变幅
- 锚护一体的支护网变幅机构设计及仿真分析①
因，所以对支护网变幅机构的研究具有重要意义[6-10]。可以用计算机虚拟技术，先利用SolidWorks进行三维建模，然后运用Matlab仿真软件的fmincon工具箱进行求解；最后用ADAMS仿真软件进行变幅机构的动力学仿真，能够详细的得到支护网变幅机构工作时的每个部件的受力情况，得到受力曲线图。1 模型建立1.1 支护网变幅机构的Solidworks建模图1是支护网三维模型结构，该结构由套筒1、套筒2、HSG-80-50-1200液压缸、脚座、销轴、顶
佳木斯大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-12-15
- 斜槽式单激励纵扭超声变幅杆设计*
计了圆截面阶梯型变幅杆小端增加开斜槽圆环传振杆的变幅杆，圆截面阶梯型变幅杆有加速和聚能的作用，可增强振幅输出，同时圆环传振杆上开斜槽可获得纵扭复合振动输出，结合两者的特点并经过特殊结构改造，可实现纵扭振动输出且振幅增强。其设计过程如下：首先基于传统理论计算变幅杆尺寸，再通过单因素法仿真分析变幅杆结构尺寸对谐振频率和振型的影响规律并确定最优结构参数，最后加工出变幅杆并检测其振动参数。1 纵扭复合变幅杆理论设计1.1 半波长阶梯型变幅杆设计根据一维波动理论，忽
应用声学 2022年4期2022-09-16
- 双缸变幅系统的防偏载研究
求越来越高，单个变幅油缸的推力往往不能满足要求，因此多采用双缸变幅形式提升动力[5-7]。但双缸变幅下落时存在负载向其中一侧油缸偏载的现象，导致液压缸缸筒和活塞杆变形，臂架难以落入臂架支架内[8-9]；偏载严重时引起油缸爆裂、翻车等安全事故。目前对于双缸变幅系统防偏载的研究主要集中于系统中平衡阀的研究[10-14]，本研究以某款消防车的双缸变幅系统为载体，结合机电液系统建模仿真和整机测试分析，从变幅系统液压回路优化方面进行防偏载技术研究。1 系统测试图1为
液压与气动 2022年3期2022-06-09
- 微小孔超声电火花复合加工通孔变幅杆设计
超声系统中，超声变幅杆起扩大振幅、使电极或工件的振动频率达到超声振动的重要作用。本设计应用场景为超声电火花复合加工中的微小孔制备，制备过程中有两个常见的问题：(1)微细电极的制造与安装一直是电火花加工中的难点，一般的装夹方式是由电主轴端部导入导向器中固定，因此存在以下问题：电极丝与导向器之间的摩擦力是否会导致电极丝的挠曲变形[11]；若电极丝损耗严重需要更换，是否可以将安装误差及变形误差等保持在可控范围之内;在更精密的微小深孔制备中，二次装夹的电极丝是否可
工具技术 2022年3期2022-04-21
- 倒指数形复合变幅杆的设计＊
0）1 引言超声变幅杆，也称超声变速杆或超声聚能器，是超声波振动系统中一个重要的组成部分。其主要作用是将振动系统中振动质点的位移和速度放大，同时也有改善换能器与辐射介质或超声波工具头之间的阻抗匹配作用，通过阻抗匹配，能有效的提高电声转化效率，降低超声波换能器的发热量。随着声学技术的发展，超声振动系统被广泛应用于医学、军事、工业、农业等多个领域[1]，超声变幅杆作为超声波振动系统中重要的组成部分自然成为国内外学者关注研究的热点，从纵振到扭转振动，从单一到复合
自动化技术与应用 2022年2期2022-03-11
- 俯仰式臂架起重机变幅力的参数化计算
仰式臂架起重机的变幅机构是起重机主要执行机构之一，是起重机工作幅度调节和起重臂俯仰的动力机构。变幅机构的工作载荷与起升机构不同，起升机构载荷受起重量的控制，在一个工作循环中基本不会发生变化；变幅机构载荷受变幅阻力矩控制，在工作循环内的幅度变化时，会随着起重力矩的变化而变化。臂架式起重机正常工作时的变幅阻力（变幅滑轮组拉力）一般以变幅机构和回转机构同时动作时的工况进行计算[1]。向内变幅时起升载荷应考虑起升动载荷影响，回转动作时应考虑起升载荷向外偏摆，按照最
建筑机械化 2022年2期2022-03-06
- 圆锥悬链线形复合变幅杆的设计
000）0 引言变幅杆又称为聚能器，是超声换能器装置中的一个重要部件，其主要功能是振幅放大和阻抗匹配。在超声加工系统中，为了提高加工效率，要求换能器的前端输出较高的振动速度或位移振幅。但是对于一般的换能器振子，无论采用压电式振子还是磁致伸缩振子，它们端面产生的振动速度或位移振幅较小，不能够满足实际加工的要求，这就需要在换能器振子的端面上安装变幅杆来提高位移振幅。针对不同的加工对象，对变幅杆的性能要求越来越高，为此对变幅杆的设计研究一直是广大学者关注的热点，
机械工程师 2022年1期2022-01-22
- 基于超声振动加工变幅杆的优化设计
