新型变频振动下料机液压系统特性及动态监控

新型下料机是利用变频振动实现低应力精密下料的.本文在分析了该下料机工作原理的基础上,构建了振动下料机液压系统及其计算机监控系统的硬件结构.采用LabVIEW软件编制了振动下料机液压系统监测程序运行界面,并进一步研制出了该系统.试验结果表明.该系统运行良好、工作可靠.     

新型变频振动精密下料研究

针对棒料的精密下料问题,给出一种基于疲劳断裂机理的新型变频振动下料方法,利用变频振动和棒料表面V型槽的应力集中效应,通过变频器改变偏心块的旋转速度,控制在不同下料阶段的位移振幅与激振力,实现棒料的精密下料.通过对LY8的下料实验,得出了下料时相应的最佳变频规律、棒料送进夹紧位置和偏心块质量,实验结果表明,该文的下料方法切实可行,下料效果能够满足一般工业的需求.     

Q235B钢对接焊接头振动S-N曲线的分析

通过分析确定Q235B钢对接焊接头的振动疲劳S-N曲线与静疲劳S-N曲线是具有相同斜率的连续型曲线,并基于静疲劳S-N曲线推得振动疲劳S-N曲线的表达式.文中通过试验确定了Q235B钢对接焊接头的静疲劳S-N曲线和不同加载频率下对应的真实拉伸强度,确定了振动疲劳修正系数为0.345 2,经过残余应力和接头板厚修正后,利用振动疲劳S-N曲线预测了疲劳寿命为5×106周次时振动疲劳极限为114.84 MPa,与试验值相差仅为7.60%.结果表明,文中所用方法能够用于Q235B钢振动S-N曲线的推断.     

低频振动作用下45钢压缩力学行为分析

利用低频振动拉/压试验机,将激振频率、激振力作为主要影响参数,对45钢进行了低频振动作用下的压缩试验,主要对试验钢的强度变化进行了研究。结果表明:试验钢在拉伸过程中,添加低频振动后,与超声振动作用类似,也表现出金属振动塑性成形的"体积效应",即平均应力减小,屈服强度和抗拉强度均降低;随激振力增大,试验钢在拉伸中的平均载荷减小;随激振频率减小,试验钢拉伸时的平均载荷呈外凸曲线变化,在185 Hz时平均载荷达到最大值。     

厚壁管精密下料新工艺的实验研究

针对管材的精密下料问题,给出一种基于疲劳断裂机理的新型精密下料方法。完成了精密下料机和控制系统的实验平台搭建,利用径向循环加载和管料表面缺口的应力集中效应,通过变频器改变下料模具的旋转速度,控制在不同下料阶段对管料的加载频率,实现管材的精密下料。通过不同的实验控制曲线,进行45钢管、304不锈钢管和T2Y铜管的下料实验,得出了下料时相应的最佳变频规律和理想控制曲线,并获得了良好质量的管料断面。在理想控制曲线下,304不锈钢管断面最大凸起高度仅为0.08 mm,凹陷深度仅为0.05 mm。实验结果表明,所研究的下料方法切实可行,能满足工业中多种材料中小直径厚壁管的下料要求。     

双频振动金属管材分离过程可控性研究

针对金属管材低应力分离过程中裂纹扩展稳定性差、管材断面平整度低的问题,提出一种双频叠加、变频振动的加载控制方法,探究带有V形切口金属管材的断裂行为。结合金属管材的双频振动特性,提出变频振动控制曲线。在此基础上,利用管材的应力集中效应实现V形切口处疲劳裂纹的萌生与稳定扩展,同时在共振效应下完成管材的快速分离。通过自行研制双频振动系统,对预制V形切口的45钢和6061铝合金管材进行了振动实验研究。实验结果表明,金属管材在给定的变频振动载荷作用下可以实现可控性分离。同时,延长变频作用时间以及叠加相应的高频振动载荷,可以有效提高裂纹扩展的稳定性,使得管材断面更加平整,几何精度更高。     

一种新型振动下料机的PLC控制

在分析了新型振动下料机采用继电器－接触器控制方式存在不足的基础上，指出了对其进行PLC控制的必要性。分析了该振动下料机的基本构成及工作原理，建立了相应的液压系统。针对下料机正常工作对控制系统要求，确定了PLC的输入量及输出量，建立了PLC控制的硬件接线图，编制了相应的梯形图控制软件。大量实验验证了该控制方案的可行性和实用性。     

机械振动对ZL101消失模铸造组织及性能的影响

将自制变频三维振动台应用于ZL101铝合金消失模铸造中,研究了不同频率、不同振动方向的机械低频振动对ZL101组织及性能的影响.试验结果表明,在ZL101铝合金消失模铸造凝固过程中进行机械振动能有效细化铸件组织,降低针孔率,提高铸件抗拉强度和伸长率.对比分析表明,振动频率为20～60 Hz且采用垂直方向振动时,铸件的组织较好,抗拉强度和伸长率可达180 MPa和2.7%.     

