带锯条振动的研究(四)——具有压力锯卡带锯条的固有频率

本文从理论和实验上分析研究具有压力锯卡带锯条在锯卡静态时的固有频率以及锯卡动态空转时,由于锯卡和带锯条之间摩擦产生的带锯条温升、张紧力变化和固有频率的变化。具有压力锯卡带锯条的固有频率稍高于两面夹持的固定锯卡带锯条。两者之间的差别是扭转固有频率比弯曲固有频率差别更大。锯卡分为全面接触型和两端部分接触型两种。具有压力锯卡的带锯条这两种型式几乎没有差别。在固定锯卡时,这两种型式的弯曲固有频率差别很小,但是在扭转振动频率方面,全面接触型锯卡比两端部分接触型稍高些。压力锯卡推出张紧平面距离为8mm和4mm几乎没有差别。压力锯卡动态空转时,由于锯卡和带锯条之间润滑不良摩擦导致锯条发热。空转时带锯条在空气中自然散热(不是靠加水强制冷却),在带锯条全长上温差极小。本实验里使用的弹簧钢带锯条,当温度上升时,张紧力降低则固有频率也降低。在定速空转时,由于受焊缝和锯卡冲击、锯轮质量偏心等影响,张紧力也在一定范围内变动。     

带锯条振动的研究(三)——空转时有锯卡带锯条的强迫振动

本文对空转时有锯卡带锯条产生强迫激振力的原因和激振力对带锯条振动特性影响的理论分析与实验结果进行比较。有锯卡的带锯条与不带锯卡的带锯条一样都受锯机本体的振动影响而发生振动。有锯卡的带锯条仅发生弯曲振动而不发生扭转振动。还有由于适张度处理不好特别是焊缝处理不好所引起的残留应力不均匀使锯条产生永久变形。这变形部分通过锯卡时,使带锯条产生位移。锯轮的质量偏心力及焊缝处与锯卡碰撞时所产生的力都使张紧力发生周期性变化。因此使带锯条发生参数激振。由于带锯条是柔软物体,可作弯曲参数激振分析,又可作为具有刚性的矩形板考虑,还要作扭转激振分析。在一般实际应用的转速范围,有锯卡带锯条的固有频率由于偏心力作用比参数激振频率高,所以不致引起带锯条激振,但是因为焊缝作用的参数激振力存在,而使带锯条强迫振动。弯曲常引起参数激振,而扭转不易引起参数激振。弯曲时,假定带锯条为柔软物体,所求的参数激振频率较实验值略高,两者之差距随着带锯条的刚性增大而增大。在带锯条运转一周时,焊缝部分通过上下锯卡时出现最大振幅。     

带锯振动的研究(二)——关于空转时强迫振动的实验分析

上篇文章已对带锯强迫振动的激振力产生的原因和在激振力作用下相应的振动特性进行了理论分析。本文采用上篇文章相同的带锯,将已适张或未适张的带锯条在速度2～30m/s(100～1400r/min)的范围里运转,然后测定强迫振动时的弯曲振动和扭转振动的频率及振幅。还要测定带锯条的上下锯轮各接触点的位移。然后对带锯条振动和带锯条、带锯轮接触点上的锯条位移关系进行分析。随着运行速度变化,带锯条振幅也起变化,而出现许多极大值点和极小值点,激振力的激振频率非常接近于带锯条固有频率时的强迫振动,在共振点上的带锯条振幅取极大值。而有的激振力非常之大,却以远离带锯条固有频率的激振频率强迫振动。产生带锯条强迫振动的原因有锯轮质量偏心,焊缝残余应力,材质不均以及厚度不均,还有锯轮的不圆度和轴承质量问题等。但在本实验里,受锯轮不圆度和轴承质量问题等的激振力影响很小。这些与上篇文章里的理论分析相一致,得到确认。未经适张度处理的带锯条的固有振动频率与理论计算值一致,但经过适张度处理的带锯条的测定值与理论计算值相比较,其弯曲振动的固有频率略有下降,扭转振动的固有频率却升高近2成,所以有必要加以修正。     

带锯条适张应力与固有频率关系的理论分析

本文从一个简化的力学模型出发，应用数学物理方法，从理论上分析了一个带锯条适张应力对锯条第一阶横向和扭转振动固有频率的影响，证明缓慢变化的“平均”适张应力会使锯条第一阶扭转振动固有频率增加，而对第一阶横向振动固有频率没有影响。因此，锯条适张后第一阶扭转振动固有频率的增幅可作为评价锯条适张应力或适张程度的指标     

