Индекс кулачка является типичным общим механизмом. Поскольку он может реализовать произвольно сложное ожидаемое движение с простой структурой и имеет хорошую жесткость движения, он широко используется в различных механизмах в течение длительного времени.
Когда индекс камеры работает на низкой скорости, его можно рассматривать как жесткую систему. Но при движении на высокой скорости эластичная деформация компонентов, вызванная инерциальной силой, серьезно повлияет на реальное движение механизма, особенно когда частота возбуждения близка к естественной частоте системы, упругой деформации резко возрастает, поэтому при анализе или проектировании высокоскоростного кулачного механизма. Его следует рассматривать в соответствии с эластичной системой. Принципы и методы обработки отличаются от принципов жестких систем. В то же время, для того, чтобы механизм получил ожидаемую точность движения при работе на высокой скорости и мог поддерживать эту точность в течение длительного времени, необходимо изучить не только его кинематику, динамику, но и материальные, перерабатывающие и трибологические вопросы.
Кроме того, в последние десятилетия, благодаря широкому применению электронных компьютеров и развитию смежных дисциплин, исследования по теории высокоскоростных кулачков постоянно углубляются. Таким образом, можно сказать, что высокоскоростная камера является всеобъемлющей проблемой с очень богатым содержанием и с участием нескольких дисциплин.
Есть много факторов, влияющих на динамические характеристики высокоскоростного кулачка, в том числе инерциальная сила (центробежная сила), вызванная эксцентриситетом центра массы, демпфированием различных частей, колебаниями масляной пленки подшипника, температурным полем, многоподпорным неровности и другими факторами. Как мы все знаем, чем выше скорость, тем больше центробежная сила. В наше время многие вращающиеся машины находятся в высокоскоростной эксплуатации, такие как двигатели, паровые турбины, центрифуги, роторы двигателей и автомобильные колеса. Даже при небольшом дисбалансе при высокоскоростном вращении будет генерироваться очень большая центробежная сила. Рассмотрим следующий пример: цилиндрический ротор весом 10 тонн и с радиусом 0,5 метра имеет дисбаланс 100 граммов на его поверхности. Когда рабочая скорость составляет 2000 мин, центробежная сила 2000 года (N) в конечном итоге будет генерироваться в соответствии с уравнением. Если скорость снова будет увеличена, центробежная сила будет больше. Поэтому, даже при неравномерном распределении массы в несколько сотен граммов на роторе весом от нескольких тонн до нескольких десятков тонн, при скоростном вращении будет генерироваться большая несбалансированная сила. Наличие несбалансированной центробежной силы на роторе вызовет механическую вибрацию ротора машины, подшипника и монтажного фундамента. В большинстве случаев механическая вибрация вредна. Основными опасностями являются:
(1) Поддержка машины подвергается динамическим нагрузкам, что влияет на нормальную работу опоры.
(2) Движущиеся и статические детали изнашиваются, фундамент рыхлый, или масляные и газовые трубы машины треснут, а автоматический регулятор выходит из строя, в результате чего машина часто ремонтируется или преждевременно повреждается.
(3) Беспокоить окружающее механическое оборудование и приборы, так что регулирующее устройство и система защиты могут выйти из строя и сделать оборудование и инструменты не в состоянии работать нормально.
(4) Генерируется шум, который влияет на физическое и психическое здоровье персонала.
Если скорость ротора одинакова или близка к естественной частоте системы вала ротора, машина будет резонировать. Когда резонанс возникает, амплитуда быстро увеличивается, и устройство будет вибрировать яростно и причинить ущерб. Согласно сообщениям, в июне 1972 года, когда в Японии был задействован паротурбинный блок мощностью 60 МВт электростанции, чрезмерная вибрация привела к побегу, в результате чего все установки были списаны. Основываясь на опыте и ограниченном времени, наша фабрика только проводит исследования и дискуссии по проблеме эксцентриситета, и стремится найти способ сбалансировать массу, чтобы уменьшить или устранить эксцентриситет, тем самым улучшая его высокоскоростные характеристики движения. Как установить точную форму и динамический анализ высокоскоростных кулачков под программным обеспечением SolidWorks является в центре нашего исследования. Долгое время наши инженеры проводили исследования по следующим:
1) Комплексное использование программного обеспечения Matlab и SolidWorks для создания точных высокоскоростных индексных кулачков 3D сущностей.
2) Используйте ограниченный плагин ComsmosWorks для анализа инерционной силы, вибрации, смещения, деформации и других динамических характеристик высокоскоростных кулачков, вызванных эксцентриситетом в скоростных условиях.
3) Используя метод пробного веса, просверлите отверстия на камере в эксцентричном положении, чтобы удалить часть массы, уменьшить количество эксцентриситета, и улучшить динамические характеристики камеры.
Наконец, благодаря многим измерениям, наши заводские инженеры придумали, как использовать качество баланса для улучшения динамических характеристик высокоскоростной камеры. Он закладывает теоретическую основу для практического применения в будущем, повышает эффективность производства, сокращает время доставки и экономит деньги и затраты времени для клиентов.
