爬行因素分析范文（精选7篇）

爬行因素分析 第1篇

关键词：爬行因素分析,机床液压系统,措施

机床工作台或拖板在运动中出现时走时停、或快或慢的现象称为爬行。所谓爬行就是指时走时停非匀速的运动,表现轻微时,目光不易察觉的颤振,表现严重时,是大距离的间歇冲动。如坐标镗床难以实现精确定位及微量进给,个别情况还可能出现扎刀、蹦飞工件等。

机床爬行时,移动部件突然跳动移位的大小称爬行量,较大的爬行量可采用百分表直接顶在执行部件上观察表针移动的刻度变化值来确定,而较轻微的爬行量则可以采用精密仪器检测。机床的爬行影响着加工工件的质量和表面粗糙度,并且还会造成机床摩擦副的加速磨损,缩短机床零件的使用寿命,所以必须及时消除。机床产生爬行的原因有单一性的,也有综合性的。

1 机理分析

引起爬行的原因很多,但主要有以下两个方面。

1.1 摩擦阻力的变化引起爬行

机床床身导轨工作台导轨面都是经过磨削或刮削获得的,宏观上看是平直而光滑的,但在微观条件下,却总存在有较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹。实际上,两接触贴合面只有两面的微峰峰尖接触,所以实际接触面积是非常小的,因而峰尖所承受的压力非常之大,远远超过其弹性变形极限而出现的塑性变形,尤其是大型机床更为突出。此外,发生塑性变形的接触点的金属分子在运动中产生强烈的粘结作用。由于参差不同高度的峰谷会出现互相交错咬合,在相对运动时便产生“犁刨”现象。这便是机床两相对贴合运动导轨表面产生摩擦阻力的主要潜因。

机床的爬行现象主要发生在低速滑动时,因为高速时工作台导轨面在微观存在的较小间距和峰谷间储存着微量油液,在高速作用的贴合运动中容易形成动压油膜,而将两贴合导轨面隔离开,摩擦系数此时是非常小的。然而,在低速滑动时,则较难形成动压油膜,从而出现由微峰直接接触的边界润滑。这时导轨表面的微峰由于直接接触,压力极高,因而发生塑性变形,导致接触处产生局部振动、高热、运动不平稳,出现金属分子的烧结,也称“冷焊”,这时摩擦系数是相当大的。

1.2 滑动部件驱动系统的刚性对爬行的影响

机床的滑动部件,如龙门刨床和龙门铣床的工作台是蜗杆与蜗轮传动;镗床的工作台是光杆与齿轮及齿轮与齿条传动;磨床的工作台是液压传动;不论哪一种传动,传动系统与滑动部件的连接决不是完全刚性的。从而产生以下的问题:(1)传动副中存在一定的传动间隙。如镗床的工作台就有光杆与齿轮,齿轮与齿条等多个传递环节,每个环节必须存在一定的间隙。(2)传动件由于刚性问题必须存在弹性变形。如轴类零件的扭转变形。这些传动系统可以理解为相当于一个弹簧系统,在驱动工作台滑动工作时,传动件(如传动光杆)刚性越差,弹性变形则越严重,传递动力就越不平稳。所以,在驱动力和摩擦阻力不断地循环变化过程中,又可以理解为一个不断地蓄能、放能的循环过程,即爬行的过程。

2 消除爬行的措施

2.1 有效地降低摩擦阻力

有效地改善导轨摩擦阻力的变化环境,在于减小摩擦曲线随运动速度增加而下降的斜率,也就是减小静、动摩擦系数差,其重要措施在于有效地改善润滑环境。

(1)改善导轨的润滑环境,保证较为有效的润滑油量及较好的润滑油油性,粘度适宜。对于工作台载荷大的大型机床,应采用粘度高、耐磨的专用导轨润滑油。

(2)在单靠润滑油本身难以达到性能要求的情况下,可以通过改善工作面的储油条件;加入添加剂,改善润滑油的性能。

(3)对大型和高精度机床采用液体静压导轨。

(4)在导轨上粘贴一层TSF导轨软带(TSF导轨软带是一种以聚四氟乙烯为基的高分子复合材料,具有优异的摩擦特性,摩擦系数很低,约为铸铁滑动导轨的1/10)。在当机床导轨磨损较重,修复困难时采用TSF导轨软带。

2.2 提高传动系统刚性

(1)提高传动零件的加工精度;零部件的装配进度,尽量减小装配间隙。装配合理,如零件的平行、垂直关系,轴的同心,螺纹连接的松紧程度等。

(2)在机械传动中,除尽量减少动力传递层次,对传动类零件从材料和工艺上提高其刚性。

(3)对液压机床主要是防止液压系统的空气侵入。增强液压元件及接合处的密封程度。在快速往复移动的状态下,合理有效的可开启排气阀将空气排出。

3 其它爬行实例消除的措施

3.1 导轨表面拉伤或液压油缸内锈蚀拉毛

有些机床由于防护装置密封不良,滤油器损坏,机械杂质和金属切削末进入导轨摩擦面或液压油中,从而导致导轨表面拉伤或油缸内表面锈蚀拉气,使其表面粗糙,摩擦阻力增大,工作台不能确保正常运行而导致爬行。

