CN110779669A - 重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置 - Google Patents

重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置 Download PDF

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    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table

Abstract

本发明公开了重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置，该实验装置包括齿条机构、有孔挡板、长齿条机构、齿轮机构、排桩固定机构、排桩、挡板、模型箱、地基土、机床模型、基础、楔形升降板、齿轮、齿轮固定机构。当需要排桩的不同形式时，可以使齿轮机构带着排桩固定机构脱离地基土，然后再排桩固定机构上布置不同直径、间距、长度和材料的排桩。分析不同排桩形式和振动干扰的情况下，得到机床‑基础的应力应变和变形的规律，为机床的稳定性打下基础。

Description

重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置
技术领域
本发明是一种重型机床-基础排桩隔振形式可调的实验装置，涉及到数控机床与地基基础隔振的研究领域。
背景技术
目前重型机床的精度和稳定性研究主要集中在机床的关键性部件，由于重型机床的重载荷、大跨度、零部件结构大，所以研究都集中在机床本体及各个零部件的结合面部分。机床-基础是整个系统核心的结构，机床-基础的稳定性直接影响机床的加工精度，而环境激励直接影响机床的加工精度考虑到环境激励作用下排桩隔振对机床加工精度有比较好的效果，所以研究在环境条件下排桩隔振对机床- 基础精度的影响有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重型机床-基础排桩隔振形式可调的实验装置，研究排桩形式对重型机床-基础的加工精度的影响，为机床-基础的隔振设计提供思路。
本发明是采用以下技术手段实现的：
重型机床-基础排桩隔振形式可调的实验装置，该实验装置包括齿条机构1、有孔挡板2、长齿条机构3、齿轮机构4、排桩固定机构 5、排桩6、挡板7、模型箱8、地基土9、机床模型10、基础11、第一楔形升降板12a、第二楔形升降板12b、第一齿轮13a、第二齿轮 13b和齿轮固定机构14。
有孔挡板2和挡板7置于模型箱8中，有孔挡板2和挡板7将模型箱8分为三部分，第一部分用于放机床模型10，第二部分用于放排桩6，第三部分用于放可移动的地基土9；机床模型10位于基础 11上，基础11位于地基土9中。
齿条机构1位于模型箱8的两侧，齿轮机构4位于齿轮固定机构 14上，第一楔形升降板12a、第二楔形升降板12b分别设置在有孔挡板2的两侧；第一齿轮13a和齿条机构1通过渐开线齿形成出轮齿条的啮合，当电机驱动第一齿轮13a旋转时，第一齿轮13a能够沿着齿条机构1上下移动，同时第一齿轮13a带着第一楔形升降板12a上下移动；第二齿轮13b能够沿着长齿条机构3上下移动，同时第二齿轮机构13b能够带着第二楔形升降板12b上下移动。排桩6固定在排桩固定机构5上，排桩固定机构5能够随着齿轮机构4的啮合传动进行上下移动，使得排桩6能够脱离地基土9。
楔形升降板的角度能够保证基础土能够从一个箱子移动到另一个箱子以方便插入排桩。
本实验装置的优点是：
1、此实验装置简单方便，可实现多次数，多形式的实验方案。
2、实验装置为齿轮机构，传动比稳定。
3、机床-基础隔振形式的可调节，为研究机床-基础的隔振变形提供理论基础。
附图说明
图1为实验装置俯视图。
图2为实验装置正视图。
图3为排桩升降和地基土移动模型图(排桩位于地基土)。
图4为排桩升降和地基土移动模型图(排桩脱离地基土)。
图5排桩隔振第二、三部分的正等轴测图。
图6排桩隔振第二、三部分的轴测图(右上方向)。
图中：1、齿条机构，2、有孔挡板，3、长齿条机构，4、齿轮机构，5、排桩固定机构，6、排桩，7、挡板，8模型箱，9、地基土， 10、机床模型，11、基础，12a、第一楔形升降板，12b、第二楔形升降板，13a、第一齿轮，13b、第二齿轮，14、齿轮固定机构。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细描述。
重型机床-基础排桩隔振形式可调的实验装置，该装置包括齿条机构1、有孔挡板2、长齿条机构3、齿轮机构4、排桩固定机构5、排桩6、挡板7、模型箱8、地基土9、机床模型10、基础11、楔形升降板12、齿轮13和齿轮固定机构14。
有孔挡板2和挡板7置于模型箱8中，有孔挡板2和挡板7将模型箱8分为三部分，第一部分放机床模型10，第二部分放排桩6，第三部分放可移动的地基土9，机床模型位于基础11上，基础11位于地基土9中。齿条机构1位于模型箱8的两侧，齿轮机构4位于齿轮固定机构14上，第一齿轮13a能够沿着齿条机构1上下移动，同时第一齿轮机构13a可以带着第一楔形升降板12a上下移动,第二齿轮 13b可以沿着齿条机构3上下移动，同时第二齿轮机构13b可以带着第二楔形升降板12b上下移动。排桩6固定在排桩固定机构5上，排桩固定机构5可以随着齿轮机构4上下移动，使得排桩6脱离地基土 9。
当需要排桩6的不同形式时，使齿轮机构4带着排桩固定机构5 脱离地基土9，然后在排桩固定机构5上布置不同直径、间距、长度和材料的排桩6。第二齿轮13b带着第二楔形升降板12b沿着长齿条机构3向上移动，使得地基土9沿着有孔挡板2的孔移动到左侧没有地基土9的模型箱中，然后齿轮机构4带着第二楔形升降板12b回到原位，齿轮机构4带着排桩6下降到模型箱中，第一楔形挡板12a在第一齿轮13a的作用下向上移动，将地基土9通过有孔挡板2的孔重新回填到排桩6的模型箱中，从而实现不同排桩形式的机床-基础隔振分析模型。
达到分析机床变形的要求条件后，可以再机床模型上布置应力应变或位移传感器，分析不同排桩形式和振动干扰的情况下，得到机床 -基础的应力应变和变形的规律，为机床的稳定性打下基础。

