水下金刚石绳锯机切割管道特性参数研究

水下金刚石绳锯机是近年发展起来的一种清洁环保的水下作业机械。介绍了其构成及工作原理。分析了单个串珠切割过程中的受力,针对管道的切割,建立了其力学模型,通过对模型的分析,获得了绳锯切割过程中串珠所受压力的计算公式。为使串珠绳锯在切割过程中能够实现一定的周向自转,需预先在串珠绳锯上施加一定的扭矩,得出了相应的计算关系式。搭建了水下绳锯机试验系统,对串珠绳锯切割过程中的特性进行了试验研究。结果表明:试验结果比较符合相应的理论,该结果为水下绳锯机切割过程参数的进一步合理优化选择提供了依据。     

多绳金刚石串珠锯机振动特性分析

为分析多绳金刚石串珠锯机的振动特性,依据多体动力学理论,建立了多绳锯机驱动系统样机模型;并采用有限元法,分析了多绳锯机在不同结合状态下的动态特性变化规律,得到其固有频率和振型。在此基础上,采用ADAMS/Vibration振动分析模块,分析多绳锯机在受迫状态下,关键部件的位移、速度、加速度与频率的关系,给出了串珠绳振动的诱因,验证了多绳锯机结构设计理论正确性。同时,研究结论可以为结构设计参数动态优化和固有振动特性调控提供方法和依据,有利于提高多绳锯的性能。     

水下绳锯机切割油气管道锯切参数优化研究

水下绳锯机是一种快速发展的清洁环保切割工具,在水下油气管道出现问题时,可以采用其切割维修。水下切割的成本很高,要求绳锯机在工作中不更换绳锯的前提下高效完成切割,这就要求对管道切割过程中的参数进行优化。文中通过三因素三水平两指标的正交实验方法,得出了绳锯机切割过程中,不同截面位置处的切割速度、进给速度和串珠绳张紧力的最佳组合值。水下切割实验表明,该结果达到了预期目标,从而为绳锯机的水下切割最佳控制提供了一定的基础。     

金刚石串珠绳锯水下切割海底输油钢管试验研究

采用金刚石串珠绳锯在水下进行了海底输油钢管的切割实验研究。搭建了金刚石串珠绳锯水下切割试验系统,设置了初始试验参数,分析了管道不同部位切割时,切割面积和切口宽度与绳锯进给速度的关系。测量了金刚石串珠的磨损,得出了绳锯磨削比与径向进给速度之间的关系曲线。调整部分参数后,再次进行了验证试验,得出了最佳的工艺与参数,为：采用绳锯进给速度1．7mm/min切割管道壁厚,切透后换用进给速度4～5．7mm／min进行切割,以获得较快的切割速度,当绳锯张力超过设定值时,再将进给速度切换到1．7mm／min。本研究结果为金刚石串珠绳锯进行海底管道切割的工程作业提供了合理可靠的技术参数。     

金刚石绳锯样机研制及试验分析

详细介绍了金刚石绳锯机实验样机的总体设计,并对其关键部件锯弓板进行了有限元建模与分析,得到了应力和位移分布云图,利用分析结果指导设计,提高了锯弓板设计的效率和可靠性.完成了实验样机切割单层海底油气管道的试验,试验表明:设计的实验样机结构是合理的,基本性能指标满足要求,证明金刚石串珠绳能够进行多种材料的切割,为水下金刚石绳锯机工程样机的制造奠定了实践基础.     

水下绳锯机切割参数分析优化

海洋工程中,出于维修需求或者环保要求,需要进行水下切割,切割作业可以采用绳锯机完成。水下绳锯机是一种柔性磨削切割机械,具有可切割多种材质、清洁环保的特点。合适的切割参数是保证绳锯机安全、高效工作的前提。分析了绳锯机切割过程中的影响因素,以质量功能配置为基础,引入欧式范数的分析方法,对绳锯机几组切割参数进行了优化选择,获取了合理的切割参数。经实验证明,为绳锯机切割过程的优化提供了一定的理论基础。     