消除方法:(1)采用耐磨涂层修补拉伤表面,精心修刮导轨,使其平直度和表面粗糙度恢复正常,选用油性好,粘度适当的导轨润滑油。(2)修刮油缸内锈蚀拉毛处,如果拉毛程度较严重时,可上机床按间隙配合塞,选用油质好的液压油。

3.2 机床导轨面缺油,或用油不当或油已经氧化变质,从而使机床产生爬行

消除方法:(1)机床导轨面必须有充足的润滑油而产生油膜,减小摩擦阻力。(2)保证油质,因为润滑油在温度升高的条件下,生成氧化胶质,产生酸性腐蚀,使表面发涩。所以对机床回油进行冷却降温,定期换油,在检测酸性基础上,防止润滑油的氧化胶质形成。

3.3 高速转动件处于动平衡,其不平衡点产生离心力而出现机械振动波,波及导轨产生爬行

消除方法:对电机和其它高速部件进行动平衡处理,例如在其底座安装弹性支承板,添置可调千斤顶作支承以抵消高速旋转而产生的离心力,消除低自激振动,或垫橡胶、羊毛毡等防振材料,以减少机械振动时对导轨的影响。

4 结束语

机床爬行现象作为一种较为常见的机床故障,引发的原因是多方面的,主要是液压、润滑、机械、电器等几个方面的原因,在这里不再逐一阐述。在实际维修中,须针对具体情况进行分析,从分析中找到问题的症结,以找到解决问题的最佳措施,以期达到较高的性价比。

参考文献

[1]劳动和社会保障部教材办公室组织编写,数控加工工艺[M].中国劳动社会保障出版社,2005.

[2]武开军.液压与气动技术[M].中国劳动社会保障出版社,2008.

[3]劳动和社会保障部教材办公室组织编写,数控原理及系统[M].中国劳动社会保障出版社,2004.

爬行因素分析 第2篇

1 数控机床爬行的表现形式

数控机床爬行简单来说数控机床进给伺服系统在做低速或微量位移运动时, 移动部件出现速度不均匀, 即时走时停或时快时慢的现象。这种现象不会有报警提示, 是一种无报警系统故障, 一定要引起工作人员和维修人员的重视。数控机床如果出现爬行现象, 其具有很严重的危害, 不仅会使加工的精度达不到标准, 还有可能损坏工具, 产生噪音, 严重的情况下引起整个机床的故障, 使加工过程不能顺利地进行, 不能按时完成加工任务。

2 数控机床产生爬行现象的因素分析

爬行现象其实是数控机床中一种比较常见的, 而又没有报警提示的故障, 引起这种现象的原因有许多, 比如机械方面的故障、电气故障、润滑故障或者是系统参数设置问题以及人为操作的因素等等。

2.1 进给伺服控制系统导致的爬行

进给伺服系统是一个控制位置及速度的系统, 它是由位移指令和位置检测反馈信号来进行位置的控制、速度的调节的, 如果进给伺服系统中的速度调节器出现问题, 就会使机床的运动失去了过度过程的控制, 会失去调节。因此进给伺服控制系统是一个精度高, 结构复杂、成本高, 同时又存在很多不稳定因素的系统, 所以进给伺服系统就可能导致机床爬行的产生。

2.2 摩擦阻力导致的爬行

数控机床在工作的时候, 其移动的工作台与导轨在接触的时候会有一定的摩擦力产生, 在肉眼看似很光滑的接触面, 其实是存在一定的凸凹, 在移动的时候, 会使工作台和导轨的相互接触到对方的凸出来的地方, 则使相应的地方变形, 从而出现一定的黏合现象, 导致摩擦力加大, 这样的状况就会在低速的移动中使机床产生爬行。

2.3 电气控制导致的爬行

数控机床在长时间和大量的工作过程中, 设备电气元件会老化, 设备的驱动能力就会随之下降, 从而使控制数控机床的进给驱动能力或是伺服驱动能力下降, 而且在设备的机械部件加剧磨损之后, 能增加摩擦力, 在机床的线路中由于使用时间久而会导致线路连接出现松动或是接头老化, 这些都是导致机床的爬行的原因。

2.4 机械结构导致的爬行

数控机床的导轨形式有滑动导轨, 滚动导轨, 液压导轨等, 根据不同的导轨形式就会导致不同的爬行结果。例如:滑动导轨就会因为长时间摩擦而导致滑动间隙变大而导致爬行;液压导轨在液压系统老化后, 造成油压不足最终使机床出现爬行现象。

