中国科学技术大学 精密机械与精密仪器系, 安徽 合肥 230026
高频涡流损耗限制了磁致伸缩致动器的输出速度。该文提出了一种采用硅钢片导磁框的高速磁致伸缩致动器。与整块硅钢结构的导磁框相比, 分区绝缘的硅钢片可降低等效电导率, 减小导磁元件中的涡流。该设计提高了磁致伸缩棒中的磁场强度, 使致动器在高频磁场激励下也能输出较大振幅。在有效值为35 A@2 kHz的正弦波励磁电流下, 采用叠片结构导磁框的磁致伸缩致动器输出振幅11.1 μm@4 kHz的振动, 比采用整体结构导磁框的致动器输出速度提升了44.2%。这说明将磁路元件分区绝缘有利于提升磁致伸缩致动器的输出速度。
硅钢片 高速磁致伸缩致动器 涡流 等效电导率 磁场强度 silicon steel sheet high-speed magnetostrictive actuator eddy current equivalent conductivity magnetic field strength
1 辽宁科技大学应用技术学院, 辽宁 鞍山 114051
2 鞍钢集团工程技术有限公司 工程管理部, 辽宁 鞍山 114021
针对硅钢片的激光切割质量进行研究。基于回归正交设计理论, 建立正交方程旨于快速找出最佳工艺参数以缩短生产加工时间。采用回归正交设计将实验结果与工艺参数建立数学方程。通过方差分析得出重要的影响因素从而进一步优化方程, 该方程的理论计算结果与实际结果误差在1%左右, 但方程要在指定的工艺参数范围内使用才具有精确的结果。通过MATLAB对方程进行三维拟合, 结果表明方程能够得出极值, 进一步证明回归正交方程对激光切割硅钢片具有一定的预测作用。
激光切割 回归正交设计 硅钢片 切割质量 laser cutting regression orthogonal design silicon steel sheet cutting quality
1 上海海事大学机械系, 上海 200135
2 湖南大学机械系, 湖南 长沙 410082
激光切割相对冲压及线切割工艺具有自由度大、加工效率高、不会影响铁心质量等优点,但由于残渣及切口粗糙问题一定程度上影响了激光切割硅钢片的质量和应用范围。通过采用在工件底部增设辅助侧吹喷嘴,控制熔渣流向,保证成品切割质量激光切割工艺,试验证明,合理控制工艺参量,可获得良好效果。利用有限元法进一步对工件底部气流状况进行了数值模拟,分析了流动过程中在不同的角度和流速下光斑移动和气流场变化的情况,初步确定工件底部侧吹气流以20°吹入的辅助侧吹工艺,为进一步合理控制熔渣流向获得光滑的精细切口提供了实践和理论依据。
激光技术 氧助激光切割 侧吹气流 硅钢片 熔渣
以氧为辅助气体的激光切割工艺切割不锈钢等特种钢板时容易产生挂渣现象,因此大多采用高压高纯度氮气或惰性气体辅助激光切割不锈钢。在对熔渣形成原因及规律进行实验研究的前提下,提出了仍以氧辅助切割以降低激光切割功率,通过在工件底部加设旋风除渣器,形成旋转气流控制熔渣流向以去除熔渣的方法。实验证明,当同轴辅助切割气体为氧气,气体压力降低为300 kPa,旋转气流引导装置气体压力为100 kPa,激光功率为500 W,模式为TEM01,焦点位于0.5 mm厚硅钢片工件上表面,切割速度为3 m/min时,可获得光滑的高质量切口。
激光技术 激光切割 旋转气流 硅钢 熔渣
