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基于ANSYS铜包装线升降台的有限元分析

技术应用 | 作者:admin 发布日期:2017-08-18 查看次数:63

核心提示:  铜包装线液压升降平台用于多个工位,上料和整形是突出工位,工作过程中,升降台作为承受运动的关键部件,它的设计效果直接关系到整个生产线的使用情况。正确的选择升降台的结构及尺寸,是减少设备质量,节约金属

  铜包装线液压升降平台用于多个工位,上料和整形是突出工位,工作过程中,升降台作为承受运动的关键部件,它的设计效果直接关系到整个生产线的使用情况。正确的选择升降台的结构及尺寸,是减少设备质量,节约金属材料,提高工作精度,增强机构工作刚度及耐磨性的重要途径。本文基于有限元理论,利用ANSYS对液压升降台进行静力分析和模态分析,为升降台整体的设计提供了。

  1.1三维模型的建立及模型传递本文中将在PRO/E中建立的三维实体模型保存为IGES文件,然后将IGES文件导入ANSYS软件,模型成功导入后就可以在ANSYS中创建的模型一样对其进行定义单元属性、划分网格、施加约束等,建立有限元分析模型。为将升降台从PRO/E软件转化到ANSYS软件后的三维CAD实体模型图。

  1.2.1升降台网格划分升降台采用普通碳素钢板Q235焊接制成,钢板厚度为S=30mm,弹性模量210GPa,泊松比为0.3,许用应力为实体模型建立好后,需要进行网格划分,为施加边界条件和施加载荷求解做好准备。忽略升降台系统内的非刚性联接,划分网格时采用Solid实体单元,网格大小选用40mm,共生成124857个单元,398147个节点。为升降台网格划分图。

  忽略升降平台变形对载荷引起的变化,无论升降平台如何变形,施加在升降台上的载荷保持恒定方向。在实际生产中单垛铜板的重量是2500kg、铜板外形尺寸是长1000mm,宽1000mm,则升降台的面作用力P的计算公式如的基础,也为结构的动态修改提供了重要的理论依据。做模态分析的好处是:一是使结构设计避免共振或以特定频率进行振动;二是使工程师可以认识到结构对于不同类型的动力载荷是如何响应的;三是有助于在其它动力分析中估算求解控制参数。

  模态分析中的建模过程与静态分析的建模过程基本类似,设定材料参数,模态分析需要定义密度参数,最后进行网格划分,本分析中升降台底座螺栓与地面进行全约束,把升降台视为刚约束,模态的提Lanczos法。对升降台底座螺栓与地面直接固定联接进行全位移约束,设置扩展模态数为6,进行求解。如所示升降台的第1阶、第5阶、第6阶模型模态振型的提取及分析如所示,经过模态分析:一阶振型f=26.576Hz)为升降台沿Z方向的左右摆动。振幅由下向上逐渐增大,升降台下底座位移较小,最大位移发生整个升降平台,最大位移为0.522mm.五阶振型f=63.834Hz)为沿Y方向的弯曲变形,振幅由下向上逐渐增大,升降台下底座变形较小,最大位移发生在升降平台的中部,最大变形位移为0.680mm.六阶振型f=74.005Hz)为在YOZ平面的扭转振动,振幅由右向左逐渐增大,升降台上部升降平台变形较小,最大位移发生在左边曲柄轮的下端,最大变形位移为0.641mm.从上面分析结果来看,升降台的振动主要集中升降平台和曲柄轮。在频率为42.677Hz时,升降台的扭转振动,对加工精度有一定的影响。从模态分析中得出,前六阶固有频率都是大于20Hz,所以现在的机构正常工作频率是符合要求的。如果-92-子齿界科研发展(a解析速调管电视发射机维修的几点体会辽宁省朝阳市电视转播台李锐锋调管自身的基本原理和速调管相关调整以及有关维护进行了分析与探索。电视发射机速调管;维护;调整随着我国广播电视事业迅速地发展,国内的电视发射相关技术也在逐渐地发展。仅仅是大功率的UHF型电视发射机这一领域就同时地存在了好几种的类型,其中包括四极管发射机和速调管发射机以及全固态发射机这些。因为速调管发射机相关技术比较成熟,且具有功率大和寿命长的特点,因此怎样维护好存在一定利用价值的这些速调管发射机已经成为了目前国内电视发射机领域首要应该解决的问题。

  电视发射机所使用的速调管大都分为两种:一种是内腔式,而另一种是外腔式。其腔体处于真空管之外的叫做外腔式,而腔体处于真空管之内的就叫做内腔式。其中,内腔式都很简单,并且结构很结实,换管也较为容易,不过工作状态却不可调,所以在生产厂的时候预置好之后就不能再进行其他调整了,其通带受到了限制。而外腔式则具有安装麻烦和不结实以及管芯易受损的特点,并且腔体很容易进入尘土。同时,每换一次,就必须将整个腔体再重新地调整一遍。虽然如此,但是因为种种的原因,人们使用的大多数依旧是外腔式的这种速调管。即使存在着差别,可是其基本原理却都是相同的:也就是利用电子束自身速度调制,来间接地来获得电子束相应的密度调制。