在数控机床的机械结构中, 机械传动在使用年限较长以后, 会产生内部零件松动的现象, 从而使其承受力减小, 在设备正常运转的状态下, 负荷能力降低, 导致机床爬行。在数控机床的齿轮设备中, 由于长时间的齿轮咬合, 会逐渐使齿轮与齿条间、齿轮与轴承间都会出现间隙增大, 最终将导致爬行问题。

2.5 润滑导致的爬行

在数控机床的工作中, 导轨的润滑程度也是产生爬行的因素。在数控机床工作中, 会自动给出一些润滑油, 然后通过毛细润滑管道到达各个润滑点, 从而保证导轨的润滑程度。如果毛细润滑管道被堵塞, 则润滑油就到不了指定的润滑点, 从而使导轨摩擦力增加, 最终导致机床爬行。

此外, 工作人员的操作可能导致机床的爬行。比如不按要求去操作, 而是凭借经验, 或者日常工作中, 不能按时进行维护及检修, 这样的情况不在少数。

3 数控机床出现爬行现象的解决方法

在数控机床出现爬行现象以后, 维修人员一定要及时赶到现场, 进行先询问, 再分析的步骤来逐步循序渐进地找到问题所在。

维修人员到现场后需要掌握的故障情况包括:首先, 到达现场后, 需要询问的是机器的自身状态, 是老机器还是新安装的机器, 根据不同的状态有不同的针对方案;其次, 针对故障产生的时间或者阶段进行了解, 比如故障是在刚启动、移动工作时哪个阶段发生的;最后, 了解一下机床周围的环境, 看其是否存在干扰等情况。

据实推敲分析, 用排除法来找出故障所在。通过对产生爬行因素中的具体步骤进行分析, 最终能找到故障发生的原因。下面就针对一些故障的维修进行说明。维修数控机床时, 一般遵循先静态再动态, 先机械再电气的基本原则进行。

1) 针对机械部分的维修, 主要是检查导轨的使用程度, 磨损程度, 摩擦力程度及润滑程度, 然后是传动链间隙的检查, 看传动件之间, 传动件与轴承之间的间隙大小, 需要调整的一定要按要求进行调整, 如果发现零件有松动或者丢失现象一定要及时更换;

2) 机床电气部分的故障诊断与维修, 要分成软件和硬件两部分。软件部分就是包括一些系统参数的设置以及一些控制程序的调整, 而硬件就是一些电气元器件;

3) 润滑系统的故障诊断与处理, 这部分主要是针对润滑毛细油路的清理, 如发现哪个润滑点长期不能得到润滑, 一定要及时清理油路, 但润滑系统中的毛细油路多而杂, 分布范围广, 涉及的环节较多, 这就需要细心检查, 以保证油路畅通。

以上是针对故障的简要介绍, 在发生故障的时候, 还需要维修人员根据实际情况进行进一步的检测与分析, 并结合实际工作经验来对症下药, 这样才能解除故障, 使系统保证良好的运作状态。

4 结论

数控机床结合了微电子技术、计算机技术、自动控制系统、精密检测系统、伺服驱动系统等多种技术, 所以它是新一代的机电一体化的新宠, 是一种新型的科技成果。它不仅是先进生产技术的代表, 更是我国经济实力的体现。所以要保证数控机床的正常运转状态, 把机床爬行现象出现的次数降到最低, 如果一旦出现爬行现象, 一定要及时解决, 这样才能保证机床在生产过程中的稳定, 才能保证工业经济的可持续发展。

摘要：本文通过对导致数控机床爬行的因素进行分析与总结, 采用逐步检查的方法进行故障的诊断及排除, 并通过一定的经验和技巧来解决故障, 以希能给机床的维修人员提供参考和借鉴。

关键词：数控机床,爬行,故障,技巧

参考文献

[1]陈明, 王春梅.数控机床进给系统爬行与振动故障的检测与维修[J].制造技术与机床, 2011 (1O) :97-99.

[2]王海燕.浅析数控机床爬行原因及解决方法I[J].机电信息, 2011 (18) :88-89.

[3]沈序康.数控机床爬行与振动故障研究[J].西华大学学报:自然科学版, 2012, 28 (6) :32-35.

爬行因素分析 第3篇

爬行与振动故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。进给系统低速时的爬行与机械传动部件的特性有关;高速时振动通常与进给传动链中运动副预紧力有关。

1. 机械部分

对NCT来说, 因其移动部件所受阻力主要来自导轨副, 而导轨副的动、静摩擦因数大, 差值也大, 故易造成爬行。另外, 如果轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧或预拉不理想;传动链传动链长且存在间隙;传动轴直径偏小, 支承和支承座的刚度不够等也可引起爬行;另外, 克服爬行除了在系统中引入阻尼、变更系统的动力特性外, 从摩擦学的角度最有效的方法就是通过改善润滑或变更材料以改变摩擦因数, 采用具有防爬作用的导轨润滑油是一种非常有效的措施。

