Pēdējās ziņās tika piedāvāta un eksperimentos pārbaudīta liela izmēra lentes ultraskaņas plastmasas metināšanas rievsavienojuma projektēšanas metode.Pirmkārt, sloksnes metināšanas rags ir pamatoti sadalīts vairākās vienībās, lai rievotās metināšanas taures dizains ar sarežģītu struktūru tiktu pārveidots par vienkārša metināšanas raga bloka dizainu.Pēc tam savienojuma elementu salīdzina ar pusviļņu oscilatoru ar vienādu sekciju, ņemot vērā savienojuma vibrāciju.Savienojuma frekvences vienādojumu iegūst, izmantojot ekvivalentās mehāniskās pretestības jēdzienu.
Visbeidzot, izmantojot vienādojumu, tika pētīta spraugas skaita, spraugas platuma un rievas garuma ietekme uz metināšanas savienojumu vibrācijas raksturlielumiem.Saskaņā ar šo metodi tika izstrādātas un apstrādātas vairākas liela izmēra sloksnes rievu grupas.Eksperimenta rezultāti liecina, ka metināto savienojumu rezonanses frekvences izmērītās un teorētiskās vērtības labi sakrīt.
Kā parādīts attēlā zemāk.Metināšanas raga garums, platums un biezums ir attiecīgi L, B un T.Pieņemsim, ka z asi ir devēja ierosmes virziens.Darba frekvencē taisnstūrveida metināšanas savienojums radīs pirmās kārtas garenisko vibrāciju Z virzienā.Lentes metināšanas savienojumiem var salīdzināt L≥2T, B un L, tāpēc metināšanas savienojumu šķērsenisko vibrāciju X virzienā var ignorēt.
Tā kā šķērseniskajai vibrācijai y virzienā ir liela ietekme uz garenvirziena vibrāciju, to parasti imitē ar rievojumu.Metināšanas rags ir sadalīts (n+1) vienībās, vienmērīgi atverot n spraugas Y virzienā.Katras spraugas platums un garums ir attiecīgi W un L2, un sloti ir attiecīgi atdalīti no metināšanas taures l1 un L3 ieejas un izejas galiem.Lai nodrošinātu, ka katra iekārta ir pilnīgi vienāda, šķērseniskā metināšanas raga abos galos ir jāatver rievas ar platumu W /2.Tādējādi katra metināšanas veidņu vienība ir salikts trapecveida rags ar taisnstūra sekciju.Pieņemot, ka platums katras vienības abos galos un vidū ir D1 un D2, to var redzēt no iepriekš minētā: L= L1 + L2 + L3
Tā kā starp elementiem ir viens un tas pats modelis, metinājuma šuves izejas amplitūda arī vibrēs modeli, un, apvienojot to, ultraskaņas ragam būs arī šāds raksts, tādējādi ultraskaņas veidnes dizains tiks vienkāršots līdz jebkuras konstrukcijas dizainam. elements.Turklāt tas ir salīdzinoši viendabīgs.Lai efektīvi nomāktu šķērsenisko vibrāciju un nodrošinātu, ka metināšanas ragam ir fiksēts stingums, metināšanas raga bloka platums, kas dalīts ar rievu, parasti ir iekšā!/ 8 ~!/ 4 (! Ir metināšanas raga pirmās kārtas gareniskās vibrācijas režīma viļņa garums), un spraugas ideālais platums ir aptuveni!/ 25 ~!/20[7], metināto savienojumu rievu skaitu var noteikt pēc iepriekš minētajiem kritērijiem.Tā kā metināšanas raga bloka platums parasti nepārsniedz!PI /4, tāpēc to var aptuveni analizēt ar viendimensijas teoriju.Jebkuru metināšanas bloku 1. blokā var uzskatīt par tādu, kas sastāv no trim taisnstūrveida ekvisekcijas stieņiem.