负载下不同张紧系统对带锯条裂纹影响的研究

以MJ3310跑车带锯机为研究对象,运用北京Vib'SYS波谱振动信号采集和分析软件对带锯条横向振动位移进行采集,对带锯机所用带锯条的横向振动位移数据进行分析,找出不同张紧系统对负载情况下带锯条振动位移的变化规律。通过正交实验分析得出了影响MJ3310型跑车木工带锯机的带锯条振动的显著因素和最佳工作参数。当MJ3310型跑车木工带锯机在最优参数条件下,杠杆压砣式张紧系统测定横向振动位移如果超过0.93mm以上,则说明锯条已经产生至少一条裂纹长度超过1.36mm的裂纹缺陷;弹性挺杆式张紧系统测定横向振动位移如果超过0.23mm以上,则说明锯条已经产生至少一条裂纹长度超过1.19mm的裂纹缺陷,需要及时更换带锯条。锯切杨木的带锯条振动位移比其它木材的位移都小,柞木最大。杨木在五种树种里硬度最小,柞木硬度最大,说明随着被切削木材硬度的增大,振动位移也随之增大。杠杆压砣式张紧系统带锯条横向振动位移明显大于弹性挺杆式带锯条横向振动位移,因此,弹性挺杆式张紧系统在降低带锯条横向振动位移上好于杠杆压砣式张紧系统。     

带锯振动的研究（一）：关于空转时强迫振动的理论分析

带锯振动及稳定性对带锯条的张紧力、带锯轮的支承系统、进给速度等方面的影响已取得很多成果,但关于带锯的强迫振动的研究还是很少。本文将对空转时使带锯强迫振动的激振力产生原因及激振力作用在带锯上的振动特性进行理论分析。其分析使用 Mote 的带锯运动方程式。并将非齐次方程改写成齐次型,以导出强迫振动力。还有,从理论上探讨了由于锯轮外缘不圆度、轴承质量及锯条焊缝不平和锯轮材质不均匀等影响而产生的边界,就是带锯条锯轮的接触点位移质量偏心而引起的边界位移为正弦函数级数。锯轮外缘不圆度和轴承质量引起的边界位移为余弦函数级数,由焊缝引起的边界位移为脉冲形式余弦函数级数。理论上可以计算出带锯条的固有频率和激振频率,当激振力所引起的激振频率非常接近带锯条的固有频率时将产生强迫振动。因此,从理论上算出的与转速有关的带锯条固有频率和激振频率,就可以从理论上预测带锯条的强迫振动发生情况。     

有锯卡时木工带锯条系统的频率测量

采用频谱分析法,在带锯机静态和负载下,测量与分析带锯条有锯卡系统中的切削边和非切削边的频率参数。结果表明,静态时的带锯条切削边固有频率高于非切削边固有频率;锯卡的位置和锯卡的存在,不影响锯卡在负载时的工作频率。上述试验为有锯卡约束下,建立带锯条系统力学计算模型以及优化带锯机结构设计工作提供一定依据。     

热张紧施予带锯条适张度

用带锯机锯解木材时,为了增加锯条在锯路中的稳定性,保证锯解工作正常进行,需要对锯条施予一定的适张度。热张紧法是施予适张度的一种新工艺,与传统的辊压法相比,具有工艺简单,效率高及适张度保持时间长等优点。因现,在国外得到广泛应用。为了在我国能推广应用,作者对热张紧施予带锯条适张度的机理进行了讨论,并用国外引进的热张紧装置和国产带锯条进行了工艺     

带锯条位移振幅仪

在带锯机上锯割木料的精确度,主要取决于带锯条自身的稳定性。带锯条横向振动的大小将直接影响到锯材加工质量。同时带锯条的横向振动又与生产工艺中的许多参数自直接的关系,如:带锯条的张紧力,锯轮的转速、不同材质(硬度、含水率等)跑车的进料速度等等,而对工艺过程中诸多参数的最佳选择也急需提供专用测量仪器。由黑龙江省林产工业研究所最近研制的DJW—5型带锯条位移振幅仪,无论对于改善制材工     

木工带锯机主参数对裂纹产生前后带锯条AE计值的影响

以MJ3210B车带锯机为研究对象,运用振动信号采集和分析软件对带锯条横向振动AE计值进行采集和分析,找出负载下带锯条不同状态下振动AE计值的变化规律。通过正交试验分析得出:对带锯条横向振动位移影响的显著因素为主轴转速、压砣重量、进料速度、上下锯卡高度等。试验表明:裂纹带锯条AE计值都大于完好带锯条横向振动AE计值,可以从带锯条的横向振动AE计值的变化规律来判断锯条是否产生裂纹、是否需要及时更换,在带锯条的各主要工作参数都调整到最合适的情况下,测定横向振动AE计值如果超过111.6d B(A)以上,则说明锯条已经产生至少一条裂纹长度超过1.68mm以上的裂纹缺陷,需要及时更换带锯条。     

带锯条的受力分析

带锯条在锯切时,锯身承受多种应力作用,处于复杂应力状态.如果锯身受力不合理,不仅影响锯材质量和锯切效益,而且锯条容易产生破坏,甚至突然断裂.因此,设计带锯条时进行应力计算和强度分析具有十分重要的意义.目前,国内外在这方面的研究还不多,     