2. 进给伺服系统

在驱动移动部件低速运行过程中, NCT进给系统会出现移动部件忽停忽跳、忽慢忽快的爬行现象。而当其以高速运行时, 移动部件又会出现明显的振动。对于数控机床进给系统产生爬行的原因, 一般认为是由于机床运动部件之间润滑不好, 导致机床工作台移动时静摩擦阻力增大, 事实上这只是其中的一个原因, 产生这类故障的原因还可能是机械进给传动链出现了故障, 也可能是进给系统电气部分出现了问题, 或者是系统参数设置不当的缘故, 还可能是机械部分与电部分的综合故障所造成。

二、故障诊断与排除

当NCT出现的爬行与振动故障时, 应根据产生故障的可能性, 列出可能造成数控机床爬行与振动的有关因素, 然后逐个因素检查、分析、定位和排除故障。

1. 机械部件故障的检查和排除

首先要检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副。尽管NCT的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨, 但调整不好, 仍会造成爬行或振动。静压导轨应着重检查静压是否建立;塑料导轨应着重检查有否杂质或异物;滚动导轨应着重检查预紧是否良好。其次要检查进给传动链, 有效提高传动链的扭转和拉压刚度, 这对于提高运动精度、消除爬行非常有益。

2. 进给伺服系统故障的检查和排除

如果爬行与振动的故障原因在进给伺服系统, 则需要分别检查伺服系统中各有关环节。

(1) 速度调节器的检测。对速度调节器的故障, 主要检测给定信号、反馈信号和速度调节器本身是否存在问题。给定信号可以通过由位置偏差计数器出来经D/A转换给速度调节器送出的模拟信号VCMD的检测实现, 这个信号是否有振动分量可以通过对伺服板上的插脚用示波器来观察。如果就有一个周期的振动信号, 那毫无疑问机床振动是正确的, 如果测量结果没有任何振动的周期性的波形, 那么问题肯定出在反馈信号和速度调节器。

(2) 测速电机反馈信号的检测。反馈信号与给定信号对于调节器来说是完全相同的。因此出现了反馈信号的波动, 必然引起速度调节器的反方向调节, 这样就引起机床的振动。由于机床在振动, 说明机床的速度在激烈的振荡中, 当然测速发电机反馈回来的波形也一定是动荡的。这时如果机床的振动频率与电机旋转的速度存在一个准确的比率关系, 譬如振动的频率是电机转速的四倍频率。这时我们就要考虑电机或测速发电机有故障的问题。

(3) 电机检查。当机床振动频率与电机转速成一定比率, 首先就要检查一下电动机是否有故障, 检查它的碳刷、整流子表面状况, 以及检查滚珠轴承的润滑情况。另外电动机电枢线圈不良也会引起系统振动。这种情况可以通过测量电动机的空载电流进行确认, 若空载电流随转速成正比增加, 则说明电动机内部有短路现象。出现本故障一般应首先清理换向器、检查电刷等环节, 再进行测量确认。如果故障现象依然存在, 则可能是线圈匝间有短路现象, 应对电动机进行维修处理。如果没有什么问题, 就要检查测速发电机。

(4) 脉冲编码器或测速发电机的检测。对于脉冲编码器或测速发电机不良的情况, 可按下述方法进行测量检查。首先将位置环、速度环断开, 手动电动机旋转, 观察速度控制单元印制电路板上F/V变换器的电压, 如果出现电压突然下跌的波形, 则说明反馈部件不良。测速发电机中常常出现的一个问题是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之间的槽内, 造成测速发电机换向片片间短路, 一旦出现这样的问题就会引起振动。

(5) 系统参数的调节

一个闭环系统也可能是由于参数设定不合理而引起系统振荡, 消除振荡的最佳方法就是减少放大倍数。在FUNAC的系统中调节RV1, 逆时针方向转动, 这时可以看出立即会明显变好, 但由于RV1调节电位器的范围比较小, 有时调不过来, 只能改变短路棒, 也就是切除反馈电阻值, 降低整个调节器的放大倍数。

总之, NCT进给系统产生振动及爬行的现象, 主要原因在于机床机械结构及进给伺服系统出现了故障, 我们只要按照科学的方法和步骤就能够在短时间段内找出产生故障的原因, 从而给机床的及时维修创造了条件, 无形中提高了机床的使用效率。

摘要：进给系统的爬行与振动是NCT经常出现的故障, 如何有效地检测并及时维修将直接影响NCT的加工精度和效率。

大型机床低速爬行故障实例分析 第4篇

我公司一台英国1958年生产的RMB (10″) 大型镗床, 1967年投入使用。由于使用年限过久, 虽有良好的维护保养, 但由于使用过程中零部件不可避免的会出现磨损, 至使该机床常出现故障, .特别是其立柱运动的低速运行经常出现较为严重的爬行现象。使得零件加工精度降低, 严重时甚至造成零件报废。

