การวิเคราะห์เทคโนโลยีสิทธิบัตรของ Zhejiang Mingxu: ระบบปราบปรามการสั่นสะเทือนแบบคู่แข็งที่ยืดหยุ่น

ภูมิหลังทางเทคนิคและจุดปวดอุตสาหกรรม

ในการเปลี่ยนความแม่นยำของส่วนประกอบเพลายาว (เช่นเพลาไดรฟ์และสกรูตะกั่ว) เครื่องมือหมุนคงที่แบบดั้งเดิมแบบดั้งเดิมแบบดั้งเดิมได้รับผลกระทบจากสองประเด็นหลัก:

●การปราบปรามการพูดพล่อยไม่เพียงพอ: จุดสิ้นสุดที่ยื่นออกมาของเครื่องมือการหมุนจะได้รับการสั่นสะเทือนด้วยแอมพลิจูดตั้งแต่ 10 ถึง50μmภายใต้การกระตุ้นการตัดแรง ( ที่มา: int. J. Mach. เครื่องมือ Manuf 2021, 167, 103767 ) นำไปสู่การเสื่อมสภาพในคลื่นพื้นผิว (ค่า WT) สูงถึง6.3μm (ตามมาตรฐาน ISO 4287);

●ความแข็งแบบไดนามิกที่ไม่สมดุล: เมื่อการตัดเฉือนเพลายาวที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) มากกว่า 5 ความแข็งของระบบลดลงต่ำกว่า 800N/μMทำให้เกิดการพูดคุยกันใหม่ (วิเคราะห์ผ่านทฤษฎีการสั่นสะเทือน DIN 1311)

การวิเคราะห์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลัก

I. สถาปัตยกรรมการเพิ่มประสิทธิภาพความแข็งแบบไดนามิกแบบหลายขั้นตอน

1.1 ระบบรองรับลูปแบบคู่ปิด

โมดูลสนับสนุนหลัก:

●ก้านสนับสนุน (7) ถูกประดิษฐ์ขึ้นจาก 40CR ดับและเหล็กกล้าที่มีเกลียวภายนอกของ M16 × 2 ที่เพื่อนร่วมกับน็อตคงที่ (8) ได้รับแรงโหลดล่วงหน้าที่ 1200 ± 50n;

●ผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ระยะห่างที่ดีที่สุดจะถูกกำหนดให้เป็น L/3 (โดยที่ L คือความยาวของเครื่องมือการหมุน) ยกระดับความถี่ธรรมชาติลำดับแรกเป็น 245Hz (เทียบกับ 82Hz ในโครงสร้างดั้งเดิม)

โมดูลเสริมเสถียรภาพ:

●ล้อรองรับเสริม (13) ถูกสร้างขึ้นจากเหล็กกล้าแบริ่ง GCR15 โดยมีมุมสัมผัส 60 °± 1 ° ความเครียดจากการติดต่อได้รับการปรับให้เหมาะสมกับ 150-200MPA โดยใช้ทฤษฎีการติดต่อ Hertzian;

●การทดสอบการสั่นสะเทือน (ตาม ISO 10816-3) แสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะการทำงานของ n = 1500rpm แอมพลิจูดจะลดลงเหลือ3μm (ตรงกันข้ามกับ> 15μmในโครงสร้างดั้งเดิม)

1.2 กลไกการปรับความแม่นยำ

●เพลาเกลียวแบบปรับ (6) ใช้ด้ายสี่เหลี่ยมคางหมูสองชั้น (TR20 × 4P8) ซึ่งร่วมกับเครื่องซักผ้าป้องกันลื่น (11) (มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานμ = 0.12)

●ตัวยึดตำแหน่ง (14) และการยื่นออกมา (17) ใช้ความพอดี H7/G6 เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำ ๆ ที่± 0.005 มม.

ii. การออกแบบทอพอโลยีการปราบปรามการสั่นสะเทือนแบบปรับตัว

2.1 การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการส่งกำลัง

●วงแหวนคงที่ (5) ได้รับการออกแบบด้วยโครงสร้างซี่โครงแบบวงกลมซึ่งมีการไล่ระดับสีความหนาของผนังที่เปลี่ยนจาก 8 มม. เป็น 12 มม. ส่งผลให้การปรับปรุง 180% ในการดัดความแข็ง

●สล็อตที่เคลื่อนย้ายได้ (4) ใช้การออกแบบรูเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (30 × 12 มม.) อนุญาตให้ชดเชย± 15 มม. ในแนวนอนและเข้ากันได้กับเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาตั้งแต่φ20มม. ถึงφ80มม.

2.2 โครงสร้างการเพิ่มประสิทธิภาพการทำให้หมาด ๆ

●การตกแต่งภายในของก้านสนับสนุน (7) เต็มไปด้วยกาวการหน่วงซิลิคอน (ด้วยปัจจัยการสูญเสียtanΔ = 0.35) การยกอัตราการลดทอนการสั่นสะเทือนเป็น 22dB/s (ตามที่ทดสอบตามมาตรฐาน ISO 10816);

●แผ่นเชื่อมต่อตามขวาง (15) ถูกสร้างขึ้นจากโลหะผสมอลูมิเนียม 6061-T6 ซึ่งสร้างตัวแดมเปอร์มวลที่ปรับผ่านช่องจับยึด (16) เพื่อยับยั้งการสั่นสะเทือนความถี่สูงในช่วง 500-800Hz

ตารางการเปรียบเทียบพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญ

การตรวจสอบสถานการณ์การตัดเฉือนทั่วไป

กรณีที่ 1: การหมุนสกรูตะกั่วที่แม่นยำ

●เมื่อทำการตัดเฉือนสกรูตะกั่วφ50× 2000 มม. ข้อผิดพลาดระดับเสียงสะสมคือ≤5μmต่อ 1,000 มม. (เป็นไปตามมาตรฐาน GB/T 17587.3);

●อายุการใช้งานของเครื่องมือขยายไปถึง 180 ชิ้นต่อขอบตัด (เทียบกับ 80 ชิ้นต่อขอบตัดด้วยเครื่องมือแบบดั้งเดิม)

กรณีที่ 2: การตัดเฉือนลูกสูบทรงกระบอกไฮดรอลิก

●ค่าความขรุขระของพื้นผิวได้รับการดูแลอย่างต่อเนื่องที่0.4μm (ตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรม≤0.8μm);

●ประสิทธิภาพการตัดเฉือนได้รับการปรับปรุง 40% (เนื่องจากการสั่นสะเทือนลดลงทำให้อัตราการป้อนเพิ่มขึ้นจาก 0.1 มม./รอบเป็น 0.15 มม./รอบ)

สิทธิบัตรนี้ประสบความสำเร็จในการปราบปรามการสั่นสะเทือนสำหรับการตัดเฉือนเพลายาวผ่านเส้นทางเทคโนโลยีสองทาง: การยับยั้งแบบไดนามิกแบบหลายไดนามิกและการออกแบบการไล่ระดับสี ตรวจสอบผ่านการจำลอง Multiphysics COMSOL ระบบจะลดพลังงานการสั่นสะเทือน 82% ภายในแถบความถี่ 100-1000Hz ถึงระดับการปราบปรามการสั่นสะเทือนเทียบได้กับการตัดเฉือนโรเตอร์ Aero-Engine

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมโปรดติดต่อ Mingxu Machinery เพื่อรับรายงานสิทธิบัตรที่สมบูรณ์: [email protected] .