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。     

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。     

带锯条振动的研究(五)——空气静压锯卡对带锯条振动的影响

本研究将空气静压锯卡同原来的固定式锯卡相比较,探讨空气静压锯卡对静止时的带锯条固有频率以及空转时带锯条振动特性的影响。除了张紧力比较低时情况外,空气静压锯卡时的固有频率和固定锯卡时的一样,或者相反变得更高些。本实验里,空气静压锯卡的形状做成圆形,锯条的自由长度为上下锯卡间的最短距离,所以在锯条前后两边的自由长度比固定锯卡时长,而带锯条的扭转刚性却变低。由于这个原因,空气静压锯卡时的扭转固有频率比固定锯卡时低。但若将空气静压锯卡做成矩形时,则可推断带锯条的固有频率与固定锯卡时相同或更高些。伴随着锯轮转速的变化,固定式锯卡时的振幅也起变化,出现几次峰值。另一方面,除了张紧力较低和带锯轮由于质量偏心所引起的共振外,在空气静压锯卡时,不出现大的振幅峰值。不论何种锯卡,支配带锯条振动的峰值出现在模态Ⅰ和锯机共振里,但是,空气静压锯卡时在模态Ⅰ所出现的峰值远比固定式锯卡小。     

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。     

带锯条适张度自动处理系统设计理论依据

由南京林业大学研制的《QJ—I型带锯条适张度自动处理系统》最近通过部级鉴定。这是一种利用带锯机锯轮的特殊形状在锯解过程中自动对带锯条进行适张度处理的技术,它从根本上省略了由滚压式或热张式对带锯条进行适张度处理这一工序,也就是说只要     

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     

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。     

木工带锯机锯条张紧力的试验研究

采用瞬态激振法,对国产MJ397型带锯机的带锯条进行频谱分析与应变测量,确定频率与张紧力的关系.试验表明,通过测量锯条的基频-f1就能计算锯条的张紧力,这对锯机设计和提高锯切质量、效率都有现实意义.     

圆锯片的不对称适张度

最常用的适张度方法是锤击和辊压。锤击效果取决于修锯工的技艺,辊压适张度是众所周知的技术,它能提高固有频率,减少其它方面因素。因此,最佳适张度存在于辊压挠曲把锯片变成“碟”形。本文介绍一种新的适张方法,它在所有的振型中都能同时提高固有频率。锯片采用一个偏心孔,并在孔四周的表面均匀施加压力。固有频率随着压力增大而单方面提高,附加应力孔的转动振幅也增大。偏心孔影响固有频率的效果是最大的,在某种振型时适张度直接向最佳值增大,其解释是固有频率的增高连同潜在不稳定振型,只受经典板片理论的限制,不稳定振型的负荷也受经典板片理论的限制,负荷要求在锯片的弹性极限范围内。     

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。     

圆锯片振动、动态稳定性及其控制技术的研究--圆锯片的振动分析和动态稳定性

圆锯片的振动主要是指锯片回转工作时，锯片在其平衡位置附近发生的往复横向运动，由于外部激振力的存在，锯片的振动是不可避免的，但不一定会失去稳定性，当激振力的频率与锯片固有阶频率相等时，锯片会发生共振，目前已经证实的圆锯片不稳定性机制有两种：一种是静态弯曲失稳；另一种是临界转速失稳，锯片在临界转速失稳状态下，即使一个频率为零，非常小的横向力也会引起锯片大幅值的谐波形横向摆动，并带来一系列严重后果，不稳定性理论是关于圆锯片振动研究最重要的领域之一，锯片的应力状况，包括制造过程留下的残余应力，适张应力，回转应力和热应力的大小和分布都会影响锯片的动态稳定性，锯片的结构，包括锯片上的槽，孔参数，特别是锯片的厚度和夹盘直径对锯片刚度，固有频率和临界转速的影响非常明显，在切削加工参数中，切削力和进给速度对锯片动态稳定性的影响也比较大。     

振动研磨机颗粒系统的仿真试验

为了探寻偏心振动磨的最佳工艺参数,达到减小乏能区、提高研磨效率的目的,以单筒偏心振动磨为研究对象,建立偏心振动磨内部介质运动数学模型。借助于离散元素法颗粒系统分析软件EDEM,模拟不同振幅、频率组合下研磨介质与物料的运动状态。理论与试验研究结果表明:系统在简谐激振力作用下,筒体以高频率连续振动,介质在磨腔内形成明确的动态回转质心,且随激振频率和振幅不同有所变化;研磨介质和物料混合过程中,振幅增大混合速度增加,但振幅过大时部分物料被甩到磨腔边缘,混合均匀度反而降低;当激振频率为16 Hz,振幅为10 mm时,介质运动范围较大,乏能区明显减小,物料与研磨介质间接触力增加,研磨效率大大提高。因此,可以通过控制激振频率和振幅等参数来获得更有利的研磨效果,提高研磨效率。     

双电机驱动自同步振动磨的动态特性

针对振动磨在运转过程中振动参数对结构强度的影响,建立双电机驱动自同步振动磨筒体的模态分析和谐响应分析数学模型,借助于有限元ANSYS软件对筒体进行仿真试验,确定筒体的前8阶固有频率和相应的振型;采用不同的阻尼比和简谐激振力,探索其对共振幅值的影响及共振区域的频率范围。研究结果表明:振动磨的共振区域在第1,2阶固有频率附近,频率范围约为40~50 Hz;随着阻尼比加大,振幅减小,简谐激振力增加,筒体的共振幅值增大,而相角的变化与激振力大小无关。该模型的建立为振动磨的设计者提供理论依据,进而提高设备的安全可靠性。     

带锯机锯轮加工精度对切削动力学的影响

众所周知,带锯条的寿命是取决于它的强度和锯轮偏转时作用在锯条上和导轨间全部的外力。外力作用的特点在很大程度上是取决于带锯机状态和锯轮的加工精度。不论制造厂的技术水平多高和采取什么样的检测装置,要想按理想的几何特性加工锯轮不是经常都能实现的,而且某些几何特性也没有经济价值。     

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。     

木工带锯条动刚度的瞬态振动法测量计算

本文依据机械动力学理论,采用瞬态振动激励法,对MJ397型国产木工带锯机的带锯条结构系统进行动刚度性能检测与分析,以期为优化国产带锯条系统设计与检测的应用工作提供参考。     

经编机梳栉的横移振动分析

针对经编机高速运行时导纱梳栉因机械振动而产生擦针或擦伤纱线,并导致控制系统运行失效的问题,提出应用模态分析技术对经编导纱梳栉进行动力学分析.通过搭建声学振动测试平台,实测经编梳栉的关键动力学参数:阻尼比、固有频率和固有振型,获取反映梳栉单位激振力振幅响应的幅频特性.在此基础上提出经编梳栉高速运行时的减振措施,并经对比实验证明该措施有效,且梳栉振动分析方法正确可行.     

木工带锯振动领域的研究发展

基于木工带锯机锯切稳定性与切削性能的考虑,本文通过对国内外木工带锯振动领域的研究进展综述,并提出加快我国木工机械理论研究和应用步伐的建议。     

国产木工带锯条张紧力和频率关系的试验探讨

同步测量张紧带锯条的频率和应变,验证了张紧带锯条张紧力与频率关系基本上满足弦振动理论规律.根据带锯条的几何尺寸和正常工作的应力范围,给出带锯条的正常工作的频率范围.