大、重型机床的爬行故障原因很多, 运动副的润滑、静压系统故障和油质问题都有可能引起爬行的发生, 应视实际情况处理。

1 机床爬行故障的危害和原因

机床出现爬行时, 使导轨运动不均匀, 从而降低了定位精度和灵敏度, 这会严重影响工件表面加工质量, 甚至于导致被加工零件的报废;此外还会造成机床运动副的加速磨损;爬行严重时, 会使机床失去加工能力。

许多专家学者和工业界的同行们通过大量实验和实践经验, 提出了一些假说来解释爬行原因, 但对爬行的本质和机理, 却各有理论。对于此类集机、电、液等先进技术于一体的机械加工设备, 产生爬行的因素是很复杂很综合的, 机床的机、电、液中任何一个环节出现问题都有可能引起机床爬行, 而实际工况中如何消除爬行故障与机床使用维护保养有很大的关系, 极为典型的是金属切屑对运动副导轨拉伤到液压油品质等问题对机床爬行故障的起因。

2 实际工况下爬行故障分析

2.1 引起爬行故障的原因

在设计制造机床时, 它的传动机构刚性和工作台导轨承载能力是能都达到使用要求的, 出现爬行在实际工作中我们主要考虑的是人力不可控或不容易控制的因素, 这主要体现在机床导轨副的精度和静压系统两方面。

机床使用时维护保养不好如刮屑板损坏使金属切屑直接进入两导轨面之间或液压油杂质未过滤完全, 都很容易造成导轨面拉伤导轨磨损后表面精度不够, 低速运动状态下, 摩擦力增大而驱动力不足, 致使工作台不能保持平稳的运行进而出现爬行故障。

另外, 静压导轨是依靠静压油腔在两导轨面之间形成具有一定强度的压力油膜, 使导轨面间形成液体摩擦减小了摩擦因数, 达到使工作台平稳运行的目的。但若导轨面间缺油, 致使没有形成油膜或油膜厚度不够, 出现干摩擦负载加大, 低速运行状态下驱动力不足, 机床便出现爬行故障。另外, 导轨磨损或静压油腔被破坏均会使油腔不能很好的封油, 使液压油膜不达标或者形成不了油膜;而液压油质变坏粘度降低, 使静压油膜刚度不够, 托不起负载, 也是机床出现低速爬行故障的一个原因。

2.2 爬行故障的消除措施

对于导轨磨损导致机床爬行, 首先我们要及时对拉伤导轨进行修复, 对于不同程度磨损采用不同的修复方法:拉伤较轻时, 先用刮刀刮研高点, 再用研磨膏通过油石研磨;若拉伤较深无法直接刮研修复完好, 则需用耐磨涂料修涂拉伤表面, 再刮研使导轨各项精度指标达标;若导轨面磨损严重, 无法直接用人工刮研修复时可以用导轨焊接修复, 也可对拉伤导轨进行机械加工, 去除拉伤表面层, 再对整个导轨面进行表面淬火热处理, 保证一定的淬硬层后可重新使用。

3 实例

对我单位RMB 10″镗床低速运行状态进行检测, 然后对出现的爬行故障进行分析并制定相应的修理方案。

检测:用百分表检测导轨爬行故障。在百分表上观察指针的运动状况, 发现指针不是连续匀速的转动, 而是时快时慢, 时有停顿的运转, 即说明机床出现了低速爬行故障。再用百分表测导轨面液压油膜厚度, 发现油膜厚度不达标。由此知道液压油膜厚度不达标是引起机床低速爬行故障的原因。

检查:将机床床身导轨护罩打开, 发现静导轨面出现拉伤, 然后再将立柱吊开, 拆下下滑台, 检查下滑台导轨 (动导轨) 的拉伤磨损情况, 发现静压油腔被破坏。静导轨面拉伤和静压油腔破坏使油腔不能很好地封油。然后, 将此静压导轨系统执行件薄膜阀拆下, 把所有薄膜阀去油管去掉, 从同一进油管处给油, 发现各薄膜阀的出油量并不一样, 说明由于长时间的使用薄膜阀已经失灵。导致不能按给定压力向静压油腔给油, 使机床导轨面出现缺油少油。最后, 由于机床液压油经常更换, 使用过程中有过滤装置及制冷机降温, 所以可以排除液压油变质的因素。

措施:修复床身导轨, 并对立柱导轨进行粘结新导轨板和更换薄膜阀处理, 来改善机床低速爬行问题。

(1) 对床身导轨采用上述修复方法即可;

(2) 用聚四氟乙烯导轨板代替原动导轨面, 将PTFE导轨板粘接在动导轨上后, 保证平面度后在导轨板上加工出静压油腔。金属导轨动静摩擦因数之差大, 容易产生爬行故障。现在动导轨上面粘结摩擦因数小的聚四氟乙烯导轨板, PTFE具有摩擦因数低、高润滑、抗磨损、耐老化、耐腐蚀、使用寿命长等特点。使用这种导轨机床具有良好的微动进给定位和良好的精度保持性, 由于PTFE的低摩擦因数和高润滑性能, 机床功率消耗也得到降低。同时, 当出现导轨磨损和研拉伤时, 主要是发生在立柱导轨面上, 所以只要更换新的动导轨面便可, 大大的方便了机床的维修;

