设置每层防护罩与地面间为理想无摩擦滑动,将内层防护罩与地面固定,建立各层防护罩与地面沿驱过程,使仿真数据更加可靠,可以适当将问题简化,提取部分防护罩进行仿真对比,一旦某层防护罩屈服破坏,便没有必要再考虑后边带动的仿真结果与讨论经过多次仿真试验,提取每种工况下的3组试验数据取其均值,
得到的试验结果,可以发现防护罩的终破坏的原因是:位于中间的防护层无规则相互碰撞,这种无规则的运动会给实际生产带来极大隐患,因此需要寻求一种解决方案。通过查阅文献,提出使用剪力式结构(改进铰链式机构)来带动整体防护罩运动的方案,在Solidworks中建立相关模型。
剪力式防护罩在普通钢板伸缩式导轨防护罩的基础上添加了剪力式机构,图7的剪力式机构包括滑轨、连杆、滑块、挡板和连接铰链。运动时机床工作台带动第1层防护罩运动,进而带动与第1层防护罩连接的导轨向前移动,导轨内滑块运动带动连杆运动,连杆带动与下一层防护罩连接导轨内的滑块运动,从而达到带动下一层防护罩运动的目的。以此类推,此机构相对于台湾引兴公司普通铰链式机构 的不同是各层采用了导轨滑块的驱动方式,这使防护罩在运动时的平稳性显著提高,相应地承载抗冲击能力也会有一定的提高。
材料属性及网格划分。模型约束及运动副设置。将内层防护罩与大地固定约
束,设置每层防护罩与地面间无摩擦滑动,边钉与中间钉均与连杆建立转动副,滑块与滑轨间建立移动副,查机构无法正常工作而终破坏。但是使用这种机构可以明显减轻在防护罩移动过程中产生的撞击振动等问题,对加工过程的平稳性有很大提升,尤其适用于在中低速工作并对加工精度要求较高的机床。通过更换剪力式机构的材料,如合金钢,将单排滑块铰链机构换为双排滑块铰链机构,可以极大提高其快移的临界速度,可以使其在速度达到120m/min时不会产生破坏,但是会使制作成本增加60%左右。
金属橡胶基本介绍金属橡胶是一种功能结构材料,它是由金属丝经一定工序制成,具有类似橡胶材料的空间网状连接结构,内部金属丝存在如图种位置关系。当受到载荷作用产生变形时,宏观上呈现类似黏弹性材料的非线性滞迟泛函本构关系,微观上表现为金属丝螺旋线匝之间的滑移、摩擦、挤压和变形。由此产生的金属丝间的相互作用力可以耗阅相关资料,根据材料特性设定滑块滑轨移动副的接触面摩擦系数为0.15,同时建立机床防护罩与地面沿驱动方向的移动副。模型的加载设置。给予与机床工作台连接的防护罩一个水平向前的速度带动整体运动,速度大小为120m/min,运动的距离为1000mm。模型的加载分为两个分析步骤进行,在第1个分析步骤中,设置运动时间为0.5s,第1个防护罩以120m/min的速度前进,带动机床防护罩整体运动;在第2个分析步骤内,设置时间同样为0.5s,第
个防护罩静止,观察防护罩整体的振动情况以及应力和变形情况。