專利名稱：嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種預(yù)應(yīng)力機(jī)架的設(shè)計(jì)方法，特別是嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置。
背景技術(shù)：
在棒材矯直領(lǐng)域框式矯直機(jī)大多采用預(yù)應(yīng)力機(jī)架用以提高機(jī)架整體的剛度及穩(wěn)定性，使機(jī)架處于短應(yīng)力線受力狀態(tài)，有效的降低機(jī)架的變形量。但傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力機(jī)架是以立柱為基準(zhǔn)來定位上下機(jī)架的，框式矯直機(jī)一般開口度較大，并且由于整體結(jié)構(gòu)的限制，立柱無法滿足機(jī)架整體剛度和穩(wěn)定性的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，以便提高機(jī)架的整體剛度及機(jī)架的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，其特征是它的上機(jī)架2和下機(jī)架5之間連接有立柱3，立柱3外套有應(yīng)力套4，應(yīng)力套4兩端分別嵌入上機(jī)架2和下機(jī)架5。
所述的立柱3與上機(jī)架2和下機(jī)架5之間有間隙。
所述的連接立柱3的頂端有螺紋，頂端螺紋處嚙合有螺母1，螺母1與上機(jī)架2之間有間隙。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力機(jī)架的設(shè)計(jì)方法不同之處在于，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是考慮以立柱為定位基準(zhǔn)的，因此在設(shè)計(jì)過程中主要考慮以立柱來承受矯直力，并且由于整體結(jié)構(gòu)的限制，立柱無法滿足機(jī)架整體剛度的需要。本設(shè)計(jì)方法提出以應(yīng)力套為機(jī)架定位基準(zhǔn)，改變了原有的以立柱為定位基準(zhǔn)的傳統(tǒng)方式，使立柱只起到連接緊固的作用，具有更好的使用效果。由于應(yīng)力套的剛度系數(shù)高，以應(yīng)力套為上下機(jī)架的定位基準(zhǔn)將極大的提高機(jī)架的整體剛度及機(jī)架的穩(wěn)定性。


圖1是預(yù)應(yīng)力及應(yīng)變圖；圖2是嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、連接螺母；2、上機(jī)架3、連接立柱；4、應(yīng)力套；5、下機(jī)架。
具體實(shí)施方式
嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架結(jié)構(gòu)如圖2所示，嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架由連接螺母1、上機(jī)架2、連接立柱3、應(yīng)力套4、下機(jī)架5組成。用連接立柱3連接上機(jī)架2及下機(jī)架5，連接立柱3外套有應(yīng)力套4，應(yīng)力套4兩端分別嵌入上機(jī)架2及下機(jī)架5一定的長(zhǎng)度用以定位上機(jī)架2及下機(jī)架5，這樣機(jī)架的整體剛度是取決于應(yīng)力套4，連接立柱3與上機(jī)架2和下機(jī)架5之間留有一定的間隙。在立柱的頂端留有一段螺紋用以施加預(yù)應(yīng)力。在施加預(yù)緊力時(shí)，預(yù)緊用液壓螺母通過立柱頂端的螺紋拉伸連接立柱3，同時(shí)通過下壓上機(jī)架2而壓縮應(yīng)力套4，使連接螺母1與上機(jī)架2之間產(chǎn)生一定的間隙，進(jìn)而鎖緊連接螺母1，使應(yīng)力套4于連接立柱3之間產(chǎn)生大于矯直力的殘余應(yīng)力即預(yù)緊力。
下面通過對(duì)圖1的說明來清楚本實(shí)用新型的目的，如圖1所示，在預(yù)應(yīng)力P0的作用下，立柱和應(yīng)力套分別產(chǎn)生拉伸變形ΔL1和壓縮變形ΔL2。在矯直力P的作用下，立柱和應(yīng)力套的受力得到了再分配，立柱所受的拉力增加ΔP1，應(yīng)力套所受的壓力減小ΔP2。則ΔP1+ΔP2＝P即立柱和應(yīng)力套受力之后，兩者力的變化之和等于矯直力P。立柱的伸長(zhǎng)量等于應(yīng)力套的壓縮量ΔL。立柱受力為P1，受力后總變形量ΔL11＝ΔL1+ΔL。應(yīng)力套受力為P2，受力后總變形量ΔL22＝ΔL2-ΔL。
K1，K2分別表示立柱及應(yīng)力套的剛度系數(shù)，則K1＝ΔP1/ΔLK2＝ΔP2/ΔL由以上可得ΔP1/ΔP2＝K1/K2在矯直力的作用下，立柱和應(yīng)力套所受力的變化量與它們的剛度系數(shù)成正比，剛度系數(shù)大的部分承受矯直力的分量大，剛度系數(shù)小的部分承受矯直力的分量小。因此在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力機(jī)架的過程中合理的分配立柱和應(yīng)力套的剛度系數(shù)是設(shè)計(jì)合理的關(guān)鍵。在有限的結(jié)構(gòu)空間范圍內(nèi)，選取合理的立柱和應(yīng)力套的剛度系數(shù)，使應(yīng)力套承受大部分的矯直力，有效的改善立柱的受力狀況。
由以上可得ΔL＝P/(K1+K2)此式的成立是以應(yīng)力套的受力始終大于零為前提條件的，否則在矯直力的作用下，機(jī)架的剛度就降為立柱的剛度，剛度將急劇下降，以至出現(xiàn)矯直過程中機(jī)架離縫的現(xiàn)象。
在設(shè)計(jì)過程中一般設(shè)定預(yù)緊力為矯直力的1.25～1.5倍，在選取立柱與應(yīng)力套的剛度系數(shù)的時(shí)候，首先滿足立柱的拉應(yīng)力的安全范圍，并滿足ΔL2-ΔL＞0的條件下，盡量增大應(yīng)力套的剛度系數(shù)，使應(yīng)力套承受大部分的矯直力，降低立柱所承受的矯直力，有效的改善立柱的受力狀況。
權(quán)利要求1.嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，其特征是它的上機(jī)架(2)和下機(jī)架(5)之間連接有立柱(3)，立柱(3)外套有應(yīng)力套(4)，應(yīng)力套(4)兩端分別嵌入上機(jī)架(2)和下機(jī)架(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，其特征是所述的立柱(3)與上機(jī)架(2)和下機(jī)架(5)之間有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，其特征是所述的連接立柱(3)的頂端有螺紋，頂端螺紋處嚙合有螺母(1)，螺母(1)與上機(jī)架(2)之間有間隙。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種預(yù)應(yīng)力機(jī)架的設(shè)計(jì)方法，特別是嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，其特征是它的上機(jī)架(2)和下機(jī)架(5)之間連接有立柱(3)，立柱(3)外套有應(yīng)力套(4)，應(yīng)力套(4)兩端分別嵌入上機(jī)架(2)和下機(jī)架(5)。所述的立柱(3)與上機(jī)架(2)和下機(jī)架(5)之間有間隙。這種嵌入式預(yù)應(yīng)力機(jī)架裝置，以便提高機(jī)架的整體剛度及機(jī)架的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B21D3/00GK2778425SQ200520078499
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者趙西韓, 趙永平, 曲洪德, 馬強(qiáng) 申請(qǐng)人:西安重型機(jī)械研究所