木工带锯机适应性控制加工的最优化研究(一)——关于锯剖中带锯条位移的预测方法

为了预测木工带锯加工切削面的弯曲和粗糙度,探讨其控制方法。我们采用钨铬钴合金锯齿的木工带锯条,在无锯卡状态下,研究与锯剖弯曲有关的锯条位移、切削力、进给力、声发射计数(AE)与吃刀量、锯切速度、张紧应力、木材材质的关系,以分析探讨带锯条位移的预测方法。     

带锯条在切削区域上的初始弯曲

带锯条具有确定的弯曲刚度。当锯条在锯轮或具有恒定曲率的曲线支承上弯曲时,由于锯条刚度的关系,实际包角α要比几何学上的包角在上小一个刚度角。该刚度角被理解为挂在锯轮(或弯线状支承)上的锯条的作用点A处的切线,与锯条自由分肢AB理论方向之间的角度θ(图1)。为了确定刚度     

带锯条的张紧力

一道好的带锯条应该有合适的适张度,保证锯条在锯割木材时,切削刃不松散,齿槽无开裂。然而在确定正确的适张度时,就要考虑到锯机上带锯轮轮面的形状、锯机的张力状况。在锯割中,锯机一般承受的张力是包括两大部分。一是机械张力,二是由动力装置传递的张力。在锯割刃的上方。越过上锯轮到下锯轮与锯条接触点,锯条是单一受机械     

带锯条在切削段初弯曲挠度的计算

文章介绍了确定带锯条在其切削段初弯曲挠度公式．公式可以计算带锯条的切削段(自由长度段)为任意长度时的弯曲挠度，具有通用性。利用计算所得的锯条初弯曲挠度，以调节带锯机进行加工所要求的锯材的规格尺寸。     

发生在锯材中的带锯条自激振动

前言利用木材时，借带锯条等改变其形状、尺寸的制材机械的工艺方法是必要的。这时，加工机械、工具，被切削材等的切削系统的振动成为了重大的问题。在美国，称制材减小锯路0．1毫米，可年建新房屋2万户。在美国、欧洲，作为制材机械使用导向花键轴园银和带锯切削方式的各半。在日本，几乎都使用带锯切削的方式。与园锯相比，带锯锯条厚度可以薄，锯路可以狭。相反，由于刚性低、错误的运输条件和带锯本身诱发的自激振动，锯材材面上会形成洗衣板状的凹凸。为了得到平滑的板面，进一步作平面切削是必要的；木材资源的损失，加工能耗的增大…     

锯条沿曲线气体静力学支座运动的带锯机

锯条的初始刚度和稳定性对制材质量的影响很大,当锯条的初始刚度低、稳定性差时,锯条在切削过程中由于切削力的作用会产生扭转现象,因而降低了锯切精度。为了提高锯条的初始刚度和稳定性可以采用增加锯条断面尺寸、提高锯条张紧力等办法,但却会带来其他弊病。最根本的办法是降低锯条在进给方向和侧向的自由长度     

带锯条掉齿前后的实验对比分析

以MJ345A型木工带锯机为研究对象,在空载下运用先进的北京波普振动分析仪和Vib’sys振动信号采集、处理和分析软件对带锯机锯条的横向振动进行测试和信号采集,并对采集的信号进行分析,通过锯条横向振动位移、自功率谱分析,找出不同条件下锯条振动位移主振型频率的变化规律。通过正交试验分析得出:对锯条横向振动位移影响最为显著的因素为主轴转速,其次为锯条张紧力,皮带张紧力为不明显因素。通过对锯条掉齿前后的分析表明:测定横向振动位移如果在0.56μm~0.68μm之间,而振动主频率在450Hz~465Hz之间,则说明锯条已经产生至少两个掉齿,需要及时更换锯条;进而明确了带锯条掉齿前后横向振动的位移、频率的变化规律,在实际生产中可充分合理利用锯条,防止加工质量严重下降和危害人身安全事故等现象发生,为适时更换锯条提供了前期实验基础和判别的初步依据。     

适张度处理后带锯条上应力分布的分析

1 引言 对带锯条进行适张度处理是为了增加锯条切削时的稳定性且提高锯条的切削精度。锯条主要是通过锤打或辊压等机械的方法来获得适张度。辊压用得更普遍些,因为它比锤打能得到更均匀的应力分布。用于辊压带锯条的机械有两个带凸面廓形的辊子对锯条加压。两个辊子中有一个或两个为驱动辊,这样沿着锯条表面的长度方向辊压出窄的塑性变形的压痕。在两个压辊之间产生大的压缩应力,使锯条得到适张度。这些应力才能自我平衡,因为没有加入外部的平面载荷。     

变频调速下木工带锯条横向摆动动力特性分析

本文采用位移法,实测MJ397型木工带锯机不同转速下的带锯条横向摆动量,分析其动态特性。主要结果表明,由于行波现象,开机空载和负载时的锯条横向摆动量大小与锯轮转速成非线性相关等结论。