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  • 浅谈进口注塑钢绳的国产化开发及使用

  • 内容出处:http://bft02ju.com时间2014-01-25 11:07作者admin浏览次数
 
随着大型挖掘机295B的进口,一种不同以往的新型钢丝 绳投人/敁用,这就是BRIDOXk司生产的注塑钢丝绳,、从近 两年的生产使用看,该钢丝绳比较以往挖掘叽用钢丝绳有诸多 无可比拟的优点,正基于此.在认识和总结使用进口注塑钢丝 绳经验和持点的同时,尽早实现国产化替代满足生产需要就成 为摆在我们面前的一项重要而且紧迫的任务
 
1注塑钢丝绳的特点
 
比较以往普通钢丝绳1注塑钢丝绳顾名思义从组成上除原 有钢丝绳木体外还结合了一种形似塑料的高分子材料=正是 因为这种材料与钢丝间的复合,使得该钢丝绳具有许多优点r 我in>:iiji:普通钢丝绳按钢丝间接触形式分为点接触、线接触 和面接蚰三神基本结构。点接触铒丝绳因各层钢丝是等径的, 捻距下同.钢丝间形成点接触;在载荷作用下,点接触处易于产 生s力集中『出现疲劳破坏,寿命较短。线接触钶丝绳因各钢 丝同石等径,各层间钢丝相互平行而呈线接触;线接触钢丝绳 消除了点接触的二次弯曲应力,能降低工作时总的弯曲应力, 耐疲劳性能好,金属断面利用系数髙,寿命较长,目前国内广泛 m,.面接触铒丝绳是加工过程中使股中钢丝呈面状接触;它 社有表而光滑.结构稳定,金属断而积与支持表面积增大1拉断 力增高.耐磨、抗挤压的特点n从进口钢丝绳断面上分析,它采 用的是-种用高分子村料填充股与股间瞭的面接触型钢丝绳, 如阁1所示―
 
fi'i钢丝间面接触的结构决定其性能优于线接触型及点接 舰型钢丝绳;
 
(2:值得特别关注的是注塑村料的作用,注塑材料的使用 :人钢绳的外观上看.似乎是一层保护性介质,以此可以减少钢 丝绳与ftl怍用的轮骰或绳轮间的磨损;但细究其结构,其作用 应叭以f做出分析:(a)注塑材料填充在股与股之间.并在钢绳 外部形成徐层.这样保证了钢绳在外负荷的作用下,减少股与 收及钢丝间柑互蝙动及所产生的作用力;同时增大铒绳与绳轮 或轮骰的承压而积,使得等径锏绳的作用效率增加;(b:)注塑钢 绳在填圯的同町.注塑村料把钢绳的股与股间相互隔离,同时 密闸足够的制作润滑油在股内,避免因无润滑介质使钢丝间的 4 _摩療造成的钢丝早期失效“c〉另外平滑的髙分子材料外 表丽、确究也一定程度地降低丁钢绳对钢绳作用面的磨损.提 髙轮骰及绳轮的使用寿命。
 
2注塑绳的选用及国产化应注重的问题
 
29®挖掘机用钢绳,主要消耗用有三种:提升钢绳、推压钢绳 及回动钢绳选用并开发相应的品种,首先要淸楚使用的环境、工 作负荷及设备作业状况,并以此为依据,消化吸收国外同类产品的
优点,依靠现有的工艺备件才能实现真正的国产化替代r
 
n)挖掘机用提升钢绳、推压和回动钢绳应根据工作负荷 的特点,设计选用其峰值载荷分别为:提升钢绳=1068.2kN;推 压钢绳为1251.9kN;回动钢绳为:1251.9kN„
 
(2)因该钢绳两端带有夹具,为定尺钢丝绳,两根提升绳为 一组,一根推压绳和一根0动绳为一组,因各组绳中各自工作 负荷不同,寿命不同.所以捻股钢丝应经过预应力处理,以避免 使用一段时间后或新换钢绳时,钢绳长短下一致,给使用造成 的下便。
 
(3)钢丝绳制作过程中,仍尽可能实现面接触结构形式r 如果T*具备相应的工艺条件,也应采用线接舳的结构形式。
 
(4)进口钢丝绳注塑工艺过程应是由内向外进行的,这样 首先要保证股与股间进行填充.同时密封大部分制造润滑油; 而下是仅为表面形成涂层,而不加润滑介质-
 
(5)表面塑层单纯是为保护接触面而形成的涂层.它的作 用应是保证填充间隙和密封润滑油,在延长钢绳寿命前提下, 客观上起到保护与绳接触的表面作用,所以在内部无润滑油 条件下用涂塑的办法并不能完全实现注塑的作用,
 