机械振动频率对高强度钢焊接接头低温韧性的影响

为了研究机械振动频率对低合金高强度钢焊接接头低温韧性影响,采用Ar+CO₂混合气体保护进行多层焊接,同时施加不同频率的机械振动.结果表明,机械振动可以改善高强度钢焊缝的低温韧性和显微组织,相比无振动焊接,施加振动后焊缝中针状铁素体以细小弥散形式分布,且焊缝中大夹杂物数量明显减少;在振幅一定的情况下,焊接接头冲击性能对振动频率不敏感;外加振动对焊接接头韧性的影响仅存在一定试验温度范围内,随着试验温度降低,振动对焊接接头韧性的提升效果逐渐减弱,试验温度降低至一定值,振动对焊接接头韧性的影响基本消失.     

高强钢振动焊接工艺参数的优化

在WQ960高强钢GMAW焊接过程中施加机械振动,焊接过程中通过改变焊接电流、振动频率和振动振幅实现随焊随振.为了确定高强钢振动焊接的最佳工艺参数,引入正交试验方法,对各个参数下的焊接接头的微观组织、拉伸性能和冲击性能进行分析,确定最佳参数,并探究振动参数和焊接参数共同作用下高强钢焊接接头的组织性能演变规律及机理.结果表明,最佳振动焊接工艺参数为:焊接电流220 A,振动频率50 Hz,振动振幅0.5 mm;此时焊接接头的力学性能分别为:抗拉强度为875 MPa,冲击吸收功为70 J.这是因为振动可以细化晶粒,减少先共析铁素体的析出,进而使焊接接头的力学性能提高.     

机械振动焊接对焊缝及热影响区金相组织的影响

主要研究了机械振动（振动频率在330－166Hz）焊接后的焊接及热影响区的金相组织形态。试验采用容器常用钢16MnR,采用埋弧自动焊,同时对其施加机械振动。选取三组试样分别在不同振动频率和振幅的条件下,进行振动焊接。结果表明,机械振动焊接可大大改善焊缝及热区的金相组织,使焊缝的组织明显细化,熔合线和过热区变窄,魏氏组织减少。同时,从焊缝溶池结晶过程方面,对在该条件下焊缝及热影响区的金相组织的形成过程做了详细的讨论。另外还得出,振动频率在窄范围内对振动焊接试件的焊缝及热影响的金相组织无明显影响。振动振幅对振动焊接试件的焊缝及热影响区的金相组织影响较大。     

机床齿轮箱变速器振动特性分析及优化研究

针对机床在运行过程中需要平稳少振的特点,以某型号的机床齿轮箱变速器为研究对象,分析齿轮箱变速器振动的成因及理论减振方法。利用MASTA软件建立齿轮箱变速器仿真模型,对其进行齿轮耦合模态分析和阶次跟踪分析,得到关注频率内的共振参数和动态啮合力、啮合柔度相位及大小的变化曲线,确定变速器的谐波啮合阶次和响应峰值频率。通过游隙控制分析,获得游隙对齿轮箱变速器振动特性的影响规律,得到不同轴承对响应峰值的作用规律和不同游隙下各谐波阶次对应响应峰值的变化规律。结果表明：优化后的响应峰值显著降低,齿轮传递误差减小,改善了齿轮箱变速器的振动特性。     

针对柴油发电机上箱体振动问题的隔振器设计

针对柴油机激振与发电机的振动易引起上箱体局部共振的问题,根据上箱体冷却器的固有频率,结合隔振方法在减小冷却器振动的条件下设计一种新型冷却器的悬挂式安装方法并对隔振器重新进行设计。因冷却器的固有频率很低,故利用隔振方法将其与机座进行隔离,阻断由机座传导至冷却器的高频振动。先利用Benstone振动数据采集仪对发电机上箱体标记位置进行振动数据的采集,并与国际标准规定的振动数据做比较,确定振动速度超标位置。再利用LMS振动测试设备对上箱体中冷却器进行刚体模态测试,由得出的具体刚体模态测试数据可知冷却器的固有频率,据此设计出一种新的悬挂式冷却器安装方式。最后结合有限元数值模态分析软件对新设计的冷却器进行谐振分析。分析表明,悬挂式安装方式的冷却器安装此橡胶隔振器后振动频率明显降低。     

低频机械振动焊接振动工艺参数的优化

研究了在三种振动频率和两种振幅下振动焊接试板残余应力分布、焊缝金相组织、冲击性能、疲劳寿命相对常规焊接的变化情况.从上述指标测试结果来看.最佳参数组合为振动频率取于第一阶共振峰峰值左侧一半处对应的频率,而振幅取3档.从总体上看,振动频率对焊接质量的影响要比振幅显著,所以应优先对振动频率寻优.     

