專利名稱：木工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量方法及測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木工帶鋸條動(dòng)剛度的測量方法及測量裝置，具體地說，是木工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量方法及測量裝置。
背景技術(shù)：
木工帶鋸機(jī)作為木材加工過程的第一道工序，是木材加工行業(yè)中應(yīng)用最廣的設(shè)備。因此，研究帶鋸機(jī)剛性等力學(xué)性能的好壞，對(duì)于能否提高加工效率以及充分利用材料較為關(guān)鍵。木工帶鋸條的受力極其復(fù)雜，鋸解作業(yè)時(shí)會(huì)發(fā)生共振和晃動(dòng)(抖振)，這將影響鋸解質(zhì)量，故對(duì)帶鋸條的振動(dòng)特性研究尤為重要。動(dòng)剛度是描述機(jī)械結(jié)構(gòu)減振性能的關(guān)鍵指標(biāo)，反映其在特定的動(dòng)態(tài)激擾下抵抗變形的能力。由動(dòng)剛度的定義可知，動(dòng)剛度的單位應(yīng)為N/m，其計(jì)算公式在經(jīng)過三角復(fù)指數(shù)形式簡化計(jì)算后為:E=A/(2Jif)2。式中，E表示動(dòng)剛度(N/m) ;A表示動(dòng)剛度幅值(N/m/s2) ；f表示頻率(Hz)。為了測量動(dòng)剛度，一般需要在被測試件上固定一個(gè)傳感器，通過該傳感器測得的響應(yīng)信號(hào)(如加速度)來反應(yīng)被測試件的響應(yīng)信號(hào)，再對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理計(jì)算出被測試件的動(dòng)剛度。但是，由于傳感器附著在被測試件上，被測試件的響應(yīng)信號(hào)因?yàn)閭鞲衅鞲郊淤|(zhì)量的影響，使其測量值不太精確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單、測試數(shù)據(jù)精確和可靠的木工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量方法。

本發(fā)明的木工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量方法，是以裝有力傳感器的力錘敲擊木工帶鋸條，使得木工帶鋸條橫向振動(dòng)；以聲級(jí)計(jì)接收木工帶鋸條振動(dòng)產(chǎn)生的聲波并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)G，再對(duì)電信號(hào)G和力傳感器檢測的反應(yīng)力錘敲擊力T大小的信號(hào)進(jìn)行處理后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和頻譜分析，得到動(dòng)剛度幅值A(chǔ)=T/G的頻域圖；從該頻域圖中得出某階頻率f及與
該階頻率f相對(duì)應(yīng)的動(dòng)剛度幅值A(chǔ) ；以
權(quán)利要求
1.工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量方法，其特征是:以裝有力傳感器的力錘敲擊木工帶鋸條，使得木工帶鋸條橫向振動(dòng)；以聲級(jí)計(jì)接收木工帶鋸條振動(dòng)產(chǎn)生的聲波并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)G，再對(duì)電信號(hào)G和力傳感器檢測的反應(yīng)力錘敲擊力T大小的信號(hào)進(jìn)行處理后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和頻譜分析，得到動(dòng)剛度幅值A(chǔ)=T/G的頻域圖；從該頻域圖中得出某階頻率f及與該階頻率f相對(duì)應(yīng)的動(dòng)剛度幅值A(chǔ) ；以
2.按權(quán)利要求1所述的聲學(xué)測量方法，其特征是:聲級(jí)計(jì)的探頭與帶鋸條的距離為Icm0
3.按權(quán)利要求1所述的聲學(xué)測量方法，其特征是:采用南京安正軟件工程有限責(zé)任公司的SsCras信號(hào)與系統(tǒng)分析軟件對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)采集和頻譜分析。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的聲學(xué)測量方法，其特征是:聲級(jí)計(jì)測量范圍35-90dB，頻率范圍31.5HZ-8000HZ，準(zhǔn)確度為±1.5dB，分辨率為0.1dB0
5.按權(quán)利要求1、2或3所述的聲學(xué)測量方法，其特征是:所述某階固有頻率f是指一階、二階、三階、四階或五階固有頻率。
6.工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量裝置，其特征是:它包括:敲擊木工帶鋸條的裝有力傳感器的力錘，設(shè)置在木工帶鋸條一側(cè)的接收木工帶鋸條振動(dòng)產(chǎn)生的聲波并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的聲級(jí)計(jì)；力傳感器和聲級(jí)計(jì)的 輸出均接信號(hào)調(diào)理儀，信號(hào)調(diào)理儀的輸出接信號(hào)采集及分析儀。
7.按權(quán)利要求6所述的動(dòng)剛度測試裝置，其特征是:信號(hào)調(diào)理儀包括對(duì)聲級(jí)計(jì)輸出的電信號(hào)和力傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波器、對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行放大的放大器。
8.按權(quán)利要求7所述的動(dòng)剛度測試裝置，其特征是:信號(hào)采集及分析儀包括信號(hào)采集儀和信號(hào)處理分析儀；信號(hào)采集儀有計(jì)算機(jī)接口、DSP芯片、A/D轉(zhuǎn)換器；信號(hào)處理分析儀包括CPU處理機(jī)；放大器、計(jì)算機(jī)接口、DSP芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、CPU處理機(jī)依次相連。
9.按權(quán)利要求6所述的動(dòng)剛度測試裝置，其特征是:聲級(jí)計(jì)測量范圍35-90dB，頻率范圍31.5HZ-8000HZ，準(zhǔn)確度為±1.5dB，分辨率為0.1dB0
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法簡單、測試數(shù)據(jù)精確和可靠的木工帶鋸條動(dòng)剛度的聲學(xué)測量方法和測量裝置，它是以裝有力傳感器的力錘敲擊木工帶鋸條,使得木工帶鋸條橫向振動(dòng)；以聲級(jí)計(jì)接收木工帶鋸條振動(dòng)產(chǎn)生的聲波并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)G,再對(duì)電信號(hào)G和力傳感器檢測的反應(yīng)力錘敲擊力T大小的信號(hào)進(jìn)行處理后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和頻譜分析,得到動(dòng)剛度幅值A(chǔ)=T/G的頻域圖；從該頻域圖中得出某階頻率f及與該階頻率f相對(duì)應(yīng)的動(dòng)剛度幅值A(chǔ)；以計(jì)算出該階頻率f下的動(dòng)剛度有效值。
文檔編號(hào)G01N29/12GK103091402SQ20131005818
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者王智恒, 楊小軍, 饒鑫, 莊志健, 楊靜, 王正, 畢德華, 林徐達(dá) 申請(qǐng)人:王智恒