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三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 分 析 的 階 次 跟 蹤 方 法 文 章 編 號(hào) 一 一 一 三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 分 析 的 階 次 跟 蹤 方 法 易 立 新 , 王 民 北 京 工 業(yè) 大 學(xué) 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 實(shí) 驗(yàn) 室 , 北 京 摘 要 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 的 固 有 特 性 導(dǎo) 致 其 在 運(yùn) 行 過(guò) 程 中 會(huì) 產(chǎn) 生 振 動(dòng) , 當(dāng) 振 動(dòng) 過(guò) 于 強(qiáng) 烈 時(shí) , 會(huì) 導(dǎo) 致 機(jī) 器 工 作 異 常 , 甚 至 產(chǎn) 生 生 產(chǎn) 事 故 。 如 何 有 效 地 控 制 振 動(dòng) , 成 為 工 程 技 術(shù) 人 員 的 一 個(gè) 重 要 研 究 課 題 。 采 用 階 次 分 析 方 法 對(duì) 三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 進(jìn) 行 測(cè) 試 分 析 , 確 定 振 動(dòng) 產(chǎn) 生 的 原 因 。 為 進(jìn) 一 步 的 控 制 和 降 低 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 振 動(dòng) 提 供 參 考 和 依 據(jù) 。 關(guān) 鍵 詞 振 動(dòng) 與 波 三 面 切 書(shū) 機(jī) 階 次 跟 蹤 振 動(dòng) 測(cè) 試 中 圈 分 類 號(hào) 珊 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 · 一 環(huán) 姓 刀 召 材 藝 盯 盯 , , 而 , 沈 一 一 一 一 對(duì) 于 印 后 加 工 的 裝 訂 生 產(chǎn) 線 , 當(dāng) 其 中 的 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 達(dá) 到 一 定 值 的 時(shí) 候 , 其 振 動(dòng) 急 劇 增 大 , 導(dǎo) 致 工 作 異 常 , 致 使 整 條 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 效 率 無(wú) 法 提 高 。 為 了 提 高 生 產(chǎn) 線 的 工 作 效 率 , 必 須 分 析 三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 異 常 產(chǎn) 生 的 原 因 , 為 降 低 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 振 動(dòng) 及 結(jié) 構(gòu) 改 進(jìn) 提 供 參 考 和 依 據(jù) 。 階 次 跟 蹤 方 法 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 的 振 動(dòng) 與 機(jī) 械 的 轉(zhuǎn) 速 有 著 密 切 的 關(guān) 系 , 如 機(jī) 械 轉(zhuǎn) 軸 的 質(zhì) 量 不 平 衡 、 軸 線 不 對(duì) 中 、 齒 輪 制 造 精 度 較 低 等 都 會(huì) 引 起 機(jī) 械 系 統(tǒng) 振 動(dòng) 。 一 個(gè) 單 軸 或 多 軸 組 成 的 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 , 其 激 勵(lì) 主 要 是 周 期 性 激 勵(lì) , 根 據(jù) 傅 立 葉 變 換 , 周 期 性 信 號(hào) 是 由 基 波 信 號(hào) 和 一 系 列 頻 率 為 基 波 整 數(shù) 倍 的 諧 波 信 號(hào) 組 成 。 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 的 激 勵(lì) 信 號(hào) 也 是 由 基 波 和 諧 波 信 號(hào) 組 成 。 機(jī) 械 系 統(tǒng) 會(huì) 對(duì) 激 勵(lì) 產(chǎn) 生 同 頻 率 的 響 應(yīng) 。 當(dāng) 機(jī) 械 系 統(tǒng) 的 轉(zhuǎn) 速 改 變 時(shí) , 激 勵(lì) 的 頻 率 和 幅 值 會(huì) 隨 著 機(jī) 械 轉(zhuǎn) 速 的 改 變 產(chǎn) 生 變 化 , 機(jī) 械 系 統(tǒng) 的 響 應(yīng) 也 會(huì) 產(chǎn) 生 相 應(yīng) 的 變 化 , 當(dāng) 激 勵(lì) 頻 率 與 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 的 固 有 頻 率 接 近 或 相 等 時(shí) , 機(jī) 械 系 統(tǒng) 的 振 動(dòng) 會(huì) 急 劇 增 加 , 導(dǎo) 致 機(jī) 械 工 作 異 常 。 階 次 分 析 方 法 是 識(shí) 別 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 振 動(dòng) 與 旋 轉(zhuǎn) 速 度 關(guān) 系 的 重 要 方 法 之 一 。 當(dāng) 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 升 降 速 時(shí) , 激 勵(lì) 收 稿 日 期 刀 一 作 者 簡(jiǎn) 介 易 立 新 一 , 男 , 湖 北 人 , 碩 士 研 究 生 。 力 頻 率 以 及 振 動(dòng) 信 號(hào) 的 頻 率 隨 轉(zhuǎn) 速 改 變 而 變 化 。 在 這 種 情 況 下 , 不 滿 足 傅 立 葉 變 換 對(duì) 信 號(hào) 的 平 穩(wěn) 性 要 求 。 因 此 不 能 用 常 規(guī) 的 頻 譜 分 析 法 進(jìn) 行 分 析 。 為 了 解 決 這 一 問(wèn) 題 , 在 階 次 分 析 中 , 對(duì) 振 動(dòng) 信 號(hào) 不 再 是 等 時(shí) 間 采 樣 , 而 是 采 用 等 角 度 采 樣 , 即 轉(zhuǎn) 軸 每 轉(zhuǎn) 過(guò) 一 定 的 角 度 對(duì) 振 動(dòng) 信 號(hào) 采 樣 一 次 。 采 樣 頻 率 隨 轉(zhuǎn) 速 變 化 而 變 化 , 轉(zhuǎn) 速 越 高 , 采 樣 頻 率 越 高 , 轉(zhuǎn) 速 越 慢 , 采 樣 頻 率 越 低 。 在 角 域 內(nèi) , 振 動(dòng) 信 號(hào) 變 成 了 平 穩(wěn) 信 號(hào) 。 