Claims (2)

1.重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置，其特征在于：该实验装置包括齿条机构(1)、有孔挡板(2)、长齿条机构(3)、齿轮机构(4)、排桩固定机构(5)、排桩(6)、挡板(7)、模型箱(8)、地基土(9)、机床模型(10)、基础(11)、第一楔形升降板(12a)、第二楔形升降板(12b)、第一齿轮(13a)、第二齿轮(13b)和齿轮固定机构(14)；
有孔挡板(2)和挡板(7)置于模型箱(8)中，有孔挡板(2)和挡板(7)将模型箱(8)分为三部分，第一部分用于放机床模型(10)，第二部分用于放排桩(6)，第三部分用于放可移动的地基土(9)；机床模型(10)位于基础(11)上，基础(11)位于地基土(9)中；
齿条机构(1)位于模型箱(8)的两侧，齿轮机构(4)位于齿轮固定机构(14)上，第一楔形升降板(12a)、第二楔形升降板(12b)分别设置在有孔挡板(2)的两侧；第一齿轮(13a)和齿条机构(1)通过渐开线齿形成出轮齿条的啮合，当电机驱动第一齿轮(13a)旋转时，第一齿轮(13a)能够沿着齿条机构(1)上下移动，同时第一齿轮(13a)带着第一楔形升降板(12a)上下移动；第二齿轮(13b)能够沿着长齿条机构(3)上下移动，同时第二齿轮机构13b能够带着第二楔形升降板(12b)上下移动；排桩(6)固定在排桩固定机构(5)上，排桩固定机构(5)能够随着齿轮机构(4)的啮合传动进行上下移动，使得排桩(6)能够脱离地基土(9)。
2.根据权利要求1所述的重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置，其特征在于：当需要排桩(6)的不同形式时，使齿轮机构(4)带着排桩固定机构(5)脱离地基土(9)，然后在排桩固定机构(5)上布置不同直径、间距、长度和材料的排桩(6)；第二齿轮(13b)带着第二楔形升降板(12b)沿着长齿条机构(3)向上移动，使得地基土(9)沿着有孔挡板(2)的孔移动到左侧没有地基土(9)的模型箱中，然后齿轮机构(4)带着第二楔形升降板(12b)回到原位，齿轮机构(4)带着排桩(6)下降到模型箱中，第一楔形挡板(12a)在第一齿轮(13a)的作用下向上移动，将地基土(9)通过有孔挡板(2)的孔重新回填到排桩(6)的模型箱中，从而实现不同排桩形式的机床-基础隔振分析模型。
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