冲击气缸的设计与应用

文章介绍冲击气缸的结构特点、工作原理、技术参数及应用场合等 ,并对使用过程中存在的问题进行了探讨。

冲击气缸的数学建模与动态仿真

以冲击气缸为研究对象,运用变质量气体热力学理论建立了该气缸工作过程的数学模型;在该模型基础上,利用四阶定步长龙格-库塔算法求解方程,得到了冲击气缸内冲击活塞速度、位移以及各腔室压力随时间的变化曲线,并对曲线的变化趋势进行了理论分析。通过仿真计算还可以得出冲击气缸的运动特性,以选取最佳行程获得最大冲击功。

活塞速度和压差对冲击气缸间隙密封性能的影响

利用FLUENT软件建立冲击气缸往复运动间隙密封的模型并结合实验测试系统对其密封性能进行研究。为控制和减小往复运动中间隙密封的泄漏量,分析活塞往复运动速度、间隙进出口压差对其的影响。结果表明,当密封间隙宽度不变时,冲击气缸往复运动间隙密封的泄漏量随入口压力增大线性增大,并且压差与泄漏量的变化率不受活塞速度变化的影响;当密封间隙宽度不变时,在相同的入口压力下,泄漏量随着活塞速度的增大线性增大;冲击气缸的操作压力变化范围小导致其对泄漏量的直接影响不大,但是不能忽略压力变化通过对速度的影响而引起泄漏量的增大。

间隙宽度对冲击气缸间隙密封性能的影响

对冲击气缸间隙密封的理论分析表明,当冲击气缸的结构尺寸确定时,影响泄漏量的最主要因素为间隙宽度和密封间隙进出口压差。利用FLUENT软件建立机械振打系统冲击气缸间隙密封模型,分析冲击气缸密封间隙进出口压差和间隙宽度对间隙密封泄漏量的影响。结果表明,当缸筒静止时,冲击气缸入口操作压力从0.3 MPa变化到0.5 MPa时对其泄漏量影响不显著,实际工业应用中可以忽略;间隙密封的密封性能主要受间隙宽度控制,其泄漏量随着间隙宽度的增大而增大,但在间隙宽度小于0.03 mm时泄漏量随间隙宽度增加的变化较小,因此冲击气缸的活塞与缸筒之间的间隙密封的间隙宽度应控制在0.03 mm以下。

高速冲击气缸的性能试验研究

为获得高速冲击气缸的活塞速度与气缸工作压力的关系,开发了一套高度自动化的基于虚拟仪器的气缸性能试验系统。简单介绍了高速冲击气缸的工作原理,详细讨论了性能试验方案和系统结构,结合工作流程给出了硬件与软件的设计方法,并对试验结果进行了对比分析。试验结果表明,试验清晰准确地描述出气缸的动态性能曲线。

微型冲击气缸在钢板打字上的应用

本文介绍一种用于多针式打印头上的微型冲击气缸及其气动控制回路 ,可满足在快节奏连续生产的中厚板上打字的需要。

双向冲击气缸内嵌三位五通换向阀动态特性的研究

针对内嵌换向阀的单向冲击气缸在气化炉振打系统使用过程中出现的回程慢问题,提出双向冲击气缸以及内嵌换向阀的改进方法,使用AMESim软件对换向阀进行了仿真分析,通过其动态特性能够确定双向冲击气缸的最佳工作压力以优化整体性能,并为内嵌换向阀的冲击气缸优化提供依据。结果表明,在0.2~0.35 MPa工作压力范围内,阀芯的换向时间不变,压力越大,阀芯的驱动时间越短;随气源压力增大,焓流量、质量流量逐渐增大且持续时间越长;因此,宜使用0.3~0.35 MPa的压力来提高气缸内换向阀的性能。

冲击气缸结构设计参数对冲击性能的影响研究

在研究冲击气缸原理的基础上,运用牛顿第二定律和绝热条件下理想气体状态方程建立冲击气缸工作过程的数学模型,利用积分法对数学模型进行求解,得到了冲击气缸设计参数与冲击性能之间的关系,为冲击气缸的优化设计提供了理论依据。

压紧活塞式冲击气缸

压紧活塞式冲击气缸是近几年国外出现的一种新型气动执行器,气缸内部有一个压紧工件用的压紧活塞和一个施加打击力的打击柱塞,工作时,压紧活塞前移先将工作压住,然后打击柱塞以很高的速度和能量向前打击冲头进行加工,迫使工件产生瞬时变形,从而达到所要求的加工目的,此种冲装方法在国内处于领先地位。冲击气缸是一种新型的气动执行元件,分普通型和快排型,它的全过程可分成5个阶段:复位段、储能段、冲击段、弹跳段和耗能段。它把压缩空气的能量转化成活塞高速运动(最大速度每秒可达十几米)的能量。利用这个能量去作功,可完成下料、冲孔、铆接、镦粗、压套、拆件、压盖、打钉。

平底机气动系统中冲击气缸的应用

本文结合平底机技术要求，提出了在普通型冲击气缸控制回路中加顺序阀及他控快排阀的设计方案，这样既可根据生产实际需要调节冲击气缸储能腔的充气压力，以控制冲击能量的大小，又可提高冲击效率。