  二、速调管的相关维护速调管在发射机中是非常核心的部外界激励比较大,达到升降台最小固有频率时,就会引起共振,升降台的振动变形很大,并且变形会主要发生在升降台的振动主要集中升降平台和曲柄轮,轴与轴承座的支撑位置,间隙调节装置等,因此应尽量避免振动变形的发生。

  利用ANSYS分析软件,在合理简化模型,正确加载与约束下,可以快速和深入地对不同工况下的结构分析,同时可以在合理的限定条件下,对模型进行结构分析,对方案进行优化并提出评价。静力分析是优化设计的关键,根据分析数据进行件,而且价格也很昂贵,所以相关的维护工作都非常谨慎。目前,保证速调管自身的工作稳定且可靠,并能达到良好的使用寿命,已经成为了一项非常重要的系统工程。其中速调管方面需要关注的重点一般有两点:一点是安全,而另一点则是延长寿命。如果要使速调管更加安全地运行,除了需要各级的电压准确和稳定和各级的连接可靠以及使冷却系统正常运行以外,其腔体耦合也应该调整适当,并且各种与速调管安全相关的一些保护电路,比如收集极过流和离子泵过流以及收集极过热与腔体打火这些线路,对其进行保护是非常有必要的。

  1.工作电压和电流的相关调整发射若要减小电压自身的冲击给速调管产生的不良影响,就需要采用分次来进行加高压的这种工作过程,次数应该为两次。

  在第一次时应该先加一个过渡型的电压,随后在第二次再将其升到正常类型的工作电压。其具体运用的方法为在高压变压器相关的初级输入回路之中串进一级的降压电阻。在加一阶梯电压的时侯,应该经过电阻来进行降压;而在加二阶梯电压的时后,应该将电阻进行短路处理,将电压设置在正常值上。若要保证速调管能够正常地工作,就必须经常对工作电压进行检查,并查看电流有没有符合规定的相关要求。在这之中,灯丝电压自身的高低会对速调管自身寿命产生很大的影响,所以低于黑灯丝或者高于额定值都是不能允许的。一般在新管老化之后的1000小时,而速调管在比额定值还低10%的时候,就可以一定程度地延长使用的寿命。而体电流反应相关速调管中高压漏电流自身大小,是可以通过对聚焦电流加以调整来进行改变的。

  如果聚焦并不好的时侯,其体电流就会变大。不过聚焦电流不允许大于额定数值,通常在静态的时侯应该以最小电流作为标准。在对束电压以及激励功率进行选择的时候:如果激励不够与束电压过低的结构设计,不仅满足产品要求,而且对结构优化设计起到及其重要作用,不仅节省了材料,安全性和可靠性大大的提高。

  通过对升降台进行有限元建模,并进行线性静态分析,模态分析。从强度方面考虑,升降台最大应力值小于许用应力,其强度满足使用要求;从刚度方面考虑,升降台的整体变形很小,整体来说升降台的刚度也是满足使用要求的。总体来讲,该升降台在强度和刚度方面都存在很大的裕量,是完全能够满足应力条件的,其位移变形数据以及应力分布范围和变化情况,为以后的优化分析提供了详实的依话,就都会发生输出功率降低的现象;如果激励过量和束电压过高则会让工作点得到一定程度的地升,从而使速调管处于过激区中工作,从而导致同步头被压缩,同时体电流也被增加。这就会严重地影响到速调管自身的寿命。

  在把速调管进行相关的拆卸式维护和更换了以后,就应该重新对其进行相关的调谐工作。其调谐工作应该足够仔细,如果稍有不慎则会导致管子出现损坏。调谐之前应该检查全部的保护,并且重点的保护电路像体电流和收集极电流以及反射功率或者冷却系统这些等必须要在正常上高压之后,将其烧一刻钟,在相关的工作稳定之后再开始进行相关的调谐操作。调谐过程中应采用参差调谐这一方法,从而获得所需的带宽。第一步应该是进行粗调,并且预置各个腔体自身大概的位置,而带读数的一些腔体则要按照手册上相关频率与读数所对应的关系来进行预置数的查询。

  总而言之,速调管类型的电视发射机相关维修技术在我国还存在着些许的不足,所以我国的相关维修工作人员应该将速调管自身的特点进行,并使其能够保持较好的工作状态,然后采用正确且有效的相关维护方法,使其将自身长处充分地利用在工作中,并将其优势有效地发挥出来。


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