A legutóbbi hírekben egy nagy méretű szalagos ultrahangos műanyag hegesztő hornyolt kötés tervezési módszerét javasolták és kísérletekkel igazolták.Először is, a szalaghegesztő kürt ésszerűen több egységre van osztva, így az összetett szerkezetű hornyolt hegesztőkürt kialakítása egyszerű hegesztőkürt egység kialakításává alakul át.Ezután a csuklóelemet összehasonlítjuk a félhullámú oszcillátorral, amelynek keresztmetszete a csatolási rezgés figyelembevételével egyenlő.A kötés frekvenciaegyenletét az ekvivalens mechanikai impedancia fogalmának felhasználásával kapjuk meg.
Végül az egyenlet segítségével vizsgáltam a résszám, a résszélesség és a réshossz hatását a hegesztési kötések vibrációs jellemzőire.Ezzel a módszerrel több nagy méretű szalaghornyok csoportját tervezték és megmunkálták.A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a hegesztett kötések rezonanciafrekvenciájának mért és elméleti értékei jó egyezést mutatnak.
Az alábbi ábrán látható módon.A hegesztőkürt hossza, szélessége és vastagsága L, B és T.Tegyük fel a z tengelyt a jelátalakító gerjesztési irányaként.A munkafrekvencián a téglalap alakú hegesztési kötés elsőrendű hosszirányú rezgést kelt a Z irányban.A szalaghegesztő kötéseknél L≥2T, B és L összehasonlítható, így a hegesztési kötések X irányú keresztirányú rezgése figyelmen kívül hagyható.
Mivel az y irányú keresztirányú rezgés nagy hatással van a hosszirányú rezgésre, ezt általában hasítással szimulálják.A hegesztőkürt (n+1) egységre van osztva azáltal, hogy n hornyot egyenletesen nyitnak Y irányban.Az egyes hornyok szélessége és hossza rendre W és L2, és a rések el vannak választva az l1 és L3 hegesztőkürt bemeneti és kimeneti végétől.Annak érdekében, hogy minden egység teljesen egyenlő legyen, W /2 szélességű hornyokat kell nyitni a keresztirányú hegesztőkürt mindkét végén.Így minden hegesztőforma egység egy téglalap alakú, összetett trapéz alakú kürt.Feltételezve, hogy az egyes egységek mindkét végén és közepén a szélesség D1 és D2, a fentiekből látható: L= L1 + L2 +L3
Az elemek közötti azonos mintázat miatt a hegesztési varrat kimeneti amplitúdója is vibrálni fogja a mintát, és kombinálva az ultrahangos kürt is ilyen mintázatú lesz, így az ultrahangos forma kialakítása leegyszerűsödik bármely elem.Ráadásul viszonylag egységes.A keresztirányú rezgések hatékony elnyomása és a hegesztőkürt rögzített merevsége érdekében a hegesztőtüskék horonnyal elosztott szélessége általában be van kapcsolva!/ 8 ~!/ 4 (! A hegesztőkürt elsőrendű hosszirányú rezgésmódjának hullámhossza), a horony ideális szélessége pedig kb!/ 25 ~!/20[7], a hegesztési kötések hornyolási száma a fenti szempontok szerint határozható meg.Mivel a hegesztőkürt egység szélessége általában nem haladja meg!PI /4, tehát megközelítőleg egydimenziós elmélettel elemezhető.Az 1. egységben lévő bármely hegesztőegységet úgy lehet tekinteni, mint amely három téglalap alakú kiegyenlítő rúdból áll.
A hegesztőkürthöz a 7075-ös alumíniumötvözetet (Young modulusa E=7,17*1010N/M2 sűrűség ρ=2820kg/m3, Poisson-féle V=0,34) választottuk.Az (1) ~ (3) és (6) egyenlet alapján számítottuk ki a különböző rések n számát, L2 hosszát és W szélességét.Ha a szalaghegesztő kürt L rezonanciahossza a B szélességgel változik, a szalaghegesztő kürt L rezonanciahossza a B szélességgel változik. A számított rezonanciafrekvencia f=20kHz, L1=L3 az egyszerűség kedvéért.Ha a horony hossza és szélessége állandó, a rezonancia hossza a hegesztési varrattüskék szélességével változik, ha a résszám eltérő.L2 = 60 mm, W = 10 mm.Amint az a 3. ábrából látható.ábrán látható hornyolt hegesztőkürthöz.1, az elsőrendű rezonanciahossz kisebb, mint az egydimenziós elmélet szerint számított hornyolatlan hegesztőkürté (126 mm), és a hegesztőkürt rezonanciahossza a hegesztőkürt szélességének növekedésével nő, de a a növekedés fokozatosan csökken.Ezenkívül, ha a rezonanciafrekvencia és a hegesztési szélesség állandó, a varrat rezonanciahossza a résszám növekedésével csökken.
Ezenkívül három különböző vastagságú hegesztett kötést 7075-ös alumíniumötvözetből (a fentivel azonos anyagból) dolgoztak meg.Megadtuk ennek a három hegesztett kötésnek a T vastagságát és a mért FM harmonikus rezgési frekvenciát.Ha a hegesztőkürt vastagsága kisebb, mint a hullámhossz negyede (itt 63 mm), a mért frekvencia és a tervezési frekvencia közötti eltérés kevesebb, mint 2%, ami megfelel a mérnöki alkalmazások követelményeinek.
A hosszú szalagos ultrahangos műanyag hegesztő kötést ésszerűen több egyenlő elemre osztottam, és transzfer mátrix módszerrel levezettem a kötési elem frekvenciaegyenletét.Ha ismert a rés szélessége, mennyisége és mérete, akkor az egyenlet segítségével kényelmesen megtervezhető a szalagkötés, így elméleti alapot adva a szalagkötés kialakításához.Ez a cikk példákon keresztül elemzi a horonyszám, a résszélesség és a rés hosszának a hegesztési kötés méretére gyakorolt hatását is.Látható, hogy ez a módszer bizonyos befolyást gyakorol a hegesztési kötés optimalizálási kialakítására is
A szalaghegesztő kürt rezgéselemzése után felosztott horony, a hegesztőkürt felosztható a végegység testére és a középső egységcellára, a látszólagos rugalmasság módszerének és az átviteli vezeték hatásának módszerével, a négy különböző egység hosszát rendre megadjuk, és a A frekvenciaegyenlet nagyfokú iránya, a frekvenciaegyenlet felhasználható egy hosszú rúdhegesztő kürt tervezésére, de a tervezési folyamat bonyolult, Egyes paraméterek kiválasztása a tapasztalatoktól függ, és nem kényelmes mérnöki alkalmazáshoz.Ebben a cikkben a szalaghegesztési kötést ésszerű hornyolással több egyenlő elemre osztjuk, és transzfer mátrix módszerrel kapjuk meg a hegesztési kötés elem frekvenciaegyenletét, amely elméleti alapot ad a szalaghegesztő kötés tervezéséhez.A tervezés egyszerű elméleti számítással és nyilvánvaló fizikai jelentéssel rendelkezik, amely egyszerű és könnyű módszert biztosít a szalag mérnöki tervezéséhez
hegesztési kötés.
Feladás időpontja: 2022. március 17