崔瀟彬 凌創(chuàng)輝

(1.三峽大學(xué) 湖北宜昌 443000；2.三峽大學(xué) 湖北宜昌 443000)

20世紀(jì)以來(lái)，新型氣動(dòng)彈射滾石塔沖擊不斷誕生。人們已經(jīng)能夠通過(guò)機(jī)電測(cè)試方法的有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生智能氣動(dòng)彈射滾石塔的沖擊力。傳統(tǒng)的氣動(dòng)拋石滾石塔沖擊試驗(yàn)在沒(méi)有拋石設(shè)備的情況下，需要人工拋石，拋石效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度高，因此采用專門的氣動(dòng)拋石滾石塔沖擊試驗(yàn)方法勢(shì)在必行[1]。

1 氣動(dòng)彈射滾石鐵塔撞擊總體結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)方法

1.1 投射器的試驗(yàn)方法方案

在本試驗(yàn)方法中，氣動(dòng)拋擲滾石塔沖擊主要由框架、拋擲機(jī)構(gòu)、充填筒等部件組成。氣動(dòng)彈射滾石塔是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)的主體部分，裝有傳感器。當(dāng)檢測(cè)到目標(biāo)位置時(shí)，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)由控制系統(tǒng)控制，然后在凸輪滾子推桿機(jī)構(gòu)的作用下通過(guò)這種結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法進(jìn)行投影，可以精確地進(jìn)行投影，完全實(shí)現(xiàn)投影。

1.2 投射部分的工作原理

關(guān)鍵通過(guò)凸輪的滾輪推桿原理。人工把石料安放在滾石塔撞擊的充填筒時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪滾子推桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速由傳感器傳達(dá)給操控系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)運(yùn)作，即操縱凸輪滾子推桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，然后使石材傳輸?shù)筋A(yù)設(shè)的地點(diǎn)。在此過(guò)程中，傳感器被用于感應(yīng)鑄造射點(diǎn)[2]。

2 凸輪滾子推桿機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)方法

2.1 凸輪倫廊曲線的試驗(yàn)方法

選取基圓半徑r=90mm，通過(guò)移動(dòng)從動(dòng)件凸輪理倫廊線的坐標(biāo)作圖從而得到凸輪理論倫廊的坐標(biāo)值。再選取基圓半徑r=72mm，移動(dòng)從動(dòng)件凸輪理倫廊線的坐標(biāo)作圖得凸輪。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)的零部件的牽引中心線穿透凸輪的運(yùn)轉(zhuǎn)中間點(diǎn)時(shí)，將其稱之為對(duì)動(dòng)從動(dòng)件凸輪構(gòu)件，已知凸輪基圓RB的半徑和凸輪在恒定角速度ω1下的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，繪制凸輪輪廓曲線。

最初，選取適當(dāng)?shù)谋壤?，依照明確的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)則來(lái)繪制位移線圖，把位移線圖分割成若干的相等分，獲得到點(diǎn)1、2、3....。垂直于相等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位移為11'，22'，33'.....。

然后，選擇與位移圖同樣的比例值，隨意選擇一點(diǎn)o為中心，Rb當(dāng)半徑繪出基圓。自oa0開頭，基圓和圖的對(duì)應(yīng)角沿（-ω1）方向和a'1，a'2，a'3點(diǎn)平分。連接OA'1，OA'2，OA'3，它們是反向跟隨器的引導(dǎo)位置。

第三，自基圓開頭，循著向線OA'1，OA'2，OA'3測(cè)驗(yàn)從動(dòng)件向外的相對(duì)位移，即x1=X1，y=Y1，z=Z1，

第四，連接A0，A1，A2，A3每個(gè)點(diǎn)都是凸輪的輪廓曲線?？梢园l(fā)現(xiàn)凸輪可轉(zhuǎn)

