任朝军

（罗定职业技术学院机电工程系，广东罗定527200）

基于有限元方法的桥式切石机横梁模态分析

任朝军

（罗定职业技术学院机电工程系，广东罗定527200）

横梁是桥式切石机的主要零件，在工作过程中，受到自身重力、切割部件重力，以及切割驱动电机和切割刀片切割产生的振动影响。利用UG NX软件建立桥式切石机横梁实体模型，并利用有限元分析软件ANSYS进行模态分析，得到横梁的前六阶的固有频率和振型。对振型和固有频率进行了分析，得出横梁的变形以弯曲摆动为主的结论，其中四阶振型时横梁针扭摆动且变形量最大。横梁的六阶频率分布在57.617～208.65Hz范围内。对避免共振提出了合理选择电动机的转速、切割刀片齿数等建议。

切石机；有限元分析；模态；ANSYS

0 引言

桥式切石机主要切割花岗岩、大理石等块状、板状的坯料、半成品，是广泛应用的石材切割设备。横梁是切石机的主要零件，有加工过程中，受到自身重力、切割部件重力，以及切割驱动电机和切割刀片切割产生的振动影响，工作状态恶劣。切石机的加工精度直接影响工程板材的几何尺寸、精度和表面质量［1－2］。

利用UG NX软件建立桥式机横梁实体模型，导入到有限元分析软件ANSYS中进行模态分析，得到横梁的前六阶的固有频率和振型，选择合适的驱动电机和切割刀片齿数，避免共振。

1 模态分析基础

桥式切石机横梁模态分析的结构振动微分方程为：

式中：［M］为质量矩阵；［C］为阻尼矩阵；［K］为刚度矩阵；｛x｝为位移向量；……