超声振动辅助铣削加工实验研究

通过实验研究了超声振动辅助铣削加工参数和振动参数对切削力与表面粗糙度的影响。在工件上施加沿进给方向的高频率、小振幅的超声振动。通过切削轨迹研究了超声振动切削的瞬时切削厚度,进而分析了切削力。以主轴转速、每齿进给量和振幅为参数,设计了一系列超声振动辅助铣削加工实验,并利用方差分析方法研究了各参数对切削力影响的显著性。研究结果表明:与未施加超声振动相比,施加超声振动后的切削力明显降低;超声振动铣削加工时对切削力的影响程度由大到小依次为振幅、主轴转速、每齿进给量;在特定的参数下,表面粗糙度也有所改善;表面形貌在同一振幅、不同进给量下存在明显差异。     

Study on the dynamic characteristics of the low-stress vibration cropping machine

Vibration cropping is a new approach of low-stress manufacturing technique. Vibration cropping machine is a main component of cropping system and directly affects the manufacturing quality. After the working principle of vibration cropping is explained, the analytical, numerical and experimental methods are, respectively, applied to analyze the dynamic characteristics of low-stress vibration cropping machine. Firstly, the motion equation of the cropping machine is derived theoretically based on the kinematics of mechanism, and the mode frequencies and the mode shapes are obtained. In order to assess the computational accuracy, the calculation error is analyzed and the calculation error model is constructed. As a result, the calculation error 2% is confirmed. Secondly, the finite element analysis is used to verify the correctness of the computational result. Analysis shows that the analytical result is in good agreement with the numerical result. Thus, the dynamic characteristics of vibration cropping machine are obtained completely and the reasonable cropping frequency is determined. Experiments prove that the analysis result is correct.     

非正弦振动台颤动原因分析与解决方法

对钢厂的电动非正弦振动台在测试中出现颤动和不平稳现象的根本原因进行了分析,得出此钢厂振动台受振机构的固有频率低,装配时安装精度低和某些零部件出现磨损和损坏等是振动台出现颤动和不平稳现象的根本原因。提出提高受振机构的固有频率和减少产生共振的振源是解决颤动问题的根本方法。ANSYS分析得出加厚板簧能够达到提高受振机构固有频率和使其不容易出现颤动现象的目的。     

Understanding of Vibration Stress Relief with Computation Modeling

A finite element model was developed to predict weld residual stress and simulate the vibratory stress relief. Both resonant and nonresonant vibration stress relief were studied to better understand the mechanism of vibration stress relief. The effect of process parameters, vibration amplitude and frequency, of vibration stress relief on weld residual stress reduction was investigated with the developed model. It was found that both resonant and nonresonant vibration stress relief can relieve weld residual stresses. For the nonresonant vibration, the stress reduction strongly depends on the vibration’s amplitude. For the resonant vibration, the vibration’s frequency is essential to stress relief. The vibration’s frequency should be close to the structure’s natural frequency for the desired vibration mode.     

大型液压轧机轧制薄板异常振动及振纹研究

对F3轧机异常振动信号及薄板振纹进行了研究,结果表明F3轧机主传动轴发生扭振,其固有频率为20.5Hz。由薄板振纹反演出轧机工作辊的振动频率为51Hz,此频率与工作辊水平振动的基频相吻合。通过倒频谱分析,得出50Hz附近的边频是由F3工作辊转频调制而成。     

滑块式球形转子泵的振动抑制研究

滑块式球形转子泵结构简单,无工作死点且一周双排量,适用于超微型液压泵,但旋转盘的往复式运动和流量脉动会造成振动加剧。对球形泵进行动力学建模,得到活塞的惯性力偶矩,以及旋转盘运动时产生的陀螺力矩。由力矩曲线可知整体力矩大小取决于陀螺力矩。建立球形泵的容积方程,对其用插值法取得流量变化曲线。采用多泵合成的减振措施,抵消陀螺力矩和流量脉动,降低振动。通过ADAMS-Vibration对整机在力矩作用下的振动响应进行仿真,MATLAB模拟多泵的流量变化曲线,多泵的振动幅值和流量脉动均大幅减小,证明减振措施的有效性。