本發明涉及高強度等靜壓設備領域，尤其是一種高強度等靜壓機工作缸機架生產加工工藝。

背景技術：

等靜壓主機主要由超高壓工作缸、機架及驅動系統組成，其中工作缸在工作過程中的軸向壓力通過上、下端蓋完全作用在機架上，也就是說通過機架約束工作缸的上、下端蓋的位移，承受超高壓壓制時的軸向載荷。因此，機架的設計是否合理，在超高壓工作時的安全性如何是等靜壓主機設計的關鍵技術之一。

目前工程上常用的機架結構為預應力鋼絲纏繞式結構，它由左右兩根立柱和上下兩個半圓梁構成一個框架，并在外部纏繞多層預應力鋼絲，從而構成一個封閉結構，使得半圓梁上承受的壓力轉變成鋼絲層的拉力。預應力鋼絲纏繞式機架具有結構緊湊、重量輕、便于加工、運輸和安裝以及疲勞強度高、壽命長等優點。

技術實現要素：

本發明目的是克服了現有技術中的不足，提供一種高強度等靜壓機工作缸機架生產加工工藝統。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現：

一種高強度等靜壓機工作缸機架生產加工工藝，輸入工作缸壓力p 和半徑r，機架窗口長度L、寬度w，預緊系數，立柱和半圓梁材料許用應力，安全系數，鋼絲許用應力，立柱根數；

根據所述機架參數輸入模塊輸入的參數計算得到立柱的截面積Ac 和參數γ，根據參數γ 選取λ 的取值，并利用λ 的參數計算出立柱厚度尺寸a 和立柱寬度尺寸b ；

根據輸入的參數計算得到半圓梁半徑R1 ；

根據機架立柱寬度設計纏繞鋼絲的槽寬，輸入槽寬b0 參數，輸入選擇纏繞的鋼絲寬度，計算出每一層纏繞鋼絲的圈數，輸入鋼絲的彈性模量Ew，立柱的彈性模量Ec，鋼絲的截面積Sw，立柱的截面積Ac，計算一根鋼絲與立柱的剛性比c，預緊力Fc，作用在一根立柱上的預緊力Fca，作用在一根立柱上的鋼絲層上的總張力Fw，輸入不失穩安全系數n4，計算立柱臨界載荷Pk，并判斷立柱會不會失穩，如果失穩，則調整前面的參數重新計算，直到獲得滿意的結果；

根據鋼絲的摩擦系數μ 和一根鋼絲的厚度Δ，計算獲得鋼絲層最內層半徑R1，鋼絲層最外層半徑R2，每層纏繞的圈數m ；并自動為纏繞層數z 設定一個初始值，并計算出作用在一根立柱上的預緊力Fca2，與以上計算獲得的作用在一根立柱上的預緊力Fca 比較，若兩者不相等則增加/ 減小纏繞層數，循環計算，直到Fca2 與Fca 相近時，以得到纏繞層數z

值；計算出R2/R1，2L/R1，再通過與對照表比較以得到纏繞類型。

優選地，還包括計算出每一層鋼絲纏繞初張力，并生產報表，作為實際纏繞時鋼絲預緊力的設定值。

優選地，還包括計算最內層鋼絲最大應力σ3max 和最外出鋼絲最大應力σ4max，二者再分別與鋼絲許用應力進行比較σ3，以此判定鋼絲靜強度是否符合設計要求。

優選地，還包括控制鋼絲的應力變動滿足其中：σ3max——最內層鋼絲最大應力；σ3min——最內層鋼絲最小應力。

優選地，還包括將計算過程和計算結果、校核結果輸出為計算說明書。

優選地，還包括：根據工作狀態主機架立柱的伸長量Lp1、工作狀態輔機架立柱的伸長量Lp2 計算工作載荷作用下主輔機架的變形誤差ΔLp，并進行校核。

本發明的有益效果是：用于預應力鋼絲纏繞式機架設計中相關參數的確定、纏繞方式的選擇、纏繞層數、每層纏繞圈數和預緊力的計

算以及鋼絲靜強度、疲勞強度的校核；通過確定預應力鋼絲纏繞式機架設計中的各項參數、并立即對計算結果進行校核，使參數調整對計算結果的影響效果更快捷、更直觀，使得整個計算和校核工作效率大大提高，從而為設計人員反復調整參數，尋找最優的解決方案帶來了方便結構簡單，具有很強的實用性。

以下對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。

具體實施方式

以下對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

實施案例一，一種高強度等靜壓機工作缸機架生產加工工藝，輸入工作缸壓力p 和半徑r，機架窗口長度L、寬度w，預緊系數，立柱和半圓梁材料許用應力，安全系數，鋼絲許用應力，立柱根數；