发生器、换能器、变幅杆和加工工具组成。由于换能器端面上的振幅微小于10μm，需要在换能器端面连接变幅杆，以实现振幅放大。变幅杆是超声振动系统中最为重要的组成部分，合适的变幅杆可以显著提高加工效率与加工工件质量。变幅杆一般有单一型和复合型两种类型[2]。在高强度超声加工工艺中，往往要求变幅杆末端必须具有较大的振幅，而变幅杆的形状因素和放大系数是影响振幅的主要因素，所以要求这两个值越大越好，而单一变幅杆一般此优彼劣，很难二者兼顾，因此需使用各种复合型或者形状复
农业装备与车辆工程 2021年10期2021-11-03
- 基于Mindlin 理论新型杯形复合超声变幅杆的设计与研究
心组成部分是超声变幅杆，因此对超声变幅杆的设计和研究至关重要。在变幅杆设计时当加工工具质量较大，应对超声变幅杆和工具杆进行一体化设计[2]。杯型工具的尺寸和质量较大，其固有振动频率、振动模态等很难满足超声加工要求，需把杯型工具看作是超声振动系统的非谐振动单元进行整体设计[3-7]。文献[8]对超声珩磨声学系统中圆盘的进行研究分析。文献[9]研究了用于超声焊接的超声变幅杆和类杯型工具的设计。文献[10-12]对超声变幅杆与薄圆盘基底的杯型工具进行设计研究。以
电子测试 2021年19期2021-10-25
- 基于等效电路法复合变幅杆的优化设计
062)0 引言变幅杆具有振幅放大作用，是超声加工系统中的重要部件，随着超声系统应用的日益广泛，对变幅杆的放大倍数及性能指标要求越来越高，单一变幅杆因为放大系数有限不能满足实际生产的需要，所以从单一变幅杆发展到了复合变幅杆。为了获得性能优良的变幅杆，广大学者对新型变幅杆的设计和研究从未停止，赵洪博等[1]利用替代法设计了宽端接圆柱杆的悬链形复合变幅杆；靳涛等[2]将圆柱和圆锥杆进行组合，对圆锥复合变幅杆进行了研究；崔晓娟等[3]将指数杆和圆锥杆进行组合，对
机械与电子 2021年9期2021-10-13
- 基于ABAQUS 的超声变幅杆设计及有限元分析
领域[1]。超声变幅杆是超声振动系统中的重要部件，其主要作用是将换能器输出的振动进行放大，达到需要的振幅，满足超声复合加工的要求[2]。本文通过理论计算设计了阶梯形超声变幅杆，并利用有限元分析软件ABAQUS 对超声变幅杆进行了模态分析及谐响应分析，验证设计的合理性并进行了优化。1 超声变幅杆的理论计算本文选择45#钢作为超声变幅杆的材料，其具体材料参数如表1 所示。表1 45#钢材料参数Tab.1 Material parameters of 45# s
农业装备与车辆工程 2021年2期2021-02-27
- 基于代理模型的大尺寸矩形截面超声变幅杆的优化设计∗
1）1 引言超声变幅杆是超声系统的重要组成部分，其主要作用是传递并聚集能量。设计变幅杆时，要求其谐振频率尽可能接近超声系统的工作频率。当变幅杆的横截面尺寸远小于波长时，可忽略杆横向振动的影响，其设计主要基于一维纵向振动理论；当变幅杆的横向尺寸大于1/4波长时，由于泊松效应，杆的横向振动较大，若基于一维纵向振动理论设计，变幅杆谐振频率的偏差较大［1］。关于大尺寸矩形截面变幅杆的设计，相关研究主要是基于横、纵耦合振动理论将变幅杆谐振频率修正到系统工作频率附近［
舰船电子工程 2021年1期2021-02-26
- 超声变幅杆的应用与发展
鹏 姚 静1 变幅杆的功能简介超声变幅杆是超声振动系统中的重要组成部分，又称为超声聚能器和超声变速杆。在超声技术中它不仅具有放大机械振动系统质点的位移或速度功能，还具有将振动能量聚集和匹配系统阻抗的作用。在超声振动系统中，换能器是整个系统的振动源，但是在振动频率高达2 000 Hz的范围内，换能器端面的输出振幅仅有几微米，这样达不到实际使用的要求，在这种情况下就需要在换能器上安装变幅杆体到增幅作用。当换能器向液体介质辐射声场时，由于声波在传播的过程中经过
科技视界 2020年24期2020-07-12
- 超声变幅杆振动温升及其对振动稳定性的影响
应用[1-2].变幅杆作为超声振动系统中必不可少的一个部件，作用是将超声波能量从源元件（换能器或另一变幅杆）高效传输到工具头、耦合器、或负载元件，以达到振幅最大化[3].变幅杆与工具头之间多采用螺栓连接，但在超声频振动工况下，变幅杆与工具头之间的螺栓连接损耗[4]以及材料内部阻尼[5]等能量损耗形式均会导致变幅杆产生明显的温升，严重影响变幅杆振动性能的稳定性.Rani 等[6]模拟并测量了超声波焊接中不同阻尼材料的变幅杆的温升，结果表明，温升大小主要取决于
湖南大学学报（自然科学版） 2020年6期2020-06-30
- 全液压动臂塔机变幅机构机液一体化仿真研究
