曹志遠 季 雪 程幸葉 牛廣斌

(天津重型裝備工程研究有限公司，天津300457)

套筒是大型鋼錠自由鍛造時不可缺少的鍛造附具，其與鋼錠的鉗口配合在天車配備的翻鋼機的帶動下來實現(xiàn)鋼錠的移動和旋轉(zhuǎn)。隨著工業(yè)的發(fā)展和鍛壓水平的提高，水壓機鍛造鋼錠的最大噸位也由200 t級向更大噸位邁進，即使新型水壓機配備了大型操作機也不能完全替代套筒這種傳統(tǒng)的鍛造附具，所以有必要設(shè)計更大噸位級的套筒。

1 按照懸臂梁假設(shè)推導(dǎo)公式

鋼錠尺寸示意圖見圖1，錠身重量與重心的計算公式如下：

假設(shè)鋼錠鉗口與翻鋼機套筒緊密接觸，可認為鋼錠是一個懸臂梁，如圖2所示。

外載荷：M=Gh2，Q=G

(1)彎曲正應(yīng)力

最大彎曲正應(yīng)力：

圖1

圖2

位置y的彎曲正應(yīng)力：

(2)彎曲剪應(yīng)力

最大彎曲剪應(yīng)力：

位置y的彎曲剪應(yīng)力：

(3)兩種強度考慮

彎曲強度條件：σmax≤σs=9.69 MPa，

剪切強度條件：τmax≤τ(s)=5.59 MPa

(4)Mises屈服準則

σx=σ，τxy=τ，σy=σz=τyz=τzx=0

F(y)=σ(y)2+3τ(y)2

F(y)是一個開口朝上的拋物線，其最大值位于兩端，即y=0，和y=R

記錄兩種診斷方式的檢查結(jié)果，并與最終手術(shù)治療結(jié)果進行對比，統(tǒng)計兩種方式的誤診、漏診人數(shù)，以此計算各診斷方式的診斷準確率；記錄兩種診斷方式檢查得出的突出征象，并與最終手術(shù)治療結(jié)果進行對比，統(tǒng)計具體病因診斷的準確率。

這個結(jié)果與前面的結(jié)論一致。為了有更大的保險系數(shù)，我們假設(shè)τs=σs/2，判斷準則為：

2 按照杠桿式假設(shè)推導(dǎo)公式

假設(shè)考慮鋼錠鉗口直徑略小于套筒直徑，則二者接觸成為杠桿式，見圖3。在A、B二處為線接觸，B處平衡力矩為F1，這時支點A處承受的集中力為F，則有：

圖3

應(yīng)用剪應(yīng)力強度理論，按此計算最小鉗口直徑R2：

顯然這個數(shù)值大于彎曲正應(yīng)力強度理論計算出的數(shù)值。

這種杠桿式推導(dǎo)公式更接近于生產(chǎn)實際，且增大l有利于減小鉗口直徑R2的尺寸。

3 結(jié)論

(1)鉗口與套筒緊密接觸，彎曲正應(yīng)力引起的抗拉破壞最大，鉗口設(shè)計的最小直徑應(yīng)以此為準；

(2)鉗口與套筒非緊密接觸，鋼錠鉗口直徑略小于套筒直徑，剪切應(yīng)力引起的破壞最大，鉗口設(shè)計的最小直徑應(yīng)以此為準，同時可以考慮增大鉗口長度可適當(dāng)彌補鉗口直徑小的不足。

(3)套筒直徑應(yīng)以鉗口與套筒非緊密接觸方式的計算方法為準，非緊密接觸更接近生產(chǎn)實際。