山西中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 賀未明 鹿雪龍

1 引言

金屬絲網(wǎng)減振器因?yàn)橛谐休d能力強(qiáng)、阻尼特性大、抗沖擊性能好、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕等良好性能，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于在惡劣工作環(huán)境下的軍用民用減振[1]。金屬絲網(wǎng)塊是其核心部件，金屬絲網(wǎng)塊的合格率直接影響減振器的合格率。其中，金屬絲的生產(chǎn)加工已經(jīng)有了很成熟的技術(shù)[2]。金屬絲網(wǎng)塊的性能影響因素主要包括以下幾個(gè)方面：金屬絲直徑、金屬絲編織工藝、金屬絲網(wǎng)塊的制作工藝等[3]。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較不同直徑的金屬絲的機(jī)械性能，以便選擇合適的金屬絲進(jìn)行金屬絲網(wǎng)塊的加工生產(chǎn)。

2 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備為材料拉伸試驗(yàn)機(jī)、SUNS、天水機(jī)械廠以及實(shí)驗(yàn)機(jī)控制用微機(jī)一臺(tái)。由于金屬絲較細(xì)且易斷，裝夾力小容易打滑，影響試驗(yàn)正常進(jìn)行；裝夾力大又容易在裝夾點(diǎn)應(yīng)力集中，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容易在裝夾點(diǎn)斷裂，所以設(shè)計(jì)了專用夾具。夾具主要通過(guò)一個(gè)較大直徑的滑輪過(guò)渡，金屬絲則通過(guò)滑輪在另一端固定[4]，有效減小了拉伸段的應(yīng)力集中。夾具及實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖1所示。

圖1 夾具及實(shí)驗(yàn)設(shè)備

金屬絲拉伸試驗(yàn)中，載荷和運(yùn)行速度分別設(shè)為5kN、5mm/s和 5kN、50mm/s。原因是：（1）金屬絲最細(xì)的有0.265-0.3mm，為能得到較為正確的運(yùn)行軌跡，所以選擇最小的載荷，以免剛一加載力，金屬絲就斷裂。（2）取不同速度：5mm/s和50mm/s，是為了最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較。

使用拉伸試驗(yàn)機(jī)得到圖2位移—時(shí)間曲線與數(shù)據(jù)，然后通過(guò)Origin軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的應(yīng)力—應(yīng)變曲線如圖3所示。

圖2 位移—時(shí)間曲線與數(shù)據(jù)

圖3 金屬絲應(yīng)力應(yīng)變曲線

根據(jù)以下公式及利用軟件Origin數(shù)據(jù)處理得到表1。

其中，F(xiàn)是載荷，A0是原始截面積，ΔL是變形量，L0是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。

表1 實(shí)驗(yàn)處理的數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

（1）奧氏體不銹鋼絲在直徑為0.3mm的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較好。

（2）奧氏體不銹鋼絲在直徑為0.3mm的伸長(zhǎng)率較差。

（3）因?yàn)榻饘俳z網(wǎng)塊的機(jī)械性能是其合格與否的決定性因素，所以金屬絲網(wǎng)選擇0.3mm的不銹鋼絲進(jìn)行生產(chǎn)。

[1]薛春霞,樊文欣.金屬橡膠隔振系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J].航空動(dòng)力學(xué)報(bào),2003,24(3)：192-195.

[2]吳文晨.不銹鋼微絲及篩網(wǎng)的生產(chǎn)與發(fā)展[M].金屬制品，2001,27（4）：17-20.

[3]程志軍,樊文欣.金屬橡膠減震元件的性能研究[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2006,19(6):36-37.

[4]李冬偉,白鴻柏,楊建春.金屬橡膠彈性元件實(shí)驗(yàn)建模研究[J].兵器材料科學(xué)與工程,2005,28（3）：7-10.