变起重臂仰角实现变幅以满足不同工况需求。全液压动臂塔机动臂自重大且带载变幅，变幅过程产生惯性载荷影响结构疲劳强度， 还会对液压系统造成冲击。因此，对大型全液压动臂塔机变幅的动态特性进行研究十分必要。为此， 崔少杰等借助有限元法对动臂塔机变幅过程中的模态变化进行分析， 结果表明动臂仰角变化对整机固有频率影响较大[1]；付玲等利用多体动力学方法对动臂塔机变幅过程突然卸载工况进行仿真分析， 发现突然卸载时臂架内弹性势能释放导致臂架振动对其结构强度有明显影响[2]
机电产品开发与创新 2020年2期2020-05-07
- 基于Solidworks的塔式起重机变幅小车机架的静力学分析
00030 引言变幅机构是臂架型起重机的主要工作机构，用于改变起重机的幅度，即改变吊钩(或抓斗)中心至起重机回转中心轴线的水平距离，以适应起重机在不同条件下装卸物品。其上通常安装有滑轮组及吊钩，起到连接起重机与重物的作用。其是起重机的主要受力构件，变幅小车的失效可能会导致重大安全事故，造成人员伤亡及设备事故。因此，变幅小车的安全性能对起重机来说特别重要，本文采用现代设计方法中的有限元法对变幅小车机架进行静力学分析，找出结构受力最大位置，分析危险点的应力应变
探索科学(学术版) 2020年1期2020-03-26
- 内柱孔和内锥孔圆柱形变幅杆
超声换能器，超声变幅杆及加工工具头组成。变幅杆在振动系统中的主要作用是聚集超声振动能量，将机械振动的质点位移或速度放大，还可以作为机械阻抗变换器在换能器和声负载之间进行阻抗匹配[1]。近年来，随着超声技术在各个领域的广泛应用，人们对超声变幅杆的关注度也越来越高。许多学者在变幅杆研究方面取得了进展。Makuta 等[2]提出使用钛合金制成的中空阶梯形变幅杆来放大超声波振动，很容易产生直径小于100 µm 的微泡。王维鸽等[3]以设计大放大系数、高能量转换效率
声学技术 2020年1期2020-03-23
- 碟形超声变幅杆的设计
方向[1−2]及变幅杆的形状[12−14]等方面进行研究。研究表明，相应改进反应容器形状和水域高度可以提高水域声场强度和空化密度，同时改变换能器排布方式、数量及振动频率也能改善声场分布。其中，Peshkovsky 等[12]研究了用于提高空化场的超声变幅杆的理论设计准则，基于理论提出了不同类型的哑铃式变幅杆，但未能进一步地研究水域声场的分布情况和实际的空化效果；Wei等[13]提出了多级变幅杆改善声场，模拟并通过鲁米诺发光验证了水域声场分布较传统变幅杆得到
应用声学 2020年1期2020-03-10
- 调峰过程中葛洲坝下游水位变化分析
(退)水位、出力变幅、流量变幅等数据。2 调峰过程中影响下游水位变幅的因素分析2.1 影响因素的相关分析两变量相关是研究两个数据序列间关系密切程度的数学方法。以调峰过程中7号站水位变幅为主序列，分别同起调出力、起涨(退)流量、起涨(退)水位、终调出力、终涨(退)流量、终涨(退)水位、出力变幅、流量变幅等影响因子序列建立相关，计算以上数据序列不同滞时k的相关系数Rk(k=0,1,2,3,4)，结果见表1和表2。表1 上涨过程7号站水位与各影响因子相关系数Rk
水电与新能源 2019年10期2019-11-06
- 大端接圆柱杆的复合圆锥形变幅杆设计及应用
发生器、换能器、变幅杆和加工刀具等［1-2］。由于换能器输出振幅不能满足刀具加工需要，需在换能器与加工刀具之间添加一种振幅放大机构，即变幅杆［3］。超声变幅杆是超声切削加工系统中的重要组成部件，其作用是把换能器输出端的振动位移或速度振幅进行放大，此外，超声变幅杆还可以作为机械阻抗变换器，在换能器和声负载之间进行阻抗匹配，使超声能量更有效地从换能器向负载传输［4-6］。根据需求的不同，变幅杆可分为单一型和复合型［7］。变幅杆的振动特性理论分析，通常基于其波动
北京航空航天大学学报 2019年8期2019-09-10
- 多级组合型大角度变幅机构的动力学特性
回转平台、桅杆、变幅机构组成[1]，变幅机构主要起变幅和支撑作用，在变幅时起架桅杆，在施工时传递载荷，是保证整机稳定性与施工质量的关键部件。桩架的变幅机构有2种基本构型：一种由单组液压缸、桅杆和机身铰接成三点式结构的单级变幅机构，利用液压缸的伸缩实现桅杆变幅，其实质为四杆机构中的摇块机构或导杆机构，这种变幅机构结构简单，但因为桩架平台和液压缸尺寸的限制，其变幅范围有限，若要增大变幅角度，则三点式结构中的上铰点必须移至桅杆中下部，这将导致整机稳定性较差；另一
中南大学学报（自然科学版） 2019年6期2019-07-20
- 大坡度变幅45mT型梁架设施工技术
