沙柳平茬器切削過程低頻振動特性探究

隋庚錦，劉志剛

（內蒙古工業大學，內蒙古 呼和浩特 010051）

1 沙柳平茬器的作用

沙柳是一種分布在我國中西部地區的沙生灌木，作為一種可以改善沙區生態環境的優良品種，其強大的生物學特性對我國沙區的治理和經濟發展都有著重要意義。沙柳的平茬枝條可以作為養殖戶的蓄養牲畜的飼料，也能作為造紙的原料和人造板的原料，是我國中西部重要的經濟作物之一。沙柳平茬器的使用在切削過程中會產生低頻振動，對于沙柳平茬的工作有著不利的影響，通過建立模型和數據分析等方式探究沙柳平茬器切削過程低頻振動的特性，降低低頻振動的頻率，加強沙柳平茬器的推廣和使用。

2 圓鋸片的振動分析

2.1 模型的建立

圓鋸片振動分析需要進行模型的建立，首先利用UG軟件與ADAMS軟件之間的接口，它們之間連接良好，再講UG中的圓鋸片的模型導出，完成數據的交換工作。

圖1 圓鋸片振動3D模型

2.2 Adams模態分析

完成Adams模態分析，將圓鋸片添加一個相關的屬性材料，對整個模型的重力設置好完成約束驅動工作。

圖2 模型參數的設定

2.2.1 輸入通道的建立

結合圓鋸片的工作，建立輸入通道，如果發生故障，則在軸的質心處建立輸入通道進而使激振器產生振動。在通道建立完成之后就可以對振動模型近些分析工作了。

圖3 輸入通道的建立

2.2.2 測試模型

輸入和輸出的通道是對整體模型的線性化處理，得到模態坐標圖。

圖4 設置振動分析

2.2.3 Adams后處理

通過對模型振動分析得到模態坐標曲線如圖所示。

3 圓鋸片振動特性的有限元法研究

很早就有人通過用有限元法模擬圓鋸片的張緊狀態以確定鋸片的殘余應力，并將其轉化為圓鋸片的模態分析，發現可用此方法預測圓鋸片的固有頻率和臨界轉速等動力特性。對通過建立一個準確的有限元模型，以代表一個實際圓鋸片，通片上的縱向槽形狀進行優化設計最大程度上減少分析結果誤差和鋸片運轉速度間的頻率差，進而減少圓鋸片結構體的共振現象。采取不同的方式處理可以降噪并不等于分別處理降噪效果的代數和，所以在選取降噪處理方式時一定要優化組合來得到最好的處理效果，如果對一個鋸片采取多種處理方式，就會產生這種效果。

4 結語

建立有限元法構建模型來進行沙柳平茬器切削過程低頻振動特性的模型分析是有效正確的方式，利用此種方式可以發現關于沙柳平茬器切削過程低頻振動特性相關的因素。沙柳平茬器生產和使用過程中都應該盡量避免橫向振動過大的情況，只有這樣才能進一步將沙柳平茬器的設計不斷優化，進而達到減振降噪的要求，提升沙柳平茬器切削過程的質量和效率，延長沙柳平茬器的使用壽命。