理论教育 高速重载机械压力机性能试验研究现状分析

高速重载机械压力机性能试验研究现状分析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:高速重载机械压力机性能试验研究是高速重载机械压力机关键技术研究中不可或缺的一部分。王磊等[26]以高速机械压力机为研究对象,进行了压力机的冲击载荷试验与温升测试,为机械压力机关键技术的研究奠定了坚实的基础。图1.3.1性能试验测试现场

高速重载机械压力机性能试验研究现状分析

高速重载机械压力机性能试验研究是高速重载机械压力机关键技术研究中不可或缺的一部分。通过试验研究不仅可以验证理论研究的正确性,还可以发现新的问题和规律,从而为理论研究提供基础。然而,相对于高速重载机械压力机关键技术理论研究来说,基于试验开展的性能研究较少[120-121]。一方面,在实际的含间隙机构中转动副间隙尺寸非常小,很难直接对转动副元素间碰撞力进行测试;另一方面,高速重载机械压力机不同于简单机构,在实际运行过程中为了保障机床稳定地运行,设计和制造过程必须严格参照相关设计准则,不能随意更改零件尺寸,这样给压力机性能测试带来一定条件的限制。因此,针对高速重载机械压力机整机搭建相关试验平台难度较大的问题,大多数的试验研究都仅针对机械压力机的传动机构(曲柄滑块或平面连杆机构)搭建试验平台[122],并在此基础上对含间隙机构的动态特性进行相关性能试验研究。

由于高速重载机械压力机动力学性能试验比较困难,研究者对含间隙机构进行了一些简单的试验研究,目前含间隙机构动力学性能试验研究采用的试验方法主要有三种:①通过高速摄像机直接记录间隙元素之间的相对运动过程,进一步直观地分析转动副元素的相对运动情况,但这种试验方法成本太高;②事先将位移或加速度传感器安装在测试位置,当机器运行稳定后进行相关性能测试,并根据测试结果进行间隙对机构动力学特性的影响分析;③通过测量含间隙机构运动过程中的电流通断,进一步分析含间隙转动副元素之间的分离特性;④结合产品真实的加工过程(如电机定转子加工过程),进行机械压力机的冲压试验,从产品加工质量、稳定性以及加工效率等方面获得机构动态特性数据。

在1978年,Dubowsky[123]对含间隙平面机构进行了性能试验研究,并对接触碰撞力理论模型进行了有效性验证。研究结果表明,间隙对机构动态特性影响很大,柔性构件可以减小接触体元素之间的接触力。Khemili等[124]以曲柄滑块机构为研究对象,进行了含间隙机构的理论分析和试验研究,由分析结果发现含间隙机构运动过程有三个运动状态,接触、变形和分离。Flores等[125]研究了间隙尺寸和曲柄转速对含间隙机构动态性能的影响,并通过试验研究验证了理论模型的有效性。此外,他们还对加速度结果进行了频谱分析,为含间隙机构振动研究提供了理论依据。Erkaya等[126]以曲柄滑块机构为对象,通过加速度和噪声测试研究了间隙对机构稳定性的影响,并分析了平衡机构对机构动态特性的影响。鹿新建等[3]对高速机械压力机进行了不同转速下的动态精度测试,并通过试验结果的分析得到了间隙和转速对高速机械压力机稳定性的影响规律。王磊等[26]以高速机械压力机为研究对象,进行了压力机的冲击载荷试验与温升测试,为机械压力机关键技术的研究奠定了坚实的基础。贾方等[27]以闭式高速机械压力机运动过程为研究对象,选择了机身振动测量的参考点,对机械压力机进行了不同工况下机身振动研究。王尚斌等[127]针对高速机械压力机动态精度测试存在的难点,提出了一种基于位移传感器与光电传感器复合原理的压力机动态精度测试方法,并通过试验对所述测试方法进行了可行性验证。性能试验测试现场如图1.3.1所示。(www.daowen.com)

图1.3.1 性能试验测试现场

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