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沙柳平茬器切削过程低频振动特性探究

2019-04-24隋庚锦刘志刚

时代农机 2019年2期
关键词:锯片沙柳有限元法

隋庚锦,刘志刚

(内蒙古工业大学,内蒙古 呼和浩特 010051)

1 沙柳平茬器的作用

沙柳是一种分布在我国中西部地区的沙生灌木,作为一种可以改善沙区生态环境的优良品种,其强大的生物学特性对我国沙区的治理和经济发展都有着重要意义。沙柳的平茬枝条可以作为养殖户的蓄养牲畜的饲料,也能作为造纸的原料和人造板的原料,是我国中西部重要的经济作物之一。沙柳平茬器的使用在切削过程中会产生低频振动,对于沙柳平茬的工作有着不利的影响,通过建立模型和数据分析等方式探究沙柳平茬器切削过程低频振动的特性,降低低频振动的频率,加强沙柳平茬器的推广和使用。

2 圆锯片的振动分析

2.1 模型的建立

圆锯片振动分析需要进行模型的建立,首先利用UG软件与ADAMS软件之间的接口,它们之间连接良好,再讲UG中的圆锯片的模型导出,完成数据的交换工作。

图1 圆锯片振动3D模型

2.2 Adams模态分析

完成Adams模态分析,将圆锯片添加一个相关的属性材料,对整个模型的重力设置好完成约束驱动工作。

图2 模型参数的设定

2.2.1 输入通道的建立

结合圆锯片的工作,建立输入通道,如果发生故障,则在轴的质心处建立输入通道进而使激振器产生振动。在通道建立完成之后就可以对振动模型近些分析工作了。

图3 输入通道的建立

2.2.2 测试模型

输入和输出的通道是对整体模型的线性化处理,得到模态坐标图。

图4 设置振动分析

2.2.3 Adams后处理

通过对模型振动分析得到模态坐标曲线如图所示。

3 圆锯片振动特性的有限元法研究

很早就有人通过用有限元法模拟圆锯片的张紧状态以确定锯片的残余应力,并将其转化为圆锯片的模态分析,发现可用此方法预测圆锯片的固有频率和临界转速等动力特性。对通过建立一个准确的有限元模型,以代表一个实际圆锯片,通片上的纵向槽形状进行优化设计最大程度上减少分析结果误差和锯片运转速度间的频率差,进而减少圆锯片结构体的共振现象。采取不同的方式处理可以降噪并不等于分别处理降噪效果的代数和,所以在选取降噪处理方式时一定要优化组合来得到最好的处理效果,如果对一个锯片采取多种处理方式,就会产生这种效果。

4 结语

建立有限元法构建模型来进行沙柳平茬器切削过程低频振动特性的模型分析是有效正确的方式,利用此种方式可以发现关于沙柳平茬器切削过程低频振动特性相关的因素。沙柳平茬器生产和使用过程中都应该尽量避免横向振动过大的情况,只有这样才能进一步将沙柳平茬器的设计不断优化,进而达到减振降噪的要求,提升沙柳平茬器切削过程的质量和效率,延长沙柳平茬器的使用寿命。

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