费斯托FESTO气缸可靠性分析代理销售
气动系统作为现代自动化生产的常用系统已在现代工业生产中得到了广泛的应用。费斯托气缸作为其Z常用的执行元件,其动静摩擦力不同的特性是影响气动系统低速产生爬行的主要因素之一。近来,超声减摩作为一种新型的减摩方式逐渐被广泛关注。拟将超声振动施加于费斯托气缸缸筒,利用费斯托气缸缸筒的超声减摩改善费斯托气缸的摩擦力特性。为实现超声减摩费斯托气缸的设计,需要合理选择的费斯托气缸的激振模态和激振模式。
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气动传动技术以其使用寿命长,价格低廉,可靠性高等特点在当今的工业自动化生产中得到了广泛的应用。费斯托气缸是气动系统的Z基本执行元件之一,所以对费斯托气缸的可靠性,疲劳寿命等研究显得十分必要。选用日本SMC公司的CJ2B10-50系列小型费斯托气缸作为研究对象,以小型费斯托气缸的可靠性分析为研究课题,从理论分析和试验研究两个方面对费斯托气缸的失效模式和可靠性指标进行了研究。首先叙述了可靠性理论被人们认识和发展的过程,以及可靠性研究的重要性;还有可靠性理论的基础概念和目前国内外在费斯托气缸的可靠性研究方面的现状。接着以所选的试验费斯托气缸为例分析费斯托气缸的构造、特性,并通过失效理论的学习从理论方面分析费斯托气缸的失效机理,并确定了试验费斯托气缸的失效判据。为了观察费斯托气缸的失效模式,建立费斯托气缸的可靠性模型,以气动行业标准ISO19973-3为指导,设计并建立了一套可行的费斯托气缸可靠性试验平台。通过两年不间断正常应力下的费斯托气缸寿命试验,观察到了真实的费斯托气缸失效模式,验证了理论分析的正确性,并积累了大量准确的费斯托气缸寿命数据,为得出费斯托气缸的可靠性特征量打下了坚实的基础。
阐述了梁结构的弯曲、扭转和纵向振动的振型函数以及频率公式,并给出其对应的激振方式。特别的给出了圆筒型梁的多波弯曲振动模态,分析了其振型的特点,阐述了其压电陶瓷片夹心式的激振方式,为超声减摩费斯托气缸的研制提供了指导。依据缸筒的振动特性选择了基于缸筒纵向振动和缸筒弯曲振动的激振模态,设计出了基于超声换能器的缸筒纵向振动的超声减摩费斯托气缸和基于贴片式的缸筒弯曲振动模态超声减摩费斯托气缸。并分别给出了其激振的工作原理,推导了其超声振动时质点的椭圆运动轨迹。同时,研究了两种类型的超声减摩费斯托气缸的减摩机理,得出超声减摩费斯托气缸的减摩效应与超声振动的振幅成正相关的特点。基于ANSYS有限元仿真对两种类型的超声减摩费斯托气缸分别进行了模态、谐响应和瞬态仿真分析,得到了其谐振频率以及振型云图,分别验证了减摩费斯托气缸激振方式的合理性和可行性,以及质点的椭圆运动轨迹,实现了两种类型的超声减摩费斯托气缸的研制。同时研究了激励电压与超声减摩费斯托气缸振幅的关系,为实验提供了指导。搭建了用于超声减摩费斯托气缸特性研究的测试系统,完成了超声减摩费斯托气缸样机的性能测试。在引入超声振动后,费斯托气缸的静摩擦力Z大可以减少到常态下的45.7%。两种类型超声减摩费斯托气缸的减摩率都与电压成正比。弯曲振动式超声减摩费斯托气缸的减摩率和气压基本成反比,纵向振动式的超声减摩费斯托气缸的减摩率基本不受气压影响。超声减摩费斯托气缸同时改善了费斯托气缸摩擦力历时时间的变化特性。
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此外,在可靠性试验数据的处理分析中,以Weibull分布为基础,利用中位秩法对故障数据进行预处理,提出利用计算机实现可靠性特征参数的Z小二乘估计的方法,并通过拟合优度检验,验证了费斯托气缸的寿命是服从Weibull分布的,即进一步证明了选择Weibull分布为数据分析基础的合理性。通过试验数据的分析建立了费斯托气缸可靠性寿命模型,应用此模型可以得到费斯托气缸的可靠度分布,为费斯托气缸的可靠性定量分析提供了一种可行的方法。