大吨位惯性摩擦焊机主轴系统动静态特性分析

为提高设备的设计效率和合理性,以大吨位惯性摩擦焊机的主轴为研究对象,建立了主轴系统的有限元模型,对主轴系统的静态特性和动态特性进行数值计算,并获得了主轴受力后的变形量以及模态分析的振型特点。分析结果表明:惯性摩擦焊机的主轴静态受力变形满足设计要求;一阶临界转速远高于主轴的最高工作转速,主轴不会发生共振。动静态的特性分析证明了主轴结构设计是合理的,为惯性摩擦焊机主轴系统的优化设计奠定了基础。     

汽车摩擦材料惯性缩比试验装置与试验流程研究

为建立具有广泛适用性的摩擦材料惯性缩比试验方法,对惯性缩比试验的试验装置和试验流程进行初步研究,给出惯性缩比试验装置的基本特征以及可用于惯性缩比试验的摩擦盘和摩擦材料样块的具体参数,提出速度和压力缩比系数概念,并在台架试验标准ISO-26867的基础上提出一种适用于惯性缩比试验的建议试验流程。在符合上述基本特征的惯性缩比试验台上进行实验研究,并与同批次摩擦片的台架试验进行对比分析。结果表明,该试验装置执行建议缩比试验流程测得的结果与台架试验可比性较好,证明了所提出试验装置与试验流程的有效性,为摩擦材料惯性试验方法的建立提供了借鉴。     

摩擦焊模块化测控系统实现

设计基于P89C51RD2单片机的摩擦焊机压力及转速两个测控电路模块,实现对惯性摩擦焊过程关键参数压力及转速的闭环控制.摩擦焊机液压系统控制阀采用可控性较好的电液比例溢流阀,由压力传感器对实际压力进行检测,检测信号进入压力测控电路模块,经A/D转换、运算处理及D/A转换后输入电液比例溢流阀,以实现对摩擦焊接过程压力的连续调节.焊机主轴电动机驱动器采用调速性能较好的变频器,主轴转速由光电旋转编码器进行检测,其脉冲信号直接进入转速测控电路模块,经运算处理及D/A转换后输入变频器,实现调速控制,使焊机主轴电动机可按照焊接工艺的要求得到稳定、准确的转速.实际生产应用表明,压力及转速控制系统工作稳定、操作方便、运行效果良好.     

连续驱动摩擦焊机的研究现状和展望

摩擦焊接是一种优质、高效、节能和环保的固相连接技术,广泛应用于航空、航天、机械制造和石油勘探等领域。摩擦焊机是实现摩擦焊接技术的一种工业自动化设备,连续驱动摩擦焊接方法是最先试验成功的实用焊接方法,连续驱动摩擦焊机也是最经典的摩擦焊机。本文针对国内外连续驱动摩擦焊机设备的研究和应用现状,从主机、液压以及控制系统3个角度综述其发展概况,并在此基础上预测了连续驱动摩擦焊机的发展趋势和方向。     

1000 t惯性摩擦焊液压多缸同步控制策略研究

针对大吨位惯性摩擦焊机多缸液压顶锻系统强干扰、强非线性的特点,面向多缸系统同步性能的高精度、强抗干扰的要求,基于自行设计的一套具有位置反馈的三缸液压顶锻系统,建立了阀控缸系统以及位置反馈同步系统的动态响应数学模型,并且提出了以伺服阀控液压系统为基础,在偏差耦合控制方式下采用模糊PID对控制参数进行优化的多缸同步控制策略。在MATLAB Simulink中对该控制算法进行仿真研究,并与传统PID控制算法进行对比。结果表明,所设计的控制策略实现了千吨级负载下多缸系统同步误差小于0.05 mm的稳定输出,具有较好的鲁棒性和较高的同步控制精度,为国产大吨位惯性摩擦焊机液压伺服系统提供设计参考。     

碳钢惯性摩擦焊接头的组织和强度

对Ｑ２３５钢惯性摩擦焊接头进行了超声检测,观察了典型接头包括含缺陷和无缺陷接头的微观组织,并做了拉伸试验和冲击试验。试验证明,碳钢惯性摩擦焊接头的接合面晶粒细小,静强度很高,接合面的缺陷对静强度影响不大,但使接头的冲击韧性大大下降;超声检测用于碳钢惯性摩擦焊接头,能有效地检出缺陷。     

一种液压摩擦焊机电液系统研究与试验

针对海上石油平台、海底输送管线维修的需要,提供了一种液压摩擦焊机液压和电器系统设计思路,通过参数计算、电液控制系统设计,研发了一种液压摩擦焊机,通过对DH38钢摩擦叠焊单元成型工艺试验,发现焊接接头拉伸强度达到了母材强度的76%以上,验证了液压摩擦焊机的可靠性能,通过该研究的应用,可对海上石油平台、海底输送管线的维修起到积极作用。     

14 t摩擦焊机整机静动态特性分析

以14 t连续驱动摩擦焊机整机为研究对象,建立了用于有限元分析的简化模型,对摩擦焊机整机进行了静动态特性分析。在静态特性分析中,对摩擦焊机受自重状态、摩擦加工阶段、顶锻加工阶段以及切削加工阶段等不同工况下的整机刚度、强度进行了校核,确定了焊机切削状态下刚度的薄弱位置,为焊件切削加工工艺参数的制定提供理论参考。在动态特性研究中,首先基于Block Lanczos特征提取法求解了整机前6阶固有频率,对焊机各阶振型进行了描述,通过与临界转速对比后,对摩擦焊机整机设计的安全性进行了校验。并基于其模态求解结果,对摩擦焊机进行了谐响应分析,得到了在切削力激励作用下床身与切削系统的频率响应特性。     

摩擦焊机主交流电机输出功率的计算机检测

摩擦焊机主电机输出功率是摩擦焊接过程能量消耗和供能状况之间联系的纽带，是研究摩擦焊能量转换的重要环节．本研究借助高性能的微机系统，实现了对摩擦焊机主电机输出功率的检测，并给出了摩擦焊机主电机输出功率曲线的数学模型，为进行摩擦焊精确的能量控制和功率极应控制方法创造了良好条件．     

基于有限元的钢爪摩擦焊机床身结构设计及优化研究

针对钢爪摩擦焊机床身结构设计的合理性及静、动态性能较差的问题,在钢爪摩擦焊机满足焊接工艺要求的基本条件下,设计出了钢爪摩擦焊机床身。在对床身结构进行了有限元分析的基础上,以壁板及肋板厚度作为设计变量,以静态特性为目标参数,对壁厚、肋板厚度等设计参数进行了灵敏度分析,得到了各参数对静态特性的影响趋势,根据灵敏度分析结果对初步设计的床身各项设计参数进行了改进;最终得到了改进后的钢爪摩擦焊机床身,并对其进行了有限元分析。研究结果表明:优化后钢爪摩擦焊机床身的静、动态性能都有一定程度的改善,并且其质量也有所降低。