数控弯管机夹料机构改进、应用

铁路移动装备质量事关国家人民生命财产安全,“1.14”、“7.23”事故给我们深刻的教训和思考。

机车管路系统作为机车制动系统的重要组成部分,其性能直接关系着机车行车安全,机车管路下料、弯管、焊接等制造工艺环节应用的工艺装备直接影响到管路性能。

机车事业部176-025数控弯管机为机车事业部“八防”工序关键设备,在使用过程中,当弯制多弯送料长度较长的管件时,出现夹模与管件相对滑动现象,造成弯制管件空间转角精度和表面质量达不到工艺图纸技术要求。

1数控弯管机料夹存在问题
176-025数控弯管机料夹因设计原因及使用时间较长,造成在弯
制多弯送料长度较长管件时经常出现夹模与料夹相对滑动的情况,尤其以Φ10mm 管件最为严重。

此种情况严重影响弯制管件的空间转角精度(B 轴)和弯制管件的表面质量。

2数控弯管机料夹结构原理
图1数控弯管机料夹结构简图
图2料夹夹紧原理简图
数控弯管机料夹主要由定位挡块、夹模、料夹、定位挡块座、夹爪座、套筒、套筒弹簧及送料心轴等几部分组成。

装配简图如图1所示。

数控弯管机料夹机构主要由送料心轴支撑,包括料夹、夹爪座、套筒等都安装在送料心轴上。

数控弯管机料夹的夹紧、松开通过液压油缸带动Y 形环前后运动实现。

其过程如下:首先油缸运动带动Y 形环前后运动,Y 形环前后运动推动套筒直线运动,套筒直线运动转变为料夹的垂直运动,从而实现管件的夹紧、松开。

料夹机构夹紧原理如图2所示。

3分析及解决方案
根据数控弯管机料夹夹紧结构原理可知,管子的夹紧力来自于料夹与管子表面之间的摩擦力,根据摩擦力公式,管子表面受到的摩擦力f=μN。

μ为管子表面与夹模之间的静摩擦因数,因它是一量纲的量,可以近似的认为是一常量。

所以摩擦力f 的大小只与管子与料夹之间的正压力N 成正比。

从料夹机构的夹紧原理可知,正压力N 的大小取决于套筒来自于油缸的推力F,为导出N 与F 之间的关系,需对料夹及夹模组成的整体进行受力分析,受力图如图3所示。

图3料夹受力图
由受力图可得:
F1=F ·sin θN=F1·cos θ
有以上两式可得:N=F ·sin θ·cos θ=12
F ·sin(2θ)
从上式可知正压力N 的大小与油缸的推力F 及料夹的夹角θ有关且成正比关系,要增大正压力N,有以下两种途径:
通过提高油缸的推力F 实现。

F 的大小与液压系统所选用的液压泵、油缸的缸筒内径D 及液压油的粘度有关。

因此要增大推力F 就要重新选择油泵、油缸,通过提高油泵的输出压力及增大缸筒的内径实现。

液压油的粘度随温度变化较大,但粘度对推力F 的影响较小,可以忽略。

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数控弯管机夹料机构改进、应用
张景贵
(中国南车股份有限公司株洲电力机车有限公司,湖南株洲412001)
【摘要】南车株洲电力机车有限公司机车事业部176-025数控弯管机为机车事业部“八防”工序关键设备,在使用过程中,当弯制多弯送料长度较长的管件时,出现夹模与管件相对滑动现象,造成弯制管件空间转角精度和表面质量达不到工艺图纸技术要求。

在对数控弯管机料夹机构夹料原理及料夹进行受力分析后,提出料夹的改进方案,解决了管件与夹模相对滑动问题。

【关键词】数控;弯管;料夹;改进;应用
Improvement and Application of Material Clamping Mechanism of CNC Pipe Bender Machine
ZHANG Jing-gui
(CSR.Zhuzhou.Electric Locomotive co.,Ltd.袁Zhuzhou Hunan,412001)
【Abstract 】176-025CNC pipe bender machine of the locomotive Department of CSR Zhuzhou electric locomotive limited locomotive is“eight anti -”operation key equipment.In the course of using,when the pipe have many bending and more longer length,die and pipe relative sliding behavior occurs,resulting space angle precision and surface quality of pipe does not meet the technical requirements for process drawings.After analysis principle and force of the material clamp of CNC pipe Bender mechanism,proposed the improved scheme of clamp,solved the problem of pipe relative sliding with material clamp.
【Key words 】CNC;Pipebender;Metal clamps;Improved;
Application 作者简介:张景贵(1983.4.17—),男,汉族,内蒙古人,华东交通大学学士,中国南车股份有限公司株洲电力机车有限公司,助理工程师,从事机械技术。

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(上接第52页)通过增大料夹夹角θ实现。

料夹夹角θ是料夹设计时的结构参数,增大夹角θ,只需更改料夹设计结构,重新制作料夹即可。

综合比较以上两种方案,从改进所需的费用及可行性等多方面分析,第二种方案更加经济,并且实施周期短,因此选择第二种方案。

4方案实施后的效果
重新制作料夹并安装后,数控弯管机在进行多弯送料长度较长管件弯制时,管件与料夹之间未发生相对滑动,弯制管件的空间转角精度及管件的表面质量达到工艺图纸技术要求,提高了设备性能,加大了管件工艺设计的灵活性。

