L’indice de came est un mécanisme commun typique. Parce qu’il peut réaliser arbitrairement complexe mouvement attendu avec une structure simple et a une bonne rigidité de mouvement, il a été largement utilisé dans diverses machines pendant une longue période.
Lorsque l’indice de came fonctionne à basse vitesse, il peut être traité comme un système rigide. Mais lorsque vous vous déplacez à grande vitesse, la déformation élastique des composants causée par la force inertielle affectera sérieusement le mouvement réel du mécanisme, en particulier lorsque la fréquence d’excitation est proche de la fréquence naturelle du système, la déformation élastique augmente fortement, de sorte que lors de l’analyse ou la conception d’un mécanisme de came à grande vitesse. Il doit être considéré conformément au système élastique. Les principes et les méthodes de traitement sont différents de ceux des systèmes rigides. Dans le même temps, afin de s’assurer que le mécanisme a la précision de mouvement attendue lors de l’exécution à grande vitesse, et peut maintenir cette précision pendant une longue période, il est nécessaire d’étudier non seulement sa cinématique, la dynamique, mais aussi les questions matérielles, de traitement et tribologiques.
En outre, au cours des dernières décennies, en raison de l’application généralisée des ordinateurs électroniques et du développement de disciplines adjacentes, la recherche sur la théorie des cames à grande vitesse n’a cessé d’être approfondie. Par conséquent, on peut dire que la came à grande vitesse est un problème complet avec un contenu très riche et impliquant de multiples disciplines.
Il existe de nombreux facteurs qui affectent les caractéristiques dynamiques du diviseur à cames à grande vitesse, y compris la force inertielle (force centrifuge) causée par l’excentricité du centre de masse, l’amortissement de diverses parties, l’oscillation du film d’huile du roulement, le champ de température, le désalignement multi-support et d’autres facteurs. Comme nous le savons tous, plus la vitesse est élevée, plus la force centrifuge est grande. Dans les temps modernes, de nombreuses machines rotatives sont en fonctionnement à grande vitesse, comme les moteurs, les turbines à vapeur, les centrifugeuses, les rotors à moteur et les roues automobiles. Même s’il y a un petit déséquilibre, une force centrifuge très importante sera générée lors de la rotation à grande vitesse. Prenons l’exemple suivant : un rotor cylindrique pesant 10 tonnes et ayant un rayon de 0,5 mètre a un déséquilibre de 100 grammes à sa surface. Lorsque la vitesse de travail est de 2000 r\min, une force centrifuge de 2000 (N) sera éventuellement générée selon l’équation. Si la vitesse est à nouveau augmentée, la force centrifuge sera plus grande. Par conséquent, même s’il y a une distribution inégale de masse de plusieurs centaines de grammes sur un rotor pesant plusieurs tonnes à plusieurs dizaines de tonnes, une grande force déséquilibrée sera générée pendant la rotation à grande vitesse. L’existence d’une force centrifuge déséquilibrée sur le rotor provoquera des vibrations mécaniques du rotor de la machine, du roulement et de la fondation d’installation. Dans la plupart des cas, les vibrations mécaniques sont nocives. Les principaux dangers sont les les plus grands :
(1) Le support de la machine est soumis à des charges dynamiques, ce qui affecte le fonctionnement normal du support.
(2) Les pièces mobiles et statiques sont usées, la fondation est lâche, ou les tuyaux d’huile et de gaz de la machine sont fissurés, et le régulateur automatique tombe en panne, causant la machine d’être fréquemment réparé ou endommagé prématurément.
(3) Perturber l’équipement et les instruments mécaniques environnants, de sorte que le dispositif de régulation et le système de protection puissent mal fonctionner et rendre l’équipement et les instruments incapables de fonctionner normalement.
(4) Le bruit est généré, ce qui affecte la santé physique et mentale du personnel.
Si la vitesse du rotor est la même ou proche de la fréquence naturelle du système d’arbre rotor, la machine résonnera. Lorsque la résonance se produit, l’amplitude augmente rapidement, et l’appareil vibre violemment et cause des dommages. Selon les rapports, en juin 1972, alors qu’une turbine à vapeur de 60 MW de la centrale électrique au Japon était en cours d’essai, des vibrations excessives ont provoqué une fuite, ce qui a entraîné la mise au rebut de toutes les unités. Basée sur l’expérience et le temps limité, notre usine ne mène que des recherches et des discussions sur le problème de l’excentricité, et s’efforce de trouver un moyen d’équilibrer la masse pour réduire ou éliminer l’excentricité, améliorant ainsi ses caractéristiques de mouvement à grande vitesse. Comment établir la forme précise et l’analyse dynamique des cames à grande vitesse sous le logiciel SolidWorks est au centre de nos recherches. Depuis longtemps, nos ingénieurs ont mené des recherches sur les éléments suivants :
1) Utilisation complète du logiciel Matlab et SolidWorks pour générer des entités 3D précises de came d’indexation à grande vitesse.
2) Utilisez comsmosWorks plug-in limité pour analyser la force inertielle, vibration, déplacement, déformation et d’autres caractéristiques dynamiques des cames à grande vitesse causées par l’excentricité dans des conditions à grande vitesse.
3) En utilisant la méthode de poids d’essai, percer des trous sur la came à la position excentrique pour enlever une partie de la masse, réduire la quantité d’excentricité, et d’améliorer les caractéristiques dynamiques de la came.
Enfin, grâce à de nombreuses mesures, nos ingénieurs d’usine ont trouvé comment utiliser la qualité d’équilibre pour améliorer les caractéristiques dynamiques de la came à grande vitesse. Il pose les bases théoriques d’applications pratiques à l’avenir, améliore l’efficacité de la production, réduit le temps d’expédition et permet aux clients d’économiser de l’argent et du temps.
