張巧梅

四川德陽二重設計研究院，四川德陽 618000

KP125MN熱模鍛壓力機是我集團公司為用戶設計制造的大型鍛壓設備，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，同時也為了滿足設計人員和用戶要求進行了本次測試。熱模鍛壓力機是眾多壓機中的一種，此種設備適合于生產(chǎn)批量大，產(chǎn)品精度高的車間。

1 測試內容

此次測試通過加熱四根拉桿即預緊螺栓后, 機身在預緊力的作用下由于壓應力的作用而產(chǎn)生了壓縮變形,變形量的大小用壓應力來表示，此時機架的壓應力大小是保證主體設備正常運行的關鍵參數(shù)，為此必須要通過檢測手段獲得該壓應力。本次測試主要采用靜態(tài)電阻應變測試技術方法，測試機架的安全性能。

2 測試方法

1）測量設備及元器件

該測試是將應變片的變化值通過測試軟件記錄并計算出應變應力值。

測量設備主要為江蘇東華測試技術有限公司制造的DH3815靜態(tài)應變測試系統(tǒng)。機架應變測量元件為中原電測儀器廠制造的應變片 BB120-5AB。該型號應變片電阻值 120Ω，靈敏系數(shù)：K=2.18。

在測試中應變片的粘貼劑選用北京化工廠生產(chǎn)的H-1型502膠作為粘膠，按照應變片傳感器的標準工藝要求進行布置。

2）計算公式

本次機架應力為二向應力狀態(tài)。應變儀讀數(shù)和測試應變的換算如下：

其中：ε為測試應變，εi為應變儀讀數(shù)，μ為材料泊松比。

E為彈性模量（ E≈ 2.1× 105MPa ）， 式中 ：F0壓應力 ，σ為應力，φ為主應變方向，σ1為軸向主應力，σ2為橫向主應力，為機架內外側縱向應力的投影，A為橫截面積（A前=5113.47cm2，A后=4855.43cm2）根據(jù)測試得到的應力，可計算出機架壓應力。

3）測點布置

根據(jù)工藝要求，測試部位在四個機架上每個機架上分內外布二點，每測點貼橫向，縱向各一片，應力測點是在四個機架中部距二次灌漿面4300mm處布置應變片接至靜態(tài)應變儀。如下圖所示：機架測點布置圖。

3 測試結果及分析

應力實測數(shù)據(jù)及計算結果見下面的兩個表。該設備為三梁四柱式結構，此次測試是通過加熱預緊螺栓后，機架在預緊力的作用下產(chǎn)生了壓縮變形，其壓應力從表一和表二即所測數(shù)據(jù)和機架測試數(shù)據(jù)計算及整理表中我們可以看出，1號機架承受最大應力為5523噸，但也未超過設計要求的10%，設計要求允許正負±10%的誤差。2號機架、3號機架、4號機架的預緊力基本上達到了設計要求。由此可知，機身強度的安全系數(shù)還是很高的。

根據(jù)常溫狀態(tài)下的測點應變讀數(shù)，應變實測數(shù)據(jù)見下表1：

表1

表2 機架測試數(shù)據(jù)計算及整理

4 結論

實測結果表明：熱模鍛壓力機工作時，上橫梁與曲軸平行方向承受壓應力，垂直曲軸方向承受拉應力，設計時應予以考慮以便更進一步提高壓機的整機性能，安全性，更好地適應鍛件精度高、承受的偏載能力強的要求。

[1]吳宗岱，陶寶祺主編.應變電測試原理及技術.

[2]邵明亮，李文望主編.機械工程測試技術.

[3]劉鴻文主編.材料力學.