亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)單空間與雙空間布置試樣的動(dòng)力學(xué)分析

        2019-03-27 03:33:30任夢(mèng)鴻秦德霖
        工程與試驗(yàn) 2019年4期
        關(guān)鍵詞:試驗(yàn)機(jī)曲柄滑塊

        任夢(mèng)鴻,秦德霖

        (1.濟(jì)南時(shí)代試金試驗(yàn)機(jī)有限公司,山東?濟(jì)南?250300;2.北京工業(yè)大學(xué),北京?100124)

        彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的加載機(jī)構(gòu)是平面對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu),根據(jù)彈簧試樣布置方式不同,分為單空間或雙空間彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)。由于彈簧試樣的不同布置方式,彈簧試樣受到變形后施加給滑塊的作用力不同,單空間彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)滑塊受到脈動(dòng)循環(huán)的作用力、雙空間彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)滑塊受到對(duì)稱(chēng)循環(huán)的作用力。為得到兩種布置方式的受力特點(diǎn),現(xiàn)對(duì)本公司生產(chǎn)的TPJ-W100彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)試驗(yàn)機(jī))進(jìn)行單空間布置彈簧試樣、雙空間布置彈簧試樣兩種情況進(jìn)行靜態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。

        1??試驗(yàn)機(jī)

        試驗(yàn)機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示,采用永磁變頻電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng),驅(qū)動(dòng)偏心輪做圓周運(yùn)動(dòng),偏心輪通過(guò)連桿與滑塊連接,將偏心輪的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的直線往復(fù)移動(dòng),實(shí)現(xiàn)壓縮彈簧或拉伸彈簧試樣在變載荷作用下的疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)振幅通過(guò)偏心輪的偏心距(曲柄長(zhǎng)度)調(diào)節(jié),試驗(yàn)頻率通過(guò)變頻電機(jī)的變頻器調(diào)節(jié)。

        圖1 主機(jī)結(jié)構(gòu)

        試驗(yàn)機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示,主要包括帶傳動(dòng)(圖中省略)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、空間調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。其中,空間調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由鏈傳動(dòng)和螺桿螺旋傳動(dòng)組成,具有試驗(yàn)空間調(diào)節(jié)和彈簧試樣預(yù)壓、預(yù)拉功能。

        圖2 試驗(yàn)機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

        2??曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受力分析

        2.1??動(dòng)態(tài)靜力分析

        試驗(yàn)機(jī)的曲柄滑塊加載機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2,以曲柄與機(jī)架的鉸接點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向上為y軸,水平向右為x軸,建立直角坐標(biāo)系。點(diǎn)B為曲柄與連桿的鉸接點(diǎn);點(diǎn)C為連桿與滑塊的鉸接點(diǎn);以曲柄與y軸正方向重合為起點(diǎn),順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為正。R為曲柄長(zhǎng)度,L為連桿長(zhǎng)度,λ為曲柄與連桿的長(zhǎng)度比λ=R/L,θ1為曲柄與y軸的夾角,θ2為連桿與y軸的夾角,S1為曲柄質(zhì)心,與其回轉(zhuǎn)中心O重合,S2為連桿質(zhì)心,S3為滑塊質(zhì)心,簡(jiǎn)化為與鉸點(diǎn)C重合,曲柄以角速度ω1做等速回轉(zhuǎn),對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。

        假設(shè)原動(dòng)件曲柄勻速旋轉(zhuǎn),不考慮各運(yùn)動(dòng)副的摩擦力,機(jī)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖如圖3所示。

        圖3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖

        連桿質(zhì)量為m2,對(duì)其質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J2,滑塊質(zhì)量為m3,其質(zhì)心與鉸鏈C重合,F(xiàn)T為被測(cè)壓縮彈簧試樣的壓力,不計(jì)彈簧試樣自重,Md為作用到曲柄上的平衡力矩,曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析方程[3]:AR=B

        由于不考慮摩擦,滑塊缺少一個(gè)力矩平衡方程,滑塊導(dǎo)路中只有一個(gè)x方向的約束反力,所以A為8×8的方陣,其元素與構(gòu)件位置有關(guān)。

        R為8×1列陣,包括機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的反力和作用于原動(dòng)件上的平衡力矩:

        B為8×1列陣,包括機(jī)構(gòu)所受的外力、慣性力、慣性力矩:

        2.2??試驗(yàn)形式

        2.2.1??彈簧試樣單空間布置

        在試驗(yàn)機(jī)上空間布置兩個(gè)彈簧試樣,機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4所示。

        圖4 彈簧單空間布置

        滑塊質(zhì)心c的位置方程為:

        當(dāng)布置壓縮彈簧時(shí),列陣B中的FT為彈簧試樣的壓縮試驗(yàn)力,由壓縮彈簧試樣的壓縮量最大極限位置開(kāi)始,彈簧的變形為:

