陶瓷壓機機械結(jié)構(gòu)剛性對能耗影響的研究

羅祖高

摘 要：目前節(jié)能、降耗已成為整個社會的共識，也是近年來的各行業(yè)的一種發(fā)展趨勢。本文通過對陶瓷壓機機械結(jié)構(gòu)在工作過程中由于形變而產(chǎn)生的能耗進行研究計算，從而為陶瓷壓機后續(xù)的結(jié)節(jié)能降耗研究提供指導(dǎo)方向。

關(guān)鍵詞：陶瓷壓機；機械結(jié)構(gòu)；剛性；能耗

1 引言

陶瓷壓機在國內(nèi)三十多年的發(fā)展，其自動化、功能性、穩(wěn)定性方面的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。但隨著社會的進步，人們對節(jié)能、降耗的要求也日益重視。陶瓷壓機作為瓷磚生產(chǎn)線上重要的關(guān)鍵設(shè)備，同時又是一個能耗大戶，如何通過技術(shù)的改進降低設(shè)備運行能耗，已是陶瓷壓機生產(chǎn)廠家不得不面對的實際問題。要想達到降低能耗的目的必然需要清楚設(shè)備的能耗組成、產(chǎn)生方式等。本文就是通過對其中的陶瓷壓機的機械結(jié)構(gòu)對設(shè)備運行能耗影響這一個組成部分進行詳細研究計算。

2 研究計算思路

陶瓷壓機在工作過程中的能量消耗主要由以下三大部分組成：

（1）把陶瓷粉料壓制成磚坯所需的有效能量；

（2）液壓系統(tǒng)在工作過程中的能量損耗（如油液壓縮、高速流動、管路損耗等等）；

（3）機械結(jié)構(gòu)存在變形導(dǎo)致設(shè)備在工作過程中一部分能量轉(zhuǎn)化成勢能（如主機框架的變形、油缸膨脹變形等）。

在這三個組成部分中。磚坯的成型所需能量是可以很簡便的在工作現(xiàn)場測試出來的（測試方法是：先測量出正常生產(chǎn)時的總功W總，然后用鋼板代替粉料按正常生產(chǎn)的壓制工藝進行連續(xù)壓制并測量出此時設(shè)備所做的功W0，那么兩值之差即為磚坯成型所需的功W磚=W總-W0）。而液壓系統(tǒng)的能量損耗涉及系統(tǒng)液壓原理、程序控制、各邏輯控制閥的布局及各閥的現(xiàn)場調(diào)整狀態(tài)等各方面因素，較為復(fù)雜，本文不做詳細計算。本文主要對壓機機械結(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換方面通過仿真模擬及測試驗證等手段進行研究計算。

作為整個壓機機械結(jié)構(gòu)來說，施加在其上的外力就是液壓油作用在主油缸內(nèi)的力，并且整個結(jié)構(gòu)的變形都是在材料的彈性形變范圍內(nèi)（即結(jié)構(gòu)的力—變形關(guān)系是完全線性的關(guān)系），所以在整個液壓力轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)勢能中包括兩項：