述了在大坡度桥梁变幅条件下加设45mT型梁的技术特点、适用范围、工艺原理、施工工艺流程、施工操作要点。成功的解决了桥机坡度由5.3%变为1.5%的技术问题，在桥梁变幅处通过采用安装临时施工平台，解决了前支腿、中支腿、后支腿无牢靠的受力点等技术问题。Abstract： Based on the example of Sichuan Tuojiang Bridge project， this paper discusses in detail the tech
价值工程 2019年12期2019-07-17
- 一种圆弧过渡阶梯型超声变幅杆的节点法兰优化与参数型设计*
器、换能器、超声变幅杆和工具头(有时又叫模具头)组成[1]。超声变幅杆可以把机械振动幅度放大，还可以在换能器和声负载之间进行阻抗匹配。除此之外，变幅杆可以在节点处(即振动为零的法兰处)固定整个振动系统，从而减少非超声组件对超声系统的频率和阻抗干扰。在功率超声加工中，按照振动类型，变幅杆可以分为纵向振动、弯曲振动、扭转振动变幅杆[2]。纵向振动变幅杆最简单也最常用。纵振变幅杆可分为简单型和复合型，简单型按母线形状来分主要有：指数形、悬链线形、阶梯形和圆锥形。
机电工程 2018年12期2019-01-02
- 主卷扬布置对旋挖钻机动臂变幅机构动力学特性的影响
示，旋挖钻机动臂变幅机构由回转平台、连杆、三角架和动臂组成，构成平行四边行，主要用于钻桅的水平起落和钻孔作业半径的调整。图1 旋挖钻机整机示意图旋挖钻机动臂变幅机构的动力学分析属于多刚体系统动力学分析，主要研究动臂变幅机构在不同工况下的动力学逆问题。康辉梅等[5，6]采用牛顿－欧拉方法分析了变幅工况下四种不同动臂变幅机构的动力学特性，以及提钻工况下动臂变幅油缸载荷特性以及回转平台的约束反力；基于动静法建立动臂变幅机构动力学模型的基础之上，何清华等[7]分析
装备制造技术 2018年8期2018-10-17
- 基于传递矩阵法的超声珩齿复合变幅器设计*
对于大多数齿轮与变幅杆组成的变幅器而言，变幅杆作一维纵向振动，齿轮作弯曲振动，两者振型完全不同，连接处的耦合共振关系相对比较复杂，同时齿轮是变幅器的非谐振单元。实际工作中，常用理论解析法、等效电路法或传递矩阵法来设计变幅器，这三种方法均有不同程度的适用性。文献［3-7］基于经典薄板理论对弯曲振动变幅器进行比较深入的研究，认为薄板理论本身存在不足，变幅器数学模型不完善，结果误差较大，适用范围小，很有必要对厚板振动方法进行探索。文献［8］分析了超声珩齿纵向振动
机械制造 2018年4期2018-09-20
- 大负载纵弯谐振变幅器谐振特性的研究与试验
换能器、传振杆、变幅杆和加工工具或工件等组成。通过调节超声波发生器的频率使振动系统谐振于设计频率，获得良好的加工工艺效果。功率超声纵弯谐振变幅器是一种典型的复合振动模式的变幅器，换能器和变幅杆纵向振动激励环盘负载作节圆型横向弯曲振动，完成两种不同振动类型的耦合。纵弯谐振变幅器具有优良的特性，在旋转超声加工、超声清洗、金属疲劳检测等领域应用广泛[2-4]。文献[5]最早提出了由变幅杆与大负载环盘组成的纵弯谐振变幅器。文献[6]对弯曲振动圆盘振动特性进行了试验
机械设计与制造 2018年7期2018-07-19
- 基于Mindlin理论的功率超声纵弯谐振变幅器设计理论与实验研究
功率超声纵弯谐振变幅器是一种新型复合振动模式的变幅器。该变幅器由变幅杆和环盘负载组成，变幅杆的纵向振动激励环盘负载作节圆型横向弯曲振动，实现两种不同振型的复合。在旋转超声加工领域，纵弯谐振变幅器将轴向超声振动引入刀具的旋转加工运动，可降低宏观切削力与切削热，具有精度高、效率高、成本低等优势[1]；在超声清洗、超声换能器等声学应用领域，纵弯谐振变幅器的环盘负载由于辐射面积大、功率大、带宽大等特点，相比于纵振换能器具有较高的声辐射效率[2]；此外，纵弯谐振变幅
振动与冲击 2018年7期2018-04-24
- 玻璃振动模压中变幅杆高温模态分析及实验研究
玻璃振动模压中变幅杆高温模态分析及实验研究余剑武，柳波，罗红，易成，李婵(湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心，湖南长沙 410082)为研究应用于光学元件的超声振动模压中变幅杆的高温振动特性，基于纵振波动方程设计所需频率的超声变幅杆，利用Creo软件建立其参数化模型。考虑变幅杆高温下的材料特性变化，结合实验所得数据对高温下的变幅杆进行模态分析，得到其在高温下的谐振频率。分析研究表明，变幅杆谐振频率随着温度的升高而降低。为提升变幅杆高温的下频率稳定性，通
声学技术 2018年1期2018-04-11
- 带中心孔的阶梯-圆锥型超声变幅杆优化设计
