机械振动(精选5篇)

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机械振动范文第1篇

关键词:机械加工;振动原因;解决办法

随着我国科学技术的不断推广和普及,数控技术开始在机械生产加工过程当中被大力推广和普及,在人们使用数控技术的过程当中,感受到了数控技术给大家带来了高效、精准和便捷。但是在机械加工的过程之中,因为加工零件与刀具之间是呈现无休止的周期性运动,所以久而久之便会产生振动现象。振动现象一旦出现,机械加工的精准性便无法得到有效的保障。因此针对机械加工过程当中振动现象的处理,将会关系到机械加工的整体质量,这是从事该行业的相关工作人员都必须要思考的一个重要问题。

一、在机械加工时发生振动的原因和对应特点

1.自由振动。在机械对零部件进行生产加工的过程当中,自由振动是最为常见并且也是原理最为简单的一种振动类型。机械振动发生的原因主要是在机械对零部件进行生产加工时,切削力产生波动而引发自由振动,或者是机械在对零部件进行生产加工时,受到外力的影响而产生自由振动。由于机械在自由振动的过程当中,不会出现外力进行补充,所以一般会在振动产生之后迅速衰弱,所以自由振动不会对机械正产运转产生过大的影响,但是自由振动会诱发机械进行自激振动。

2.强迫振动。在机械对零部件进行生产加工过程当中,强迫振动发生的主要原因分别是内部原因和外部原因两种。其中内部原因是因为机械在运转过程当中,产生的离心惯性所导致的振动。在机械加工设备当中,皮带轮、电机转子、砂轮、以及快速运转的加工零件都会产生不平衡现象,这种不平衡就会导致离心惯性的出现,由此产生强迫振动。还有就是机械自身存在有设计缺陷,如轴承轨道的尺寸规格存在问题,同样会诱发强迫振动。再有就是机械加工的时间点有一定的间隔,在机械对零部件进行加工的过程当中,会存在有节奏变换的现象,导致在机械运转过程当中,出现周期性的反应,由此引发强迫振动。而导致强迫振动发生的外部原因,只要是机械周边存在有能够引发周期性的振动的其他大型机械,如空压机、冲床等,这些同样会导致机械的强迫振动。强迫振动主要拥有以下特点:首先,机械本身不会对干扰力进行改变,和加工过程之间没有太大的关联,凭借相关的技术手段去掉干扰力,强迫振动便会停止。再有就是强迫振动频率和外界所出现的干扰力的周期往往十分相似,或者是其周期的整数倍。第三,强迫振动很容易让机械产生共振现象,由此对机械的运转产生严重的干扰。最后是外界干扰力越大,机械所产生的强迫振动的振幅也就越大。

3.自激振动。自激振动又被称之为颤振,指的是机械在运转过程中发生的高频率剧烈振动,自激振动产生的原因主要有以下几点:首先在机械在针对零部件进行生产加工的过程当中,刀具和零部件的摩擦力在短时间当中发生剧烈的变化会导致自激振动。再有就是因为机械针对零部件进行加工的过程中,刀具因为所加工零件硬度变化过大,由此发生崩刀现象之后,机械自身也会产生自激振动。还有就是机械在对零部件进行生产加工的过程当中,刀具刚性较差,刀杆产生了自激振动。最后是在机械加工的过程当中,因为切削量选择不合理,导致了自激振动。同其他振动类型进行对比,自己振动主要有以下特点:首先,自激振动的出现时没有周期性的外力影响的。再有就是发生振动的频率和该机械在进行零部件加工过程当中其中一个固定频率类似。最后在出现自激振动时,机械自身出出现某一种不会衰弱的周期性变化,系统振动会凭借这一外力来进行能量的补充,以保持长期的振动。在机械振动停止之后,该种外力的周期性波动和能量的补给均终止。

二、降低机械振动的相关办法

1.降低强迫振动的相关办法。机械在运转过程中产生强迫振动,通过对上文的分析,可以清楚地了解到产生强迫振动的原因是因为存在有周期性的外力,因此针对这一问题的解决发生便是找出周期性外力的来源。

