考慮運動學(xué)誤差的框架鋸主運動系統(tǒng)動力學(xué)分析*

孫同巖，張進(jìn)生，孫德鵬

(1.山東大學(xué)a.機械工程學(xué)院;b.高效潔凈機械制造教育部重點實驗室,濟南 250061;2.山東省石材工程技術(shù)研究中心,濟南 250061)

0 引言

框架鋸是鋸切寬幅面大理石板材的主要設(shè)備之一，鋸解硬質(zhì)石材過程中鋸框承受較大的切削力及沖擊載荷[1]。金剛石框架鋸的鋸框重量可達(dá)13 t，慣性力和換向沖擊大，造成連桿等構(gòu)件疲勞破壞,使框架鋸壽命降低；機械精度低，可靠性差，導(dǎo)致構(gòu)件間相互碰撞，產(chǎn)生的沖擊使得機構(gòu)磨損加重，間隙變大，偏離規(guī)劃路徑程度加劇，且間隙誤差導(dǎo)致鋸切軌跡偏斜，降低了板材平面度[2-3]。提高金剛石框架鋸主運動系統(tǒng)精度，有利于提高其加工效率，改善其運動性能。

在框架鋸主運動系統(tǒng)的研究方面，主要針對其結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化。劉文超等[4]利用ADMAS對金剛石框架鋸主運動系統(tǒng)運動學(xué)與動力學(xué)進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化了曲柄與連桿長度及曲柄轉(zhuǎn)速。司衛(wèi)衛(wèi)等[5]基于有限元法，應(yīng)用正交試驗設(shè)計法，對框架鋸鋸框進(jìn)行截面形狀、邊框厚度等多目標(biāo)優(yōu)化。主運動系統(tǒng)可簡化為曲柄滑塊機構(gòu)，張洪雙等[6]以曲柄滑塊機構(gòu)為例，通過MATLAB編程、Simulink模塊、SimMechanics模塊等方法對曲柄滑塊機構(gòu)的運動參數(shù)進(jìn)行了分析。余濤等[7]針對曲柄滑塊機構(gòu)，考慮運動副間隙，利用ADAMS對其進(jìn)行動力學(xué)的仿真分析。由于框架鋸的加工條件惡劣及其設(shè)備尺寸大，對其主運動系統(tǒng)運動學(xué)與動力學(xué)的誤差研究未引起重視，考慮連桿長度誤差，針對主運動系統(tǒng)的誤差分析存在空缺。……