纸堆翻转机液压系统设计
发布时间：2021-03-09 03:41
目的为了能够精确、高效地设计纸堆翻转液压系统,建立液压系统关键参数求解模型。方法通过理论分析与实践研究相结合的方法建立数学模型,即以纸张和纸堆的基本参数作为输入参数,以液压系统的油缸直径作为输出参数,建立翻转机液压系统设计关键参数的数学模型,并在此模型的基础上完善液压系统的其他参数,进而确定液压系统的整体结构,最后完成样机的制作。结果实践结果表明,1.8 t的纸堆采用15 MPa的油压,直径为55 mm的油缸可以将纸堆夹紧,采用直径为80 mm的油缸可以将纸堆推起。结论通过样机的制造验证,表明所建立的液压系统的数学模型可以准确地求解液压系统的关键参数。
【文章来源】：包装工程. 2017,38(09)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
博世纸堆翻转机Fig.1BOSCHpileturner
将纸堆推至垂直，可以称之为翻纸，为纸页的翻转作准备；另一个是将纸堆绕其中心旋转，实现纸页的翻转，见图2。当需要翻纸时，用上下两夹板将纸夹紧，然后将纸堆连同夹板向前旋转90°，将纸堆放至垂直位置；接着将纸堆绕其现在中心旋转180°，最后将纸堆还原至水平方式，即可完成纸张的翻转。国内对于纸堆翻转机的理论研究不多，相关的专利也较为稀少。文中旨在对纸堆翻转机的液压系统的设计理论进行系统的总结，从纸堆翻转的实践出发，运用数学分析方法，确定液压系统的各个参数，为新型纸堆翻转机的开发奠定基矗图2纸堆翻转机的翻转原理Fig.2Theoverturnprincipleofthepileturner2纸堆翻转机液压系统要求纸堆翻转机的主要动作包括：翻转、旋转、夹纸、振动、吹风5个基本动作。除了振动可以采用振动电机，吹风采用空压系统来完成外。其余的翻转、旋转和夹纸可以采用液压系统来完成。可以采用一个液压站，分3路供油。一路实现纸堆的翻转，需要给予足够的力量，使纸堆能够顺利翻转90°；一路要实现纸张的夹紧，保证纸张在翻转和旋转的过程中不发生散落和零乱；一路要能够驱动液压马达工作，实现纸堆的旋转（当然，也可以采用人工来实现旋转，可以减少制造费用）。3个油路中，最为重要的是翻转驱动力和夹持力的确定。2.1纸堆重量计算要明确翻转驱动力和夹持力，首先必须明确纸堆的质量。国际通用的A,B,C3类标准纸张的幅面841mm×1189mm,1000mm×1414mm,917mm×1279mm，对应的面积分别为SA=1m2,SB=1.42m2和SC=1.18m2。通过实验测试，可以得到双面铜版纸的厚度与定量之间的关系，见表1。表1纸张质量统计Tab.1Thestatisticsofvariouskindsofcoatedpaper定量/(g·m2)厚度/mm1m高纸堆张数B0幅面?