1.1减低激振力。激振力是机械在针对零部件进行生产加工过程当中,转动速度不均衡而产生的,降低激振力的方法就是降低机械因为转动速度不均衡而出现的离心惯性力和冲击力。在实际操作过程当中,技术人员可以首先针对砂轮、电机转子、高速运转元件等进行平衡调试,并安装平衡装置。再有就是增强传动装置自身的稳定性。常见的做法就是将机械当中的传动皮带设置为长短规格一致,并且在传送带当中,尽量少使用接头,尽可能使用斜齿轮替代直齿轮。最后是增强机械传动过程中的稳定性,常见的做法是从高速轴上除去联动油泵的凸轮。

1.2调试振源的频率。在机械对零部件进行生产加工的过程当中,合理针对加工系统的原有频率进行调试,可以有效其杜绝共振现象的出现。其常见做法为:进行激振力频率的调剂,或者在针对机械设备的内部结构进行设计时,把各个系统当中的零件原有频率超过共振区的频率。

1.3对外来振动进行隔离。在机械针对零部件进行生产加工的过程当中,如果有条件的地区,可以直接将振动源进行分离,或者在机械和地面当中添加一块软性垫板,同样有降低强迫振动频率的作用。

2.减低自激振动的相关办法。通过上文的分析,发现自激振动产生的原因是在切削过程当中,机械内部系统导致的。因此可以通过以下途径对这一问题进行处理。

2.1降低重叠系数。重叠系数针对系统再生效果的影响巨大,重叠系数μ是通过加工形式、使用刀具的纹理样式和切削作业过程中的用量这三种数据进行判定的。针对螺纹零部件进行加工作业时,μ值为0.系统不会发生自激振动,在切断零部件时,μ值为1,再生效果最为明显,所以改刀具文理样式,可以降低μ值。

2.2针对刀具的数据进行合理选择。在机械加工过程当中,所使用刀具的参数选择,往往会对自激振动产生很大的影响。所以工作人员在使用机械进行加工的过程中需要合理针对前角和主偏角进行扩大,这样可以有效实现降低振动的目的。并且,选取的后角角度需要进行尽可能小,在进行精加工过程当中,如果切割面的深度相对较低,就会让摩擦加剧,由此增强自激振动发生的可能性。

2.3合理布置零部件、刀具和机床的位置关系。通过对自激振动原理的分析,可以看出,刀具、零部件和机床的位置关系如果合理化,能够有效抑制自激振动的发生。因此在位置安排的过程当中,技术人员需要根据机械的运转原理,对相关部件进行合理安排,为了增强切削作用的稳定程度,工件进行反转切削作业的过程当中,切削作用力应与机械的高刚度反向整体相同。

三、结语

在机械运转过程中,产生机械振动的原因是多元化的,因此技术人员若需要降低机械振动带来的问题,就必须要找准问题产生的原因,并采取相关的办法来解决问题。本文着重分析了造成机械振动的一些常见原因,并提出了对应的解决办法,希望能够给予该行业工作人员提供帮助。

作者:李笑林 单位:西京学院万钧书院

参考文献:

[1]刘建新,杨庆玲.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].常州工学院学报,2013,01:6-9.

[2]秦海亮.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨[J].现代职业教育,2016,17:30-31.

[3]吴舒.机械加工过程中机械振动成因及改善措施研究[J].橡塑技术与装备,2015,24:81-82+88.

[4]孙海峰.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].科技与企业,2016,08:219.

机械振动范文第2篇

根据传统实验可知,机械振动实验中用到实验仪器有信号发生器、功率放大器、激振器、压电传感器、测振仪和示波器等,实验常受到实验条件、仪器设备的限制。而基于LabVIEW的机械振动实验平台,通过图形化编程,采用在LabVIEW虚拟仪器开发环境中开发的信号发生器、测振仪和示波器代替了传统实验平台中的部分物理仪器,不仅实现了真实仪器的功能,同时将信号通过数据采集送入计算机进行分析,处理和显示,界面形象直观,操作简单。图1为基于LabVIEW的机械振动实验平台的实验原理图,由信号发生器产生的正弦信号,经功率放大器GF-1放大后推动激振器JZ-1。该激振器最大可产生286g,此正弦激振力强迫使镗杆发生振动,再由压电传感器YD-12将镗杆的振动信号转变成电信号,通过数据采集将该电信号送至PC机进行分析处理,同时将该电信号和经过功率放大器的信号分别送至基于Lab-VIEW所仿真的示波器的X、Y端,最后输出显示李沙育图形(“李沙育图形”,即“李萨如图形”,主要是用来对比两个频率相同或成倍数关系的正弦信号的相位关系)并得到输入和输出的相位差,而且可人机界面上直接读出机械振动的位移、速度和加速度值,以及振动系统的幅频特性曲线和相频特性曲线,提高了效率,减少了误操作。