在 角 域 內(nèi) 對(duì) 振 動(dòng) 信 號(hào) 進(jìn) 行 譜 分 析 得 到 的 譜 圖 稱 為 階 次 譜 。 譜 圖 中 橫 坐 標(biāo) 反 應(yīng) 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 振 動(dòng) 頻 率 與 轉(zhuǎn) 速 的 比 值 , 即 階 次 , 縱 坐 標(biāo) 反 應(yīng) 振 動(dòng) 信 號(hào) 的 幅 值 。 階 次 分 析 的 主 要 方 法 有 階 次 譜 圖 、 三 維 譜 陣 圖 和 階 次 譜 陣 圖 三 種 形 式 。 階 次 譜 圖 是 二 維 譜 圖 , 它 顯 示 的 是 某 一 轉(zhuǎn) 速 下 振 動(dòng) 幅 值 隨 轉(zhuǎn) 速 階 次 的 分 布 。 即 橫 坐 標(biāo) 是 轉(zhuǎn) 速 的 階 次 , 縱 坐 標(biāo) 是 振 動(dòng) 的 幅 值 。 三 維 譜 陣 圖 又 稱 瀑 布 圖 是 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 升 、 降 速 時(shí) 振 動(dòng) 信 號(hào) 分 析 的 一 種 常 用 方 法 , 以 轉(zhuǎn) 速 、 頻 率 和 幅 值 構(gòu) 成 三 維 坐 標(biāo) , 三 維 譜 陣 圖 顯 示 了 振 動(dòng) 信 號(hào) 頻 譜 隨 轉(zhuǎn) 速 的 變 化 。 由 固 有 頻 率 引 起 的 振 動(dòng) 頻 率 不 隨 轉(zhuǎn) 速 的 變 化 而 變 化 , 由 轉(zhuǎn) 軸 旋 轉(zhuǎn) 產(chǎn) 生 的 振 動(dòng) 頻 率 隨 轉(zhuǎn) 速 變 化 而 變 化 , 三 維 譜 陣 圖 可 識(shí) 別 機(jī) 械 的 固 有 頻 率 。 階 次 譜 陣 圖 分 別 是 以 轉(zhuǎn) 速 、 階 次 、 階 次 幅 值 譜 為 坐 標(biāo) , 按 等 速 間 隔 排 列 的 一 組 階 次 譜 圖 。 它 比 三 維 譜 陣 圖 更 能 精 確 地 識(shí) 別 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 與 轉(zhuǎn) 速 有 關(guān) 的 振 動(dòng) 特 性 。 年 月 噪 聲 與 振 動(dòng) 控 制 第 期 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 及 測(cè) 點(diǎn) 和 參 考 轉(zhuǎn) 速 的 選 取 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 的 選 擇 本 次 實(shí) 驗(yàn) 采 用 的 儀 器 設(shè) 備 是 丹 麥 公 司 的 巧 多 分 析 系 統(tǒng) 軟 件 , 配 有 刃 分 析 軟 件 , 階 次 分 析 軟 件 , 加 速 度 傳 感 器 、 紅 外 線 測(cè) 速 計(jì) 。 實(shí) 驗(yàn) 目 的 本 次 實(shí) 驗(yàn) 的 目 的 是 確 定 三 面 切 書(shū) 機(jī) 高 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 振 動(dòng) 異 常 產(chǎn) 生 的 原 因 , 為 降 低 振 動(dòng) 提 供 參 考 依 據(jù) 。 機(jī) 不 能 長(zhǎng) 時(shí) 間 正 常 工 作 。 書(shū)書(shū)書(shū)書(shū)書(shū)書(shū)書(shū)書(shū)助助 、、 、、 尹尹 尸 戶戶 比比 亡 圖 三 面 切 書(shū) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 圖 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 傳 動(dòng) 圖 測(cè) 點(diǎn) 安 排 , 如 圖 所 示 , 三 面 切 書(shū) 機(jī) 運(yùn) 動(dòng) 主 要 由 兩 部 分 組 成 , 一 是 供 紙 輪 將 紙 傳 送 到 切 紙 的 位 置 , 當(dāng) 切 紙 完 成 后 , 供 紙 輪 又 將 紙 送 離 切 紙 的 位 置 。 二 是 偏 心 凸 輪 驅(qū) 動(dòng) 刀 架 上 下 運(yùn) 動(dòng) , 切 刀 隨 刀 架 上 下 運(yùn) 動(dòng) 完 成 切 紙 過(guò) 程 。 當(dāng) 供 紙 導(dǎo) 軌 振 動(dòng) 過(guò) 大 時(shí) , 導(dǎo) 致 紙 張 定 位 不 準(zhǔn) , 切 紙 精 度 降 低 。 刀 架 質(zhì) 量 較 大 , 其 重 力 作 用 在 凸 輪 上 , 是 導(dǎo) 致 三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 最 主 要 的 激 勵(lì) 源 。 因 此 測(cè) 點(diǎn) 選 擇 在 供 紙 導(dǎo) 軌 和 刀 架 導(dǎo) 軌 上 。 由 于 切 書(shū) 機(jī) 的 機(jī) 架 是 箱 體 結(jié) 構(gòu) , 并 且 結(jié) 構(gòu) 比 較 大 , 是 整 個(gè) 機(jī) 器 的 薄 弱 環(huán) 節(jié) , 在 機(jī) 架 上 也 選 擇 幾 個(gè) 測(cè) 點(diǎn) 。 參 考 轉(zhuǎn) 速 的 選 擇 。 圖 是 三 面 切 書(shū) 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 凸 輪 運(yùn) 動(dòng) 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) , 為 了 測(cè) 量 的 方 便 , 選 擇 齒 輪 的 傳 動(dòng) 軸 轉(zhuǎn) 速 作 為 參 考 轉(zhuǎn) 速 。 齒 輪 與 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 比 。 齒 輪 與 凸 輪 同 軸 , 參 考 轉(zhuǎn) 速 與 凸 輪 轉(zhuǎn) 速 比 也 是 。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析 三 面 切 書(shū) 機(jī) 在 空 載 下 加 速 , 一 直 加 速 到 空 載 允 許 的 最 高 轉(zhuǎn) 速 , 即 本 小 時(shí) 。 當(dāng) 切 書(shū) 機(jī) 工 作 速 度 接 近 本 小 時(shí) , 振 動(dòng) 開(kāi) 始 急 劇 增 加 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 達(dá) 到 本 小 時(shí) , 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 變 得 十 分 劇 烈 , 切 書(shū) 圖 三 面 切 書(shū) 機(jī) 前 階 階 次 譜 陣 云 圖 由 于 所 有 測(cè) 點(diǎn) 振 動(dòng) 信 號(hào) 的 譜 圖 比 較 類 似 , 選 擇 機(jī) 架 導(dǎo) 軌 振 動(dòng) 信 號(hào) 做 分 析 。 