一种超声振动辅助粉末去除装置振子的有限元分析

仝 旭，荣佳诚，顾鸣伟，徐凯文，殷 振

(苏州科技大学 机械工程学院,江苏 苏州 215009)

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钣金车间的涂装线主要适用于对金属和非金属工件表面进行喷粉、喷漆处理，配合悬挂输送机、电轨小车、地面输送机等运送工件形成运输作业线。进行运输作业的时候，工件会通过挂钩连接在有轨小车上，挂钩的直径在1.5 cm左右，有轨小车下方的近似三角形铁板上设置有4个等间距排布的孔，孔的形状为椭圆形，短轴为2 cm，长轴为3 cm。喷粉的目的是在工件的表面喷涂粉末，但是挂钩在随工件进入喷粉室喷涂的过程中，钩子的表面会被喷涂上粉末，粘附于挂钩表面，使挂钩的直径逐渐变大，最后，当钩子的直径增大到无法放进有轨小车的挂孔和工件上直径2 cm左右的挂孔时，就需要人工用铁锤进行敲打，使挂钩两端的勾头上积累的粉末粘附物脱落，但是人工捶打不仅劳动量大，而且效率不高。

本文设计了一种超声振动辅助粉末去除装置，用于去除挂钩表面粘附的粉末。该装置主要利用连杆机构带动超声振动系统上下往复运动，超声振动系统驱动压板进行超声波振动，当压板对挂钩进行锤击和超声振动冲击时，可以快速去除粘附于挂钩两端表面的粉末，从而实现挂钩的重复利用，减少生产成本。采用有限元分析软件ANSYS对超声振动辅助粉末去除装置的振子进行结构动力学模态分析、谐响应分析和瞬态分析，可以直观、系统地揭示出该振子的输出性能，预测出振子在加载电压频率下的最佳工作效果。……