2基于LabVIEW的虚拟仪器的开发

该实验平台中,采用的的虚拟仪器主要有三部分,即信号发生器,测振仪和特性曲线。根据实验所需,采用LabVIEW8.60编程分别实现了不同虚拟仪器的功能:信号发生器用于生成实验所需的信号,常用的信号为正弦波信号;测振仪用于通过采集信号计算分析并输出显示振动的加速度、速度、位移数值,同时将所采集的信号输入到虚拟示波器的X端,并与从功率放大器输入到虚拟示波器Y端的信号进行叠加,通过虚拟示波器显示输入信号的叠加情况,测量显示李沙育图形,从而获得两信号相位差。特性曲线部分用于根据实验所得数据显示振动系统的幅频特性曲线和相频特性曲线。下面分别介绍各虚拟仪器部分的具体情况。图2为采用LabVIEW8.60开发的信号发生器的程序框图,该信号发生器可以产生5Hz到2000Hz的正弦波信号和方波信号。图3为信号发生器的程序前面板,其中“正弦波”、“方波”开关用于控制生成信号的种类,“正弦波调频”和“方波调频”旋钮用于调节所生成信号频率的大小,该数值可以通过其下方的显示控件实时显示数据的变化情况,而且还可以通过在旋钮下方的空格中输入数值来改变所生成信号频率的大小,更加方便调节。“正弦波调幅”和“方波调幅”以及与之相对应的数值显示控件的作用与调频旋钮的作用类似,用于调节和显示。前面板上的波形显示控件用于显示信号发生器所产生的信号波形,显示仪表用于显示所生成信号幅值的大小,该数值为所产生信号幅值的均方根值,即有效值。“延时控制”控件用于调节程序运行速度,通过输入数值(单位为ms)调节大小可以使我们更清楚的观察输出数据和信号的变化情况。测振仪主要由测振仪和特性曲线两部分组成。图4为测振仪部分的程序前面板,其中“X通道”、“Y通道”按钮分别用于控制波形显示控件X、Y端口信号的通断,该波形显示控件实现示波器的功能用于显示两输入信号的叠加情况。“读取”按钮用于控制是否读取所采集的信号,并在读取的同时进行处理分析将结果通过四个数值显示控件显示出来。图5为特性曲线部分程序前面板,其中“幅频特性曲线”和“相频特性曲线”两个按钮开关分别用于控制与其相对应的曲线的生成,两个波形显示控件分别用于显示对应的特性曲线。

3基于LabVIEW的机械振动实验教学的仿真

该机械振动实验平台是基于PC机和NI公司的NIELVIS、NIUSB6251模块化的软硬件平台。实验前先连接好设备,通过USB接口将计算机与实验平台连接,并用导线将功率放大器的输入端分别与ELVIS板的BNC1+、BNC1-接线端相连,用于将信号发生器产生的信号送至功率放大器;再将功率放大器的输出端接到ELVIS板的ACH0+、ACH0-接线端口。然后用同样的方法将压电传感器的接线端接到ELVIS板的ACH1+、ACH1-接线端,用于采集压电传感器生成的电信号。然后将功率放大器的输出端接至激振器的输入端,并将激振器、压电传感器置于镗杆上。设备连接好后,先选择信号发生器程序,再运行程序。根据实验要求选择正弦波,然后通过调节与其相对应的旋钮调节信号的频率和幅值,直到达到实验要求。然后,选择测振仪程序,点击测振仪选项卡,并使“X通道”、“Y通道”按钮处于开启状态,然后点击“读取”按钮,此时程序开始输出加速度、速度、位移数值(实验数据的变化通过调节信号发生器生成信号的频率来完成),并输出李沙育图形,得出两信号的相位差,运行结果如图6所示。最后,选择特性曲线选项卡,分别点击“幅频特性曲线”和“相频特性曲线”两个按钮开关,则波形显示控件上会分别显示出幅频特性曲线和相频特性曲线,如图7所示。