(3) 用多点分油器代替原执行件薄膜阀, 改恒压为恒流。原薄膜阀由于使用时间过长, 薄膜弹性变形不灵敏, 便不能很好地根据静压反馈信息来控制供给静压腔的供油量, 会导致工作台导轨油腔不能保持充足的油量, 油膜分布不均, 机床出现爬行故障。多点分油器可以很好地提高静压油膜的稳定性。

经过生产实践检验, 由于新导轨材料的特性和静压系统稳定性的提高, 使得机床运行更加平稳, 与改造前对比改造后机床的低速爬行故障得到很大的改善。

摘要：本文是根据生产现场实践经验, 结合机床改造实例, 对大型机床出现的常见爬行故障进行分析并提出相应的消除措施, 这对机床的维护保养和改进有重大的现实意义。

婴幼儿爬行玩具分析与设计定位 第5篇

对于宝宝玩玩具一问题, 有些家长认为都是些没有意义的游戏, 甚至会因为宝宝贪玩而愤怒。事实上, 玩具对儿童成长有着相当重要的意义。玩玩具决不单单是所谓的玩, 它有着提高孩子智能及运动能力的重要作用。

“爬”对于婴幼儿的身心发展具有重要的意义, 学习爬行其实就是对脑神经系统功能的一次强化训练, 对于脑的发育具有不可替代的特殊作用。爬有利于强化宝宝手、脚、颈部的关节, 并使腹部、颈部、四肢的骨骼关节和小肌肉群得到锻炼, 可促进骨骼的生长, 增强体力并为将来的动作发展打下基础。锻炼手、脚、眼的协调性, 有效预防感觉统合失调。充分爬行可扩大孩子的活动范围, 扩展他的视野, 他所接触和观察到的事物逐渐增多, 认识世界的范围也在扩大, 同时, 他的思维、语言与想像能力也相应地得到了发展与提高。父母要考虑婴幼儿的年龄特点, 选择适合宝宝生理、心理发展水平的爬行玩具, 促进宝宝全身协调能力。

1 帮宝宝学爬宝宝越爬越聪明

1.1“爬”对于婴幼儿身心发展的意义

1) 提高婴幼儿的活动能力, 增强体质和自信心。

2) 促进大脑和语言能力的发展, 完善大脑功能。

3) 促进亲子交流和社会性的发展。

4) 刺激婴幼儿的探索求知欲望。

5) 促进大脑发育和良好性格的发展。

1.2 适合婴儿爬行的小游戏

如果宝宝就是不爬, 坐在那里不动, 任你怎么逗他, 他就是无动于衷, 那该怎么办?先别着急, 慢慢来, 一切都是从兴趣开始, 对付这么小的宝宝, 智慧总比强迫更有效。

游戏1:坐伏抓物

游戏2:色彩的诱惑

游戏3:循声而动

游戏4:爬行观摩竞赛课

游戏5:追球爬

2 爬一爬帮助宝宝爬行的玩具

在宝宝前面摆放会动或会响的玩具, 如小鸭子、小熊打鼓等, 吸引宝宝的注意力, 并用语言鼓励宝宝, 有助于帮助宝宝学爬。

2.1 现有产品的展示

2.2 市场上宝宝爬行玩具分析

功能分析:引导宝宝爬行、音乐发声、游戏与宝宝互动等。

造型分析:球型、仿生动物居多。

材质分析:塑料、木材质居多。

驱动方式:电池、充电、机械驱动。

价格分析:几元至数百元不等。

3 设计理念

3.1 设计背景

对于日益成长的幼儿来说十分重要的、吸引着自己的兴趣的事和所作的事, 从大人的角度来看, 都是一些没有意义的事和游戏。但是对幼儿来说, 这绝不单单是所谓的玩儿。它是为提高孩子智能及运动能力而进行的重要工作。

孩子的玩具希望能成为儿童成长阶段制作而成, 并且它应是适合儿童各个年龄阶段的东西, 也是孩子大脑发育的良师益友。

玩具的意义在于帮助孩子们在自然状态下完成某种目的和达到某种愿望的, 它是孩子成长中必不可少的伙伴之一。

3.2 设计意义

我们对玩具设计的认识, 不能仅仅停留在表面, 而是应该多层次的挖掘设计的内涵, 时刻把握时尚潮流的脉搏。

婴儿的学爬小技巧:“二抬四翻六会坐, 七滚八爬周会走”这是宝宝大动作的发育过程, 每个孩子都会经历这些阶段, 看着宝宝一天天成长, 父母在心里是怎样的喜悦啊。不过, 现在孩子会爬的越来越少了, 但是宝宝通过爬行获得的好处会受益终身, 对此帮助宝宝爬行的玩具就必不可少了。

