KP125MN熱模鍛壓機機架電測試驗分析

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，根據生產工藝的要求，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批量大，產品精度高的車間。

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，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靜態應變測試系統。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：K=2.18。

在測試中應變片的粘貼劑選用北京化工廠生產的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。應變儀讀數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，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）根據測試得到的應力，可計算出機架壓應力。

3）測點布置

根據工藝要求，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

應力實測數據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生了壓縮變形，其壓應力從表一和表二即所測數據和機架測試數據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還是很高的。

根據常溫狀態下的測點應變讀數，應變實測數據見下表1：

表1

表2 機架測試數據計算及整理

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.