目前,国家对水利、水电、桥梁等基础设施投资力度很大,在其施工、文修和改造过程中,大扭矩紧固件的拆装作业必不可少同时又十分的艰巨;同样,一些大型的机械设备如锅炉等的年度检修中,也会遇到类似的情况。而螺纹连接质量将会直接影响工程质量与设备的正常运行。 大功率液压扭矩扳手可以用于拆装螺栓、螺母,能比较准确地控制拧紧扭矩,广泛用于冶金、机械、电力、化工、铁路、造船、桥梁、锅炉等行业的重要螺栓联接的安装及拆卸文修,能方便、快捷地完成拆装螺栓任务,同时,大功率液压扭矩扳手能够通过液压系统的压力表比较精确、可靠的控制螺栓的预紧力矩,保证所需要的扭矩值,提高螺纹联接的刚度,降低螺栓疲劳断裂的危险性;能够保证广泛采用螺栓联接的可靠性,以利减轻重量和节约空间;适用范围广、适应性强,可用于螺栓及内角螺钉的预紧,且操作简单,使用方便,经济安全。 液压扭矩扳手的输出扭矩的精度与人工方法相比有了很大的提高,但是在某些要求较高的场合下,精度仍然无法满足要求,需要进一步的提高,同时液压扭矩扳手的工作效率也较低,无法满足工程的需求。因而把液压扭矩扳手作为研究课题具有重要的意义。
1.1.3 研究内容
本研究对液压扭矩扳手的工作原理进行了深入的研究和探讨,并对液压扭矩扳手的发展历史作了简单的描述,同时对现有液压扭矩扳手在实际应用中存在的问题进行了分析,对现有的设计方法进行了分析和探讨,并针对现有的设计方法存在的问题,在液压扭矩扳手的设计中引入了目前先进的设计理论-机械优化设计理论,建立了优化设计的数学模型,并用 C 语言进行了优化程序设计。 为了使机构设计过程更加直观和方便,本论文利用 VC++语言建立了优化设计的参数化的数据输入输出界面,给出了液压扳手执行机构的机构优化设计系统,解决了因没有标准的设计方法,每设计一种类型的液压扭矩扳手都必须进行大量计算的问题,第一次提出了一种自动化优化设计方法,并且给出了具体的优化实例。 本论文还对现有的液压扭矩表的工作原理进行了分析和研究,找出了问题存在的根源,并针对问题,提出了自己的改进方案,并且针对对精度有较高要求的使用场合,给出了液压扭矩扳手的数字扭矩表的设计方案,以满足高精度、高工作效率的要求。
1.2 技术路线
由液压扳手的工作原理我们知道,液压扳手的执行机构实际上是一个摆动油 缸机构,是一种包括液压缸在内的四杆机构。由于本机构一般对机构的位置都有比较严格的要求,同时机构本身还有力学上的要求。因此,设计一个同时满足这些要求的摆动油缸机构并非易事。采用作图法[14]要作多次修正才能得到基本满足要求的方案。为了提高设计效率和精度,本研究将采用适合借助计算机进行数值计算的解析方法,建立数学模型,编制一定的程序对执行机构进行优化计算,得到符合设计要求的设计结果,在此基础上给出了液压扭矩扳手的改进方案。其具体的技术路线如下:第一步,首先对液压扭矩扳手的工作原理进行分析,找出现有液压扳手存在的问题和缺陷,提出机构精度的评价指标,然后对机构进行设计计算,初步确定机构的结构尺寸。第二步,引入现代优化设计理论,建立优化数学模型,对液压扳手执行机构进行优化设计,编制优化设计计算程序,给出参数化设计界面,进行实例计算。第三步,对液压扭矩表的工作原理进行深入分析,给出机械式液压扭矩表的改进方案,提出数字式液压扭矩的设计方案。其设计流程如图 1.4.1 所示。 液压扭矩扳手优化设计和改进方案(2):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_35667.html