3.3 设计原则

1) 安全, 对于3岁以下的宝宝最好选择没有涂料的玩具;选择玩具时还要检查玩具表面是否光滑无缺口、棱角, 避免如刃的棱角, 多为圆润的造型, 使孩子免受伤害。

2) 符合孩子的成长特点, 根据宝宝的年龄来设计玩具 (会爬的宝宝) 。

3) 卫生, 尽量易于清洗、消毒的玩具。

4) 色彩明快艳丽, 幼儿的知觉还没有成人那么完善和成熟, 所以往往那些鲜艳、突出的颜色最先引起他们的注意。

5) 模拟音响, 与形体相符的音响, 能够产生很好的效果。

6) 耐打、耐砸, 从幼儿的特点出发, 认真选购, 制造具有时代水平的玩具, 使其具有耐打耐砸的特点。

7) 轻便, 一般的玩具都应用轻塑料、薄白铁皮、轻质木料、绒布等做成, 这样符合幼儿的特点。幼儿的力量柔弱, 拿不动太重的玩具, 所以应选购轻便的玩具。

3.4 设计成果

此设计采用距离感应技术, 针对刚会爬的宝宝设计, 当宝宝与小车达到设计的距离的时候, 小车就会向前移动。宝宝在追车的同时也学会了爬行, 锻炼了身体, 对宝宝的身心健康起到了很好的作用。

参考文献

[1]韩志毅.益智玩具[M].上海:上海人民出版社, 2004.

[2]杨晶.玩具包装的安全设计[J].包装工程, 2009 (10) .

爬行因素分析 第6篇

(1) 液压缸关键工作部件的加工精度不高引起的“爬行”。对液压缸来说, 缸筒与活塞杆、活塞之间的中心线不重合, 活塞杆局部或全长弯曲, 缸筒内圆被拉毛刮伤, 缸筒精度达不到要求等原因使缸筒和活塞在做相对运动时产生较大的运动摩擦阻力, 使液压缸在工作时受阻而产生“爬行”现象。

(2) 驱动刚性差引起的“爬行”。液压缸内混入空气是产生“爬行”最常见的原因之一。当空气进入液压缸后, 便溶解在油液当中或形成浮游气泡。当供油压力增大到一定程度时, 气泡被压缩而破灭, 使液体体积瞬间变小;当供油压力降低到一定程度时, 溶解在油液中的气体又会扩张成气泡, 使液体体积变大, 从而引起液压缸“爬行”。

(3) 液压元件间隙不当引起的“爬行”。如液压缸配合间隙过大严重漏油, 在运动件低速运动时, 一旦发生干摩擦, 阻力增加, 就会产生“爬行”;滑动配合间隙过小, 使滑动面间的阻力增大, 也会引起液压缸低速“爬行”。

(4) 密封不当产生的“爬行”。密封的作用主要是防止工作介质的泄漏和防止外界异物进入液压缸。密封沟槽尺寸不正确, 或因安装与运动方向不同心, 密封圈在槽内扭转、翻转, 造成摩擦阻力变化, 液压缸出现“爬行”;缸端盖密封圈压得太死或活塞密封圈预紧力过大, 液压缸也会出现“爬行”。

2 液压缸“爬行”现象的消除措施

(1) 提高液压缸活塞组件的制造精度。在液压缸组件的制造过程中, 一定要保证各配合件间的精度, 特别是形状精度、位置精度和表面粗糙度, 如活塞与活塞杆同轴度误差、活塞杆圆柱度误差、液压缸圆柱度和圆度误差以及液压缸轴线的直线度误差等, 制造时必须保证在规定的范围内。对于缸体内壁的加工, 可采用滚压或珩磨工艺, 以提高缸筒内表面的加工质量和直线度。此外, 在液压缸的缸体壁厚允许的情况下, 安全系数尽量选大一些, 使缸体厚壁增加, 特别是高压工况下使用的液压缸, 以减小油压下的缸体变形, 变形后的缸体在液压缸低速运动时也会引起“爬行”。

(2) 增大液压系统的刚度。由于空气混入油液后使液压系统的刚度大幅度减小。因此, 要防止空气进入系统内, 并通过系统中的排气装置进行排气。泵的吸油管口与系统的回油管口要尽可能低, 两者还要尽可能远离, 并在两者之间加设隔板或消泡网, 及时清除滤油器上的赃物。要采用容量足够的滤油器, 油箱油面不应低于油标指示线, 泵的出口应安装单向阀, 回油管路上要设置背压阀, 设置必要的排气塞和放气阀, 防止因空气的存在影响液压系统的刚度。

(3) 空载试运行。液压系统启动后, 要先空载运行几个周期, 然后再带负载工作, 这样既可以提高系统温度, 又利于系统中的空气排出, 还可以让各个运动表面得以充分润滑, 以防止“爬行”现象发生。