圖 、 圖 分 別 是 三 面 切 書(shū) 機(jī) 機(jī) 架 導(dǎo) 軌 振 動(dòng) 信 號(hào) 的 三 維 譜 陣 云 圖 、 階 次 譜 陣 云 圖 。 從 圖 可 以 看 出 , 在 處 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 超 過(guò) , 三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 十 分 強(qiáng) 烈 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 超 過(guò) , 在 處 , 三 面 切 書(shū) 機(jī) 同 樣 振 動(dòng) 十 分 劇 烈 。 而 且 振 動(dòng) 頻 率 沒(méi) 有 隨 轉(zhuǎn) 速 增 加 而 增 加 。 因 此 三 面 切 書(shū) 機(jī) 在 和 附 近 存 在 固 有 頻 率 。 從 圖 可 以 看 出 , 在 轉(zhuǎn) 速 階 處 , 當(dāng) 參 考 轉(zhuǎn) 速 接 近 , 即 本 每 小 時(shí) , 振 動(dòng) 開(kāi) 始 劇 烈 增 加 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 達(dá) 到 左 右 時(shí) , 振 動(dòng) 達(dá) 到 最 大 值 。 隨 后 , 振 動(dòng) 隨 轉(zhuǎn) 速 增 加 開(kāi) 始 逐 漸 減 小 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 超 過(guò) 時(shí) , 在 轉(zhuǎn) 速 階 處 振 動(dòng) 非 常 小 , 但 在 轉(zhuǎn) 速 階 次 , 振 動(dòng) 開(kāi) 始 加 劇 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 達(dá) 到 時(shí) , 振 動(dòng) 幅 值 達(dá) 到 最 大 值 。 然 后 振 動(dòng) 逐 漸 減 弱 。 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 升 降 速 的 過(guò) 程 中 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 軸 旋 轉(zhuǎn) 產(chǎn) 生 的 激 勵(lì) 力 基 波 及 其 諧 波 頻 率 接 近 或 等 于 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 的 固 有 頻 率 時(shí) , 在 基 頻 或 諧 波 頻 率 處 激 起 的 振 動(dòng) 較 劇 烈 , 當(dāng) 激 勵(lì) 力 基 頻 或 諧 波 頻 率 離 固 有 頻 率 較 遠(yuǎn) 時(shí) , 激 起 的 振 動(dòng) 越 小 。 當(dāng) 參 考 轉(zhuǎn) 速 達(dá) 到 時(shí) , 參 考 轉(zhuǎn) 速 的 階 頻 率 和 凸 輪 轉(zhuǎn) 速 的 第 八 階 頻 率 與 固 有 頻 率 最 接 近 , 在 轉(zhuǎn) 速 的 階 處 , 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 振 動(dòng) 較 大 。 從 圖 可 以 看 出 , 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 是 。 在 階 次 處 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 為 時(shí) , 凸 輪 軸 激 勵(lì) 力 的 次 諧 波 頻 率 也 與 固 有 頻 率 接 近 , 振 動(dòng) 也 較 大 。 同 樣 的 道 理 , 在 參 考 轉(zhuǎn) 三 面 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 分 析 的 階 次 跟 蹤 方 法 速 的 階 處 , 當(dāng) 參 考 轉(zhuǎn) 速 達(dá) 到 時(shí) , 凸 輪 轉(zhuǎn) 速 的 次 諧 波 頻 率 與 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 接 近 。 此 時(shí) 三 面 切 書(shū) 機(jī) 固 有 頻 率 是 。 同志加湘 、二 待 七 一 口 … … 目 , , , “ , 二 七… 二 翻 七 ﹄瀚 ﹄瀚。 二 目 一 側(cè)尸一認(rèn)日以一巾川川呷一 圖 切 書(shū) 機(jī) 階 次 譜 圖 參 考 轉(zhuǎn) 速 司回 ﹄加 婦 ﹄九 二 甲 … “ 二 ‘ 比 白 二 湘 “ 心 ,‘ 一 , 二 腸 ‘ 腸 ” 么 … 熱﹄﹄ 卜 儼 八 獷 牙 幼 聲 。 , 諸 、 ‘ 一 ‘ 圖 切 書(shū) 機(jī) 階 次 譜 圖 參 考 轉(zhuǎn) 速 管 激 勵(lì) 力 較 大 , 在 參 考 轉(zhuǎn) 速 的 階 次 處 和 階 次 處 , 振 動(dòng) 仍 小 于 時(shí) 階 次 處 的 振 動(dòng) 。 從 上 面 的 分 析 可 知 , 導(dǎo) 致 切 書(shū) 機(jī) 振 動(dòng) 異 常 最 主 要 的 原 因 是 參 考 轉(zhuǎn) 速 轉(zhuǎn) 軸 產(chǎn) 生 激 勵(lì) 力 的 基 次 頻 率 及 凸 輪 軸 產(chǎn) 生 激 勵(lì) 力 的 八 次 諧 波 頻 率 與 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 接 近 或 重 合 。 要 提 高 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 , 一 種 方 法 是 改 進(jìn) 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) , 盡 可 能 提 高 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 。 三 面 切 書(shū) 機(jī) 采 用 的 是 偏 心 凸 輪 結(jié) 構(gòu) 驅(qū) 動(dòng) 刀 架 上 下 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 。 刀 架 的 重 量 作 用 在 偏 心 凸 輪 , 刀 架 越 重 , 激 勵(lì) 力 越 大 同 樣 轉(zhuǎn) 速 條 件 下 , 結(jié) 構(gòu) 振 動(dòng) 的 響 應(yīng) 也 越 大 。 因 此 , 減 輕 刀 架 質(zhì) 量 也 能 夠 降 低 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 振 動(dòng) , 提 高 工 作 轉(zhuǎn) 速 。 可 以 通 過(guò) 采 用 輕 質(zhì) 的 鑄 鋁 件 代 替 鑄 鐵 件 做 為 刀 架 的 材 料 。 