微细瓦楞纸板生产线关键机构的运动学和动力学仿真

瓦楞纸板问世至今,已经有百余年的历史了,随着社会需求的不断增长使得瓦楞纸板应用范围越来越广,在包装领域的地位更是愈加的重要。科技的发展和进步,使得瓦楞纸板的生产从单纯的手工生产实现了全自动一体化的流水线式生产。随着纸板应用领域的拓展以及市场对节能减排和环保问题重视,人们对纸板的质量要求越来越高。要生产出符合用户多样性和高质量要求必须提高瓦楞纸板生产线的性能,这对制造生产设备的企业来说无疑是个挑战。要使全自动化的生产线性能更优越更稳定首先就必须提高生产线上各重要环节关键设备及部件的质量。基于这样的原因,本文在2009年粤港关键领域重点突破招标项目的背景下,对瓦楞纸板生产线上关键设备核心机构的进行仿真分析研究。 瓦楞原纸的供应是生产线的起点,文章通过对原纸卷筒建立数学模型,分析其转动规律以及原纸供应时原纸的内部张力变化。另外推导出原纸在瓦楞成型时的最大张力,从而对预防和避免原纸成型时的撕裂拉断提供有力的判断依据。 单面瓦楞机是生产线上最核心的设备,文章通过对瓦楞机上关键零件瓦楞辊建模并借助有限元软件进行有限元分析,其结果为瓦楞辊中凸度的取值提供依据,这将比过去以经验取值的精度大大提高。对瓦楞辊进行有限元模态分析,得到瓦楞辊的各阶固有频率,为减少工作时瓦楞辊机构的振动提高机械稳定性提供有力依据。瓦楞辊机构中心距的变动会引起啮合时的噪声,加速辊齿的磨损,对瓦楞纸板的成型带来不利的影响。通过对瓦楞辊机构中心距变动的研究,得到系统各结构和运动参数对振动的影响,从而为瓦楞辊的设计改进和生产质量的提高提供有力理论基础。 文章的最后对生产线上的横切设备进行研究分析,研究了螺旋辊刀横切机的结构和工作原理,得到的结果将有利于提高切纸的效率和增大应用范围,对横切设备性能提高具有重要的意义。