。目前，国内外对变幅杆的设计，主要设计方法有解析法、机电等效法、表面弹观法、有限元法。其中有限元法是目前应用较广泛的数值分析技术之一，其求解基本思想是将问题的求解区域划分为一系列单元，各单元之间通过节点连接，由平衡关系或者能量关系建立节点间的方程组，通过边界条件即可求解，该方法能满足工程设计要求[8～14]。本文设计一种高速旋转超声振动主轴，而变幅杆作为振动系统的一个重要部件，其结构直接影响高速旋转超声主轴的结构。本文基于超声理论，解析法和有限元法相结合，
制造业自动化 2018年2期2018-03-14
- 基于有限元方法的阶梯形超声变幅杆的设计与修正
10016）超声变幅杆在超声技术、特别是功率超声设备的振动系统中有着举足轻重的地位，其主要作用是将机械振动的质点位移或速度放大，或将超声能量集中在较小的面积上，即具有聚能作用[1]。由于超声换能器的输出振幅只有几微米，但在功率超声加工领域所需振幅要达到几十甚至几百微米，所以换能器必须和变幅杆配合，才能输出所需的振幅。按照振动方向可将变幅杆分为纵向振动、弯曲振动、扭转振动三大类。其中，纵向振动变幅杆可分为简单形和复合形，简单形又可分为指数形、圆锥形、悬链形及
电加工与模具 2018年1期2018-03-12
- 堆料机变幅液压系统设计
关键词】堆料机；变幅；液压系统中图分类号： U415.51 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）32-0168-002DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.077【Abstract】Stacker reclaimer is used for limestone， clay mixture， coal and other materials equipment.It is a necess
科技视界 2018年32期2018-02-21
- 指数形超声变幅杆放大理论分析
4)指数形超声变幅杆放大理论分析何 涛1，陈锡侯2(1.遵义职业技术学院 机电与信息工程系， 贵州 遵义 563000；2.重庆理工大学 机械检测技术与装备教育部工程研究中心， 重庆 400054)采用微元法建立指数形变幅杆的波动方程，分析连续纵振动的两种边界条件，结合边界条件和分离变量法求解指数形变幅杆的波动方程，得到变幅杆在纵向的位移函数关系表达式，进而得到指数形变幅杆的放大倍数。为研究变幅杆几何尺寸和振动频率对放大倍数影响，选择控制变量法对指数形变
重庆理工大学学报(自然科学) 2017年6期2017-07-06
- 双纽线型起重机两种类型变幅机构的比较
型起重机两种类型变幅机构的比较李克勤1,姜翠香2(1湖北工业大学机械工程学院,湖北 武汉,430068; 2武汉科技大学理学院,湖北 武汉,430065)双纽线型变幅机构的特点是臂架和后摇杆活动范围大、外观和几何形态特别、重心低.该双纽线型变幅机构有两种型式:一种是后摇杆驱动型,另一种是臂架驱动型.运用反求设计和机构学原理来分析该双纽线型的两种类型变幅机构,分析和研究它们的运动学和变幅力矩,并以一台起重量为160 kN的该类型起重机加以验证.变幅机构; 运
中国工程机械学报 2016年1期2016-12-13
- 超声变幅杆的理论设计与ANSYS仿真分析
室 常小龙超声变幅杆的理论设计与ANSYS仿真分析山西中北大学山西省先进制造技术重点实验室常小龙本文以超声波的传播原理为理论基础，根据牛顿定律得到变截面杆纵振动的波动方程。并由此计算了圆锥阶梯型复合超声变幅杆的尺寸，并用ANSYS软件对所设计的变幅杆进行模态分析及谐响应分析，验证了理论设计的合理性。超声变幅杆 ；ANSYS模态分析；谐响应分析在超声波加工中，变幅杆作为一个重要的部分，主要起两个作用，即把放大振幅和超声振动传递给负载［1］。超声波引起变幅杆
河北农机 2016年3期2016-09-19
- 振动钻削用阶梯形变幅杆动力学性能仿真分析
振动钻削用阶梯形变幅杆动力学性能仿真分析李占国①②刘丹①史尧臣①②(①长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130022；②长春大学机械工程学院，吉林 长春130022)阶梯形变幅杆具有结构简单、加工方便、放大倍数大等优点，但通过传统解析法所得变幅杆的实际谐振频率及节点位置与理论设计值存在较大偏差，后期需进行大量修整工作。以变幅杆截面突变处添加的过渡圆弧及杆长为修整目标，利用有限元方法分析了过渡圆弧及杆长变化对放大倍数、节点位置、谐振频率的影响规律，并得到
制造技术与机床 2016年4期2016-08-31
- 超声变幅杆与杯型工具一体化设计