結(jié) 語(yǔ) 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 振 動(dòng) 異 常 主 要 原 因 是 參 考 轉(zhuǎn) 速 轉(zhuǎn) 軸 產(chǎn) 生 激 勵(lì) 力 的 基 次 頻 率 及 凸 輪 軸 產(chǎn) 生 激 勵(lì) 力 的 八 次 諧 波 頻 率 與 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 重 合 , 導(dǎo) 致 三 面 切 書(shū) 機(jī) 產(chǎn) 生 劇 烈 的 振 動(dòng) 。 要 提 高 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 , 必 須 盡 可 能 的 提 高 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 , 讓 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 固 有 頻 率 避 開(kāi) 階 轉(zhuǎn) 速 的 頻 率 。 刀 架 的 重 量 是 三 面 切 書(shū) 機(jī) 最 主 要 的 激 勵(lì) 力 。 減 小 激 勵(lì) 力 , 有 助 于 降 低 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 振 動(dòng) , 應(yīng) 盡 量 減 輕 三 面 切 書(shū) 機(jī) 刀 架 的 重 量 。 參 考 文 獻(xiàn) 〕 ,, 幾」,‘飛︶廠一一匕︸ 取 出 轉(zhuǎn) 速 分 別 為 的 階 次 圖 圖 和 的 階 次 圖 圖 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 為 時(shí) , 在 轉(zhuǎn) 速 階 處 , 測(cè) 點(diǎn) 振 動(dòng) 速 度 達(dá) 到 而 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 為 時(shí) , 轉(zhuǎn) 速 階 處 振 動(dòng) 很 小 , 而 階 處 和 階 處 振 動(dòng) 速 度 分 別 為 而 和 。 但 都 比 轉(zhuǎn) 速 為 時(shí) 轉(zhuǎn) 速 階 處 振 動(dòng) 小 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 為 時(shí) , 參 考 轉(zhuǎn) 速 軸 產(chǎn) 生 的 激 勵(lì) 力 的 基 波 和 凸 輪 軸 產(chǎn) 生 激 勵(lì) 力 的 八 次 諧 波 都 與 固 有 頻 率 接 近 , 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 為 犯 時(shí) , 只 有 凸 輪 軸 產(chǎn) 生 激 勵(lì) 力 的 諧 波 頻 率 與 固 有 頻 率 ’ 接 近 , 參 考 轉(zhuǎn) 速 的 基 波 頻 率 與 固 有 頻 率 相 隔 較 遠(yuǎn) , 盡 」 巧 , , , , , 一 , , 服 , 即 , 仁 郭 瑜 , 秦 樹(shù) 人 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 非 穩(wěn) 定 信 號(hào) 的 偽 轉(zhuǎn) 速 跟 蹤 階 比 分 析 振 動(dòng) 與 沖 擊 , , 上 接 第 頁(yè) 差 分 格 式 計(jì) 算 值 吻 合 得 很 好 。 本 文 的 研 究 對(duì) 于 聲 傳 輸 元 件 的 設(shè) 計(jì) 具 有 一 定 的 參 考 價(jià) 值 , 同 時(shí) 對(duì) 于 豐 富 和 發(fā) 展 聲 學(xué) 理 論 也 具 有 一 定 的 學(xué) 術(shù) 價(jià) 值 。 參 考 文 獻(xiàn) 「 馬 大 酞 , 沈 壕 聲 學(xué) 手 冊(cè) 〕 北 京 科 學(xué) 出 版 社 , 兀 嶺 〔 〕 仁 〕 , , 助 , 廠 〕 , , 一 仁 仁 , , 一 李 太 寶 計(jì) 算 聲 學(xué) 【 二 北 京 科 學(xué) 出 版 社 , 昭 , “ 〕 一 , ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 現(xiàn) 代 制 造 工 程 2006年 第 8期 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) /診 斷 維 修 /再 制 造 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 的 有 限 元 分 析 3 易 立 新 ,王 民 ,李 俊 勤 ,李 小 富 ,費(fèi) 仁 元 (北 京 工 業(yè) 大 學(xué) 北 京 市 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 ,北 京 100022) 摘 要 國(guó) 產(chǎn) 切 書(shū) 機(jī) 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 ,很 少 考 慮 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 的 動(dòng) 態(tài) 性 能 。 當(dāng) 國(guó) 產(chǎn) 切 書(shū) 機(jī) 在 高 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ,振 動(dòng) 急 劇 加 大 ,嚴(yán) 重 影 響 加 工 質(zhì) 量 和 工 作 效 率 。 利 用 ANSYS有 限 元 分 析 軟 件 ,對(duì) 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 ,根 據(jù) 基 礎(chǔ) 件 的 振 型 ,對(duì) 基 礎(chǔ) 件 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 改 進(jìn) ,并 對(duì) 改 進(jìn) 前 后 的 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 諧 響 應(yīng) 分 析 ,證 明 改 進(jìn) 效 果 比 較 明 顯 。 