【摘要】：阻尼耗能減振技術作為被動控制技術中的一種，近年來得到快速的發(fā)展，在越來越多的領域得到應用，并取得良好的效果。機械設備長期處于振動的狀態(tài)下，零部件會產(chǎn)生疲勞破環(huán)而導致工作壽命大大降低，同時設備的工作精度也降低，所以減振技術在機械領域有著非常重要的作用。 BBD具有模糊特征的柔性約束結(jié)構，通過對BBD的研究能夠解決減振技術上的問題，因此本課題根據(jù)該項技術的特點，主要通過試驗方法對阻尼機理進行深入的研究，尋找其內(nèi)在規(guī)律，為合理選擇BBD的各項參數(shù)，提供實驗依據(jù)，并用于加工中心的減振研究。 通過對BBD的理論了解，選用了合適的實驗設備及設備的性能，并學習如何連接與操作。根據(jù)需要的頻率范圍進行選擇合適的激振器；根據(jù)本課題要求的傳感器體積小、重量輕、頻率范圍寬的特點，來選擇合適與通用的傳感器。此外研究振動分析儀與雙通道測振儀的連接與使用方法，包括測量范圍與圖形分析。 根據(jù)豆包阻尼器的力學模型研制豆包阻尼器的實物模型，并選取試驗材料，試驗材料主要是各種直徑不等的顆粒，本課題以4～15mm的鋼珠與細顆粒的沙子、泡沫等來當填充材料。 設計試驗： 1）確定豆包試驗配比方法；本課題方案中鋼的密度為7850kg/m3、沙子的堆積密度大約為1500kg/m3。試驗中根據(jù)需進行各種規(guī)格的材料配比，使試驗結(jié)果更準確與完整。 2）確定試驗過程；測試時，通過調(diào)節(jié)信號源的輸出頻率和功率來改變激振力的頻率和幅值大小，保證懸臂梁有明顯的振動。在保證信號源輸出功率不變的情況下，調(diào)節(jié)信號源輸出頻率的大小，通過信號采集設備，采集不同頻率下豆包放置前后懸臂梁上同一點的振動信號。改變豆包的包料或配比，在上述激振力的作用下，采集不同頻率下各種豆包阻尼減振的振動信號。 3）分析試驗數(shù)據(jù)；在不同振動頻率和不同包料組成或配比情況下，分析對比豆包阻尼減振的減振效果，并針對工程實際，能夠提出豆包的耗能減振特性與選用依據(jù)以及設計出合理的豆包構成。 分析DVG850高速立式加工中心的BBD阻尼減振效果： 1）根據(jù)加工中心在高速切削時的振動特性，選取加工中心添加豆包阻尼器的合適的部件。主軸箱是加工中心的核心部件，其振動性能嚴重影響高速加工中心的品質(zhì)，控制主軸箱的振動尤其重要，所以選取加工中心的主軸箱作為減振部件。 2）對加阻尼器前的主軸箱進行動剛度分析； 3）加阻尼器后對主軸箱進行減振試驗 進行阻尼減振的諧響應分析，并繪制主軸箱減振前后x、y、z向的諧響應幅頻曲線 根據(jù)試驗記錄試驗數(shù)據(jù)并進行處理，對數(shù)據(jù)進行分析并繪制對比圖。根據(jù)圖形，分析不同方案的豆包阻尼的減振效果，并得出相應的結(jié)論。 根據(jù)諧響應幅頻曲線進行減振效果的評估，在此基礎上結(jié)合實際（加工中心的重量與經(jīng)濟效益等因素）討論最合適的方案。
【圖文】：

2.1 試驗臺的設計根據(jù)所需的試驗要求，本設計主要是為了對豆包阻尼器進行試驗的豆包阻尼提供一種減振試驗臺。為實現(xiàn)上述目的，設計了一種豆包阻尼減振試驗臺，并選擇合適的試驗臺的振動源以及相應的其它部件。由于本試驗主要研究的振動頻率較高、振幅較小，以及從可行性方面考慮，采用電動式點動激振器，產(chǎn)生垂直方向的振動。用掃頻信號發(fā)生器來控制頻率的變化，得到所需要的頻率；通過改變豆包組成成分及配比來提供變量。振動臺固定在水平地面上，并在室溫條件下試驗。2.1.1 試驗臺的構建如下圖 2-1、2-2 所示，這是一臺機械振動與控制試驗臺。它包括底座、固定在底座上表面的簡支梁支座、滑動連接的激振器支座、固定在簡支梁支座上的簡支梁，以及固定激振器且與激振器支座固定連接的激振器固定夾，所述簡支梁上表面的一端開設有固定豆包阻尼器的圓孔和導向孔，在簡支梁上表面安裝有傳感器；所述激振器固定夾包括支撐激振器的支撐部，該支撐部位于懸臂梁上表面的上方。通過本試驗臺，能夠?qū)Ω鞣N豆包阻尼器進行試驗，提高豆包阻尼的減振效果，極大地推動豆包減振技術的發(fā)展。

2.1 試驗臺的設計根據(jù)所需的試驗要求，本設計主要是為了對豆包阻尼器進行試驗的豆包阻尼提供一種減振試驗臺。為實現(xiàn)上述目的，設計了一種豆包阻尼減振試驗臺，并選擇合適的試驗臺的振動源以及相應的其它部件。由于本試驗主要研究的振動頻率較高、振幅較小，以及從可行性方面考慮，，采用電動式點動激振器，產(chǎn)生垂直方向的振動。用掃頻信號發(fā)生器來控制頻率的變化，得到所需要的頻率；通過改變豆包組成成分及配比來提供變量。振動臺固定在水平地面上，并在室溫條件下試驗。2.1.1 試驗臺的構建如下圖 2-1、2-2 所示，這是一臺機械振動與控制試驗臺。它包括底座、固定在底座上表面的簡支梁支座、滑動連接的激振器支座、固定在簡支梁支座上的簡支梁，以及固定激振器且與激振器支座固定連接的激振器固定夾，所述簡支梁上表面的一端開設有固定豆包阻尼器的圓孔和導向孔，在簡支梁上表面安裝有傳感器；所述激振器固定夾包括支撐激振器的支撐部，該支撐部位于懸臂梁上表面的上方。通過本試驗臺，能夠?qū)Ω鞣N豆包阻尼器進行試驗，提高豆包阻尼的減振效果，極大地推動豆包減振技術的發(fā)展。
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB535

【參考文獻】

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本文編號：2532848