        如果把彈簧的剛度定為常數(shù)k,兩根彈簧并聯(lián),由于每根彈簧試樣安裝時(shí),試驗(yàn)空間調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)施加了預(yù)壓力F0,則上空間兩根壓縮彈簧作用在滑塊上的試驗(yàn)力為:

        試驗(yàn)力方向向下,式中:

        F0為單根壓縮彈簧的預(yù)壓力,N;k為單根壓縮彈簧的剛度,N/m。

        當(dāng)安裝拉伸彈簧時(shí),列陣B中的FT用彈簧試樣的拉伸試驗(yàn)力FT′代替,由拉伸彈簧試樣的拉伸量最小極限位置開(kāi)始,由于每根彈簧試樣安裝后,試驗(yàn)空間調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)施加了預(yù)拉力F′0,則上空間兩根拉伸彈簧作用在滑塊上的試驗(yàn)力為:

        方向向上,式中:F′0為單根拉伸彈簧的預(yù)拉力,N;k′為單根拉伸彈簧的剛度,N/m。

        2.2.2??彈簧試樣雙空間布置

        在試驗(yàn)機(jī)上空間和下空間各布置兩根相同規(guī)格的彈簧試樣,即滑塊上部的兩根彈簧并聯(lián),滑塊下部的兩根彈簧并聯(lián),試驗(yàn)機(jī)上空間和下空間的彈簧經(jīng)過(guò)滑塊串聯(lián)。工作時(shí),滑塊受力方式為對(duì)稱(chēng)循環(huán),機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5所示。

        彈簧的變形為:

        上、下空間各兩根壓縮彈簧對(duì)滑塊的作用力為:

        上、下空間各兩根拉伸彈簧對(duì)滑塊的作用力為:

        圖5 彈簧雙空間布置

        2.3??機(jī)構(gòu)受力

        以上海中國(guó)彈簧制造有限公司的VE83403前懸架彈簧為例,該彈簧參數(shù)見(jiàn)表1,試驗(yàn)機(jī)的機(jī)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表2(調(diào)節(jié)曲柄長(zhǎng)度等于試驗(yàn)彈簧振幅)。根據(jù)彈簧試樣單空間布置和雙空間布置2種情況,將機(jī)構(gòu)參數(shù)代入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析方程,將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)周期離散化,得到彈簧試樣在一個(gè)周期中產(chǎn)生的試驗(yàn)力FT(見(jiàn)圖6)、曲柄軸向受力FOB(見(jiàn)圖6)、連桿軸向受力FBC(見(jiàn)圖8)、滑塊受力FRC(見(jiàn)圖9)、導(dǎo)柱受力FRD(見(jiàn)圖10),隨曲柄轉(zhuǎn)角θ1變化的情況。

        表1 彈簧試樣參數(shù)

        表2 機(jī)構(gòu)參數(shù)

        圖6 試驗(yàn)力 FT

        圖7 曲柄受力 FOB

        圖8 連桿受力 FBC

        圖9 滑塊受力 FRC

        圖10 導(dǎo)柱受力 FRD

        圖6 中,彈簧試樣作用在滑塊上的試驗(yàn)力FT,單空間布置彈簧試樣時(shí),試驗(yàn)力FT為脈動(dòng)循環(huán);雙空間布置彈簧試樣時(shí),試驗(yàn)力FT為對(duì)稱(chēng)循環(huán)。圖7中,曲柄軸向受力中,單空間布置彈簧試樣時(shí),曲柄軸向力在90°~270°之間受拉力,在0~90°之間和270°~360°之間受壓力;雙空間布置彈簧試樣時(shí),在0°~360°之間受壓力,峰值最小為0。圖8中,單空間布置彈簧,連桿軸向受壓力,在180°時(shí),達(dá)到最小值;雙空間布置彈簧時(shí),連桿受拉力和壓力對(duì)稱(chēng)循環(huán)。圖9滑塊受力,單空間布置彈簧試樣,滑塊受力為脈動(dòng)循環(huán);雙空間布置彈簧試樣時(shí),滑塊受力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)。圖10單空間布置彈簧試樣時(shí),滑塊施加在導(dǎo)柱上的橫向力,變化周期為2π;雙空間布置彈簧試樣時(shí),滑塊施加在導(dǎo)柱上的橫向力,變化周期為π;雙空間布置彈簧試樣的導(dǎo)柱受力振幅較小。

        2.4??擺動(dòng)力和擺動(dòng)力矩

        曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過(guò)滑塊與導(dǎo)柱的移動(dòng)副、曲柄固定座的轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架相連,通過(guò)這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副將約束反力作用在機(jī)架上,對(duì)機(jī)架x方向擺動(dòng)力為FSX,見(jiàn)圖11;y方向擺動(dòng)力為FSy,見(jiàn)圖12;對(duì)O點(diǎn)的擺動(dòng)力矩為MS,見(jiàn)圖13。

