食品机械中自修复材料齿轮应用及噪声影响

动力以及运动传递的主要形式是齿轮传动,金属齿轮传动一般是应用在传统的食品机械中的,这种传动方式比较重,噪声也比较大。当前复合材料不断发展,食品。纺织机械中也开始使用新型的复合材料齿轮,提高复合材料齿轮的性能是近些年来关注和研究的重点问题。论文网p>

一。自修复技术分析研究

1。自修复复合材料

当前科学技术快速发展,作为一种新材料,复合材料迅速发展。复合材料的比强度。比模量。可设计性。抗疲劳性等都比较好[1],传动的噪声也比较低,并且可以开模加工,有着很高的生产效率。虽然具有很多优点,但是复合材料中也存在着一定的初始不足和裂纹,使得材料的整体性能受到影响,构件失效比较早,导致材料遭到破坏。所以还需要对复合材料进行分析与研究。

自修复其实就是如果材料出现问题,即使没有外界的作用,材料本身就有一定的自我修复能力。自修复以能量和物质补给作为核心内容。当前聚合物材料有着十分广泛的应用范围,带有自修复能力的聚合物材料也逐渐受到关注,这种材料是模仿生物组织受伤再生。恢复的原理,通过材料的粘接。复合等,修复被破坏的材料,使材料的性能得以恢复,提高材料的机械强度,使材料的使用时间得以延长。

2。微胶囊自修复技术

微胶囊自修复技术的修复过程是通过带有愈合剂的微胶囊和聚合物复合材料中具有催化活性的化学物质发生反应,如果聚合物材料受到伤害,可以通过胶囊的自感知。裂纹尖端的应力进行集中性的激励,使得为胶囊出现破裂的现象,将修补剂利用毛细管进入到受损的位置上,如果修补剂与之前埋置在基体中的催化剂发生反应,将裂纹表面进行粘接,使受损的区域得以修复。也能够避免裂纹逐渐扩大,使复合材料的使用寿命得以延长,也能够减少维护的成本。

3。齿轮中自修复材料的应用

食品机械设备中,齿轮是十分重要的零部件,机械设备出现故障的重要原因之一就是齿轮失效。近些年来,使用玻璃纤维。碳纤维等复合材料制作的齿轮已经应用到工业化领域,比如食品。化工。纺织以及印刷等。

4。自修复材料的噪声问题

如果受到干扰,不管何种机械设备的机构都会出现振动或者噪声的现象,噪声发射情况已经成为各种机械设备质量评价的重要标准。当复合材料出现时,人们对于传统材料以及结构中的性质开始有了新的认识与了解,重量以及空间不只是考虑的问题,还需要注重复合材料的声学性质。

当前,微胶囊技术已经被广泛的应用到印刷。化妆品等领域中,本次研究借鉴这一新技术,在复合材料齿轮中建设新的自修复的系统,结合微胶囊的自修复原理,在聚合物基复合材料齿轮中加入自修复微胶囊[2],防止复合材料出现烧伤。裂纹等问题,使食品机械设备能够长时间使用,并且降噪减震。

二。自修复材料齿轮摩擦噪声实验研究

本次研究的实验对象是新型的齿轮复合材料,对材料在两种不同温度下摩擦产生的振动以及噪声情况进行对比,明确自修复微胶囊对于复合材料齿轮噪声的影响情况。

1。实验的设备

本次实验的设备主要有定速摩擦试验机。测试传声器。智能信号采集处理分析仪。声校准器。预装DASP的计算机以及三脚架[3]。

2。实验的方法

将两种不同试样的复合材料齿轮放置在定速的摩擦试验机中,通过传声器对4钟不同温度下的噪声信号进行提取,温度分别为35℃。40℃。45℃。50℃。然后利用带有声学软件的计算机对噪声信号进行分析,获得自修复微胶囊对于符合材料齿轮振动噪声影响的一般规律。

3。实验过程

首先将设备连接起来,保证测试传声器的精准性,将定速摩擦试验机启动,开始摩擦实验。然后将35℃。40℃。45℃。50℃下两种不同试验样品的噪声信号进行收集。

4。对数据进行分析

通过对两种试样品摩擦噪声,可以发现在50Hz时,两种试样品的变化都比较强烈,当500Hz后声压级的变化基本是不大。在温度。频率相同的情况下,没有添加微胶囊的声压级要比添加微胶囊的声压级大,也就是说,加入自修复微胶囊,齿轮的摩擦噪声会降低。

宽频率范围内的噪声所噪声的听觉危害以及烦恼将于A计权测量声级有一定的关系,因此通常使用A计权对噪声进行测量[4]。通过对本次实验的测量可以发现,温度升高,声压级也会略有提高,但是温度对于两种试样品噪声声压级的影响幅度不大。各种温度情况下,加入微胶囊的材料振动噪声都要比没有加入微胶囊的噪声小。

结束语:

通过实验研究表明,自修复微胶囊能够使复合材料的齿轮噪声降低,为了使实验得以完善,还需要进一步分析与研究,使微胶囊自修复技术在食品机械齿轮中得到更好地应用。

食品机械中自修复材料齿轮应用及噪声影响