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标题: 共商机架强度和震动问题 [打印本页]

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-3-2 15:18
标题: 共商机架强度和震动问题
(, 下载次数: 120) 此机架尺寸为1500*1200*900；在机台高速运行（头部做频繁的往返运动）时会有强烈的震动：
头部重35KG；最大线速度为2M/S;加速时间为0.09S；
请问各位大侠有没有做过机架的受力或者强度计算；如何避免出现共振？

作者: 2266998 时间: 2015-3-2 15:24
以前都是手工计算的，都能解决，放在今天，不知道这个还有什么好谈的了，

作者: peace80 时间: 2015-3-2 15:34
是个很好的研究课题，按照物理学，如果产生共振，只要改变一下机架的结构就能解决问题。

作者: 扫街 时间: 2015-3-2 15:46
你先计算此机架的固有振动效率，再计算振动源的自激频率，对比。
如果不谈计算如何解决，那就有请这几位了@孙启明 @何其，这二位这么蔑视计算，想必实践经验丰富。

作者: eddyzhang 时间: 2015-3-2 16:06
先把问题说清楚，这东西是做什么用的，头部如何跟机架连接的。有的时候振动问题不一定是机架的原因。运动是如何运动的。

作者: 良生 时间: 2015-3-2 16:07
大侠这什么机器？速度120m/min，加速度2g，驱动力700N，直线电机驱动吗？谈下个人看法。
1、共振是外界激励力的频率与物体的频率一致导致的，本质上是周期激励力一直对弹性变形物体做正功，导致振动不断加强的过程。你这里激励周期就是电机驱动力的往复改变周期，可以改变往复周期，看是否减小判读是否共振。
2、如果是单纯的振动，可能是机架本身刚性不足，导致弹性变形过大，加上方通阻尼小衰减小，振动就大。
3、还有机架质量过轻，地脚与地面的接触刚度也差，在驱动力往复作用下，也会产生整体来回振动。
建议可以增加机架的质量（可做配重试下），增加阻尼材料，与地面的固定，来尝试改善下。

作者: 孙启明 时间: 2015-3-2 17:11

扫街发表于 2015-3-2 15:46
你先计算此机架的固有振动效率，再计算振动源的自激频率，对比。
如果不谈计算如何解决，那就有请这几位了 ...

扫街大侠，我从来没有蔑视过计算。我认为计算仅仅是设计的一部分而已。仅仅会计算，你不会设计出什么好产品。作为一个优秀的设计者来说，计算是必须掌握的一项技能，但是它只能是若干种技能的一项而已。这个机架的固有振动频率，只需查找相关资料就可以找到计算方法，就可以计算出来。我设计饲料粉碎机时也要计算，否则怎能确定它可以满足使用要求？应该计算的部分，必须计算。经验丰富的设计者，有些零部件就可以不计算。比如说，我设计的粉碎机上的所有螺纹的标准件都没有经过计算，但是完全没问题。
作为设计者来说，计算是靠后的工序。首先是方案的确定，没有方案，你怎么计算？计算什么？所以说方案的确定才是设计中的关键所在。而方案的确定才是体现设计者能力的地方。我记得998大侠曾经说过，米国就有专业搞计算的，你把方案给他，他就可以按照你的条件进行计算。当然了，山寨版就无所谓方案不方案了，直接计算完事，也可以不计算。呵呵！
计算有些时候可以用电脑来代替人工，但是方案的确定却是电脑无法代替的。不管你信不信，这也是事实。
998大侠诲人不倦，经常教导我们要打好基础，着实令人敬佩。但是，我想他说的基础绝不仅仅是会计算。998大侠高人一处的地方就是他在现有资料的基础上有所创造。比如说到计算，他可以针对实际条件，自己创建数学模型。不客气地来讲，这点有几人能够达到？
我认为作为一个设计者，创新是灵魂。没有灵魂，何谈领先？

作者: 我信明天 时间: 2015-3-2 17:22
有点意思。

作者: 925269815 时间: 2015-3-2 21:30
可否用ansys进行谐振分析，小弟刚毕业没啥经验，共同学习下震动方面的问题

作者: 核动力三轮车 时间: 2015-3-2 23:22
那玩意的共振频率我可以给你手算，但要收银子，哈哈

作者: 路过此地 时间: 2015-3-2 23:24
机架正常的震动没有什么问题，只要不产生共振就行了。

作者: 28126 时间: 2015-3-3 18:35
好深奥的问题啊

作者: xiaokongzhi 时间: 2015-3-3 19:40
问题没说清楚，振动不是震动，建议先算模态，看是不是共振，这个结构比较简单了，

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-3-4 13:45

xiaokongzhi 发表于 2015-3-3 19:40
问题没说清楚，振动不是震动，建议先算模态，看是不是共振，这个结构比较简单了，

(, 下载次数: 146) 伺服驱动XY 轴来回运动；进口机器上面放竖直的硬币都不会倒；
但是我们钣金都感觉明显震动。

作者: xiaokongzhi 时间: 2015-3-4 20:19
是整个机架整体振动还是机架某部分振动大？
是不是钣金件的局部振动？
若是整体振动，考虑地脚螺栓是不是太弱了，底部重量太轻了？
若是共振，考虑修改结构
若不是共振，考虑减小激励或隔离激励

