[发明专利]气弹簧的选择计算

说明书

本发明提供气弹簧的选择计算，分别测量出气弹簧长度、气弹簧的举升力、气弹簧力臂、层格重量、层格中心至铰链的距离、层格启闭力、启闭力至铰链距离，先假设气弹簧举升力F(N)值，列出正反力矩平衡的公式1，求出层格关闭力P1是否满足7～15kg的要求；可以通过调整气弹簧的举升力F和长度L来达到要求，验算单根气弹簧支撑时的层格关闭力P3是否符合≥3kg力的要求，验算层格开启力P2是否符合7～15kg力的要求，如果开启力P2＞15kg力，可以抬高气弹簧座的位置，C2可以至0或者负值，通过反复调节，反复测量，实现气弹簧的选择计算。

技术领域

本发明涉及选择计算技术领域，尤其涉及气弹簧的选择计算。

背景技术

气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物)，缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同，气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1：1.2以内)、容易控制；现有弹簧载荷计算方法中，不同直径和长度的弹簧的刚性不同，首次选用时只能凭经验预估直径，当首选不成功则需进行多次重复的预估、查询和计算，计算量增大、工作量增大，且计算量越大，出错率越高；现有的工具书中弹簧寿命一般仅有30万次、50万次、100万次三类，当设计要求需要其他弹簧寿命时，则无法对照查找最匹配的弹簧型号以及获取其参数数据。或为减少预估的次数而采用超过实际需求直径和长度的弹簧，此方式选择的弹簧并非最优方案，同时带来直接及间接的使用成本增加，如使用远超需求载荷的弹簧时，因压缩弹簧所需动力的增加而导致的浪费。

发明内容

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

气弹簧的选择计算，其特征在于包括料架、铰链、层格、气弹簧、气弹簧座、基座；所述基座的侧壁安装有料架，所述基座的侧壁通过铰链安装有层格，所述层格设置在料架内部；所述料架与层格上分别安装有气弹簧座，两个所述气弹簧座之间连接有气弹簧；

本发明为气弹簧的选择计算，包括如下步骤：

1.先找出层格的重心，以铰链为支点将层格翻转至合适角度，翻转角度通常在45-65度的范围内。

2.料架上的气弹簧座与铰链持平并以此座的螺栓孔为圆心，以初选的气弹簧的长度为半径作圆(气弹簧的长度标记为L)，在层格下平面交点处附近放上气弹簧座，使其螺纹孔与圆相交。

3.将启闭力至铰链距离标记为A，层格中心至铰链的距离标记为B，气弹簧力臂标记C，测量并标注L、A、B、C对应的尺寸(铰链中心至各力的垂直距离)，单位为mm。

4.根据上述数据，采用正反力矩平衡的原理，求解。

其中，所述步骤4包括以下步骤：

正反力矩平衡的表达式为：

其中，F为气弹簧举升力，单位kg力(10N)；n为气弹簧数量；G为层格重量，单位kg力；P为层格启闭力，单位kg力。

其中，所述步骤4具体计算步骤如下：

先假设气弹簧举升力F(N)值，列出正反力矩平衡的公式1：

F1C1n1＝GB1+P1A1

求出层格关闭力P1是否满足7～15kg的要求；可以通过调整气弹簧的举升力F和长度L来达到要求。

P1＝(F1 C1n1-GB1)/A1

验算单根气弹簧支撑时的层格关闭力P3是否符合≥3kg力的要求：