關(guān) 鍵 詞 :切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 ANSYS 模 態(tài) 分 析 諧 響 應(yīng) 分 析 中 圖 分 類 號(hào) : O242; TH16 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 : A 文 章 編 號(hào) : 1671— 3133 (2006) 08— 0092— 03 F in ite elem en t ana lysis of ba sic structure of cutting2book mach ine Yi L ixin,W ang M in, L i Junqin, L i Xiaofu, Fei Renyuan (Beijing University of Technology, Beijing 100022, CHN) Abstract During the p rocess of designing, dynam ic feature of basic structure of cutting2book machine designed in China is less taken consider. W hen itworks in high2speed, its vibration grows greatly, which results in p roducts of bad quality. Based on ANSYS software, the model analysis of cutting2book machine is done. The natural frequencies and the modes of basic structure of cutting2 book machine are analyzed. According to figure of structure in vibration, its structure is mended. And harmonic response analysis of structure of both original basic structure and basic structure mended is respectively done and the result is satisfactory. Key words:Cutting2book machine Basic structure ANSYS Model analysis Harmonic response analysis 國(guó) 產(chǎn) 切 書(shū) 機(jī) 在 低 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 穩(wěn) 定 性 好 ,切 書(shū) 質(zhì) 量 良 好 ,但 若 要 提 高 主 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 速 度 ,機(jī) 器 將 因 高 速 而 引 起 系 統(tǒng) 振 動(dòng) ,直 接 影 響 切 書(shū) 質(zhì) 量 。 因 此 ,提 高 機(jī) 械 的 抗 振 特 性 ,將 是 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 一 項(xiàng) 重 要 的 研 究 課 題 。 本 文 應(yīng) 用 ANSYS對(duì) 切 書(shū) 機(jī) 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 ,計(jì) 算 出 其 固 有 頻 率 和 振 型 ,找 出 基 礎(chǔ) 件 原 始 設(shè) 計(jì) 方 案 中 的 薄 弱 環(huán) 節(jié) ,提 出 相 應(yīng) 的 結(jié) 構(gòu) 改 進(jìn) 建 議 和 局 部 強(qiáng) 化 措 施 , 并 對(duì) 改 進(jìn) 前 后 的 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 諧 響 應(yīng) 分 析 。 1 模 態(tài) 分 析 的 動(dòng) 力 學(xué) 理 論 模 態(tài) 分 析 的 基 本 思 想 是 把 一 個(gè) 復(fù) 雜 的 結(jié) 構(gòu) 按 其 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 分 成 若 干 個(gè) 子 結(jié) 構(gòu) ,然 后 用 離 散 法 和 有 限 元 法 對(duì) 子 結(jié) 構(gòu) 作 各 種 力 學(xué) 分 析 。 對(duì) 一 個(gè) 具 有 連 續(xù) 質(zhì) 量 的 結(jié) 構(gòu) 用 有 限 元 法 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 時(shí) ,先 將 該 結(jié) 構(gòu) 離 散 為 有 限 個(gè) 單 元 組 成 的 模 型 ,求 出 單 元 剛 度 矩 陣 [ K ] 和 單 元 質(zhì) 量 矩 陣 ,按 照 節(jié) 點(diǎn) 自 由 度 序 號(hào) 對(duì) 號(hào) ,對(duì) 各 單 元 的 剛 度 矩 陣 和 質(zhì) 量 矩 陣 進(jìn) 行 組 集 ,得 到 總 剛 度 矩 陣 和 總 質(zhì) 量 矩 陣 [M ],對(duì) 于 線 性 動(dòng) 力 系 統(tǒng) 的 小 阻 尼 結(jié) 構(gòu) ,可 以 采 用 復(fù) 合 阻 尼 [C ],得 出 結(jié) 構(gòu) 的 振 動(dòng) 微 分 方 程 (動(dòng) 力 方 程 ) : [M ] { q · · } + [C ]{ q} + [ K ]{ q} = { F ( t) } 式 中 : { q · · }為 加 速 度 向 量 ; { q}為 速 度 向 量 ; { q}為 節(jié) 點(diǎn) 位 移 向 量 ; { F ( t) }為 整 體 載 荷 向 量 。 因 為 要 對(duì) 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 ,要 求 解 的 是 固 有 頻 率 和 振 型 參 數(shù) 固 有 模 態(tài) 與 外 載 荷 無(wú) 關(guān) ,結(jié) 構(gòu) 阻 尼 對(duì) 固 有 頻 率 的 影 響 很 小 ,在 求 結(jié) 構(gòu) 固 有 頻 率 和 振 型 時(shí) ,可 以 不 考 慮 阻 尼 ,上 式 則 簡(jiǎn) 化 為 無(wú) 阻 尼 自 由 振 動(dòng) 方 程 : ( -ω 2i [M ] + [ K ]) { q} = 0 式 中 :ω i 為 自 由 振 動(dòng) 固 有 頻 率 ;展 開(kāi) 此 行 列 式 ,得 到 一 個(gè) 關(guān) 于 ω 2i 的 n次 多 項(xiàng) 式 ,多 項(xiàng) 式 的 根 (特 征 值 )即 為 模 型 的 固 有 頻 率 ,將 特 征 值 代 入 公 式 ,就 可 求 出 特 征 向 量 ,從 而 獲 得 給 定 頻 率 下 的 振 型 。 固 有 頻 率 和 振 型 是 承 受 動(dòng) 態(tài) 載 荷 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中 的 重 要 參 數(shù) 。 29 3 北 京 市 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 開(kāi) 放 項(xiàng) 目 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) /診 斷 維 修 /再 制 造 現(xiàn) 代 制 造 工 程 2006年 第 8期 2 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 的 模 態(tài) 分 析 211 三 面 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 的 建 模 在 用 ANSYS做 動(dòng) 力 學(xué) 有 限 元 分 析 時(shí) ,由 于 要 求 的 是 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 的 各 階 固 有 頻 率 和 振 型 。 