动理论，针对超声变幅杆与杯型工具开展一体化设计研究。通过分析各段的振动模态，将超声变幅杆和杯型工具的振动分为“纵-弯-纵”三个部分，分别建立三段位移和应力函数及边界条件，推导得出超声变幅杆和杯型工具的总体频率方程。根据得到的总体频率方程，设计出典型的超声变幅杆和杯型工具。对所设计的超声变幅杆和杯型工具的振动性能进行有限元分析和试验测试，分析和试验结果表明，超声变幅杆和杯型工具谐振频率的设计结果和有限元分析及测试结果的误差均在10%以内，验证了所建立的超声变
振动工程学报 2016年2期2016-07-20
- 塔式起重机的分数阶滑模定位和防摆控制
塔机的回转运动和变幅运动，提出了分层分数阶滑模定位和防摆控制新方法。把塔式起重机防摆控制系统分为小车位移控制系统和负载摆角控制系统两个子系统，采用两层分数阶滑模面，分别设计分数阶滑模控制器控制臂架小车的位移、起重臂的回转角及负载的摆角。与传统的整数阶滑模控制方法相比，加快了系统的响应速度，增强了系统的鲁棒性，改善了系统的控制性能，有效保证臂架小车精确定位和负载的消摆。仿真结果也表明分数阶滑模控制是提高此系统控制性能的一种更有效的方法。关键词：塔式起重机；回
太原科技大学学报 2016年1期2016-03-03
- 大型平臂塔式起重机紧绳装置的研究
型平臂塔式起重机变幅钢丝绳直径及单位长度自重较大，通过人力紧绳非常困难，且紧绳效果不理想。研究用力矩电机驱动的新型紧绳装置，建立了电机力矩与变幅钢丝绳悬垂度之间的关系，提出了紧绳装置各主要组成部分选取的基本原则并给出了相应的计算公式。平臂塔式起重机；变幅钢丝绳；紧绳装置；悬垂度；力矩电机水平臂小车变幅塔式起重机的变幅牵引钢丝绳的下垂挠度过大时，将导致变幅小车启制动与变幅机构不同步，引起变幅小车运动不平稳甚至吊重摆动［1-2］，影响塔机的正常作业，另外也可能
建筑机械化 2015年8期2015-11-04
- Dynamic study on ultrasonic horn
749366超声变幅杆的动力学分析张兴红，陈鑫*，何涛，邱磊重庆理工大学 时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室，重庆400054超声变幅杆是功率超声振动系统的重要组成部分，它的主要功能是把机械振动位移放大并把能量集中在较小的辐射面上，变幅杆的放大系数是超声振动系统中的重要参数。用微元法建立圆锥形超声变幅杆纵向振动的波动方程，用分离变量法和连续振动体的边界条件求解超越波动方程，得到圆锥形超声变幅杆放大系数与变幅杆的大小端直径之比、长度以及外激频率3个变量之
机床与液压 2015年3期2015-11-03
- 倒锥形复合变幅杆的动力学分析
61）倒锥形复合变幅杆的动力学分析张明，衣春杰，赵方晓，毛蜀平（青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061）基于传统圆截面变幅杆的设计理论，利用波的纵振动方程求解倒锥形复合变幅杆的谐振频率、节点位置和放大系数等性能参数。利用WORKBENCH软件的模拟仿真功能，建立倒锥形复合变幅杆的有限元模型，对变幅杆进行包括模态和谐响应在内的动力学分析。通过分析变幅杆对称面上的等效应力云图，获得变幅杆在工作状态下应力集中的位置，为变幅杆的工艺优化提供可靠的指导，同时
电加工与模具 2015年5期2015-10-31
- 超声纵振动空心变幅杆的特性
统主要由换能器和变幅杆等部件组成。变幅杆起着聚集超声能量、放大振幅和阻抗匹配等作用［1］。为了获得大振幅的变幅杆，文献［2］报道了外形为B样条曲线的变幅杆，该变幅杆的振幅放大系数比传统的悬链线变幅杆大41．1%，比贝塞尔曲线变幅杆大8．6%。Wang等［3］设计了贝塞尔曲线形变幅杆，仿真计算、测试表明贝塞尔曲线变幅杆的振幅放大倍数比传统的悬链形变幅杆大71%。文献［4］研究了5种形状的变幅杆，仿真计算的结果说明阶梯形和贝塞尔形变幅杆具有较大的放大系数。对于
陕西师范大学学报（自然科学版） 2015年4期2015-10-29
- 幂函数过渡段复合变幅杆振动特性的研究
系统通常是由超声变幅杆、换能器和工具杆组成，其中变幅杆是决定聚集能量和放大振幅的最关键元件。目前对于各种单一形状及其不同组合的变幅杆研究较多［1-6］，但对于三段以上变幅杆计算各性能参数时，如应用传统计算方法，各参数的求解繁琐、复杂。本文应用传输矩阵方法［5］，计算复合三段式幂函数变幅杆的频率方程和放大系数，并以前后段长度相等为例作进一步分析，利用ANSYS软件进行模态分析，结果表明，谐振频率和放大系数模拟值与计算值误差都较小，说明本文理论的正确性，其结果
机械制造 2015年5期2015-06-12