?辈涣懵遥?虮匦氡３肿愎坏募谐至Γ?怪揭?之间不产生滑动（图2b）。每张纸受到2个摩擦力f和自身的重力G'。要使得纸张不滑落，必须2f≥G'，而f=Nμ，N为纸张的夹持力，所以夹持力2GN≥。如果考虑纸堆所有纸张的重量，则2个夹板之间的夹持力应该满足：2GF≥（2）纸张的摩擦因数根据纸张的表面情况而定，一般非涂料纸的摩擦因数在0.5～0.7之间，涂料纸的摩擦因数在0.3～0.6之间[14]。2.3翻转驱动力的确定主油缸要将夹紧的纸堆推起，必须克服纸堆的重力以及机器部件之间的摩擦阻力，见图3。图3纸堆翻转力学Fig.3Themechanicsofpileoverturn纸堆翻转时，有一个回转中心，纸堆有一个重心，假设重心与回转中心的距离为L1，则其对回转中心的力矩M1=mgL1，推力T所产生的力矩大小与其有效力臂L2有关，即M2=TL2。要能够将纸堆推动，必须满足M2≥M1，也就是：12LTGL≥（3）且随着纸堆的上升，力矩也发生变化。在转过一定角度θ时，其力矩变为M'1=mgL1cosθ，也就是说力矩越来越校而推力T所产生的力矩也会随之发生变化。在机架设计时，有效力臂和实际力臂存在一个α的角度，则转过θ角度后，推力的有效力臂变为L2cosθ。也就是说推力的有效力矩和重力G的有效力矩同步下降。如果α=0，也就是说在起步阶段，推力的有效力臂和实际力臂重合，这样可以确保推力和重力的力矩同步减校也就是说在这种情况下，只要推力能够保证在起步时推动纸堆，即满足式(3)，则后续过程中保持此推力即可将纸堆翻转。假设L1=1.0m,L2=0.3m,G=18.5kN，通过式(3)可以得到推力T最小应为61050N。3液压系统参数数学模型通过上述分析，确定了纸堆翻转机的推力F和T
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型翻转机构型设计[J]. 王雷. 制造业自动化. 2016(01)
[2]大型立式容器翻转机旋转支架的有限元分析[J]. 王伟,陈再玉,赵晓磊,刘维. 重型机械. 2016(01)
[3]灰底白板纸与白卡纸的弹性常数对比[J]. 储信庆,计宏伟. 包装工程. 2015(23)
[4]核电大型件90°/180°翻转机最佳翻转工艺研究[J]. 陈鹏,孙登月,李海龙,许石民,周玉林. 北京工业大学学报. 2015(09)
[5]核电大型件90°/180°翻转机动力学分析研究[J]. 李海龙,孙登月,许石民,周玉林. 机械设计与制造. 2014(12)
[6]150t矿渣车翻转机液压系统[J]. 李现友,尹宁. 机床与液压. 2014(20)
[7]22t/h铝锭翻转机液压系统设计[J]. 谢冬冬,李鄂民,张明,高长虹. 液压与气动. 2011(11)
[8]大型自动翻转机液压系统设计[J]. 赵丽梅. 液压与气动. 2011(02)
本文编号：3072184
【文章来源】：包装工程. 2017,38(09)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
博世纸堆翻转机Fig.1BOSCHpileturner
将纸堆推至垂直，可以称之为翻纸，为纸页的翻转作准备；另一个是将纸堆绕其中心旋转，实现纸页的翻转，见图2。当需要翻纸时，用上下两夹板将纸夹紧，然后将纸堆连同夹板向前旋转90°，将纸堆放至垂直位置；接着将纸堆绕其现在中心旋转180°，最后将纸堆还原至水平方式，即可完成纸张的翻转。国内对于纸堆翻转机的理论研究不多，相关的专利也较为稀少。文中旨在对纸堆翻转机的液压系统的设计理论进行系统的总结，从纸堆翻转的实践出发，运用数学分析方法，确定液压系统的各个参数，为新型纸堆翻转机的开发奠定基矗图2纸堆翻转机的翻转原理Fig.2Theoverturnprincipleofthepileturner2纸堆翻转机液压系统要求纸堆翻转机的主要动作包括：翻转、旋转、夹纸、振动、吹风5个基本动作。除了振动可以采用振动电机，吹风采用空压系统来完成外。其余的翻转、旋转和夹纸可以采用液压系统来完成。可以采用一个液压站，分3路供油。一路实现纸堆的翻转，需要给予足够的力量，使纸堆能够顺利翻转90°；一路要实现纸张的夹紧，保证纸张在翻转和旋转的过程中不发生散落和零乱；一路要能够驱动液压马达工作，实现纸堆的旋转（当然，也可以采用人工来实现旋转，可以减少制造费用）。3个油路中，最为重要的是翻转驱动力和夹持力的确定。2.1纸堆重量计算要明确翻转驱动力和夹持力，首先必须明确纸堆的质量。国际通用的A,B,C3类标准纸张的幅面841mm×1189mm,1000mm×1414mm,917mm×1279mm，对应的面积分别为SA=1m2,SB=1.42m2和SC=1.18m2。通过实验测试，可以得到双面铜版纸的厚度与定量之间的关系，见表1。表1纸张质量统计Tab.1Thestatisticsofvariouskindsofcoatedpaper定量/(g·m2)厚度/mm1m高纸堆张数B0幅面?