气焊及切割工艺与设备

20084263水下金刚石绳锯机切割单层油气管道冲击特性研究/孟庆鑫…//中国机械工程.-2008,19(6):640~644在分析了切割单层管道时串珠的运动过程后,建立了串珠与管壁冲击瞬间串珠绳内部各质点的运动方程。采用有限元瞬态动力学分析方法,仿真了串珠绳内部各质点的位移和速度的变化规律,并计算了冲击瞬间串珠绳轴线各处的附加动应力。试验研究表明:与切割复合管道相比,切割单层管道时,切割过程中发生了较剧烈的冲击,切割时间大大延长,切割后的断面水平度比较低;适当增加每米串珠绳上串珠个数,可以减轻冲击作用。图12表2参820084264多次切割技术在高速走丝线切割机的应用/蒋国金//机械.-2008,35(1):52~53,61针对传统高速走丝线切割机的加工表面质量和加工精度低的问题,利用慢走丝线切割机加工原理,采用多次切割加工技术,提升该类型线切割机水平。对多次切割工艺参数进行探讨,并在DK725、DK7740型高速走丝线切割机上进行实际加工效果对比,加工表面质量和加工精度有明显提高,同时分析和提出了精度保持性、加工效率还需进一步提高的现实问题。提出在优化设计机床结构、运丝系统、实时补偿和钼丝损耗等方面的改进...     

气焊及切割工艺与设备

20084263水下金刚石绳锯机切割单层油气管道冲击特性研究/孟庆鑫…//中国机械工程.-2008,19(6):640~644在分析了切割单层管道时串珠的运动过程后,建立了串珠与管壁冲击瞬间串珠绳内部各质点的运动方程。采用有限元瞬态动力学分析方法,仿真了串珠绳内部各质点的位移和速度的变化规律,并计算了冲击瞬间串珠绳轴线各处的附加动应力。试验研究表明:与切割复合管道相比,切割单层管道时,切割过程中发生了较剧烈的冲击,切割时间大大延长,切割后的断面水平度比较低;适当增加每米串珠绳上串珠个数,可以减轻冲击作用。图12表2参820084264多次切割技术在高速走丝线切割机的应用/蒋国金//机械.-2008,35(1):52~53,61针对传统高速走丝线切割机的加工表面质量和加工精度低的问题,利用慢走丝线切割机加工原理,采用多次切割加工技术,提升该类型线切割机水平。对多次切割工艺参数进行探讨,并在DK725、DK7740型高速走丝线切割机上进行实际加工效果对比,加工表面质量和加工精度有明显提高,同时分析和提出了精度保持性、加工效率还需进一步提高的现实问题。提出在优化设计机床结构、运丝系统、实时补偿和钼丝损耗等方面的改进...     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机驱动系统控制研究

伴随着海洋油气田多年的开采,越来越多的废弃平台需要分解处理,切割是非常重要的一道工序。平台水下桩基切割可以采用绳锯机来完成,考虑到桩基的直径较大,研发的绳锯机切割框架包含4个绳轮,其中驱动轮为相邻两个。为了安全高效切割,必须使两个驱动轮保持同步。建立驱动轮同步工作的动力学模型,提出同步耦合控制方法。结合绳锯机的实际结构,对控制方法进行仿真分析和实验研究。结果表明:该控制方法能够满足绳锯机的水下切割要求,为绳锯机的高效稳定工作打下了一定理论基础。     

基于粒子群算法的海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力优化

水下绳锯机可以用来完成海洋废弃平台桩基切割。绳锯机切割过程中,当水下环境发生变化时,应能够较迅速地调整夹紧力以适应环境的改变。介绍绳锯机的夹紧数学模型,根据绳锯机的实际设计条件,采用粒子群算法对夹紧力进行快速的优化求解。通过实验表明,此方法获得的夹紧力能够使绳锯机稳定地工作,并且测得了相应的动态参数。研究结果为绳锯机夹紧力的水下环境快速自适应控制提供了一定的基础。     

锯切参数对串珠绳振动特性的影响

利用六个激光位移传感器对锯切加工花岗石过程中串珠绳的振动进行跟踪,利用MATLAB软件分析采集来的振动信号,从频率和幅值两个方面来研究锯切过程对串珠绳振动的影响.试验结果表明,串珠绳在非切削过程中的振动信号含有多个主频率,但是进入切削过程后,其主要振动频率为串珠的冲击频率.切削过程的振动信号幅值比非切削过程中振动信号的...     

