陶瓷壓機機械結構剛性對能耗影響的研究

羅祖高

摘 要：目前節能、降耗已成為整個社會的共識，也是近年來的各行業的一種發展趨勢。本文通過對陶瓷壓機機械結構在工作過程中由于形變而產生的能耗進行研究計算，從而為陶瓷壓機后續的結節能降耗研究提供指導方向。

關鍵詞：陶瓷壓機；機械結構；剛性；能耗

1 引言

陶瓷壓機在國內三十多年的發展，其自動化、功能性、穩定性方面的技術已經相當成熟。但隨著社會的進步，人們對節能、降耗的要求也日益重視。陶瓷壓機作為瓷磚生產線上重要的關鍵設備，同時又是一個能耗大戶，如何通過技術的改進降低設備運行能耗，已是陶瓷壓機生產廠家不得不面對的實際問題。要想達到降低能耗的目的必然需要清楚設備的能耗組成、產生方式等。本文就是通過對其中的陶瓷壓機的機械結構對設備運行能耗影響這一個組成部分進行詳細研究計算。

2 研究計算思路

陶瓷壓機在工作過程中的能量消耗主要由以下三大部分組成：

（1）把陶瓷粉料壓制成磚坯所需的有效能量；

（2）液壓系統在工作過程中的能量損耗（如油液壓縮、高速流動、管路損耗等等）；

（3）機械結構存在變形導致設備在工作過程中一部分能量轉化成勢能（如主機框架的變形、油缸膨脹變形等）。

在這三個組成部分中。磚坯的成型所需能量是可以很簡便的在工作現場測試出來的（測試方法是：先測量出正常生產時的總功W總，然后用鋼板代替粉料按正常生產的壓制工藝進行連續壓制并測量出此時設備所做的功W0，那么兩值之差即為磚坯成型所需的功W磚=W總-W0）。而液壓系統的能量損耗涉及系統液壓原理、程序控制、各邏輯控制閥的布局及各閥的現場調整狀態等各方面因素，較為復雜，本文不做詳細計算。本文主要對壓機機械結構的能量轉換方面通過仿真模擬及測試驗證等手段進行研究計算。

作為整個壓機機械結構來說，施加在其上的外力就是液壓油作用在主油缸內的力，并且整個結構的變形都是在材料的彈性形變范圍內（即結構的力—變形關系是完全線性的關系），所以在整個液壓力轉換成結構勢能中包括兩項：