這 是 從 整 體 的 角 度 來(lái) 研 究 問(wèn) 題 ,而 結(jié) 構(gòu) 上 的 一 些 細(xì) 節(jié) 問(wèn) 題 是 可 以 適 當(dāng) 忽 略 的 。 并 且 ,由 于 切 書(shū) 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ,除 了 忽 略 一 些 結(jié) 構(gòu) 上 的 細(xì) 節(jié) 外 ,在 建 模 時(shí) ,把 模 型 分 為 五 個(gè) 部 分 分 別 繪 制 ,包 括 左 、 右 、 前 、 后 、 底 部 ,最 后 再 組 合 起 來(lái) 。 212 邊 界 條 件 基 礎(chǔ) 件 底 部 的 四 個(gè) 角 用 高 強(qiáng) 度 螺 栓 固 定 在 底 座 上 ,故 基 礎(chǔ) 件 底 部 的 四 個(gè) 角 看 成 全 方 位 約 束 (包 括 X、 圖 1 基 礎(chǔ) 件 第 一 階 振 型 圖 2 基 礎(chǔ) 件 第 四 階 振 型 圖 3 基 礎(chǔ) 件 第 六 階 振 型 圖 4 基 礎(chǔ) 件 第 八 階 振 型 Y、 Z 及 三 個(gè) 旋 轉(zhuǎn) 方 向 )。 213 模 態(tài) 分 析 的 計(jì) 算 結(jié) 果 通 過(guò) ANSYS的 模 態(tài) 分 析 ,基 礎(chǔ) 件 的 固 有 頻 率 如 表 1 所 示 , 部 分 振 型 如 圖 1至 圖 4所 示 。 刀 架 的 支 撐 桿 是 由 偏 心 凸 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 , 支 撐 桿 沿 著 固 定 的 基 礎(chǔ) 件 上 的 支 撐 架 的 滑 動(dòng) 軌 道 做 沿 Y軸 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 。 由 于 傳 動(dòng) 部 分 和 支 撐 架 都 安 裝 在 基 礎(chǔ) 件 上 ,當(dāng) 切 書(shū) 機(jī) 高 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) ,偏 心 凸 輪 引 起 的 激 勵(lì) 力 的 頻 率 及 其 諧 波 頻 率 與 基 礎(chǔ) 件 某 階 固 有 頻 率 接 近 或 相 等 時(shí) ,基 礎(chǔ) 件 產(chǎn) 生 劇 烈 振 動(dòng) ,從 而 帶 動(dòng) 整 個(gè) 機(jī) 器 振 動(dòng) 。 要 提 高 加 工 質(zhì) 量 、 增 加 效 率 ,必 須 提 高 基 礎(chǔ) 件 的 抗 振 性 能 。 當(dāng) 基 礎(chǔ) 件 以 第 一 階 固 有 頻 率 振 動(dòng) 時(shí) , 基 礎(chǔ) 件 帶 動(dòng) 支 撐 桿 和 刀 架 沿 X 軸 左 右 擺 動(dòng) ,這 將 會(huì) 導(dǎo) 致 刀 架 定 位 不 準(zhǔn) 確 。 同 時(shí) 也 會(huì) 加 劇 支 撐 桿 與 支 撐 架 滑 動(dòng) 軌 道 的 摩 擦 ,增 加 振 動(dòng) 和 噪 聲 。 中 間 梁 上 安 裝 紙 的 傳 輸 機(jī) 構(gòu) ,紙 傳 輸 機(jī) 構(gòu) 的 振 動(dòng) 太 大 ,導(dǎo) 致 紙 張 卡 位 不 準(zhǔn) 確 ,因 此 減 小 中 間 梁 的 振 動(dòng) 對(duì) 提 高 加 工 質(zhì) 量 也 具 有 重 要 意 義 ,同 時(shí) 提 高 中 間 梁 的 剛 度 對(duì) 基 礎(chǔ) 件 整 體 剛 度 有 重 要 意 義 。 為 了 減 少 基 礎(chǔ) 件 沿 X 軸 方 向 的 振 動(dòng) 和 機(jī) 架 整 體 的 扭 動(dòng) ,對(duì) 基 礎(chǔ) 件 進(jìn) 行 了 兩 處 修 改 。 第 一 ,在 機(jī) 器 左 側(cè) 內(nèi) 部 距 離 前 端 200mm處 ,加 一 個(gè) 豎 直 向 上 、 長(zhǎng) 度 為 500mm的 加 強(qiáng) 筋 。 在 機(jī) 器 右 側(cè) 內(nèi) 板 內(nèi) 側(cè) 相 對(duì) 于 左 側(cè) 的 位 置 ,增 加 一 加 強(qiáng) 筋 。 第 二 ,在 機(jī) 器 左 右 兩 側(cè) 后 部 中 間 梁 加 一 個(gè) 寬 為 38mm,高 為 30mm ,長(zhǎng) 度 為 68mm 的 矩 形 筋 。 第 三 ,為 了 提 高 中 間 梁 的 抗 振 性 能 ,在 機(jī) 器 前 部 中 間 梁 下 部 左 、 右 兩 端 ,各 加 一 個(gè) 沿 著 Z 軸 方 向 、 邊 長(zhǎng) 為 30mm的 等 腰 三 角 形 。 表 1 基 礎(chǔ) 件 固 有 頻 率 及 振 型 描 述 階 次 固 有 頻 率 振 型 描 述 1 9419 一 階 振 型 為 機(jī) 器 沿 X方 向 左 右 擺 動(dòng) 2 17816 二 階 振 型 為 后 梁 沿 Z方 向 前 后 擺 動(dòng) 3 20619 三 階 振 型 為 機(jī) 器 前 后 梁 繞 Y軸 中 間 處 扭 轉(zhuǎn) 4 22313 四 階 振 型 為 機(jī) 器 中 間 梁 前 部 繞 中 間 梁 底 部 X 方向 扭 轉(zhuǎn) 5 28516 五 階 振 型 為 前 后 梁 沿 X方 向 左 右 擺 動(dòng) 6 29912 六 階 振 型 為 中 間 梁 后 部 繞 中 間 梁 底 部 X軸 扭 轉(zhuǎn) 7 34212 七 階 振 型 為 中 間 梁 后 部 繞 X方 向 扭 轉(zhuǎn) 8 35716 八 階 振 型 為 前 后 左 右 四 面 向 中 間 靠 攏 9 38516 九 階 振 型 主 要 為 切 書(shū) 機(jī) 前 部 梁 前 后 擺 動(dòng) 10 43018 十 階 振 型 主 要 為 整 體 彎 扭 復(fù) 合 模 態(tài) 214 基 礎(chǔ) 件 改 進(jìn) 后 模 態(tài) 分 析 的 結(jié) 果 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 結(jié) 構(gòu) 改 進(jìn) 后 ,利 用 ANSYS進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 。 改 進(jìn) 前 后 基 礎(chǔ) 件 的 固 有 頻 率 如 表 2所 示 。 