机械振动范文第3篇

[关键词]机械结构 振动特征 设计方法 验证系统

中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)25-0042-01

随着社会经济的高速发展,机械结构振动特征设计越来越广泛地运用于各个领域之中,如汽车控制结构、建筑结构与宇航结构等等。一系列的研究实践表明,采用该设计方法,能够大大提高相关设备的稳定性,从而促使其在振动环境中正常运转而不受影响。笔者从机械结构振动特征设计的相关技术要求入手,提出了相应的计算方法及改善措施,并针对机械结构振动特征设计的试验验证系统进行了有力的论述。

一、 机械结构振动特征设计的相关技术要求

机械结构振动特征设计包括多方面的内容,大体上有计算机机械结构振动特征模态的系统和对振动特征模态进行试验的系统两个方面。为了分析研究机械结构的静态装置方式和动态变化,必须计算设计出相应的模块。只有这样,才能很好地计算机械结构的固有频率和结构类型方式,继而辅助机械结构的动态变化特征设计。对振动特征模态的试验验证主要采取的是锤击激励方法,充分利用变时基法,通过不同信号的采样来分析处理采样数据,并结合其他的一些方法来进行机械结构的设计,最终保证设计结果与相关设计要求相符,因此对相关人员提出了两个方面的技术要求。

一方面针对的是计算系统,另一方面则是针对试验系统。对计算机系统而言,需要充分考虑到常规的机械结构分析单元,例如板单元部分、梁单元部分和三维实体单元部分等,除此之外,还要考虑一些特殊的要求。第一,在静态和动态作用下,针对计算系统的分析能力提出了更高的要求;第二,需要对机械的固有频率及振动类型进行计算,还应及时对结构振动的模型和状态变化的灵敏度进行分析。针对系统的试验问题,由于试验系统的敏感性和辨识性非常重要,所以需要具体情况具体分析,有效调整信号功能和参数辨识功能,继而进行修正以及设计的改进。

二、 关于机械结构振动特征设计的计算方法及改善措施

(一)采用灵敏度分析方法来修改机械结构

在机械设备的最初设计阶段,相关人员并没有正确精确地认识到振动特征产生的影响,从而所形成的设计方案不能达到振动特征的要求,因此必须修改原始的设计方案。采用灵敏度分析方法能够很好地针对原始设计结构中带有的振动特征参数,进行相关的计算找出结构设计中的最敏感部位,从而修正改进敏感部位,最终以最小的修改方法来提高机械结构中固有频率的稳定性。采用灵敏度分析方法需要选择正确的方式,其计算方法必须依据矩阵中的特征值和一阶微分方程等知识,以便获取计算的精确性。

(二)采用窄频段拟合识别方法来识别机械结构频域内模态参数

由于机械结构振动特征设计的相关参数存在着数量大、来源不合理科学以及各个参数的衡量标准不一致等问题,因此会导致计算系统中产生所谓的病态矩阵,它十分不利于系统的稳定性和程序的可靠性。采用窄频段拟合识别的方法就能很好地解决这个问题。大体思路是,机械结构特征设计计算之前,需要对各个参数进行标准化处理,使之统一为无量纲,这样就能避免病态矩阵的产生,还能进一步识别出非主导模态,进而使参数识别的精确度得到提高,也是一种综合识别设计模态参数的高效方法。具体来说,首先要通过傅立叶函数得到频率响应函数,再通过分量分析计算方法来计算模态的初始频率,以便得到初始频率值,并在此基础上形成不同区间的频段,接下来运用频率连续细化的方法来分析这些频段,得到所对应频段的各个频率点值,最后通过多种拟合识别方法来识别计算所得到的窄频段模态参数。

