沙柳平茬器切削過程低頻振動(dòng)特性探究

隋庚錦，劉志剛

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

1 沙柳平茬器的作用

沙柳是一種分布在我國(guó)中西部地區(qū)的沙生灌木，作為一種可以改善沙區(qū)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良品種，其強(qiáng)大的生物學(xué)特性對(duì)我國(guó)沙區(qū)的治理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著重要意義。沙柳的平茬枝條可以作為養(yǎng)殖戶的蓄養(yǎng)牲畜的飼料，也能作為造紙的原料和人造板的原料，是我國(guó)中西部重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。沙柳平茬器的使用在切削過程中會(huì)產(chǎn)生低頻振動(dòng)，對(duì)于沙柳平茬的工作有著不利的影響，通過建立模型和數(shù)據(jù)分析等方式探究沙柳平茬器切削過程低頻振動(dòng)的特性，降低低頻振動(dòng)的頻率，加強(qiáng)沙柳平茬器的推廣和使用。

2 圓鋸片的振動(dòng)分析

2.1 模型的建立

圓鋸片振動(dòng)分析需要進(jìn)行模型的建立，首先利用UG軟件與ADAMS軟件之間的接口，它們之間連接良好，再講UG中的圓鋸片的模型導(dǎo)出，完成數(shù)據(jù)的交換工作。

圖1 圓鋸片振動(dòng)3D模型

2.2 Adams模態(tài)分析

完成Adams模態(tài)分析，將圓鋸片添加一個(gè)相關(guān)的屬性材料，對(duì)整個(gè)模型的重力設(shè)置好完成約束驅(qū)動(dòng)工作。

圖2 模型參數(shù)的設(shè)定

2.2.1 輸入通道的建立

結(jié)合圓鋸片的工作，建立輸入通道，如果發(fā)生故障，則在軸的質(zhì)心處建立輸入通道進(jìn)而使激振器產(chǎn)生振動(dòng)。在通道建立完成之后就可以對(duì)振動(dòng)模型近些分析工作了。

圖3 輸入通道的建立

2.2.2 測(cè)試模型

輸入和輸出的通道是對(duì)整體模型的線性化處理，得到模態(tài)坐標(biāo)圖。

圖4 設(shè)置振動(dòng)分析

2.2.3 Adams后處理

通過對(duì)模型振動(dòng)分析得到模態(tài)坐標(biāo)曲線如圖所示。

3 圓鋸片振動(dòng)特性的有限元法研究

很早就有人通過用有限元法模擬圓鋸片的張緊狀態(tài)以確定鋸片的殘余應(yīng)力，并將其轉(zhuǎn)化為圓鋸片的模態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)可用此方法預(yù)測(cè)圓鋸片的固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速等動(dòng)力特性。對(duì)通過建立一個(gè)準(zhǔn)確的有限元模型，以代表一個(gè)實(shí)際圓鋸片，通片上的縱向槽形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)最大程度上減少分析結(jié)果誤差和鋸片運(yùn)轉(zhuǎn)速度間的頻率差，進(jìn)而減少圓鋸片結(jié)構(gòu)體的共振現(xiàn)象。采取不同的方式處理可以降噪并不等于分別處理降噪效果的代數(shù)和，所以在選取降噪處理方式時(shí)一定要優(yōu)化組合來(lái)得到最好的處理效果，如果對(duì)一個(gè)鋸片采取多種處理方式，就會(huì)產(chǎn)生這種效果。

4 結(jié)語(yǔ)

建立有限元法構(gòu)建模型來(lái)進(jìn)行沙柳平茬器切削過程低頻振動(dòng)特性的模型分析是有效正確的方式，利用此種方式可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于沙柳平茬器切削過程低頻振動(dòng)特性相關(guān)的因素。沙柳平茬器生產(chǎn)和使用過程中都應(yīng)該盡量避免橫向振動(dòng)過大的情況，只有這樣才能進(jìn)一步將沙柳平茬器的設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到減振降噪的要求，提升沙柳平茬器切削過程的質(zhì)量和效率，延長(zhǎng)沙柳平茬器的使用壽命。