- 基于ADAMS的JVR300Z旋挖钻机变幅机构的动力学仿真
0Z 旋挖钻机的变幅机构采用平行四边形结构，该结构由动臂、三角架、支撑杆、动臂变幅油缸、桅杆、轴盘、桅杆变幅油缸等组成，如图1 所示。变幅机构的工作机制为:动臂变幅油缸和桅杆变幅油缸交替工作，调整旋挖钻机变幅机构的姿态，以满足不同的钻孔作业需求。在整个钻孔作业过程中，钻具所承受的反作用力均需通过钻杆和桅杆传递至变幅机构，再由变幅机构经回转平台和底盘传递至地面。这个过程中，计算旋挖钻机的各铰点和油缸的受力情况，进而验证旋挖钻机变幅机构的设计合理性。目前对变幅
机床与液压 2015年10期2015-04-25
- 超声波加工中变幅杆的设计方法分析❋
013）0 引言变幅杆在超声波加工中被称为超声聚能器，在整个设备的振动系统中有着重要的作用。机械振动的质点位移或速度通过变幅杆可以得到放大，同时在较小的面积上聚集超声能量，起到聚能作用。超声波加工中的换能器设备在频率20kHz范围内振幅只有几微米，但在超声焊接、超声金属成型和某些超声外科设备中，需要几十到几百微米的辐射面振动幅度，因此必须在换能器与工具头之间连接超声波变幅杆，把机械振幅放大到所需的要求。为了使超声能量更有效地从换能器向负载传输，变幅杆还作为
机械工程与自动化 2014年5期2014-12-31
- 一种大振幅超声变幅杆设计
18057)超声变幅杆是功率超声设备中的关键部件，主要用于实现能量传输和聚能的作用。在高声强超声如超声加工、超声焊接等应用中，辐射面一般需要几十到几百μm的振动幅度，通常在换能器上连接超声变幅杆以实现其振幅的要求，因此对于变幅杆振幅放大的研究尤为重要[1]。按照振动类型，超声变幅杆可以分为纵振、扭振、弯振和复合振动四类，其中，在功率超声加工和处理中，纵振型应用最为普遍。按照母线形状分类，常见的变幅杆有阶梯[2-3]，指数[4]，圆锥[5]，悬链线[6]等类
振动与冲击 2014年9期2014-09-05
- AZ31B挤压变形镁合金低周疲劳行为研究
，疲劳过程随着应变幅的增加，滞回曲线的不对称性均增强；在低应变幅下，位错滑移为主要塑性变形机制；而在较高应变幅下，孪生-去孪生为主要变形机制；同一应变幅下，压-压非对称低应变幅疲劳寿命最长，拉-压对称低应变幅疲劳寿命次之，拉-拉非对称低应变幅疲劳寿命最短。AZ31B镁合金；滞回曲线；位错滑移；孪生-去孪生镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、良好的铸造性能、较强的电磁屏蔽能力以及易于再生利用等一系列独特的优点，被誉为“2l世纪最具发展潜力和前途的材料”。其结
沈阳航空航天大学学报 2014年4期2014-08-29
- 解析法设计阶梯型变幅杆可靠性研究＊
8）0 引言超声变幅杆是连接换能器和工具的过渡元件，在不考虑工具负载的情况下，变幅杆的振动问题实际上是在换能器输出端机械信号谐响应下的受迫振动问题。根据振动理论，要得到工具端面最大的振动幅值，应使得设计的变幅杆固有频率和工作频率相同，也即使得变幅杆在工作中达到谐振状态［1］。目前，超声变幅杆的设计主要采用解析法，这种方法虽然物理意义明确，但是这种方法设计出来的变幅杆往往需要修正，以往确定变幅杆的固有频率通常采用试验的方法，比较费时费力。有限元法是把具有无限
机械工程与自动化 2014年3期2014-05-07
- DQL型堆取料机斗轮存在问题的分析及对策
取。该堆取煤机的变幅机构为整机平衡式结构。这种结构大的优点是：整机刚性好，动作平稳；斗轮着地或液压系统发生故障时，臂架间不会因失去平衡而损坏设备；变幅采用双油缸，运行可靠，可通过溢流阀实现过载保护，通过变量泵实现无级调速。一、DQL800/1200.30型堆取料机斗轮接地力与变幅机构的关系图1为DQL800/1200.30型堆取料机回转平台上部的结构简图，从图可知，配重装置和前臂架(包含斗轮系统)以铰点的方式连接在门型座上，并通过几组拉杆连接形成一套固定的
中国设备工程 2014年2期2014-02-26
- 超声滚压装置中变幅器的仿真设计
声电源、换能器、变幅杆、滚轮组成。其中超声电源提供超声频的电信号，换能器将高频电能转换为机械振动，通过变幅杆将纵向振动传至滚轮中心并放大振幅，在滚轮中心位置激发滚轮的超声频的弯曲振动，振动在滚轮边缘达到最大。在变幅杆的节点处安装轴承，通过轴承将变幅杆固定在夹具上，夹具固定在滚压机工作台上，实现对工件的超声滚压加工。在超声滚压装置设计中，变幅杆和滚轮组成的变幅器的设计是一项关键的技术，变幅器设计的好坏起着至关重要的作用。对于超声滚压装置中的变幅器设计，可以采
