金刚石圆锯片结构优化设计

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:smuwenwen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
从1885年法国人Jaeguin打造出世界上第一块手工镶嵌天然钻石的金刚石圆锯片开始,金刚石圆锯片以其对脆硬材料优良的切屑性能而广泛地应用在石材、建材、建筑、陶瓷、玻璃等相关行业,给人们的工作生活带来了极大的便利。与此同时金刚石圆锯片在其使用过程中也存在一些问题,产生许多麻烦和危害,例如在切割过程中产生巨大的噪音污染;金刚石颗粒由于胎体的包镶能力不够及磨损而造成脱落;使用中出现断齿和基体破裂造成工作不便和浪费等等。本文借鉴已有的研究成果,从金刚石圆锯片的基体研究出发,根据噪音产生的原理,从几个方面提出减少噪音的措施;对金刚石圆锯片在锯切过程中锯切力进行计算分析;针对金刚石圆锯片在切割过程出现的离心应力和热应力对锯片的破坏,提出对锯片进行适张处理的方法;利用ANSYS有限元分析软件,进行受力分析,根据分析结果,对锯片水槽参数优化,提出改进方案等。以上各项工作的主要内容是:   1.根据噪音产生的原理,对金刚石圆锯片在其工作过程中噪音来源进行分析。结合国内外的相关研究,弄清了其因气体流动产生噪音的原理--空气动力学噪音;在振动产生噪音方面,分别从动力源的噪音,气体与锯片共振,锯片与加工对象的冲击、摩擦产生噪音等做出了论述。然后根据分析,提出几种降噪处理措施。包括选择合理参数,对锯片基体采取切缝、钻孔的方法,和填充阻尼材料的三明治夹层锯片以及新型材料下锯片基体的开发等等。   2.阐述锯切力对金刚石圆锯片性能的影响程度,介绍影响锯切质量好坏的锯切参数、锯切系统的组成方式以及锯切工作方式。分析了锯切过程中锯片某一特定工作点的运动轨迹,在旋转速度和进给速度一定的情况下,确定了在时间t内的运动弧长。对其在工作过程的锯切力进行理论研究,得出锯切过程中锯片沿切割方向的切向力及沿半径方向的径向力的相关方程。同时得出假设锯片在某一恒定功率保持转速不变的条件下,锯片进给速率增大而锯切深度不变时,切线方向受力增加;锯切深度增大锯片进给速度不变时,径向受力增加。   3.首先我们在了解平衡微分方程、表示位移与应变关系的几何方程、表示应变与应力的物理方程的基础上,利用克希霍夫假设定理,得到在已知金刚石圆锯片旋转角速度的情况下的径向、切向应力矩阵方程。其次在经典弹性力学中的公式下计算了金刚石圆锯片的离心应力及热应力。最后根据离心应力及热应力对锯片的影响提出了削弱这种影响的措施,即在锯片工作之前对其进行适张预处理,包括对锯片基体辊压、锤击和激光轨迹处理,给予其预应力,用以提高其切削质量和使用寿命。   4.利用ANSYS有限元分析软件,对直径为350mm、齿数为24个的标准钥匙孔金刚石圆锯片进行有限元分析。然后根据其分析的应力与应变云图,提出了几种不同的水槽结构改进方案,用来改善锯切效果及锯片的使用寿命。比较得出水槽底孔半径r=4mm,槽宽B=2.5mm,圆弧终点在底孔圆3/4处,且圆弧与圆孔的过渡圆角半径为2mm式样的锯片能很好的改善锯片的变形问题,有利于改善锯片断齿或基体损坏等情况。   本文研究表明,从改善金刚石圆锯片基体结构出发,能达到合理的降噪,消除部分应力应变影响,减少锯片断齿和基体破裂情况等目的,对开发具有高质量高效率的环保新型锯片有一定的理论和实际指导意义。
其他文献
1884年,埃及在苏伊士打出第一口油井。1908年开始生产原油,并在随后的几十年之中相继在西奈半岛及东西部沙漠地区发现石油。埃及的石油产区共分为四块,即苏伊士湾产区,西奈
插电式混合动力汽车结合了电动汽车和普通混合动力汽车的优点,兼顾经济性和续驶里程性能。混合能量存储技术是插电式混合动力汽车的关键技术之一,在现有电池技术不能兼顾能量密
本文在调研国内外石油钻机绞车研究和使用现状的基础上,通过对石油绞车的档位的优化配置及绞车选型的研究,建立了绞车档位及档速的最优化模型,运用MATLAB语言的优化工具箱对绞车
非协调元的应用是有限元应用的一种,以往改进的非协调元在众多的数值算例中,大部分非协调元的精度和性能效果并不很理想,尤其当这些非协调元通过分片试验后得出的新单元都会出现
钢丝绳芯输送带是最具代表性的高强力输送带,适合长距离、大运量、高速度的现代化输送的需要。接头部分是输送带中最薄弱的环节,其强度要低于输送带的额定强度,往往最先发生损坏,由输送带接头破坏引起输送停滞造成的损失往往比安装输送带接头所投入的资金还要高。此外,提高接头的疲劳强度有助于降低输送带的安全系数,对降低生产成本有着重要的意义。首先研究了输送带的接头强度理论,总结了影响输送带安全系数的五大因素。简要
中职体育院校教学中,物理是一门基础性学科,对中职学生综合素质和能力的培养具有重要作用.而中职体校学生的综合能力、物理知识基础与其他院校有所不同,作为中职体校物理教师
润滑油层流失稳是指润滑油从层流到湍流过渡的一个过程。低速时,润滑油处在层流状态,即Couette流;当速度提高到一定值时,润滑油出现有规律的均匀分布的环状涡动,即Taylor流;随着速
近几年,由于我国新课程改革的日益加深,尤其是对小学英语学科的改革,使家长清楚地意识到学习英语对孩子的重要性.从小学一年级开始,家长就把孩子送到各种英语课外班学习英语,
随着汽车轻量化的发展,空心轴类零件在汽车工业中的应用逐渐扩大。目前国内外的研究和应用领域多集中在无芯棒轧制,该工艺主要用于成形外表面,而内表面变形则无法精确控制,壁厚变
本文通过对自动分拣鸡蛋平台智能控制系统的研究,对能吸取有缺陷的鸡蛋的气动真空吸盘气动回路控制系统进行了研究,通过对智能控制的分析,使智能控制与传统的PID控制相结合,提高