隨著大型挖掘機(jī)295B的進(jìn)口，一種不同以往的新型鋼絲 繩投人/敁用，這就是BRIDOXk司生產(chǎn)的注塑鋼絲繩,、從近 兩年的生產(chǎn)使用看，該鋼絲繩比較以往挖掘嘰用鋼絲繩有諸多 無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，正基于此.在認(rèn)識(shí)和總結(jié)使用進(jìn)口注塑鋼絲 繩經(jīng)驗(yàn)和持點(diǎn)的同時(shí)，盡早實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代滿足生產(chǎn)需要就成 為擺在我們面前的一項(xiàng)重要而且緊迫的任務(wù)
1注塑鋼絲繩的特點(diǎn)
比較以往普通鋼絲繩1注塑鋼絲繩顧名思義從組成上除原 有鋼絲繩木體外還結(jié)合了一種形似塑料的高分子材料=正是 因?yàn)檫@種材料與鋼絲間的復(fù)合，使得該鋼絲繩具有許多優(yōu)點(diǎn)r 我in>：iiji:普通鋼絲繩按鋼絲間接觸形式分為點(diǎn)接觸、線接觸 和面接蚰三神基本結(jié)構(gòu)。點(diǎn)接觸鉺絲繩因各層鋼絲是等徑的， 捻距下同.鋼絲間形成點(diǎn)接觸；在載荷作用下，點(diǎn)接觸處易于產(chǎn) 生s力集中『出現(xiàn)疲勞破壞，壽命較短。線接觸鈳絲繩因各鋼 絲同石等徑，各層間鋼絲相互平行而呈線接觸；線接觸鋼絲繩 消除了點(diǎn)接觸的二次彎曲應(yīng)力，能降低工作時(shí)總的彎曲應(yīng)力， 耐疲勞性能好，金屬斷面利用系數(shù)髙，壽命較長(zhǎng)，目前國內(nèi)廣泛 m,.面接觸鉺絲繩是加工過程中使股中鋼絲呈面狀接觸；它 社有表而光滑.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,金屬斷而積與支持表面積增大1拉斷 力增高.耐磨、抗擠壓的特點(diǎn)n從進(jìn)口鋼絲繩斷面上分析，它采 用的是-種用高分子村料填充股與股間瞭的面接觸型鋼絲繩， 如閣1所示―
fi'i鋼絲間面接觸的結(jié)構(gòu)決定其性能優(yōu)于線接觸型及點(diǎn)接 艦型鋼絲繩；
(2:值得特別關(guān)注的是注塑村料的作用，注塑材料的使用 :人鋼繩的外觀上看.似乎是一層保護(hù)性介質(zhì)，以此可以減少鋼 絲繩與ftl怍用的輪骰或繩輪間的磨損；但細(xì)究其結(jié)構(gòu)，其作用 應(yīng)叭以f做出分析：（a)注塑材料填充在股與股之間.并在鋼繩 外部形成徐層.這樣保證了鋼繩在外負(fù)荷的作用下，減少股與 收及鋼絲間柑互蝙動(dòng)及所產(chǎn)生的作用力；同時(shí)增大鉺繩與繩輪 或輪骰的承壓而積，使得等徑锏繩的作用效率增加；（b：)注塑鋼 繩在填圯的同町.注塑村料把鋼繩的股與股間相互隔離，同時(shí) 密閘足夠的制作潤(rùn)滑油在股內(nèi)，避免因無潤(rùn)滑介質(zhì)使鋼絲間的 4 _摩療造成的鋼絲早期失效“c〉另外平滑的髙分子材料外 表麗、確究也一定程度地降低丁鋼繩對(duì)鋼繩作用面的磨損.提 髙輪骰及繩輪的使用壽命。
2注塑繩的選用及國產(chǎn)化應(yīng)注重的問題
29®挖掘機(jī)用鋼繩,主要消耗用有三種:提升鋼繩、推壓鋼繩 及回動(dòng)鋼繩選用并開發(fā)相應(yīng)的品種,首先要淸楚使用的環(huán)境、工 作負(fù)荷及設(shè)備作業(yè)狀況,并以此為依據(jù),消化吸收國外同類產(chǎn)品的
優(yōu)點(diǎn),依靠現(xiàn)有的工藝備件才能實(shí)現(xiàn)真正的國產(chǎn)化替代r
n)挖掘機(jī)用提升鋼繩、推壓和回動(dòng)鋼繩應(yīng)根據(jù)工作負(fù)荷 的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選用其峰值載荷分別為：提升鋼繩=1068.2kN;推 壓鋼繩為1251.9kN;回動(dòng)鋼繩為：1251.9kN„
(2)因該鋼繩兩端帶有夾具，為定尺鋼絲繩,兩根提升繩為 一組，一根推壓繩和一根0動(dòng)繩為一組，因各組繩中各自工作 負(fù)荷不同,壽命不同.所以捻股鋼絲應(yīng)經(jīng)過預(yù)應(yīng)力處理，以避免 使用一段時(shí)間后或新?lián)Q鋼繩時(shí)，鋼繩長(zhǎng)短下一致，給使用造成 的下便。
