糊底机机架模态分析及传感器优化布置方法研究

发布时间：2020-04-20 20:07

【摘要】：纸纱复合袋糊底机是实现纸纱复合包装袋自动化糊底的机械设备。糊底机机架是纸纱复合袋糊底机的主要承载基体,对于糊底机的正常运行具有举足轻重的作用。为了研究机架的特性,需使用传感器采集试验信号并为后续分析做准备,以获取机架的参数,这就需要对机架进行模态分析。为了测得有效、精确度高的数据,必须对机架的模态分析及传感器优化布置方法进行深入研究。本文主要对模态分析和传感器优化布置方法进行了深入研究。对机架进行了模态分析和静力分析,提供了相应的传感器优化布置方案,用以验证机架的性能和为机架的进一步优化提供理论支持。本文的主要研究内容如下:(1)介绍了现有传感器优化布置和模态分析的意义与方法,建立了机架的模型,并对其进行了模态分析和静力分析。(2)对使用序列法,进行传感器优化布置时,初始测点如何进行选取的问题进行了研究。介绍了几种常用的初始测点选取方法,分别使用了两种不同的三维空间结构为研究对象,应用三种不同类型的传感器优化布置准则,对使用这些方法得出的方案进行了对比。得出使用奇异值分解法的布置方案,在这些对比方案的评价中最优。(3)针对传感器优化布置的传统布置方法进行了研究,从初始测点的方法选定着手,引入候选测点筛选策略和松弛策略,提出了基于EI及MAC的松弛传感器优化布置方法,并将其应用于机架,得出了相应的传感器布置方案。(4)对布谷鸟算法的国内外研究现状进行了综述,针对布谷鸟算法的寻优步长不确定性较强、较易陷入局部最优解的缺陷,提出了混合引力搜索与高斯扰动的精英布谷鸟算法(GGECS)。该算法提出了自适应控制策略,将布谷鸟算法中的步长因子和发现概率进行动态地调整,并使用帕累托法则进行精英分类,分别对属于不同类别的鸟巢进行引力搜索和高斯扰动,从而提高算法的种群多样性,避免算法落入局部最优解,提高了算法的寻优精度和收敛速度。(5)针对基于智能算法的传感器优化布置方法进行了研究,使用了基于混合引力搜索与高斯扰动的精英布谷鸟算法进行传感器优化布置,并将其应用于机架,得出了相应的传感器布置方案。
【图文】：

1-压痕切口机构，2-竖直输送机构；3-吸开机构；4-涂胶机构；5-贴阀机构；6-折边机构；7-压实成型机构；8-水平输送机构；9-水平转竖直传送机构；10-工作面板；11-展平机构图 1.1 纸纱复合袋糊底机的整机装配图4 论文主要研究内容全文主要研究内容分为以下五个章节：第一章首先对课题研究背景与意义进行了介绍，然后，综述了传感器优化布置方模态分析的研究现状，最后对本文研究对象，糊底机进行了简要介绍。第二章根据糊底机机架的实际情况，对其进行了三维建模，之后分别对其进行了模态分析和静力分析，来验证机架设计的合理性与可靠性。第三章对初始测点如何选取进行了讨论。本章首先从传感器初始测点的选取开始。然后分别使用桁架桥和桁架塔模型，对使用四种不同的初选测点方法得到的布置进行了对比，使用传感器优化布置准则进行了方案评价。由结果得使用奇异值分解行传感器优化布置初始测点选取在四种方法中最优。第四章详细介绍了基于 EI 及 MAC 的松弛传感器优化布置。从改进传感器优化布

底机机架复合袋糊底机主要是由压痕切口机构、输送机构、吸开机构、展平机构、阀机构、折边机构和压实成型机构来构成的。结构运行的安全性和可靠性是当今机械产品的主要追求目标。糊底机机架干关键机构的主要承载体，不仅要负责组装、固定这些关键机构，使各机转，还要承担这些关键机构对机架自身施加的静载荷。没有良好、稳定的切机构的运行将没有实际依靠[49,50]。机架对于糊底机进行正常工序流程具作用，是糊底机能够正常运行的关键保障，，所以本文以糊底机机架为研究行了深入研究。型建立机机架是由管壁厚度为 2mm，截面边长为 40mm×40mm 的口字型方管焊架的总长：5800mm，宽：1140mm，高：1000mm。图 2.1 为参照设计图，利用 SolidWorks2014 软件，建立的糊底机机架模型。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH69;TP212

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本文编号：2634913