【
参考文献】
[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京:高等教育出版社,2002,8.
[责任编辑:杨扬]
2)在学生完成任务之后,让学生充分思考并讨论完成任务所使用的策略以及这些策略的有效性。

3)教师归纳完成该任务应使用的主要策略,包括学生可能未想到或使用的其它策略。

同时,向学生阐释这些策略的原理和重要性。

4)给学生提供例子加以练习,特别是练习学生不熟悉的策略。

5)给学生提供新的学习任务,让他们自己选择适当的策略,从而达到巩固所学策略的目的。

6)让学生评估所学策略,并思考如何使之发生迁移。

4结果与讨论
在为期一个学期的策略训练完成之后,笔者把前后测的成绩,课堂观察记录,学生访谈记录进行了认真整理,使用社会科学统计软件SPSS(12.0)对所收集到的数据进行分析,结果发现:
4.1听力策略训练有利于提高学生的听力成绩
表1前后试成绩比较
由上表可以看出,实验前两个班的成绩差距很小,对照班比实验班的平均分高出0.81分,而实验后实验班成绩反超对照班3.41分,即与对照班相比提高了4.22分。

从纵向比较来看,实验班提高了6.96分,而对照班仅提高了2.74分。

虽然两个班级的平均成绩均有提高,但实验班提高幅度明显高于控制班。

这表明听力策略训练有利于提高学生的听力成绩。

4.2听力策略是可以训练的,策略训练有利于提高学生使用策略的意识
表2实验班学生在策略培训前后使用策略频率的变化
表2说明:从总体上看,经过培训之后实验班学生使用策略的频率明显提高,达到了显著水平(z>1.96,p<0.01)。

这表明听力策略是可以训练的。

从上表还可以看出学生使用社会-情感策略的频率变化不大(从2.45分提高到2.58分),p值大于0.01,没有达到显著水平,说明社会情感策略训练效果不理想,这可能与医学生的性格特点和普通地方院校学生英语水平不高等因素有关,需要以后进一步研究。

然而,学生使用元认知策略(从3.07分提高到3.71分)和认知策略(从3.19分提高到3.67分)的频率明显提高,并达到了显著性水平(p<0.01),这说明学生的元认知策略和认知策略意识明显提高,学生在听力学习过程中的自我计划,自我监控,自我评价能力和使用具体听力技巧的能力都有很大改善。

4.3基于策略的听力教学法有助于提高学生的自主学习能力“与正规指导相比,语言习得更多地依赖于独立的语言输入加工过程”(Benson,1997)。

教育的根本目的就是培养学生的自主学习能力,即通过计划、监控、调节、评价等方法控制自己学习过程的能力,这与学习策略训练的内容相吻合。

从问卷调查、学生自述、教师观察等途径获取的信息和数据都证明了实验组学生的自主学习能力有了显著提高。

4.4基于策略的听力教学法有助于提高学生的社会情感和心理素质
策略训练前,实验组和对照组的学生在联系英语听力时都表现出焦虑心理,并对提高自己的听力水平和听力能力缺乏自信。

策略训练之后,实验组学生的社会-情感和心理素质明显提高,较前更加乐观、自信、动机性强。

他们在听英语时能够集中精力,为结果而担心的焦虑心理明显减弱。

但相比之下,对照组的学生在这些方面则变化不大。

5结论
综上所述,我们可以清楚地看到:听力策略训练有利于提高学生的听力成绩,有利于提高学生使用策略的意识,有利于提高学生的自主学习能力,也有利于提高学生的社会情感和心理素质。

虽然本研究取得了一些新发现,并具有一定实用价值和推广价值,但研究者也深知本研究还存在一些缺陷:一是,研究的样本全部来自一所高校的学生,不具有广泛的代表性;二是,结论的信度受实验时间和样本大小的限制;三是,通过调查问卷和访谈获取的数据可能与学生的真实情况存在差异;四是,受研究者本身条件的限制。

所以在今后的研究中,笔者建议扩大取样的范围和样本的大小,进一步拓宽获得数据的途径,能有更多的研究者从事这一领域的研究与实践,特别是对社会情感策略训练的有效性在不同的群体中进行更深入的研究。

基于策略训练的听力教学法的推广是大学英语教学的趋势,需要更多的研究者和广大英语教师积极参与。

如果在大学英语听力教学中不断以显性或隐性方式培养学生的策略意识和使用策略的能力,并使这一能力迁移到其它领域的学习中,学生的自主学习能力必定大幅提高,我们的英语教育将迎来一个崭新的时代。

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[责任编辑:王静]
班级测试平均分
实验班前测68.27后测75.23
对照班前测69.08后测71.82
策略实验前后平均分标准差相关性Z值P值
总体使用情况实验前 2.900.35
0.37 5.41p<0.01实验后 3.320.32
元认知策
略实验前 3.070.40
0.45 4.37p<0.01实验后 3.710.38
认知策略实验前 3.190.290.39 6.15p<0.01实验后 3.670.24
社会-情感策略实验前 2.450.18
0.64 1.78p>0.05实验后 2.580.22
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