作者: 海边练肌肉 时间: 2015-3-4 22:23
看起来这支撑脚不和谐~~~

作者: js20060000 时间: 2015-3-5 10:43
不懂

作者: humh110 时间: 2015-3-5 13:51
学习学习

作者: krazy18 时间: 2015-3-5 14:19
高速运动的模块，为何连接底座不选用大理石呢。。。

作者: 小李飞刀乐呵呵 时间: 2015-3-5 15:28
看描述这玩意不一定是固有频率共振。因为共振特征为电机或速度某一个或几个频段会非常明显，超过或低于这个段就不会。按你说的只要超过就一直会，估计还是整体结构刚性布局等问题

作者: 水水5 时间: 2015-3-5 15:29
窃以为：
1. 底座刚性差，刚性就是抵抗弹性变形的能力，筋要多加，直接拉对角线。进口的也是同样的结构形式么？表示怀疑。
2. 增加各结点的连接强度。焊接要采用全焊缝，要焊透，尽量加大焊角。并消除焊接应力。
3. 尽量减小运动部件的重量。如果可能，运动部件改用铝件。
4. 改用铸造底座，或者用混凝土底座。

作者: 986675481 时间: 2015-3-5 16:45
建议：1先做静态分析，分析结构在受重力作用时的变形量与应力，如果变形量足够小，应力也小于许用应力，则结构的本身强度没什么问题。
2在做动态分析，主要分析结构本身的固有频率与激励频率的比值，如果比值约等于1，则说明是共振，则需要加大系统的固有频率，修改结构、增加系统的刚度、增大阻尼（比如比如外表面涂高阻尼涂层）、做动平衡、设置阻尼机构、增加结构的重量等。

3.不知震源是否可以隔离？

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-3-6 08:51
不是钣金的局部震动，是整个机台；我们机台的设计质量是1200KG左右；进口机器在1400~1800KG（我们属于焊接机架，进口机全部是铸造的）；有人那我们的机器过过地磅实际不到1000KG……我想降低机架高度不知道可不可行？？

作者: pengjc2001 时间: 2015-3-6 09:21

大熊灰灰发表于 2015-3-6 08:51
不是钣金的局部震动，是整个机台；我们机台的设计质量是1200KG左右；进口机器在1400~1800KG（我们属于焊接机 ...

铸件变到焊接，质量还相差这么大。建议楼主对比一下两个机架在 x y z 方向上的刚度差异。考虑哪个方向弱，加强哪个方向。如有三维模型，可以帮你做个简易模态分析，供参考。

作者: ikeykao 时间: 2015-3-6 20:55
好复杂的箱体。。。

作者: 小人Mτ 时间: 2015-3-8 12:32
个人感觉：振动是因为地脚太少刚性太低了，多加两个地脚或者地脚高度降低试试。
整个架体的刚度比这四个地脚的刚度大很多，地脚肯定是第一个启振的，可以说是振动的”破坏点“。
我记得框架整体的频率应该在工作频率的两倍以上才算是安全的，这四个地脚在水平面的共振频率个人感觉实在是不好。

作者: c529700414 时间: 2015-3-8 19:46
这个共振问题目前还未考虑过占位置等大家高见

作者: hchx0403 时间: 2015-3-8 22:48
直接用有限元算下应该很简单。把你常用的工况，模拟成激励，然后做下频响分析，一看就很清楚了。

作者: xiaokongzhi 时间: 2015-3-8 22:50
按照匀加减速计算，激励为2HZ左右的，力幅值约为777N，具体的波形和幅值还要看电机的特性曲线。

先按照刚体系统进行计算，即仅仅考虑底座的弹性（底座的刚度看起来比整体机架要弱很多），机架按6自由度刚体计算；

还可以考虑机架的弹性进行计算，有限元梁单元+质量点足够了；

看看这两种情况下哪一种的计算结果与实际比较接近，就可以去找振动大的原因，是激励过大，还是共振，就可以寻找相应的解决方法。

作者: 降台诗春 时间: 2015-4-30 15:11
没有牛人解答？

作者: 湖北的旱鸭子 时间: 2015-4-30 15:34
看到30楼还没有解决~
楼主要的计算没有；1.楼主没有提供计算需要的数据。楼主不会计算，不知道要提供哪些数据。
2.会计算的也没有谁说要提供什么数据？可见计算没有那么简单。
铸件的机架楼主是否可以上图？我不会计算，但是按照你说的运动速度，感觉是你的地脚太单薄了，不会计算就多试验，反正不会弄坏。分布均匀的用6~8个地脚，尽量保证每个都受力均匀；再不行就把机架加重弄些铁块电焊在机架下面。
我能想到的就这么多~

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-4-30 16:52
感谢各位大侠的宝贵建议；我现在准备改成图中的结构；

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-4-30 16:53

大熊灰灰发表于 2015-4-30 16:52
感谢各位大侠的宝贵建议；我现在准备改成图中的结构；

file:///C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Tencent\Users\574330595\QQ\WinTemp\RichOle\HD{Q3BL]2V0JL@49HV}Y]HN.png加强机架

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-4-30 16:55

大熊灰灰发表于 2015-4-30 16:53
加强机架

作者: 大熊灰灰 时间: 2015-5-11 18:44

大熊灰灰发表于 2015-4-30 16:55
2

还没有做回来，被其他项目挡住了……大家的一致想法也是先用现存的；忙过这一阵子再说

作者: 冷水黄金 时间: 2015-5-11 21:27
肯定不是共振.
大榔头使劲敲下机架，就明白频率差别是多么大了

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