(三)采用变时基法可以解决不同频率采样的难题

为了更好地完成机械结构振动特征的设计,必须仔细研究系统的频率响应机制,并建立可供计算修改的频率响应函数。目前,针对该函数的测量主要采取一种锤击激振法,然而在这种方法的使用过程中,由于锤击的激励信号频率和系统的加速响应信号频率不同,也就出现了不同频率采样的难题,于是变时基法被适时提了出来。在对频率响应函数进行进行测量时会出现两个不同的频率,因此变时基法的原理就必须采用两种不同的方法,针对不同的对象频率进行采样处理以得到最终结果。具体来说,变时基法要对激励脉冲信号采用较高的采样频率,对系统响应信号采用较低的采样频率,并将这两个采样频率加倍以得到变时倍数。在这方面,变时基法获取数据可以寻求FFT及频率连续细化技术的支持。

三、有关机械结构振动特征设计的试验验证系统论述

在完成机械结构振动特征的设计之后,需要对其进行一定的试验验证,目的是检验灵敏度分析法、窄频段拟合识别法和变时基法等设计方法是否能真正起到作用。试验验证需选择机械结构中具有典型性的板箱组合结构。此结构主要由两个质量板构成,放置的方式是在箱体的底部,通过支架来支撑质量大的板,而且通过焊接的方法将质量较小的板悬臂于箱体侧面,另外在箱体的侧面也要接一块薄板螺。安放好以上这些试验装置以后,要运用计算模态分析系统来预测估算试验装置的结构振动特征。依据灵敏性分析方法,得出的前2阶振动固定频率分别为65赫兹、145赫兹。以此振动特征能够判定,当试验装置处于4赫兹到100赫兹的正弦扫频环境中时,一旦当频率达到65赫兹左右,该装置就必定会发生共振反应。通过对试验装置进一步的模态计算分析,我们可以得出这样的结论:第一阶振动模态表现为在垂直方向上质量小的板所出现的振动类型,第二阶振动模态表现为在箱体侧面质量大的板所出现的振动类型。因此,为了提高试验装置的低阶固有振动频率,就必须在提高小质量板的垂直支撑强度基础之上,提高大质量板的侧向角度。只有如此,才能较好地对试验装置进行改良,从而得到新的试验装置,以便更准确地验证机械结构振动特征的设计效果。

运用同样的计算模态分析方法可以得到新试验装置的前2阶固有振动频率,它们分别是191赫兹和230赫兹,然后通过试验模态分析系统来检验新装置的振动特征,验证其是否能对试验装置进行正确有效的修改。具体方法是,首先通过变时基法来采样激励信号以及系统加速信号,接着通过窄频段拟合识别法来分析识别原始试验装置以及新试验装置的模态参数,得出原始试验装置的前2阶固有振动效率为76赫兹和155赫兹,而得出的新试验装置的固有振动频率分别为200赫兹和222赫兹。以上的结果表明,所做出的修改方案是正确可靠的,修改后的结构的确能够很好地提高固有振动频率的振动效果,而且使得机构结构的稳定性大大提高。

结束语

计算模块的设计与试验模块的验证是机械结构振动特征设计的两个主要方面,计算设计模块主要是分析研究机械结构的静态装置方式和动态变化过程,同时针对机械结构的固有频率和结构的振动类型、方式进行相关计算,并且对机械结构的动态变化特征设计起到一定的辅助作用。试验验证模块主要是通过锤击激励的方法,针对不同的信号采取变时基法分别进行采样,并处理分析其采样数据,同时运用灵敏度分析法和窄频段拟合识别法来验证机械结构的设计,通过这种反复验证修改的方式来达到最终的技术要求。

参考文献

[1] 丁大为.基于机械运行状态改善的机械结构振动特征设计[J]. 科技致富向导,2014,05:225.

机械振动范文第4篇

【关键词】机械加工机械振动改变措施

引言

在制造机械的过程中,机械振动对产品质量的好坏至关重要,倘若不及时用一定的方法来减少机械振动,那么生产的产品就会留有振动的痕迹,而且还会对使用性能造成一定的损坏,所以我们要减少机械振动现象的出现。