(3)鋼絲繩制作過程中，仍盡可能實(shí)現(xiàn)面接觸結(jié)構(gòu)形式r 如果T*具備相應(yīng)的工藝條件，也應(yīng)采用線接舳的結(jié)構(gòu)形式。
(4)進(jìn)口鋼絲繩注塑工藝過程應(yīng)是由內(nèi)向外進(jìn)行的，這樣 首先要保證股與股間進(jìn)行填充.同時(shí)密封大部分制造潤(rùn)滑油； 而下是僅為表面形成涂層，而不加潤(rùn)滑介質(zhì)-
(5)表面塑層單純是為保護(hù)接觸面而形成的涂層.它的作 用應(yīng)是保證填充間隙和密封潤(rùn)滑油，在延長(zhǎng)鋼繩壽命前提下， 客觀上起到保護(hù)與繩接觸的表面作用，所以在內(nèi)部無潤(rùn)滑油 條件下用涂塑的辦法并不能完全實(shí)現(xiàn)注塑的作用，
驅(qū)動(dòng)各加工坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置就稱為進(jìn)給伺腋系統(tǒng)。 它包括機(jī)械傳動(dòng)部件和產(chǎn)生主動(dòng)力，控制其運(yùn)動(dòng)的各種驅(qū)動(dòng)裝 置，機(jī)械傳動(dòng)部件通常有：進(jìn)給齒輪箱、滾珠絲杠蠟?zāi)父?、工?臺(tái)或刀架等-機(jī)械傳動(dòng)部件在伺服機(jī)構(gòu)中的重要性常常被機(jī) 床的用P忽視，特別是在機(jī)床出現(xiàn)故障進(jìn)行維修時(shí)，首先是找 電氣人員，過多地依賴電氣人員，而不是首先檢查機(jī)械,檢查傳 動(dòng)鏈中各機(jī)慽環(huán)節(jié)的故障因崠，只有在機(jī)械傳動(dòng)部件良好的 條件下才能迅速找出電氣系統(tǒng)中的故障因素.也只有在這種條 件下.才能調(diào)試出優(yōu)良性能的伺服系統(tǒng),提高機(jī)床的加工精度-機(jī)械傳動(dòng)部件影響伺服機(jī)構(gòu)性能的因素有以下幾方面：
(1}剛性：部件的剛性好就是說它的彈性變形小-這樣 的部件組成的傳動(dòng)璉受負(fù)載的擾動(dòng)時(shí)不易引起振動(dòng)，傳動(dòng)靈 敏、接收到運(yùn)動(dòng)指令后可立即跟隨,動(dòng)作傳遞性好、.因之可以獲 得較高的運(yùn)動(dòng)精度。容易引起剛性問題的部件主要有：連軸 節(jié).滾珠絲杠。這些部件的剛性，在機(jī)床使用過程中一般變化 不太.只是在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮有適當(dāng)?shù)淖冃瘟俊?/div>
(2)間陳：它包括各機(jī)件間的連接間隙,伺服機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí) 表現(xiàn)為反向間隙,是構(gòu)成運(yùn)動(dòng)損失量（又稱失動(dòng)量）的一部分： 在卄始接受到運(yùn)動(dòng)指令時(shí)，坐標(biāo)軸不動(dòng)。因此，在半閉環(huán)系統(tǒng) 中會(huì)造成位置誤差1在全閉環(huán)系統(tǒng)中，這等于加入一個(gè)延時(shí)環(huán) 節(jié).因此會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性。當(dāng)然.在CNC系統(tǒng)中，對(duì)間 S都做了補(bǔ)償，這只能是減輕了間隙對(duì)伺服機(jī)構(gòu)的影響程度， 絕不會(huì)免除其造成的惡果n這是因?yàn)椋海?)不可能做到完全補(bǔ) 償.補(bǔ)償是靜態(tài)的，而運(yùn)動(dòng)會(huì)造成動(dòng)態(tài)間隙；（2)補(bǔ)償是只有一 1、.而正反向間隙不會(huì)是一致的。在工作中，間隙是要變化的。 機(jī)床經(jīng)過一段時(shí)冋工作后.應(yīng)檢査其間睜,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)變化，應(yīng)修 改OIL系統(tǒng)中樸償量的設(shè)定值。
(3)摩擦；摩擦是最影響伺服性能的因素.導(dǎo)軌與工作 合而的摩擦性能一直是開發(fā)數(shù)控機(jī)床的研究課題曄摘過大
