У последњој вести, предложена је и експериментално верификована метода пројектовања траке великих димензија ултразвучног пластичног заваривања прорезних спојева.Прво, труба за заваривање трака је разумно подељена на неколико јединица, тако да се дизајн трубе за заваривање са прорезима сложене структуре трансформише у дизајн једноставне јединице за заваривање.Затим се спојни елемент упоређује са полуталасним осцилатором са једнаким пресеком с обзиром на вибрације спреге.Једначина фреквенције споја се добија коришћењем концепта еквивалентне механичке импедансе.
Коначно, применом једначине је проучаван утицај броја прореза, ширине и дужине прореза на карактеристике вибрација заварених спојева.Према овој методи, пројектовано је и машински обрађено неколико група тракастих жлебова великих димензија.Експериментални резултати показују да се измерене и теоријске вредности резонантне фреквенције заварених спојева добро слажу.
Као што је приказано на слици испод.Дужина, ширина и дебљина сирене за заваривање су Л, Б и Т.Претпоставимо да је з оса правац побуде претварача.На радној фреквенцији, правоугаони спој за заваривање ће произвести уздужне вибрације првог реда у правцу З.За тракасте заварене спојеве, Л≥2Т, Б и Л се могу упоредити, тако да се попречна вибрација заварених спојева у правцу Кс може занемарити.
Пошто попречна вибрација у правцу и има велики утицај на уздужну вибрацију, обично се симулира прорезом.Сирена за заваривање је подељена на (н+1) јединице тако што се равномерно отварају н прореза у правцу И.Ширина и дужина сваког прореза су В и Л2 респективно, а прорези су одвојени од улазног и излазног краја трубе за заваривање л1 и Л3 респективно.Да би се осигурало да свака јединица буде потпуно једнака, на оба краја попречне трубе за заваривање треба отворити жлебове ширине В /2.Дакле, свака јединица калупа за заваривање је сложени трапезни рог са правоугаоним пресеком.Под претпоставком да је ширина на оба краја и у средини сваке јединице Д1 и Д2, из горе наведеног се може видети: Л= Л1 + Л2 +Л3
Због истог узорка између елемената, излазна амплитуда завара ће такође вибрирати шаблон, а када се комбинује, ултразвучни рог ће такође имати овај образац, тако да ће дизајн ултразвучног калупа бити поједностављен на дизајн било ког елемент.Поред тога, релативно је уједначен.Да би се ефикасно сузбиле попречне вибрације и осигурала да труба за заваривање има фиксну крутост, ширина јединице сирене за заваривање подељена жлебом је генерално унутра!/ 8 ~!/ 4 (! Је таласна дужина првог реда уздужних вибрација сире за заваривање), а идеална ширина прореза је око!/ 25 ~!/20[7], број жлебова заварених спојева се може одредити према горе наведеним критеријумима.Пошто ширина јединице сирене за заваривање углавном не прелази!ПИ /4, па се може приближно анализирати једнодимензионалном теоријом.Свака јединица за заваривање у јединици 1 може се сматрати да се састоји од три правоугаоне еквисекционе шипке.
За трубу за заваривање одабрана је легура алуминијума 7075 (Иоунгов модул Е=7,17*1010Н/М2 густина ρ=2820кг/м3, Поиссонов однос В=0,34).Једначине (1) ~ (3) и (6) су коришћене за израчунавање броја н, дужине Л2 и ширине В различитих прореза.Када се резонантна дужина Л сирене за заваривање траке промени са ширином Б, резонантна дужина Л сирене за заваривање траке се мења са ширином Б. Израчуната резонантна фреквенција ф=20кХз, Л1=Л3 ради једноставности.Када су дужина и ширина утора константне, резонантна дужина се мења са ширином шава када је број прореза другачији.Л2 =60мм, Ш =10мм.Као што се може видети са Сл.2, за трубу за заваривање са прорезима приказану на Сл.1, резонантна дужина првог реда је мања од дужине сирене за заваривање без прореза израчунате према једнодимензионалној теорији (126 мм), а резонантна дужина сирене за заваривање се повећава са повећањем ширине сирене за заваривање, али повећање се постепено смањује.Поред тога, када су резонантна фреквенција и ширина завара константне, резонантна дужина завара се смањује са повећањем броја прореза.
Поред тога, три заварена споја различите дебљине су обрађена са алуминијумском легуром 7075 (исти материјал као горе).Дате су дебљине Т ова три заварена споја и измерена фреквенција хармонских вибрација ФМ.Када је дебљина сирене за заваривање мања од четвртине таласне дужине (овде је 63 мм), одступање између измерене фреквенције и пројектоване фреквенције је мање од 2%, што може задовољити захтеве инжењерских апликација.
Ултразвучни пластични спој за заваривање дуге траке је разумно подељен на неколико једнаких елемената и једначина фреквенције елемента споја је изведена методом матрице преноса.Ако су ширина и количина и величина прореза познати, једначина се може користити за погодно пројектовање тракастог споја, чиме се обезбеђује теоретска основа за пројектовање тракастог споја.Овај рад такође анализира утицај броја прореза, ширине и дужине прореза на величину завареног споја кроз примере.Види се да овај метод такође има одређени утицај на оптимизацијски дизајн завареног споја
Раздвојени жлеб након анализе вибрација сирена за заваривање траке, труба за заваривање се може поделити на тело крајње јединице и средњу јединичну ћелију, користећи методу привидне еластичности и ефекта преносне линије, дужина четири различите јединице је дата респективно и у правцу високог степена фреквенцијске једначине, једначина фреквенције се може користити за пројектовање сире за заваривање дугачке шипке, али је процес пројектовања компликован, Избор неких параметара зависи од искуства и није погодан за инжењерску примену.У овом раду спој за заваривање трака је разумним прорезом подељен на више једнаких елемената, а фреквенцијска једначина елемента завареног споја добијена је методом преносне матрице, што даје теоријску основу за пројектовање споја за заваривање трака.Дизајн има једноставан теоријски прорачун и очигледно физичко значење, што пружа једноставан и лак метод за инжењерско пројектовање траке
спој за заваривање.
Време поста: 17.03.2022