
圖2
1 、液壓扭矩扳手優(yōu)化方法,基礎(chǔ)條件及實(shí)驗(yàn)方法的探討
液壓扭矩扳手由于在施工的過(guò)程中常用于狹小空間及運(yùn)輸十分不便利的位置,因而扳手的體積和重量是一個(gè)最為重要的指標(biāo)。為了縮小部件的尺寸,采用高強(qiáng)度合金材料及熱處理是常見(jiàn)的方法。同時(shí)采用有限元分析(finite element analysis)優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到減小部件的尺寸和重量,也是十分重要的一環(huán)。本文將從這兩個(gè)方面對(duì)液壓扭矩扳手尺寸優(yōu)化進(jìn)行分析。同時(shí),如何取得高質(zhì)量的產(chǎn)品,本文從基礎(chǔ)的制造條件,實(shí)驗(yàn)方法也進(jìn)行了一些闡述。
1.1、 高強(qiáng)度合金材料及熱處理的方法
對(duì)于采用高強(qiáng)度合金材料及熱處理的方法來(lái)達(dá)到減小部件的尺寸和重量的目的。由于目前全球貿(mào)易的廣泛化,尋找到高強(qiáng)度材料的難度并非很大,然而由于為了進(jìn)一部的提高強(qiáng)度,還必須采取熱處理及表面處理,對(duì)于希望部件強(qiáng)度達(dá)到1000MPa以上并且穩(wěn)定 ,并且對(duì)于材質(zhì)強(qiáng)度的均勻性也要求極高(主要是由于液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部零件的不規(guī)則所影響),目前企業(yè)還很難對(duì)于液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部零件的強(qiáng)度達(dá)到1000MPa以上。因此在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),需要投入較多的人力與資金,在材質(zhì)與熱處理的方面多加以摸索和實(shí)驗(yàn)。
1.2、 有限元分析(finite element analysis)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
基于有限元分析而采取的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法主要是采用離散化理論計(jì)算來(lái)反復(fù)修正設(shè)計(jì),以達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要計(jì)算原理為:
在離散后采取h-elements(進(jìn)一步細(xì)分網(wǎng)格)及p-element(提高計(jì)算階數(shù))來(lái)達(dá)到計(jì)算收斂。圖3為液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部棘爪的FEA力學(xué)計(jì)算,可見(jiàn)局部應(yīng)力已經(jīng)超過(guò)1000MPa。 由于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展,由于網(wǎng)格的細(xì)化而造成的計(jì)算量巨大已經(jīng)不是一個(gè)問(wèn)題。從這一方面來(lái)講,對(duì)于計(jì)算的精度沒(méi)有瓶頸問(wèn)題。但是由于液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部零件較為復(fù)雜,且邊界條件難以給定,接觸面條件也難以模擬與給定,因而計(jì)算只能作為設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的參考,不能完全依賴(lài),應(yīng)該在多個(gè)邊界條件的模型中摸索與分析結(jié)果,逐步找到可信賴(lài)的數(shù)據(jù),并且與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果加以對(duì)比。

圖3
1.3、 基礎(chǔ)條件
由于液壓扭矩扳手涉及到高強(qiáng)度材料及高液壓壓力(目前液壓扳手的主流壓力為70MPa)兩方面的要求,因而在一些基礎(chǔ)條件的要求上整體來(lái)說(shuō)還是十分高。同時(shí)對(duì)于高強(qiáng)度材料,高壓液壓密封圈,高壓接頭等相關(guān)基礎(chǔ)物料的要求也很高。
1.4、 實(shí)驗(yàn)方法
國(guó)際上目前還沒(méi)有關(guān)于液壓扭矩扳手的產(chǎn)品及實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)(功能實(shí)驗(yàn),壽命實(shí)驗(yàn),可靠性實(shí)驗(yàn)等)是確定產(chǎn)品質(zhì)量的基本要求,也是產(chǎn)品推向市場(chǎng)前的基本要求,雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的液壓扭矩扳手的產(chǎn)品及實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。我們?nèi)稳豢梢詮臉?biāo)準(zhǔn)中(例如AMSI B30.1,ANSI B107等)尋找相關(guān)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)制定企業(yè)的關(guān)于該產(chǎn)品的一些標(biāo)準(zhǔn)。這一環(huán)節(jié)的也是一個(gè)企業(yè)的研發(fā)能力的關(guān)鍵點(diǎn),產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性的前提保證。
2、 結(jié)論與展望
本文對(duì)液壓扭矩扳手的最優(yōu)化方法提出探討,通過(guò)本文所涉及的兩個(gè)方面(材料,FEA)相關(guān)的探討,初步分析如何使液壓扭矩扳手最重要的指標(biāo)尺寸及重量達(dá)到理想的效果。對(duì)于國(guó)際上目前最先進(jìn)的液壓扭矩扳手給予追蹤與分析。
3、我們的優(yōu)勢(shì)
JHYPS公司有各類(lèi)各型液壓扭矩扳手,品種規(guī)格齊全,有無(wú)與能比的性?xún)r(jià)比。歡迎咨詢(xún)、選購(gòu)。
JHYPS工程技術(shù)人員目前通過(guò)三維立體建模和有限元分析(finite element analysis)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,選用高強(qiáng)度航空鋁鈦合金材料、超高壓快速接頭、超高壓密封圈等,采用獨(dú)特的熱處理技術(shù)和精湛的制造、裝配工藝,生產(chǎn)出的液壓扭矩扳手無(wú)論在產(chǎn)品質(zhì)量、使用性能和外觀上,均已達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品一流水平。我們擁有完善的售后服務(wù)和產(chǎn)品培訓(xùn)體系,可免費(fèi)代客戶(hù)選型和技術(shù)培訓(xùn)及免費(fèi)為客戶(hù)設(shè)計(jì)特殊用途的產(chǎn)品.
4、JHYPS(勁博世)公司的液壓扳手、液壓拉伸器、電動(dòng)液壓泵等產(chǎn)品在金風(fēng)科技、中廣核、京能集團(tuán)、華電集團(tuán)、山東長(zhǎng)星風(fēng)電集團(tuán)等風(fēng)電場(chǎng)的安裝、使用、維護(hù)工作中,都發(fā)揮了重要作用。