圆锯片振动、动态稳定性及其控制技术的研究--提高圆锯片动态稳定性的技术方法

中心夹持高速回转的圆锯片切削工件时，保持良好的动态稳定性是非常重要的。经过多年的研究和探索，目前提高锯片动态稳定性的技术途径主要集中在以下两个方面：一是针对片身，包括改变结构形状，改善材料的性能或引入一定适当的预应力等。另一方面是合理选择锯切参数或改造锯机结构，包括增加导向装置，控制每齿进给量和根据实时测量结果实施自动反馈控制等。采取这些技术措施的目的就是控制和减小锯片的在锯切加工中的振动，抵消锯切摩察引起的热应力，保持锯片高速回转条件下的稳定性，以保证锯切加工的精度和安全性。     

制约圆锯片极限转速的几个重要因素

文章在分析讨论了影响圆锯片极限转速的一些重要因素后认为,包含锯片材料、结构、尺寸、内应力影响在内的锯片最低共振临界转速是制约锯片极限转速的最重要因素。考虑到诸多影响因素后作者建议,圆锯片的最高极限转速以不超过该锯片未适张时的最低临界转速的50～60％较为适宜。     

圆锯片的工作稳定性

圆锯机是木材生产的常用设备。它结构简单,易于制造和操作;但锯路较宽,浪费木材;对于大而薄的圆锯片用手工修锯控制适张度的技术要求严格,难度较大、圆锯片稳定性较差。 圆锯片稳定工作的重要性 圆锯片工作的不稳定性是指圆锯片的横向振动,它影响木材的加工质量,使锯路宽度增大,降低了出材率;同时增加了切削阻力,消耗功率大。浪费能源。为了减少锯路损失,提高出材率和锯材质量,充分降低能耗。必须对圆锯片工作稳定性进行控制,使圆锯片具有良好的使用性能。     

应制订圆锯片动态质量标准

现有圆锯片平估和检测方法的标准只集中在几何精度、机械性能和一些静态批标方面，如静平衡，尺寸精度和形位精度的指等等。实际上，往往静态指满足，而工作时，其动态性能不好。根据作者的研究表明圆锯片的锯切质量不仅受它的静态指标的影响，而且还受其动态性能的影响。因此，本文讨论影响圆锯片动态性能的因素－主要是固有频率和阻尼系数。因为不论静态指标如何，圆锯片在工作时，激振频率和固有频率接近时要产生共振。另一方面，     

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。     

圆锯片噪声产生机理及降噪技木

分析了圆锯片噪声产生的机理,同时指出共振噪声是圆锯片噪声的重要组成部分。根据增加圆锯片阻尼、改变圆锯片的共振频率及改变激振力频率可减小振动实现降噪的原理,本文主要分析了多层基体结构、开热胀槽及不等齿距等结构圆锯片的降噪技术。     

圆锯片动态性能研究的概况

本文分析了影响圆锯片锯切性能（主要是动态性能）的因素,并提出了多方面的提高圆锯片动态性能的办法:选择材料、合理确定锯齿参数、合理适张、锯片开槽等。分析了当前圆锯片动态特性研究中急需解决的问题并探讨了解决的方法。     

圆锯片的适张度处理

前言 关于圆锯片的适张度,Szymani ＆ Mote~(39)和Szymani ＆ Rhemrev~(42)都作过较精辟的论述。能读一下他们写的那两篇文章,当然令人满意。但由于这两篇文章不宜用日语介绍,所以,笔者决定参考这两篇文章并加入本人的观点,试述一下这个问题。象圆锯片这种进行高速旋转切削的薄圆板状切削刀具,无论其平衡怎么好、振动怎么小,在锯切木材时也要因切削热和摩擦热等使锯片受热,并使锯片各处温度分布不均匀,从而导致锯片变形。最初,锯片变形是沿锯片平面膨胀延伸;当温度的不均匀达到一定程度时,变形便不保持在这一平面内,而是产生大的变形,即凸凹不平呈波浪状,致使圆锯片无法继续锯切木材。这种状态称为圆锯片扭曲。这是旋转锯片的固有振动周期无限大,变形不能恢复的应力状态,换句话说,是旋转锯片的固有振动频率为零的应     

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。     

圆锯片轴向多点加压适张及振动模态分析

提出一种新的圆锯片适张方法——轴向多点加压适张。通过振动模态分析实验表明压点的分布和压力的大小对锯片各阶振动固有频率都有明显的影响,其振型及各阶振动固有频率的变化趋势初步证明这是一种有研究前景和应用价值的圆锯片适张方法。     

圆形复合压电振子弯曲振动的分析

为了寻求固定边界条件下最佳性能的双迭片压电振子的Unimorph弯振换能器,计算和分析了这种压电振子的共振频率、有效机电耦合系数与振子尺寸之间的关系,得出了设计弯曲换能器的最佳几何参数.结果表明,几何参数的变化对换能器的谐振频率和机电耦合系数影响很大,当参数α=0.49,β=0.71时有效机电耦合系数最高,可以达到0.31.     

应用动力减振器消除离心分离设备的振动

在操作运行过程中,离心分离设备常会发生振动而影响生产。本文对此提出了简单、实用的双悬臂梁——质量动力减振器的设计。这种动力减振器具有结构紧凑,可在现场调谐,能同时抑制水平和垂直方向的振动等优点,并在实际工作的机器上进行了实验验证,减振效果良好。     

纱线束横向动态振动特性仿真与实验

纱线束振动噪声是簇绒地毯织机噪声源之一,为了识别纱线束振动噪声信号,实现地毯生产空间的噪声控制,研究了簇绒地毯织机纱线束横向动态振动特性。应用Burger四元件本构模型建立粘弹性纱线束轴向运动的横向振动方程。采用Galerkin方法离散横向振动偏微分方程,然后使用Runge-Kutta法对该方程数值求解。设置不同的提花轮转速,分别求解振动方程得到不同的纱线束横向振动频率。设置与仿真求解相同的条件下,采用激光测振仪测试纱线束横向振动特性。测试结果显示仿真结果和实验结果存在倍频关系且频率较低。结果表明：该振动方程适用于研究纱线束横向动态振动特性,且仿真信号为纱线束振动的基频信号;同时,纱线束横向动态振动特性属于低频振动。     

分析模拟高速动态圆机的喂纱过程

现有的高机号织袜机最高转速可达1 500 r/min.但是由于织机在高转速和喂纱速度下会产生一系列质量问题,这一潜能往往无法实现.特别是开机和停机时,喂纱系统也会产生细微干扰,编织处于可控状态是非常困难的.描述了小型圆机上优化纱线喂入的方法.在实际生产中能提高织机转速、改善产品质量,进而提高生产效率.