Metināšanas ragam izvēlēts alumīnija sakausējums 7075 (Junga modulis E=7.17*1010N/M2 blīvums ρ=2820kg/m3, Puasona koeficients V =0.34).Vienādojumi (1) ~ (3) un (6) tika izmantoti, lai aprēķinātu dažādu spraugu skaitu n, garumu L2 un platumu W.Mainoties lentes metināšanas taures rezonanses garumam L ar platumu B, sloksnes metināšanas taures rezonanses garums L mainās ar platumu B. Aprēķinātā rezonanses frekvence f=20kHz, L1=L3 vienkāršības labad.Ja spraugas garums un platums ir nemainīgs, rezonanses garums mainās līdz ar metinājuma raga platumu, kad slota numurs ir atšķirīgs.L2 = 60 mm, W = 10 mm.Kā redzams no Fig.2, rievotam metināšanas ragam, kas parādīts fig.1, pirmās kārtas rezonanses garums ir mazāks nekā bezrievas metināšanas taures garums, kas aprēķināts pēc viendimensijas teorijas (126 mm), un metināšanas taures rezonanses garums palielinās, palielinoties metināšanas raga platumam, bet pieaugums pakāpeniski samazinās.Turklāt, ja rezonanses frekvence un metinājuma šuves platums ir nemainīgs, metinājuma šuves rezonanses garums samazinās, palielinoties spraugas skaitam.
Turklāt trīs dažāda biezuma metinātie savienojumi tika apstrādāti ar alumīnija sakausējumu 7075 (tāds pats materiāls kā iepriekš).Tika dots šo trīs metināto savienojumu biezums T un izmērītā harmonisko vibrāciju frekvence FM.Ja metināšanas raga biezums ir mazāks par ceturtdaļu no viļņa garuma (šeit ir 63 mm), novirze starp izmērīto frekvenci un projektēto frekvenci ir mazāka par 2%, kas var atbilst inženiertehnisko lietojumu prasībām.
Garās lentes ultraskaņas plastmasas metināšanas savienojums tika pamatoti sadalīts vairākos vienādos elementos un savienojuma elementa frekvences vienādojums tika secināts ar pārneses matricas metodi.Ja ir zināms spraugas platums un daudzums un izmērs, vienādojumu var izmantot, lai ērti noformētu sloksnes savienojumu, tādējādi nodrošinot teorētisku bāzi sloksnes savienojuma projektēšanai.Šajā rakstā, izmantojot piemērus, analizēta arī slota skaita, spraugas platuma un spraugas garuma ietekme uz metināšanas savienojuma izmēru.Redzams, ka šai metodei ir arī zināma ietekme uz metināšanas savienojuma optimizācijas konstrukciju
Sadalītās rievas pēc sloksnes metināšanas raga vibrācijas analīzes metināšanas ragu var sadalīt gala bloka korpusā un vidējā vienības šūnā, izmantojot šķietamās elastības metodi un pārvades līnijas efektu, attiecīgi tiek norādīts četru dažādu vienību garums un frekvences vienādojuma augstās pakāpes virziens, frekvences vienādojumu var izmantot, lai izstrādātu garu stieņu metināšanas ragu, taču projektēšanas process ir sarežģīts, dažu parametru izvēle ir atkarīga no pieredzes un nav ērta inženiertehniskai lietošanai.Šajā rakstā sloksnes metināšanas savienojums ir sadalīts vairākos vienādos elementos ar saprātīgu rievojumu, un metināšanas savienojuma elementa frekvences vienādojums tiek iegūts ar pārneses matricas metodi, kas nodrošina teorētisko pamatu lentes metināšanas savienojuma projektēšanai.Dizainam ir vienkāršs teorētiskais aprēķins un acīmredzama fiziska nozīme, kas nodrošina vienkāršu un ērtu metodi sloksnes inženierprojektēšanai
metināšanas savienojums.
Izsūtīšanas laiks: 17.03.2022