1.机械加工中振动问题带来的危害

在制造机械的过程中,机械振动是非常普遍的物理现象,在工业的持续进步中,机械振动对机械加工产生越来越明显的影响。到现在为止,在机械加工的过程中,主要有机械设备、工件还有工作人员会被振动问题带来不同程度的影响。第一,在机械设备方面的影响。在加工的时候,如果产生机械振动,就会使设备的损耗度,如果变松的程度大,会直接使设备中断,因此打乱企业的原有秩序。第二,在工件方面的影响。机械振动不但会使在制造机械的过程中的工件和刀具隔离开,而且还会是工具表面受到伤害。第三。在操作人员方面的影响。但如果长时间有这种声音,也会严重影响工作人员的听力和健康的。

2.机械加工中振动问题产生的因素

在机械加工的过程中,机械振动有自由振动、自激振动、受迫振动,其有如下原因:

2.1自由振动的原因 在机械加工的过程中,一般自由振动会有两个产生因素。第一,在机械加工时,切削力是不断变化的,自由振动是在切削力的突然变化中产生的。第二,外界中的突然的力量会改变设备的原有运转模式,因此引起振动产生。由此可见,是否会自由振动取决于系统自身,而且振动系统的固有频率、系统的刚度和质量会直接影响其基本性质。

2.2强迫振动的成因 在制造机械的过程中,强迫振动是极其容易发生的,并且是最主要的振动形式。强迫振动的产生主要是由于内部因素和外部因素叠加形成。大概可以用以下几点去描述:第一,加工机床比较不平衡,整体离心力变得有周期性的特点。第二,机床的传动性零件一般会有不同程度的问题。第三,不均匀的切削也会使强迫振动产生。地基振动的猛烈一点也许也会使强迫振动产生。强迫振动会对机械设备、加工工件产生巨大的影响。

2.3自激振动产生的原因

在机械加工过程中,出现较多的叫做自激振动。这种形式出现的主要原因有三种:其一,在工具切削的过程中,各种工具之间会产生较大的摩擦力,导致其产生。其二,由于各种工具的材料有很大的不同,从而出现了自激振动的现象。其三,对于各种工具,由于它们在安装上可能有些小问题,从而使得刀杆上部振动,导致了刀具的自激振动。其四,因为某些工具材料的刚性不足,引发了自激振动的产生。其五,在某些工具上有特殊的物质,引发了自激振动的产生。除此之外,在机械加工中可能会出现一些问题,这些问题也会导致自激振动的产生,例如:进出刀量,对材料的切入量等等。

3.通过一定的方式解决机械加工中出现振动的问题

根据一些调查的资料我们可以知道:在某些工厂的机械加工的问题上也会出现一些机械振动的问题。这些问题主要包括:自激振动,强迫振动以及自由振动。这三种振动的比率分别为:3:2:1。与前两者相比之下,第三种所占的比率较低,而其也会因为环境而有较大的较大改变,并且与前两种相比,自由振动的幅度会急剧衰减。而前两种存在形式不仅不会随着时间而大大衰减,相反,它们在机械加工的这个方面也会越来越明显。所以说工人在进行机械加工时也要对此要充分考虑,要用有效的解决方式来控制这些问题。

3.1对于受迫振动产生影响的解决办法 在当下来说,我们解决受迫振动产生的问题要从以下四个方面着手:对振源频率进行调整,渐渐增加系统的阻尼频率,渐渐减小振源的振动力,设置相应的阻隔。在调整振源频率上来说,它的根本是对于传动比的较大调整,包括:对于系原材料的固有频率的增加,机动力频率的改变,和振动参数的调整,对机械的共振频率的减少。第二就是要增加原频率的阻尼系数:对于使系统的阻尼增加的一个重要的方法就是使得施工设备更加稳定并设备的速度加大提高。因此,通常要借助高新科技的帮助,例如:高阻尼材料。用这种高科技材料使设备更加稳定,组成部分的轴承相应加紧,同时将电流电阻器用高阻尼材料喷涂在机械部件上。这种方式也是使得设备阻尼运动减少的主要方法。第三就是要通过减少激振力来使得阻尼运动大大减少,这种的不平衡力是导引起阻力的重要原因。要减少这种现象的发生,就要降低各种机械运行的离心力的大大降低所产生的影响。为了增强机械的稳定性,可以通过安装一些可以控制的平衡装置和制动装置。最后一种方法就是对相应的阻隔的设置。这种方法的主要表现形式就是:在振源区附近安装阻止模式的吸振装置以及对一些振动较厉害的设备上装上隔振板这两种方式。