驱动各加工坐标轴运动的传动装置就称为进给伺腋系统。 它包括机械传动部件和产生主动力,控制其运动的各种驱动装 置,机械传动部件通常有:进给齿轮箱、滚珠丝杠蠟母副、工作 台或刀架等-机械传动部件在伺服机构中的重要性常常被机 床的用P忽视,特别是在机床出现故障进行维修时,首先是找 电气人员,过多地依赖电气人员,而不是首先检查机械,检查传 动链中各机慽环节的故障因岽,只有在机械传动部件良好的 条件下才能迅速找出电气系统中的故障因素.也只有在这种条 件下.才能调试出优良性能的伺服系统,提高机床的加工精度-机械传动部件影响伺服机构性能的因素有以下几方面:
 
(1}刚性:部件的刚性好就是说它的弹性变形小-这样 的部件组成的传动琏受负载的扰动时不易引起振动,传动灵 敏、接收到运动指令后可立即跟随,动作传递性好、.因之可以获 得较高的运动精度。容易引起刚性问题的部件主要有:连轴 节.滚珠丝杠。这些部件的刚性,在机床使用过程中一般变化 不太.只是在设计时应该考虑有适当的变形量。
 
(2)间陳:它包括各机件间的连接间隙,伺服机构运动时 表现为反向间隙,是构成运动损失量(又称失动量)的一部分: 在卄始接受到运动指令时,坐标轴不动。因此,在半闭环系统 中会造成位置误差1在全闭环系统中,这等于加入一个延时环 节.因此会影响系统的运动特性。当然.在CNC系统中,对间 S都做了补偿,这只能是减轻了间隙对伺服机构的影响程度, 绝不会免除其造成的恶果n这是因为:(1)不可能做到完全补 偿.补偿是静态的,而运动会造成动态间隙;(2)补偿是只有一 1、.而正反向间隙不会是一致的。在工作中,间隙是要变化的。 机床经过一段时冋工作后.应检査其间睜,一经发现变化,应修 改OIL系统中朴偿量的设定值。
 
(3)摩擦;摩擦是最影响伺服性能的因素.导轨与工作 合而的摩擦性能一直是开发数控机床的研究课题曄摘过大
 
 
u)塑绳因内部包油,外部光滑,免去加油润滑的过程,但 要保iE钢绳表面和与之接触面的清洁,以免损伤表面涂层„
 
(2)缠绕钢丝绳时,要比普通钢丝绳更加避免打折,以防止 除砧钢丝本身外注塑内外结构的损坏-
 
(3)定期检査钢丝绳及与其相接触备件的外表而淸况.就 保诎钢丝绳圆阇范围内与相作用表而围包角为135°~ 150°(如 阅否则的活会影响钢绳作业效率和使用寿命-
过小都会造成系统的振荡。摩擦系数不当会造成低速的爬行。 摩擦是比较难以掌握的,因为:(1)有动、睁摩擦的变化= 系统起动篇间为睁摩搛,运动后则变化为动摩*■:两种状态 下摩擦系数又相差太远。(2>影响摩擦力的因素太多,在加 工过程中时时都在变化。这些因素是:工作重量、吃刀量、 切削力、洞滑……润滑又受温度影响较大,因而由于温度变 化,使润滑条件改变,从而使摩擦力改变,进而影咆伺服性 能的现象在闭环系统中不乏实例。总之,摩擦是机床工作中 应该时时注意的问题。
 
【4}愤邏:«量或者惯性也是一个严重影响伺服性能的 因素.直接影响的是伺服系统的机械时间常數,机械时间常数 大会使过渡过程缓ft,调节参数调整不当时会使系统振荡。惯 量大钛使机械时间常数加大。在机床使用过程中,进给传动中 的*量一般变化不大。这里值得注意的问题是:在选择伺服机 构的驱动系统时应使电机的允许*量与机械部件的折算后惯 量相匹配。如果超过电机的允许惯量值,轻者会使过渡过程变 *,严重时会导致系统的振荡》这是因为惯量大意味著跟®指 令变化性的迟缓,反应不灵敏。惯量大的系统调整不当时,很 难得到咆应快、精度髙的高级伺服性能。
 
【5}负载的均匀性:数控机床应该说是精度较高的机 床。由于工件重量的变化,切削过程中切削力的变化,传动 链中机械咬合松紧度的变化……都是对伺腋系统的负载变化 扰动量3若是伺服驱动系统调整不太好,頻带不太宽,或是 运行于临界状态,这些扰动都是造成振荡的原因3如某机床 在立拄上的刀架,由于平衡不太好,下降时松.上升时紧, 造成上升时运动不平稳,引起位置检«(元件不能正常检测, 向CNC系统发出拫警信息。负载不平衡、不均匀的现象在闭 环系统中应引起注意。据有的资料介绍,负载的不均匀性应 小于20% c
 
【6}温度变形:在高精度数控机床中,传动链的温度变 形会影咱到何服梢度。
 
4结束语
 
从工业性试验的结果来看,注塑锕丝埋国产化工作取得_ 定阶段性成功,替代从国外进口,一来可以保证备件供应的及 时有效.并降低备件的库存储备;再者国产化备件的成本大B 度的降低,仅为同等寿命进a产品的1/3-1/2,这样节约外汇 的同时,也大大降低备件费用。
 

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