制造技术与机床 2013年8期2013-09-27
- 起重机变幅油缸定轴板螺栓的防剪切设计
作业时，主要通过变幅油缸的伸缩实现吊臂仰角和幅度的变化，以完成各种不同工况下的吊装作业。吊臂与转台、转台与变幅油缸、变幅油缸与吊臂之间的链接铰点，称为起重机的三铰点。吊臂根部铰点和转台上铰点之间通过销轴连接，销轴通过装有螺栓的定轴板固定在转台上，吊臂可以绕销轴转动。变幅油缸上、下铰点也分别与吊臂上铰点和转台下铰点通过销轴连接，而销轴则用相同的方式固定在吊臂上铰点和转台下铰点处。定轴板的主要作用是防止销轴旋转，如图1所示。图1 起重机三铰点及销轴固定1 定轴
建筑机械化 2013年10期2013-08-21
- 基于带权重遗传算法的工程变幅机构优化设计
410013）变幅机构是工程机械赖以工作的核心元件，被广泛应用于车载吊、水泥输送泵、挖掘机等工程设备.对变幅机构的设计主要集中在绞点位置、连杆和变幅油缸，其目的是为了尽量减小机械工作过程中变幅油缸受到的压力［1］.为此，文献［2］利用EXCEL表格实现了对三节点变幅机构的几何方程求解，当约束条件给定后，能迅速求解出铰点位置；文献［3］以三绞点模型分析了汽车起重机变幅机构的绞点位置优化设计方法，指出优化后的变幅机构能有效降低变幅过程中油路的压力冲击；文献［
中国工程机械学报 2013年4期2013-05-25
- 考虑负载影响的阶梯形超声变幅杆动力特性
210016)变幅杆作为超声加工系统的重要组成部分，主要实现能量传输和聚能作用。变幅杆的振动特性理论分析，通常基于其波动方程，由边值问题定解［1－2］，通过模态分析研究放大系数、位移节点等。Mason［3］首次将变幅杆引入超声加工系统，提出等效网络分析法。在此基础上，发展了用于解决复杂形状变幅杆振动特性的传输矩阵法［4］，四端网络法［5－6］，表观弹性法［7］等。林仲茂［8］对常见形状的变幅杆和复合变幅杆的振动特性进行了系列研究。近年来，有限元法广泛应用
振动与冲击 2012年4期2012-09-15
- 三维振动里兹法在变幅杆谐振特性分析中的应用研究
发生器、换能器、变幅杆以及加工工具或工件等组成，是超声加工工艺系统的核心部件;振动系统性能直接影响着超声加工质量。超声振动系统中变幅杆的主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，或者将超声能量聚集在较小面积上。变幅杆的设计能否实现超声振动系统的谐振是振动系统设计的关键。目前，超声加工技术中所应用变幅杆的设计是从一维变截面杆的运动方程出发忽略剪切变形和转动惯量对振动的影响［2］，其工程应用局限于变幅杆横向尺寸小于1/4纵波长。中小模数齿轮超声加工中，加工分度
振动与冲击 2012年18期2012-09-15
- 基于力耦合的非谐振单元组成的超声变幅器设计
。此时超声电源和变幅器有相同的谐振频率，变幅器的结构尺寸是由超声振动系统的谐振频率决定的。根据全谐振设计理论，变幅器可以按半波长及其整数倍分为变幅杆、圆盘等若干个振动单元，按照谐振频率分别设计每个振动单元的结构尺寸，并串联组装起来，振动系统会在这一频率上谐振。基于此，许多学者对单个变幅杆及圆盘振动特性进行了研究［2-5］。在超声珩磨工艺中，变幅器作为加工工具的组成部分，其中的变幅杆和圆盘结构尺寸可以由系统谐振频率确定，可以用全谐振理论设计，而超声珩齿工艺中
振动与冲击 2012年11期2012-02-13
- 门座螺杆变幅机构设计分析
6000门座螺杆变幅机构设计分析王小栋大连重工·起重集团，辽宁大连 116000门座起重机的变幅机构通常采用摆动臂架的角度来改变起重机的幅度。常见的变幅机构驱动系统有：螺杆式驱动，齿条式驱动，液压驱动，绳索滑轮式驱动等数种。本文对门座螺杆变幅机构设计进行了分析。门座起重机；变幅机构；设计分析1 概述门座起重机的变幅机构通常采用摆动臂架的角度来改变起重机的幅度。常见的变幅机构驱动系统有：螺杆式驱动，齿条式驱动，液压驱动，绳索滑轮式驱动等数种。其中螺杆变幅机构
科技传播 2011年15期2011-01-09
- 新型超声变幅杆的优化设计
发生器、换能器、变幅杆和工具头组成。在超声振动系统工作过程中,由超声换能器辐射面所产生的振幅较小,只有几微米,而超声加工所需要的振幅大约为几十至几百微米,这就需要通过变幅杆的放大与聚能作用将机械振动质点的位移量和运动速度放大,并将超声能量集中在较小的面积上。超声变幅杆的性能主要是由变幅杆的共振长度 L、放大系数 M P、形状因数 φ、位移节点 x、输入力阻抗Z等参数加以描述的[1]。变幅杆的合理设计必须既能满足以上各性能要求,保证超声波加工,又能满足变幅杆
电加工与模具 2010年1期2010-02-10