3.2对于机械振动的问题的主要修复措施 自激振动与受迫振动相比较,它具有较高的频率和振幅,因此,相比于受迫振动来说,自激振动也会遭受到更大的伤害,其设施部件也会受到较大的损害。对于如今的发展状况来说,对于自激振动的减弱的措施有几种,主要分为:对于刀具的几何参数做出改变,对于设备位置做出调整,对其参数和切入量也要改变。首先,对于改变设备工具的几何参数来说,改变主偏角是主体。所以工人们在施工的时候,要注意,他们通过适当的改变设备的主偏角来影响设备中以及振动的振幅的大小。其次,通过改变工具的位置与形状,通过这种方式,找到适合施工以及防止设备振动的最佳位置,使得所运行的有害振动的大大减少。接着,通过改变设备中重叠的数据。对于自激振动来说,它在运行中所产生的系统中的参数与以及振动的频率以及大小都息息相关。对于设备切入量和刀具数据参数的改变是一种减少振动的方式。最后,如果想要彻底的使得自激振动量减小,那么需要进行削弱深度和增加进给量来实行。

4.结束语

综上所述,在一些企业内的机械制造过程中,这些机械所产生的振动极其复杂。我们只能充分的对其进行了解和研究,才能彻底的深入到机械加工所出现的振动类型并对其充分掌握,找到解决方法,减小影响,从而保证对于机械加工出来的产品的品质较高,使得生产效率得到提高。

机械振动范文第5篇

关键词:多关节机械手;振动;动态特性

0 引言

随着智能装备的不断发展,越来越多的企业机械手臂的使用,机械手臂不仅效率高,而且国产化的不断发展也使其成本在逐步降低。但是机械手臂的振动问题一直以来没有很好的解决,当机械手臂在某时刻的固有频率和激励源频率相同或相近时,手臂的振动不断放大,严重影响机械手的定位。

1 机械手臂模型分析

如图1所示为机械手臂简化图,机械手由三条手臂构成,分别为臂1、臂2、臂3,每个手臂之间通过电机转动连接,臂1为最末端关节,上面安装手爪来抓取物品。

通常对多关节机械手臂的抑制方法有以下几种:结构优化设计、反馈控制、输入指令等。哈尔滨工业大学的刘延杰在《硅片传输机器人手臂结构优化设计方法》(机械工程学报)对机构优化设计有较深入的研究。本文着重从反馈控制研究对机械手臂振动的方法。

J为转动惯量矩阵,τ为广义力矩矢量。

2 动态特性分析

将整个机械手臂作为一个整体系统研究,固有频率为系统的固有属性,对多关节机械手臂的动力学模型分析并根据公式1,得出固有频率公式:

ω为系统的固有频率,A为模态振动矢量。由于机械手臂在运动中的位置始终变化,其质量矩阵为时变矩阵,所以系统的固有频率随机械手臂的位置变化而变化,其值非定值。

3 机械手臂振动检测

(1)检测硬件原理图

使用msp430系列单片机相应速度快,处理能力强,性价比高,故选择型号2553作为核心处理芯片,以压力传感器作为振幅检测元件,构建硬件检测电路,系统原理图如图2所示,传感器的检测数据通过AD574转换为数字量传输给单片机处理,单片机对数据滤波及分析后将结果传输给上位机。

(2)检测结果

振幅传感器安装在关节处的电机上,构成半闭环控制方式。通过实验得到振动数据,通过数据绘制其时域振动波形图。

通过检测振幅的变化来调整机械手的运动规律,使其振动避开固有频率,保证机械手安全运行。

4 结语

以多关节机械手臂为模型,建立动力学公式,进一步求出系统固有频率表达式。利用MSP430单片机及振幅传感器为核心元件构建硬件检测电路,测得关节处电极的振动规律并将振动数据传输给上位机控制中心,为下一步的抑制振动奠定基础。

参考文献:

[1]赵童.结构振动的时滞鲁棒控制及其实验研究[D].上海,2014.

好了,这就是小编给大家分享的机械振动(精选5篇)全部内容,希望大家看完这篇由小编精心整理的内容后,能对机械振动(精选5篇)相关文章有所了解,解决你的困惑。(本文共字)

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