锯切花岗岩过程中金刚石框架锯的锯切力研究

锯切力是影响金刚石框架锯锯切板材质量的重要因素。本文通过对锯切机的运动学分析,研究锯条受载的变化情况与主要加工参数(进给速度v、参与锯切锯齿数n、和飞轮转速ω)对锯切力的影响机理,建立了最大锯切深度的计算模型。采用响应曲面法设计三因素三水平的金刚石框架锯锯切花岗岩试验,建立法向、水平锯切力关于主要加工参数的二阶预测模型,分析各因素对水平、法向锯切力的影响情况。通过ABAQUS有限元仿真软件对张紧后的锯条进行非线性屈曲分析,得到其临界屈曲载荷,进而得到在25个锯齿参与锯切条件下不发生临界屈曲的最优加工参数组合为进给速度v=62.94mm/h,飞轮转速ω=70r/min。

基于DOE的金刚石框架锯锯框结构优化设计

为解决金刚石框架锯锯框质量大、结构冗余等问题,从等效应力、最大变形角度深入探究影响锯框强度的关键因素,设计力学性能最优、质量最轻的锯框系统。基于有限元法,应用正交试验设计方法对硬质石材加工设备锯框系统进行多目标优化研究。研究表明,边框截面形状与边框厚度是影响锯框系统强度性能的关键因素,优化后的锯框系统,其强度性能提升16.7%,锯框系统质量目标下降约21.9%,最大变形变化率为19.1%。试验设计与有限元仿真相结合的方法,可缩短研发周期,对多因素多目标下的结构优化设计具有一定的参考价值。

基于热力耦合的轴承失效分析

采用轴承作为支撑部件的机械设备,在转运过程中会产生大量的热,轴承受应力场、温度场作用下经常发生失效现象。针对圆柱滚子轴承的失效现象,基于热力耦合原理建立了轴承的有限元分析模型,考虑应力场和温度场的耦合作用,对轴承进行仿真分析。获得了不同温度场下轴承的接触应力和等效应力,同时探究了稳定运行工况下轴承的工作参数。结果表明,轴承的接触应力和等效应力随温度地升高而增大,同时该工况下的轴承温度低于112°C时,机械设备运行稳定,轴承设计选型要综合考虑温度场对工作性能的影响。