表 2 改 進(jìn) 前 后 的 固 有 頻 率 階 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 改 前 的 固 有 頻 率 9419 17816 20619 22313 28516 29912 34212 35716 38516 43018 改 后 的 固 有 頻 率 9514 17911 20513 22813 28014 30118 34510 35810 38419 42313 3 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 的 諧 響 應(yīng) 分 析 諧 響 應(yīng) 分 析 是 用 于 確 定 線 性 結(jié) 構(gòu) 隨 時(shí) 間 按 正 弦 (簡(jiǎn) 諧 )規(guī) 律 變 化 的 載 荷 在 穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng) 時(shí) 的 一 種 技 術(shù) 。 分 析 的 目 的 是 計(jì) 算 出 結(jié) 構(gòu) 在 規(guī) 定 的 頻 率 內(nèi) 的 響 應(yīng) 并 得 到 一 些 響 應(yīng) 值 (通 常 是 位 移 )對(duì) 頻 率 的 曲 線 。 為 了 解 修 改 前 后 基 礎(chǔ) 件 振 動(dòng) 的 變 化 情 況 ,對(duì) 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 39 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 現(xiàn) 代 制 造 工 程 2006年 第 8期 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) /診 斷 維 修 /再 制 造 進(jìn) 行 諧 響 應(yīng) 分 析 ,選 取 對(duì) 切 書(shū) 影 響 較 大 的 四 個(gè) 點(diǎn) 。 其 中 有 兩 個(gè) 點(diǎn) 是 支 撐 刀 架 的 地 方 ,另 外 兩 個(gè) 點(diǎn) 選 在 左 右 兩 側(cè) 切 書(shū) 機(jī) 上 部 中 間 處 (如 圖 5、 圖 6所 示 )。 在 AN2 SYS中 諧 響 應(yīng) 分 析 有 三 種 方 法 , Full法 、 Reduced法 、 Mode superposition法 。 由 于 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ,采 用 Mode superposition法 比 較 適 宜 ,因 此 ,使 用 Mode superposition法 對(duì) 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 進(jìn) 行 諧 響 應(yīng) 分 析 。 切 書(shū) 機(jī) 最 主 要 載 荷 是 在 切 書(shū) 的 過(guò) 程 中 ,由 凸 輪 帶 圖 5 諧 響 應(yīng) 分 析 測(cè) 點(diǎn) 圖 圖 6 諧 響 應(yīng) 分 析 施 加 的 載 荷 動(dòng) 刀 架 引 起 的 。 因 此 ,把 載 荷 加 在 安 裝 凸 輪 軸 的 孔 心 位 置 , 加 載 荷 方 向 如 圖 6所 示 。 選 擇 四 個(gè) 點(diǎn) 做 諧 響 應(yīng) 分 析 ,以 驗(yàn) 證 改 進(jìn) 后 結(jié) 構(gòu) 的 動(dòng) 態(tài) 特 性 。 第 一 點(diǎn) 是 基 礎(chǔ) 件 與 刀 架 連 桿 連 接 處 , 第 二 點(diǎn) 是 基 礎(chǔ) 件 橫 梁 的 中 間 點(diǎn) ,第 三 點(diǎn) 是 橫 梁 的 右 側(cè) 點(diǎn) ,第 四 點(diǎn) 是 基 礎(chǔ) 件 與 刀 架 連 桿 連 接 處 另 一 側(cè) 與 第 一 點(diǎn) 相 對(duì) 應(yīng) 的 點(diǎn) 。 圖 7是 第 一 點(diǎn) X 方 向 修 改 前 后 的 諧 響 應(yīng) 圖 。 從 圖 中 可 以 看 出 ,在 接 近 360Hz處 (第 八 階 固 有 頻 率 ) , 出 現(xiàn) 振 動(dòng) 峰 值 點(diǎn) ,經(jīng) 過(guò) 改 進(jìn) 后 ,最 大 振 幅 明 顯 下 降 (下 降 近 30% )。 在 95Hz處 (第 一 階 固 有 頻 率 )的 振 幅 也 有 小 幅 下 降 。 圖 7 第 一 點(diǎn) X向 改 進(jìn) 前 后 諧 響 應(yīng) 圖 8是 第 四 點(diǎn) X方 向 的 諧 響 應(yīng) 圖 ,第 四 點(diǎn) 與 第 一 點(diǎn) 的 位 置 是 相 對(duì) 的 ,都 是 在 機(jī) 器 的 上 部 中 間 處 ,只 是 一 左 一 右 。 但 是 因 為 機(jī) 器 結(jié) 構(gòu) 左 右 兩 側(cè) 不 平 衡 ,所 以 兩 側(cè) 都 進(jìn) 行 測(cè) 量 。 同 第 一 點(diǎn) 一 樣 ,峰 值 振 幅 出 現(xiàn) 在 接 近 360Hz處 (第 八 階 固 有 頻 率 ) ,改 進(jìn) 后 的 振 幅 下 降 近 20%。 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 第 二 點(diǎn) Z 方 向 的 位 移 最 大 峰 值 出 現(xiàn) 在 220Hz處 (第 四 階 固 有 頻 率 )。 第 四 點(diǎn) Z 方 向 300Hz(第 六 階 固 有 頻 率 )和 360Hz (第 八 階 固 有 頻 率 ) 的 振 幅 較 大 ,經(jīng) 過(guò) 改 進(jìn) 后 ,基 礎(chǔ) 件 在 這 兩 點(diǎn) Z 方 向 的 振 幅 均 有 較 大 的 下 降 。 第 二 點(diǎn) 的 幅 值 下 降 16% (見(jiàn) 圖 9)。 第 三 點(diǎn) Z方 向 在 300Hz (第 六 階 固 有 頻 率 )的 幅 值 下 降 24%。 在 360Hz (第 八 階 固 有 頻 率 )處 的 幅 值 下 降 約 50% (見(jiàn) 圖 10)。 圖 8 第 四 點(diǎn) X向 改 進(jìn) 前 后 諧 響 應(yīng) 圖 9 第 二 點(diǎn) Z向 改 進(jìn) 前 后 諧 響 應(yīng) 圖 10 第 三 點(diǎn) Z向 改 進(jìn) 前 后 諧 響 應(yīng) 4 結(jié) 語(yǔ) 本 文 利 用 ANSYS對(duì) 切 書(shū) 機(jī) 基 礎(chǔ) 件 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析 , 計(jì) 算 出 基 礎(chǔ) 件 的 固 有 頻 率 和 振 型 。 根 據(jù) 基 礎(chǔ) 件 的 薄 弱 環(huán) 節(jié) 和 實(shí) 際 工 作 情 況 ,對(duì) 基 礎(chǔ) 件 的 設(shè) 計(jì) 提 出 了 幾 點(diǎn) 改 進(jìn) 意 見(jiàn) ,并 對(duì) 改 進(jìn) 前 后 的 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 諧 響 應(yīng) 分 析 。 與 改 進(jìn) 前 的 結(jié) 構(gòu) 比 較 ,改 進(jìn) 后 的 結(jié) 構(gòu) 動(dòng) 態(tài) 性 能 得 到 了 有 效 的 提 高 ,振 幅 有 了 明 顯 的 下 降 ,切 書(shū) 機(jī) 的 工 作 效 率 也 會(huì) 進(jìn) 一 步 提 高 。 