U posljednjoj vijesti, predložena je i eksperimentalno verificirana metoda dizajna trake velikih dimenzija ultrazvučnog plastičnog zavarivanja proreznih spojeva.Prvo, truba za zavarivanje traka je razumno podijeljena na nekoliko jedinica tako da se dizajn trune za zavarivanje s prorezima složene strukture transformira u dizajn jednostavne jedinice za zavarivanje.Zatim se spojni element upoređuje sa polutalasnim oscilatorom jednakog presjeka s obzirom na vibracije spojnice.Jednačina frekvencije spoja je dobijena korištenjem koncepta ekvivalentne mehaničke impedanse.
Konačno, primjenom jednadžbe proučavan je utjecaj broja proreza, širine i dužine proreza na karakteristike vibracija zavarenih spojeva.Prema ovoj metodi, projektovano je i mašinski obrađeno nekoliko grupa trakastih žljebova velikih dimenzija.Eksperimentalni rezultati pokazuju da se izmjerene i teorijske vrijednosti rezonantne frekvencije zavarenih spojeva dobro slažu.
Kao što je prikazano na donjoj slici.Dužina, širina i debljina trube za zavarivanje su L, B i T.Pretpostavimo da je z osa smjer pobude pretvarača.Na radnoj frekvenciji, pravokutni zavareni spoj će proizvoditi uzdužne vibracije prvog reda u smjeru Z.Za trakaste zavarene spojeve, L≥2T, B i L se mogu uporediti, tako da se poprečna vibracija zavarenih spojeva u smjeru X može zanemariti.
Budući da poprečna vibracija u smjeru y ima veliki utjecaj na uzdužnu vibraciju, obično se simulira prorezom.Sirena za zavarivanje je podijeljena na (n+1) jedinice ravnomjernim otvaranjem n proreza u Y smjeru.Širina i dužina svakog proreza su W i L2 respektivno, a prorezi su odvojeni od ulaznog i izlaznog kraja trube za zavarivanje l1 i L3 respektivno.Da bi se osiguralo da svaka jedinica bude potpuno jednaka, na oba kraja poprečne trube za zavarivanje treba otvoriti žljebove širine W /2.Dakle, svaka jedinica kalupa za zavarivanje je složeni trapezni rog pravokutnog presjeka.Pod pretpostavkom da je širina na oba kraja i u sredini svake jedinice D1 i D2, iz navedenog se može vidjeti: L= L1 + L2 +L3
Zbog istog uzorka između elemenata, izlazna amplituda zavara će također vibrirati uzorak, a kada se kombinira, ultrazvučna truba će također imati ovaj uzorak, tako da će dizajn ultrazvučnog kalupa biti pojednostavljen na dizajn bilo kojeg element.Osim toga, relativno je ujednačen.Kako bi se efikasno suzbile poprečne vibracije i osiguralo da truba za zavarivanje ima fiksnu krutost, širina jedinice sirene za zavarivanje podijeljena žljebom je općenito unutar!/ 8 ~!/ 4 (! Je valna dužina prvog reda uzdužne vibracije sire za zavarivanje), a idealna širina proreza je oko!/ 25 ~!/20[7], broj žljebova zavarenih spojeva se može odrediti prema gore navedenim kriterijima.Budući da širina jedinice sirene za zavarivanje općenito ne prelazi!PI /4, tako da se može približno analizirati jednodimenzionalnom teorijom.Bilo koja jedinica za zavarivanje u jedinici 1 može se smatrati da se sastoji od tri pravokutne ekvisekcione šipke.
Za trubu za zavarivanje odabrana je legura aluminijuma 7075 (Youngov modul E=7,17*1010N/M2 gustina ρ=2820kg/m3, Poissonov odnos V=0,34).Jednačine (1) ~ (3) i (6) korištene su za izračunavanje broja n, dužine L2 i širine W različitih proreza.Kada se rezonantna dužina L sirene za zavarivanje trake mijenja sa širinom B, rezonantna dužina L sirene za zavarivanje trake mijenja se sa širinom B. Izračunata rezonantna frekvencija f=20kHz, L1=L3 radi jednostavnosti.Kada su dužina i širina proreza konstantne, rezonantna dužina se mijenja sa širinom rogova zavarivanja kada je broj proreza drugačiji.L2 =60mm, Š =10mm.Kao što se može vidjeti sa Sl.2, za trubu za zavarivanje sa prorezima prikazanu na Sl.1, rezonantna dužina prvog reda manja je od dužine sirene za zavarivanje bez proreza izračunate prema jednodimenzionalnoj teoriji (126 mm), a rezonantna dužina trube za zavarivanje raste s povećanjem širine trube za zavarivanje, ali povećanje se postepeno smanjuje.Pored toga, kada su rezonantna frekvencija i širina zavara konstantne, rezonantna dužina zavara se smanjuje sa povećanjem broja proreza.
Dodatno, tri zavarena spoja različite debljine su obrađena sa aluminijskom legurom 7075 (isti materijal kao gore).Date su debljine T ova tri zavarena spoja i izmjerena frekvencija harmonskih vibracija FM.Kada je debljina sirene za zavarivanje manja od četvrtine valne dužine (ovdje je 63 mm), odstupanje između izmjerene frekvencije i projektovane frekvencije je manje od 2%, što može zadovoljiti zahtjeve inženjerskih aplikacija.
Ultrazvučni plastični spoj za zavarivanje duge trake razumno je podijeljen na nekoliko jednakih elemenata, a frekvencijska jednadžba elementa spoja izvedena je metodom prijenosne matrice.Ako su širina i količina i veličina proreza poznati, jednadžba se može koristiti za prikladno dizajniranje trakastog spoja, čime se pruža teoretska osnova za dizajn trakastog spoja.Ovaj rad također analizira utjecaj broja proreza, širine i dužine proreza na veličinu zavarenog spoja kroz primjere.Vidi se da i ova metoda ima određeni utjecaj na optimizacijski dizajn zavarenog spoja
Podijeljeni žljeb nakon analize vibracija trune za zavarivanje trake, truba za zavarivanje se može podijeliti na tijelo krajnje jedinice i srednju jediničnu ćeliju, koristeći metodu prividne elastičnosti i efekta prijenosne linije, date su dužine četiri različite jedinice i U smjeru visokog stupnja frekvencijske jednadžbe, jednačina frekvencije se može koristiti za projektovanje sire za zavarivanje duge šipke, ali je proces projektovanja komplikovan. Odabir nekih parametara ovisi o iskustvu i nije prikladan za inženjersku primjenu.U ovom radu zavareni spoj trake je razumnim prorezom podijeljen na nekoliko jednakih elemenata, a frekvencijska jednadžba elementa zavarenog spoja dobijena je metodom prijenosne matrice, što daje teorijsku osnovu za projektiranje spoja za zavarivanje traka.Dizajn ima jednostavan teorijski proračun i očigledno fizičko značenje, što omogućava jednostavnu i laku metodu za inženjersko projektovanje trake
spoj za zavarivanje.
Vrijeme objave: Mar-17-2022