        圖11 x方向擺動(dòng)力FSX

        圖12 y方向擺動(dòng)力FSy

        圖11 中,單空間布置彈簧的x方向擺動(dòng)力變化周期為2π,雙空間布置彈簧的擺動(dòng)力周期為π,雙空間布置彈簧的x方向擺動(dòng)力振幅較小。圖12 中,單空間布置彈簧的y方向擺動(dòng)力,為脈動(dòng)循環(huán);雙空間布置彈簧的y方向擺動(dòng)力,為對(duì)稱(chēng)循環(huán)。圖13中,單空間布置彈簧的擺動(dòng)力矩周期為2π,雙空間布置彈簧的擺動(dòng)力矩周期為π,且雙空間布置彈簧的擺動(dòng)力矩振幅較小。

        圖13 擺動(dòng)力矩 MS

        2.5??平衡力矩

        在動(dòng)態(tài)靜力分析方程中得到與慣性載荷和彈簧負(fù)載相對(duì)應(yīng)的平衡力矩Md,見(jiàn)圖14。

        圖14 平衡力矩 Md

        圖14 中,單空間布置彈簧的平衡力矩周期為2π,雙空間布置彈簧的平衡力矩周期為π,且雙空間布置彈簧的平衡力矩振幅較小。

        2.6??驅(qū)動(dòng)功率

        根據(jù)慣性載荷和彈簧負(fù)載相對(duì)應(yīng)的平衡力矩Md與曲柄角速度ω1的乘積得到驅(qū)動(dòng)功率P,見(jiàn)圖15。

        圖15 驅(qū)動(dòng)功率 P

        圖15 中,單空間布置彈簧的驅(qū)動(dòng)功率變化周期為2π,雙空間布置彈簧的驅(qū)動(dòng)功率變化周期為π,且雙空間布置彈簧的驅(qū)動(dòng)功率振幅較小。

        3??結(jié)論

        通過(guò)在同一試驗(yàn)機(jī)上,對(duì)單空間和雙空間分別布置相同彈簧試樣,進(jìn)行受力分析,得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力、擺動(dòng)力、擺動(dòng)力矩、平衡力矩、驅(qū)動(dòng)功率在曲柄勻速旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期內(nèi)的變化規(guī)律。雙空間布置彈簧試樣的試驗(yàn)機(jī)與單空間布置彈簧試樣的試驗(yàn)機(jī)相比,雙空間布置彈簧試樣的試驗(yàn)機(jī)振動(dòng)頻率高、擺動(dòng)力矩振幅小、驅(qū)動(dòng)功率振幅小。

        猜你喜歡
        試驗(yàn)機(jī)曲柄滑塊
        游梁式抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)接觸壓力分析
        鐵路軸承試驗(yàn)機(jī)
        哈爾濱軸承(2020年2期)2020-11-06 09:22:28
        接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)伺服電動(dòng)缸加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        哈爾濱軸承(2020年1期)2020-11-03 09:16:08
        抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)裝置失效分析及優(yōu)化對(duì)策
        基于急轉(zhuǎn)速度系數(shù)設(shè)計(jì)雙曲柄機(jī)構(gòu)研究
        前?;瑝K注射模設(shè)計(jì)
        橡膠整體式履帶動(dòng)態(tài)嚙合試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)
        斜滑塊內(nèi)抽芯塑件的注射模具設(shè)計(jì)
        河南科技(2015年2期)2015-02-27 14:20:28
        水泥電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用研究
        河南科技(2014年10期)2014-02-27 14:09:20
        曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
        河南科技(2014年6期)2014-02-27 14:06:47
        啪啪视频免费看一区二区| 成人免费毛片aaaaaa片| 免费人成再在线观看网站 | 日韩精品久久久中文字幕人妻| 国产av三级精品车模| 99久久无码一区人妻| 无码人妻精品一区二区三区不卡| 一本久道久久综合五月丁香| 久久久成人av毛片免费观看| 国产在线观看自拍av| 男女上下猛烈啪啪免费看| 五月天婷婷综合网| 精品国产一区二区三区毛片| 中国人在线观看免费的视频播放| 蜜桃视频无码区在线观看| 欧美黄色免费看| 粉嫩的18在线观看极品精品| av网站在线观看入口| 天堂…在线最新版资源| 五月婷网站| 精品一区2区3区4区| 隔壁老王国产在线精品| 久久中文精品无码中文字幕| 国产视频嗯啊啊啊| 中文字幕人妻久久久中出| 日韩精品极品视频在线观看免费| 肉体裸交丰满丰满少妇在线观看 | 精品人妻av区乱码色片| 免费人成视频在线| 国产在线不卡视频| 在线不卡精品免费视频| 久久无码人妻一区二区三区午夜| 国产又色又爽无遮挡免费动态图| 99久久久精品国产性黑人| 狼人伊人影院在线观看国产| 国产一区二区三区四区五区加勒比| 91免费在线| 亚洲中文字幕一区高清在线| 精品人妻一区二区三区四区在线| 国产乱理伦片在线观看| 久久综合一本中文字幕|