參 考 文 獻(xiàn) : [ 1 ] 王 勖 成 ,邵 敏 . 有 限 元 法 基 本 原 理 的 數(shù) 值 方 法 [M ]. 北 京 :清 華 大 學(xué) 出 版 社 , 2000. [ 2 ] 大 久 保 信 行 (日 ). 機(jī) 械 模 態(tài) 分 析 [M ]. 上 海 :上 海 交 通 大 學(xué) 出 版 社 , 1985. 作 者 簡(jiǎn) 介 :易 立 新 ,研 究 生 。 電 話 : (010) 67391624 收 稿 日 期 : 2005212228 49 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 增 加 一 型 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 啟 動(dòng) 電 路 本 公 司 一 臺(tái) 一 日 型 三 面 切 書(shū) 機(jī) 的 主 電 機(jī) 采 用 三 相 交 流 異 步 整 流 子 電 機(jī) 一 一 型 額 定 功 率 為 一 額 定 電 流 為 一 卜 具 有 連 續(xù) 無(wú) 級(jí) 調(diào) 速 性 能 以 滿 足 不 同 裁 切 速 度 的 要 求 。 它 是 一 種 恒 轉(zhuǎn) 矩 交 流 調(diào) 速 電 機(jī) , 必 須 在 最 低 速 位 置 啟 動(dòng) , 否 則 啟 動(dòng) 電 流 將 高 達(dá) 倍 實(shí) 測(cè) 電 流 達(dá) 引 起 主 電 機(jī) 熔 斷 器 熔 斷 故 障 造 成 缺 相 , 縮 短 主 電 機(jī) 的 使 用 壽 命 。 為 保 證 主 電 機(jī) 在 最 低 速 位 置 啟 動(dòng) 筆 者 增 設(shè) 了 電 機(jī) 啟 動(dòng) 電 路 , 即 在 主 電 機(jī) 啟 動(dòng) 前 自 動(dòng) 返 回 到 最 低 速 位 置 。 該 啟 動(dòng) 電 路 只 在 原 電 路 的 基 礎(chǔ) 上 增 加 了 一 只 中 間 繼 電 器 并 只 需 對(duì) 原 線 路 稍 加 改 動(dòng) 即 可 。 啟 動(dòng) 電 路 的 基 本 工 作 原 理 如 圖 所 示 。 在 切 書(shū) 機(jī) 通 電 后 低 速 接 觸 器 得 電 動(dòng) 作 , 附 裝 在 主 電 機(jī) 上 的 三 相 交 流 異 步 微 電 機(jī) 圖 中 和 主 電 路 均 未 畫(huà) 出 驅(qū) 動(dòng) 變 速 機(jī) 構(gòu) , 使 兩 個(gè) 可 做 相 反 方 向 移 動(dòng) 的 電 刷 轉(zhuǎn) 盤(pán) 向 最 低 速 位 置 移 動(dòng) 。 這 時(shí) 限 位 開(kāi) 關(guān) 閉 合 低 速 復(fù) 位 中 間 繼 電 器 刊 得 電 動(dòng) 作 的 常 閉 觸 點(diǎn) 斷 開(kāi) 了 的 線 圈 回 路 電 刷 轉(zhuǎn) 盤(pán) 則 停 止 在 最 低 速 位 置 不 動(dòng) 。 如 果 前 刀 安 全 罩 已 蓋 上 安 全 開(kāi) 關(guān) 閉 合 按 下 主 電 機(jī) 啟 動(dòng) 按 鈕 后 , 經(jīng) 過(guò) 已 得 電 閉 合 的 常 開(kāi) 觸 點(diǎn) , 主 電 機(jī) 交 流 接 觸 器 優(yōu) 得 電 啟 動(dòng) 主 電 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 并 自 鎖 。 此 時(shí) 啟 動(dòng) 按 鈕 的 常 閉 觸 點(diǎn) 斷 開(kāi) 保 證 了 主 電 機(jī) 啟 動(dòng) 時(shí) 電 磁 離 合 器 處 于 離 開(kāi) 狀 態(tài) 。 由 此 可 見(jiàn) 增 加 上 述 主 電 機(jī) 啟 動(dòng) 電 路 , 對(duì) 于 設(shè) 備 性 能 的 日 臻 完 善 和 正 確 使 用 減 少 不 必 要 的 故 障 產(chǎn) 生 提 高 設(shè) 備 的 安 全 性 有 著 重 要 的 現(xiàn) 實(shí) 意 義 。 湖 北 鄭 州 立 龍 印 務(wù) 有 限 公 司 任 天 才 自 制 簡(jiǎn) 易 移 動(dòng) 式 電 熱 風(fēng) 干 機(jī) 本 公 司 個(gè) 別 印 刷 品 的 裝 訂 必 須 采 用 手 工 涂 刷 膠 鉆 劑 的 裝 訂 方 式 , 但 所 涂 刷 的 膠 私 劑 在 常 規(guī) 環(huán) 境 中 自 然 干 燥 所 需 的 時(shí) 間 較 長(zhǎng) , 影 響 了 下 一 道 工 序 的 正 常 進(jìn) 行 , 尤 其 是 在 陰 雨 天 氣 問(wèn) 題 更 為 突 出 。 于 是 我 們 自 制 了 一 臺(tái) 簡(jiǎn) 易 移 動(dòng) 式 電 熱 風(fēng) 干 機(jī) 如 圖 所 示 對(duì) 手 工 涂 刷 膠 鉆 劑 的 裝 訂 產(chǎn) 品 進(jìn) 行 干 燥 為 流 水 裝 訂 作 業(yè) 創(chuàng) 造 了 良 好 的 條 件 。 簡(jiǎn) 易 移 動(dòng) 式 電 熱 風(fēng) 干 機(jī) 主 要 由 一 臺(tái) 軸 流 式 工 作 排 氣 扇 , 兩 支 螺 旋 形 帶 散 熱 翅 片 的 電 熱 管 和 風(fēng) 道 組 成 并 在 外 殼 底 部 安 裝 了 萬(wàn) 向 腳 輪 可 任 意 移 動(dòng) 作 業(yè) 以 適 應(yīng) 不 同 場(chǎng) 合 的 使 用 要 求 。 基 本 工 作 原 理 排 氣 扇 啟 動(dòng) 后 電 熱 管 也 開(kāi) 始 加 熱 這 時(shí) 空 氣 由 進(jìn) 風(fēng) 口 經(jīng) 過(guò) 電 熱 管 被 加 熱 , 再 由 出 風(fēng) 口 送 至 所 涂 刷 膠 私 劑 的 裝 訂 產(chǎn) 品 上 進(jìn) 行 干 燥 。 用 電 氣 開(kāi) 關(guān) 分 三 檔 控 制 移 動(dòng) 式 電 熱 風(fēng) 干 機(jī) 的 工 作 狀 態(tài) 在 陰 雨 天 氣 兩 支 電 熱 管 和 排 氣 扇 同 時(shí) 工 作 在 晴 天 一 支 電 熱 管 和 排 氣 扇 工 作 在 夏 天 電 熱 管 不 工 作 只 用 排 風(fēng) 扇 工 作 。 這 樣 對(duì) 涂 刷 膠 豁 劑 的 裝 訂 產(chǎn) 品 進(jìn) 行 干 燥 既 不 影 響 各 裝 訂 工 序 的 正 常 進(jìn) 行 又 節(jié) 省 電 能 。 實(shí) 踐 證 明 自 制 簡(jiǎn) 易 移 動(dòng) 式 電 熱 風(fēng) 干 機(jī) 在 手 工 涂 刷 膠 鉆 劑 的 裝 訂 作 業(yè) 中 可 提 高 工 效 一 倍 大 大 縮 短 了 裝 訂 作 業(yè) 時(shí) 間 。 湖 北 鄭 州 立 龍 印 務(wù) 有 限 公 司 張 正 沖 姜 東 茄 任 天 才 印 刷 技 術(shù) · 第 二 屆 中 國(guó) 國(guó) 際 全 印 展 · 年 月 一 日 · 上 海 咨 詢 電 話 一 佗