 Y5 G' `0 N2 L
作者:白完 时间:2015-3-10 10:04
学习
作者:tiantiand 时间:2015-3-10 21:39
没看懂
作者:江苏阿虎wyh 时间:2015-3-20 10:16
第一次听说这样的案例，谢谢楼主的分享！涨了一些知识！
作者:于阿树 时间:2015-6-9 21:37
顶起，学习
作者:番茄唐龙 时间:2015-6-10 14:50
Aubergine0372 发表于 2014-7-28 21:14

9 E0 _: I# r9 G4 H7 O! e这本书俺也有一本，鬼子写的书还是不错的！
作者:441873007 时间:2015-6-10 15:39
学习了
作者:齐东野wh 时间:2015-6-12 06:14
很好，有实例，有解决方法，学习了
作者:风雨wz 时间:2016-3-15 17:22
受教了
作者:茶叶_蛋 时间:2016-3-25 17:53
涨姿势了
作者:yanqi0001 时间:2016-6-12 17:54
有理，望多谢此类贴
作者:意定99 时间:2016-6-22 12:19
很好的案例，很受用
作者:伊玛目 时间:2016-8-2 21:45
这也可以
作者:中国外交部主任 时间:2016-8-13 17:19
本帖最后由 中国外交部主任 于 2016-8-13 17:25 编辑 ' L1 k+ v* h( o/ p

' L3 ]4 U9 D. u+ n; e% c感觉是结构设计也有些问题；力偶太小，几乎平行。
作者:★叶→秋★ 时间:2016-8-14 12:20
冷水黄金 发表于 2014-7-20 09:22
( O+ |2 x4 ? x3 |) U3 R3 s学习。 + | a0 |0 `0 L. ]5 L8 z
; D1 a) ^$ g0 X& o
我看你计算失稳只计算了杆子长度引起的失稳，没有考虑到活塞与油缸配合公差、两铰链与活塞杆直线 ...
, P* u: B( F3 n* U
如果考虑这些该怎么计算？在公式里加修正系数么？
作者:mizhou459 时间:2016-8-15 14:53
很好的案例，欢迎继续！
作者:杨雨tudou 时间:2016-9-7 14:44
看了也学习了，并用公式计算了下。希望楼主以后多发点案例让我们学习下
作者:12312348 时间:2018-9-27 14:33
不加安全阀的液压系统能稳定啊
4 L1 Q% c$ Y% |' w9 F% P " Y0 \2 P' N4 S1 I* c




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