根據所述機架參數輸入模塊輸入的參數計算得到立柱的截面積Ac 和參數γ，根據參數γ 選取λ 的取值，并利用λ 的參數計算出立柱厚度尺寸a 和立柱寬度尺寸b ；

根據輸入的參數計算得到半圓梁半徑R1 ；

根據機架立柱寬度設計纏繞鋼絲的槽寬，輸入槽寬b0 參數，輸入選擇纏繞的鋼絲寬度，計算出每一層纏繞鋼絲的圈數，輸入鋼絲的彈性模量Ew，立柱的彈性模量Ec，鋼絲的截面積Sw，立柱的截面積Ac，計算一根鋼絲與立柱的剛性比c，預緊力Fc，作用在一根立柱上的預緊力Fca，作用在一根立柱上的鋼絲層上的總張力Fw，輸入不失穩安全系數n4，計算立柱臨界載荷Pk，并判斷立柱會不會失穩，如果失穩，則調整前面的參數重新計算，直到獲得滿意的結果；

根據鋼絲的摩擦系數μ 和一根鋼絲的厚度Δ，計算獲得鋼絲層最內層半徑R1，鋼絲層最外層半徑R2，每層纏繞的圈數m ；并自動為纏繞層數z 設定一個初始值，并計算出作用在一根立柱上的預緊力Fca2，與以上計算獲得的作用在一根立柱上的預緊力Fca 比較，若兩者不相等則增加/ 減小纏繞層數，循環計算，直到Fca2 與Fca 相近時，以得到纏繞層數z

值；計算出R2/R1，2L/R1，再通過與對照表比較以得到纏繞類型

進一步的，還包括計算出每一層鋼絲纏繞初張力，并生產報表，作為實際纏繞時鋼絲預緊力的設定值，還包括計算最內層鋼絲最大應力σ3max 和最外出鋼絲最大應力σ4max，二者再分別與鋼絲許用應力進行比較σ3，以此判定鋼絲靜強度是否符合設計要求，還包括控制鋼絲的應力變動滿足其中：σ3max——最內層鋼絲最大應力；σ3min——最內層鋼絲最小應力。

進一步的，還包括將計算過程和計算結果、校核結果輸出為計算說明書，還包括：根據工作狀態主機架立柱的伸長量Lp1、工作狀態輔機架立柱的伸長量Lp2 計算工作載荷作用下主輔機架的變形誤差ΔLp，并進行校核。

實施案例二：根據鋼結構及機架工作需要主機架寬度b1、輔機架寬度b2、機架間距a 以及端蓋半徑r ；根據主機架寬度b1、輔機架寬度b2、機架間距a 以及端蓋半徑r，分別計算主機架與端蓋的接觸面積F1，輔機架與端蓋的接觸面積F2，并計算主、輔機架與端蓋的接觸面積的比值k ；基于多機架非線性受力的均勻再分配假設及力平衡原理，根據給定的機架結構承受的軸向總載荷P 以及k 計算出主機架承受的軸向工作載荷P1 和輔機架承受軸向工作載荷P2 ；根據機架結構及鋼絲纏繞狀況確定主機架預緊系數η1、輔機架預緊系數η2，步驟中得到的主、輔機架承受軸向載荷P1 和P2，確定主、輔機架預緊力Pc1 和Pc2 ；基于各機架立柱的壓縮量一致，根據纏繞設計理論，計算得到主輔機架立柱截面積的比值k1 ； 根據主機架預緊力Pc1、主機架的立柱個數i1、鋼絲的許用應力[σ]，計算得到主機架立柱截面積Fc1 ；利用變張力纏繞計算方法，計算主機架鋼絲纏繞層數z1 ；7) 基于各機架立柱的壓縮量一致，計算計算輔機架立柱的截面積Fc2 ；基于工作時各機架立柱的伸長量一致，根據輔機架每層鋼絲根數m2，得到輔機架鋼絲層數z2。

本發明的有益效果是：用于預應力鋼絲纏繞式機架設計中相關參數的確定、纏繞方式的選擇、纏繞層數、每層纏繞圈數和預緊力的計算以及鋼絲靜強度、疲勞強度的校核；通過確定預應力鋼絲纏繞式機架設計中的各項參數、并立即對計算結果進行校核，使參數調整對計算結果的影響效果更快捷、更直觀，使得整個計算和校核工作效率大大提高，從而為設計人員反復調整參數，尋找最優的解決方案帶來了方便結構簡單，具有很強的實用性。

以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。