(4) 减少流量和压力的波动。减小液压系统压力和流量的波动也可以从一定程度上减少“爬行”现象的发生。要选用流量脉动较小的液压泵 (螺杆泵的流量脉动最小, 其次是叶片泵、柱塞泵, 流量脉动最严重的是齿轮泵) 。还可在系统重要回路上设置减压阀、节流阀等稳定压力和流量, 或设置蓄能器和缓冲装置以吸收系统的压力冲击和振动。

(5) 降低摩擦阻力。减少相对运动表面动、静摩擦力的差值, 使相对运动表面保持良好的润滑状态, 必要时, 采用静压导轨、滚动导轨代替普通滑动面, 并采用高压润滑代替滴油润滑, 在润滑油中添加极压添加剂, 以提高润滑油膜的强度, 降低摩擦阻力, 满足重载工作条件。在液压缸活塞和活塞杆处的动密封要选用接触应力小、摩擦力小的密封圈, 如滑环式组合密封圈。

影响液压系统“爬行”的因素很多, 解决的途径也多种多样, 在实践生产中, 应从实际出发, 具体问题具体分析, 采取适当的办法来消除“爬行”现象。

参考文献

[1]刘军营.液压缸爬行分析与消除措施[J].液压与气动, 2002 (2) .

爬行因素分析 第7篇

随着我国国民经济发展和城市化进程的加快,高层建筑不断涌现,诸如:空调室外机、各类广告牌等的安装和维护工作也随之增多。然而,用于提升的设备却少之又少,且适用性和灵活性较差,很多情况下不得不完全由人力完成,不仅劳动强度大,而且极其不安全。故为了更好的适应社会发展,更好的保障人身安全,研究开发了一种新型爬行升降装置。钢丝绳作为该装置的关键部件,它的性能好坏将直接关系着整个装置的安全性与可靠性。因此,文章对该设备的钢丝绳进行受力与变形分析,并进行机构设计的可行性分析。

1 新型爬行升降装置工作原理

此种爬行升降装置,主要由驱动电机、主动摩擦轮、从动摩擦轮、钢丝绳、吊装装置以及安全控制装置组成。它利用驱动电机驱动主动摩擦轮旋转,与从动摩擦轮啮合传动,钢丝绳缠绕在主从动摩擦轮上(如图1所示),依靠钢丝绳与两个摩擦轮之间的摩擦力,实现整机设备沿钢丝绳的上升与下降。

2 爬行升降装置钢丝绳的力学模型

2.1 新型爬行升降装置运动分析

2.2建立力学模型

当升降装置按如图(2a)所示方向运动时(不计钢丝绳与摩擦轮之间的相对滑动),位于升降装置下面的钢丝绳长度会不断的发生变化,导致整个系统的等效质量也随之变化,从而影响系统的振动频率和振幅的变化,文章采用瑞利法与钢丝绳张力等效于刚体动张性的方法相结合,来计算钢丝绳的等效质量。

根据以上参数,依据牛顿第二定律,以及钢丝绳的变形与钢丝绳张力之间的关系,得到钢丝绳张力的时变函数,如下所示:

3计算机仿真研究

(1)通过以上的分析建立MATLAB/SIMULINK仿真模型,如图3所示。

代入该升降设备的具体设计参数,如f=0.25,F2=100N,m=130kg等,得钢丝绳所受张力变化图,如图4所示。

从图4可知,加速阶段,尤其在启动时,钢丝绳张力发生较大突变,且张力最大值相对较大;匀速阶段,运行相对平稳,钢丝绳所受张力值接近静态载荷;减速阶段,随着钢丝绳悬挂长度的不断增大,钢丝绳的最大张力逐渐增大,而在速度即将减小到零时,机构需制动,此时钢丝绳张力发生震荡波动。

4 结束语

从以上分析,得知钢丝绳张力变化的仿真结果,与提升设备实际的操作过程:启动———加速———匀速———减速———制动,一一对应,且钢丝绳承受张力的最大值3.4KN,满足此钢丝绳的承载要求,进一步验证了该新型爬行升降装置设计的合理性。此外,利用MATLAB/Simulink模块进行数据仿真,能够更加清楚地了解钢丝绳张力变化规律。了解钢丝绳张力的变化规律,为延长钢丝绳的使用寿命,增强提升系统的安全性与可靠性,提供更多的理论依据;同时,掌握系统振动规律,能够更好的了解乘员的受载情况,增强乘客的舒适感。

参考文献

[1]贾尚雨.不旋转钢丝绳的力学特性与失效研究[D].华南理工大学,2011.

[2]刘浩,韩晶.MATLAB R2014a完全自学一本通[M].电子工业出版社,2015:500-565.

[3]邱秉权.分析力学[M].北京:中国铁道出版社,1998:1-53.

[4]王大刚.钢丝的微动损伤行为及其微动疲劳寿命预测研究[D].中国矿业大学,2012.

[5]严世榕,闻邦椿.竖井提升钢丝绳容器系统在提升过程中的动力学仿真[J].中国有色金属学报,1998,S2:618-622.