多模式超声辅助压缩机床关键零部件设计与试验

简介

设计并研制了一台多模式超声辅助压缩机床,并对其超声驱动系统与振动系统关键零部件进行了详细设计。通过对超声振动系统进行设计,保证了两超声振子性能参数相近并在精压缩模式下正常工作。超声驱动系统采用基于FP?GA控制系统设计(1)具有自动扫频及频率自动跟踪的功能;(2)具有反馈、自我保护功能;(3)具有人机交互,加工参数可视化功能。机床具有结构简单、多工作模式、操作方便等特点,加工模式有以下三种(1)粗压缩无超声辅助压缩加工;(2)半精压缩在超声辅助条件下单振子压缩加工;(3)精压缩在超声辅助条件下双振子同时压缩加工。应用该机床对甘蔗秸秆物料进行了压缩试验,由试验结果可知,在加工过程中呈现良好的工作状态,能实现三种不同模压缩加工。在同等条件下,超声辅助条件下的精压缩和半精压缩模式分别相对于无超声辅助的普通压缩的粗压缩模式下所得压块致密性提高了22.07%和43.45%,可以看出超声辅助压缩模式在提高生物质压块致密性方面有明显的优势。