動(dòng)擺長(zhǎng)L明確，擺的活動(dòng)規(guī)則為φ=φ（δ）。期初，按照上面方法決定基圓R0和中心距a。其次對(duì)輥心B點(diǎn)作理論輪廓曲線，曲線方程如下面所示：

給定基圓半徑r=90，x=a·sinδ-L·sin（δ+φ+φ0）y=a·cosδ-L·cos（δ+φ+φ0）用EB畫出理論輪廓，然后確定滾子半徑RR值，再畫出其等距線，即可得到凸輪的實(shí)際輪廓曲線。在得到凸輪廓線后，通過(guò)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法和尺寸標(biāo)注完成凸輪試驗(yàn)方法[3]。

2.2 凸輪壓力角與行程的試驗(yàn)方法

確定凸輪的Max基圓半徑ob=OC=163mm，Min基圓半徑OA=90mm。依照凸輪運(yùn)行的計(jì)算公式，St=Max基圓半徑-Min基圓半徑=ob-OC=163-90=73mm。依照公式得知，凸輪壓力角a與凸輪基圓半徑r之間是相對(duì)應(yīng)的。R越大，壓力角a越小。

2.3 桿長(zhǎng)的試驗(yàn)方法

如果推桿長(zhǎng)度L=900，擺桿長(zhǎng)度L1=700。依據(jù)下面條件：

（1）為達(dá)到傳動(dòng)角的條件，試驗(yàn)方法L1和L2在兩個(gè)獨(dú)特位置（推頭最大和最小位移）產(chǎn)生的角度值在一定范圍內(nèi)。

（2）桿L4的長(zhǎng)度與中心刀具的間隔和基圓的大小有關(guān)系，但基圓的r不可以過(guò)大，而基圓r的大小與壓力角有關(guān)系，所以采用試驗(yàn)方法L4的長(zhǎng)度。

（3）桿長(zhǎng)L3與另一個(gè)凸輪的基圓有一定的關(guān)聯(lián)，就是為了確保壓力角在許可限制內(nèi)，因此選取此試驗(yàn)辦法的桿長(zhǎng)L3。

2.4 軸承的試驗(yàn)方法計(jì)算

滾動(dòng)軸承為雙列圓錐滾子軸承結(jié)合軸承的試驗(yàn)方法進(jìn)行計(jì)算和分析，由于滾石鐵塔沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，一定要選取Max壽命的軸承，軸承能滿足所計(jì)算的年限。經(jīng)過(guò)查核后，該軸承達(dá)標(biāo)。

2.5 軸的試驗(yàn)方法

軸的特性：上方與轉(zhuǎn)輪鏈接，下方鑲?cè)胼S承，中間由齒輪帶動(dòng)。所以，使用兩個(gè)軸承作支柱。如上所述，軸無(wú)需強(qiáng)度計(jì)算，只有齒輪部分滿足傳動(dòng)要求，該計(jì)算已在齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)方法中進(jìn)行了校核。

3 氣動(dòng)彈射滾石鐵塔撞擊中主要零件的強(qiáng)度分析與校核

選用深溝球軸承作為氣動(dòng)彈射滾石塔沖擊試驗(yàn)方法。滾動(dòng)軸承的具體選擇過(guò)程如下。

3.1 滾動(dòng)軸承的選擇

滾動(dòng)軸承為深溝球軸承6205，Cr=751kN，Cor=1360kN，e=0.95，Y1=0.87。

3.2 壽命驗(yàn)算

軸承所受支反力合力

對(duì)于深溝球軸承，派生軸向力互相抵消。

按軸承B的受力大小驗(yàn)算:

所以此軸承合格。

4 結(jié)語(yǔ)

由于這種檢測(cè)方法的零件是相對(duì)規(guī)則的零件，所應(yīng)用的命令大部分是牽引命令和轉(zhuǎn)動(dòng)命令，因此很多零件之間都有對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以為了節(jié)約時(shí)間和提升效率，通常采用鏡像特點(diǎn)命令。