u)塑繩因內(nèi)部包油，外部光滑，免去加油潤(rùn)滑的過程，但 要保iE鋼繩表面和與之接觸面的清潔，以免損傷表面涂層„
(2)纏繞鋼絲繩時(shí),要比普通鋼絲繩更加避免打折，以防止 除砧鋼絲本身外注塑內(nèi)外結(jié)構(gòu)的損壞-
(3)定期檢査鋼絲繩及與其相接觸備件的外表而淸況.就 保詘鋼絲繩圓阇范圍內(nèi)與相作用表而圍包角為135°~ 150°(如 閱否則的活會(huì)影響鋼繩作業(yè)效率和使用壽命-
過小都會(huì)造成系統(tǒng)的振蕩。摩擦系數(shù)不當(dāng)會(huì)造成低速的爬行。 摩擦是比較難以掌握的，因?yàn)?(1)有動(dòng)、睜摩擦的變化= 系統(tǒng)起動(dòng)篇間為睜摩搛，運(yùn)動(dòng)后則變化為動(dòng)摩*■：兩種狀態(tài) 下摩擦系數(shù)又相差太遠(yuǎn)。（2>影響摩擦力的因素太多，在加 工過程中時(shí)時(shí)都在變化。這些因素是：工作重量、吃刀量、 切削力、洞滑……潤(rùn)滑又受溫度影響較大，因而由于溫度變 化，使?jié)櫥瑮l件改變，從而使摩擦力改變，進(jìn)而影咆伺服性 能的現(xiàn)象在閉環(huán)系統(tǒng)中不乏實(shí)例?？傊?，摩擦是機(jī)床工作中 應(yīng)該時(shí)時(shí)注意的問題。
【4}憤邏：«量或者慣性也是一個(gè)嚴(yán)重影響伺服性能的 因素.直接影響的是伺服系統(tǒng)的機(jī)械時(shí)間常數(shù),機(jī)械時(shí)間常數(shù) 大會(huì)使過渡過程緩ft,調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整不當(dāng)時(shí)會(huì)使系統(tǒng)振蕩。慣 量大鈦使機(jī)械時(shí)間常數(shù)加大。在機(jī)床使用過程中,進(jìn)給傳動(dòng)中 的*量一般變化不大。這里值得注意的問題是:在選擇伺服機(jī) 構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)使電機(jī)的允許*量與機(jī)械部件的折算后慣 量相匹配。如果超過電機(jī)的允許慣量值，輕者會(huì)使過渡過程變 *,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的振蕩》這是因?yàn)閼T量大意味著跟®指 令變化性的遲緩，反應(yīng)不靈敏。慣量大的系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)時(shí)，很 難得到咆應(yīng)快、精度髙的高級(jí)伺服性能。
【5}負(fù)載的均勻性：數(shù)控機(jī)床應(yīng)該說是精度較高的機(jī) 床。由于工件重量的變化，切削過程中切削力的變化，傳動(dòng) 鏈中機(jī)械咬合松緊度的變化……都是對(duì)伺腋系統(tǒng)的負(fù)載變化 擾動(dòng)量3若是伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整不太好，頻帶不太寬，或是 運(yùn)行于臨界狀態(tài)，這些擾動(dòng)都是造成振蕩的原因3如某機(jī)床 在立拄上的刀架，由于平衡不太好，下降時(shí)松.上升時(shí)緊， 造成上升時(shí)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，引起位置檢«(元件不能正常檢測(cè)， 向CNC系統(tǒng)發(fā)出拫警信息。負(fù)載不平衡、不均勻的現(xiàn)象在閉 環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)引起注意。據(jù)有的資料介紹，負(fù)載的不均勻性應(yīng) 小于20% c
【6}溫度變形：在高精度數(shù)控機(jī)床中，傳動(dòng)鏈的溫度變 形會(huì)影咱到何服梢度。
4結(jié)束語
從工業(yè)性試驗(yàn)的結(jié)果來看，注塑錒絲埋國產(chǎn)化工作取得_ 定階段性成功，替代從國外進(jìn)口，一來可以保證備件供應(yīng)的及 時(shí)有效.并降低備件的庫存儲(chǔ)備;再者國產(chǎn)化備件的成本大B 度的降低,僅為同等壽命進(jìn)a產(chǎn)品的1/3-1/2,這樣節(jié)約外匯 的同時(shí),也大大降低備件費(fèi)用。