多绳缠绕式提升系统纵向振动特性仿真分析

以超深井多绳缠绕式矿井提升机试验台为研究对象,考虑风阻的影响建立了提升过程中容器的振动和钢丝绳张力的微分方程。并利用MATLAB-Simulink软件对试验台提升过程中的钢丝绳纵向振动特性进行了仿真分析,得到了在最大速度一定的情况下,提升系统以不同加速度提升运行时,钢丝绳的绳端变形、绳端变形速度、天轮处钢丝绳张力以及张力变化速度的变化规律,对提升过程加速度的输入设计有一定的指导意义。     

超声拉伸下金刚石线锯的力学性能研究

对金刚石线锯在超声作用下的力学性能进行实验研究。自行设计振动系统及连接装置,利用超声振动对不同直径金刚石线锯进行单向拉伸试验,研究不同频率、不同振幅下材料力学性能的变化。用电子金相显微镜对有/无超声作用下的断口形貌进行分析,研究超声拉伸下金刚石线锯裂纹扩展机理和软化机理。实验结果表明:超声振动拉伸作用下,材料内部产生交变应力,出现微裂纹,裂纹扩展并快速撕裂,高频振动产生局部的高温,加速扩散过程发生,最终发展成宏观缺陷。当超声振动载荷频率为20 kHz时,裂纹扩展速率达到10-9~10-8 mm/cycle。      

硬脆材料的电镀金刚石线锯超声切割锯切力研究

基于冲量理论和振动加工理论,采用叠加原理建立了电镀金刚石线锯超声切割锯切力数学模型.从理论上分析了电镀金刚石线锯施加超声振动后锯切力与普通锯切力的区别,并进行了超声振动与普通锯切力对比试验研究.结果表明:锯切力的大小随线锯往复频率的提高而降低,随侧向压力的增加而增大.通过比较发现,超声振动锯切力比普通锯切力减小20%～30%.同时,对超声振动锯切过程中单颗金刚石磨粒切削运动轨迹进行了仿真分析,进一步解释了施加超声振动后锯切力减小的原因.     

金刚石圆锯片不同转速下的横向振动分析

由于大直径金刚石圆锯片的径厚比>200,属于薄板类工具,所以抗弯能力有限。金刚石圆锯片在高速切削过程中常常引起振动,一旦该振动频率与其他外部激振频率发生共振,振幅将会快速增大。利用激光位移传感器,对金刚石圆锯片横向振动测量,研究其在不同转速范围内的横向振动问题。通过转速-振幅曲线,得出圆锯片的横向振幅与转速的变化规律。结果表明:锯片横向振幅随转速增加而增加。在锯片工作转速范围内,其振幅值较小,超过工作转速振幅急剧增加。内径100 mm,外径2300 mm的圆锯片在转速达到300 r/min时,振幅是外径800 mm圆锯片的3.5倍,外径3600 mm的圆锯片同等情况下振幅是外径800 mm圆锯片的7倍。      

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机切割驱动性能研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用绳锯机切断桩基,适当大小的切割驱动力是绳锯机安全稳定工作的前提条件.介绍绳锯机工作原理,分析绳锯机平稳运行与非平稳运行过程中的切割驱动力计算方法.根据绳锯机的一些已知设计条件,采用非平稳运行时的算法计算了绳锯机的关键驱动几何参数.实验结果表明,由此参数设计的绳锯机能够满足实际桩基切割要求,同时分析了金刚石颗粒的存在对驱动过程的影响.     

脆性材料用固结金刚石线锯切割技术研究进展

脆性材料在光学元器件行业、半导体行业、光伏产业,石材行业等领域有着重要的应用。通过分析脆性材料常用切割方式、固结金刚石线锯切割原理、固结金刚石线锯制造工艺及固结金刚石线锯机床加工方式等,研究不同加工方式对脆性材料切割质量的影响。结果发现:单向循环式金刚石线锯机床能超长时间高速切割,且线锯线速度稳定,可实现硬脆材料的精密超精密切割,是未来发展的主流;而环形金刚石线锯是单向循环式金刚石线锯机床的重要组成部分,其加工制造工艺是未来发展的难点。      

Effects of slots on the lateral vibration of a circular saw blade

In the majority of cases, wood is cut at a high feed rate and high rotational speed by circular saw blades with tungsten carbide tips brazed on the periphery of metal circular plates. Slots are made at several places from the periphery towards the center of a saw blade to prevent lateral vibration, both in idling and cutting, and to prevent a drop in critical rotational speed caused by heat expansion on the blade periphery during the cutting operation. In this paper, variations of lateral vibration mode, natural frequency and critical rotational speed of a slotted circular saw blade are investigated experimentally and by numerical calculations. The lateral deflection of a circular saw blade at the critical rotational speed and at the rotational speed near it is examined by a timber-cutting experiment.