?辈涣懵遥?虮匦氡３肿愎坏募谐至Γ?怪揭?之间不产生滑动（图2b）。每张纸受到2个摩擦力f和自身的重力G'。要使得纸张不滑落，必须2f≥G'，而f=Nμ，N为纸张的夹持力，所以夹持力2GN≥。如果考虑纸堆所有纸张的重量，则2个夹板之间的夹持力应该满足：2GF≥（2）纸张的摩擦因数根据纸张的表面情况而定，一般非涂料纸的摩擦因数在0.5～0.7之间，涂料纸的摩擦因数在0.3～0.6之间[14]。2.3翻转驱动力的确定主油缸要将夹紧的纸堆推起，必须克服纸堆的重力以及机器部件之间的摩擦阻力，见图3。图3纸堆翻转力学Fig.3Themechanicsofpileoverturn纸堆翻转时，有一个回转中心，纸堆有一个重心，假设重心与回转中心的距离为L1，则其对回转中心的力矩M1=mgL1，推力T所产生的力矩大小与其有效力臂L2有关，即M2=TL2。要能够将纸堆推动，必须满足M2≥M1，也就是：12LTGL≥（3）且随着纸堆的上升，力矩也发生变化。在转过一定角度θ时，其力矩变为M'1=mgL1cosθ，也就是说力矩越来越校而推力T所产生的力矩也会随之发生变化。在机架设计时，有效力臂和实际力臂存在一个α的角度，则转过θ角度后，推力的有效力臂变为L2cosθ。也就是说推力的有效力矩和重力G的有效力矩同步下降。如果α=0，也就是说在起步阶段，推力的有效力臂和实际力臂重合，这样可以确保推力和重力的力矩同步减校也就是说在这种情况下，只要推力能够保证在起步时推动纸堆，即满足式(3)，则后续过程中保持此推力即可将纸堆翻转。假设L1=1.0m,L2=0.3m,G=18.5kN，通过式(3)可以得到推力T最小应为61050N。3液压系统参数数学模型通过上述分析，确定了纸堆翻转机的推力F和T
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型翻转机构型设计[J]. 王雷. 制造业自动化. 2016(01)
[2]大型立式容器翻转机旋转支架的有限元分析[J]. 王伟,陈再玉,赵晓磊,刘维. 重型机械. 2016(01)
[3]灰底白板纸与白卡纸的弹性常数对比[J]. 储信庆,计宏伟. 包装工程. 2015(23)
[4]核电大型件90°/180°翻转机最佳翻转工艺研究[J]. 陈鹏,孙登月,李海龙,许石民,周玉林. 北京工业大学学报. 2015(09)
[5]核电大型件90°/180°翻转机动力学分析研究[J]. 李海龙,孙登月,许石民,周玉林. 机械设计与制造. 2014(12)
[6]150t矿渣车翻转机液压系统[J]. 李现友,尹宁. 机床与液压. 2014(20)
[7]22t/h铝锭翻转机液压系统设计[J]. 谢冬冬,李鄂民,张明,高长虹. 液压与气动. 2011(11)
[8]大型自动翻转机液压系统设计[J]. 赵丽梅. 液压与气动. 2011(02)
本文编号：3072184
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