压紧活塞式冲击气缸

【正】 压紧活塞式冲击气缸是近几年国外出现的一种新型气动执行器,气缸内部有一个压紧工件用的压紧活塞和一个施加打击力的打击柱塞,工作时,压紧活塞前移先将工作压住,然后打击柱塞以很高的速度和能量向前打击冲头进行加工,迫使工件产生瞬时变形,从而达到所要求的加工目的。

气缸冲击动力学建模与仿真分析

将气缸在行程末端的冲击问题看成一个由细长活塞杆、质量负载、活塞以及端盖组成的振动系统。首先应用弹性体的一维波动方程建立细长活塞杆纵向振动变形的数学模型,用模态叠加方法解析了冲击力、接触位移以及接触时间。然后利用非线性有限元软件LS-DYNA对气缸冲击过程进行数值仿真计算分析,详细研究了当驱动负载质量以及活塞初始冲击速度不同时,活塞冲击接触面接触合力和接触作用时间的变化情况。对比分析了理论解析解与LS-DYNA数值解,验证了解析解的准确性,得出了冲击力分别随速度和负载的变化规律;进一步对冲击振动响应进行了频率分析,并研究了气缸冲击力的变化原因。研究结果为气缸的设计和使用提供了理论和实际参考。

浅谈冲印标识系统冲击气缸的设计

当前,随着各行各业的快速发展以及经济全球化的进一步加剧,产品质量问题成为企业生存和发展的根本。其质量的好坏,直接影响着企业的市场竞争能力及发展前景。由于用户对产品质量的关注,要求企业所生产的产品信息具有可追溯性,冲印标识系统应运而生,并被广泛应用于制造业、建筑、汽车、轮船等各种重要领域。

柴油机气缸爆炸冲击引起的船体振动和水下噪声的有限元／边界元分析

关于柴油机的振动从基座到船体结构传递预测已经展开大量的研究，尤其是应该了解气缸爆炸在柴油机激励引起的船体振动以及水下辐射噪声中的重要性。在模拟柴油机激励引起的船体振动响应采和了有限元法，通过多自由度隔振分析，考察机架横向支撑刚度在振动传递中的作用。为计算船体水下辐射噪声，基于有限元解出船体振动速度响应，提供船体边界元模型的分析。结果表明：1）气缸爆炸引起的作用在柴油机机架上的激励，会比活塞往复运动产生激励引起更大的船体振动响应和水下辐射噪声级；2）机架支撑刚度在柴油机振动传递到船体过程中起着重要的作用，尤其是当频率升高时其作用更为显著；3）忽略气缸爆炸激励部分在某些情况下会导致对船体振动的过高估计。

新型冲击机床

目前国内、外研制成功很多形式的气动压力机(冲击机床)如:①MC型仿英(玛通公司生产)冲击气缸。②DMC型仿日(戴马克株式会社生产)高能冲床。③本文所述的新型冲击机床。 一、最合理的冲击气缸结构 70年代MC型冲击气缸的结构缺点是庞大的贮能气缸,使气动机床装置太长(或太高),费料费工,成本高。80年代DMC型冲击压力机的结构缺点是有一个精度较高的空心预压活塞。

模拟爆炸震动的冲击试验机简介

介绍了冲击试验机模拟爆炸震动的原理、装置的组成、达到的技术指标及主体部件的结构等 。

气动钉枪的数学建模与仿真研究

为研究气动钉枪内部动态特性,运用变质量气体热力学理论建立了气动钉枪工作过程的数学模型,模型以气缸壁及枪体所围成的容积作为控制容积,应用了热力学第一定律和牛顿第二运动定律.在该模型基础上,分析了气动钉枪内部参数的相互作用,建立了动态特性微分方程组.利用四阶定步长龙格-库塔方法求解方程,得出了气动钉枪内部各腔室压力以及冲击活塞速度、位移随时间的变化情况,并对曲线的变化趋势进行了理论分析.仿真结果表明,气动钉枪活塞的冲击运动具有一个速度峰值,通过仿真计算可以设计出合理的结构,以获得最大冲击功.

用于锻造工艺课程实验的气锤的研制

基于冲击气缸研制了用于锻造工艺课程实验的气锤。依据铅试样镦粗变形功和冲击气缸的最大冲击功,选择了冲击气缸的缸筒内径和活塞行程。根据冲击气缸的工作原理,设计了冲击气缸的控制电路,选用了电器元件和气路控制元件,设计制造了冲击气缸的支架与砧座。当气压达到0.7MP a时,按下开关经延时后,锤头高速向下运动。

行人保护测试系统发射装置的控制仿真研究

行人保护碰撞测试系统是一种标准的测试平台,通过测试得出相关的汽车部件对人体的伤害系数。本文以行人保护测试系统发射装置为研究对象,简要介绍其工作流程、冲击气缸的原理,着重研究了其控制气路、电路的设计,并使用FluidSIM仿真软件进行虚拟搭建以及功能验证。

气动冲孔机的设计

通过气动冲孔机的设计,介绍了冲击气缸的结构、工作原理和工作过程,以及冲击气缸在冲压生产中,特别是一些在冲床上加工有困难的冲压生产中的应用。