基于支持向量机的拌胶机施胶效果预测研究

发布时间：2020-11-17 22:49

　　 刨花施胶是刨花板工业生产的重要工序,拌胶机是刨花施胶的关键设备,其结构参数直接影响刨花的运动轨迹和胶黏剂在刨花表面上的覆盖效果,进而影响刨花板的性能和生产成本。刨花与胶黏剂在拌胶机中的混合是一个复杂的非线性过程,建立有效的模型实现拌胶机施胶效果的预测,有利于刨花施胶过程的精准控制,提高施胶系统的适应性,优化拌胶机结构与工艺参数,改善刨花板性能,控制生产成本。以单轴环式拌胶机施胶过程作为研究对象,通过拌胶机施胶工艺分析,确定影响施胶效果的拌胶机主要结构参数;利用运动学与数值模拟方法,研究拌胶机主要结构参数对刨花运动轨迹曲线的影响趋势,提取用于描述施胶过程与结果的拌胶机施胶效果表征参数;研究结果表明,拌胶爪与内壁间距、拌胶爪安装角度和爪间间距是影响施胶效果的拌胶机主要结构参数;最初出料时间、刨花滞留量、胶黏剂覆盖率和胶黏剂覆盖率变化系数组成的拌胶机施胶效果表征体系能够从拌胶效率、胶黏剂覆盖效果与刨花破碎率等方面表征拌胶机施胶效果。设计、制造实验使用的环式拌胶机,搭建刨花施胶实验平台,通过正交实验研究拌胶机结构参数对施胶效果影响规律,分析拌胶机结构参数与施胶效果之间的关联程度,利用全因素实验获得建立拌胶机施胶效果预测模型的数据;实验与分析结果表明,拌胶机主要结构参数对胶黏剂覆盖率变化系数无显著影响,确定最初出料时间、刨花滞留量和胶黏剂覆盖率适合作为表征拌胶机施胶效果的参数。研究支持向量机回归原理,构建基于支持向量机的拌胶机施胶效果预测基础模型,采用网格搜索方法优化惩罚因子和核函数的参数,建立支持向量机回归预测优化模型,利用预测优化模型对拌胶机施胶效果进行预测。研究结果表明,所建立基于支持向量机的拌胶机施胶效果预测模型能够准确反映拌胶机主要结构参数与施胶效果之间的关系,模型回归性能评估指标均方误差和决定系数达到模型精度要求,可以满足生产需要。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS653.5;TP18
【部分图文】：

２．１．１拌胶机结构及其施胶过程??典型单轴环式拌胶机（简称拌胶机）结构主要由进料口、进料爪、施胶口、主轴、??上部机壳、出料爪、出料口、下部机壳、搅拌爪和底座等组成，如图２－１所示，其中进??料爪、搅拌爪以及出料爪统称为拌胶爪。其工作原理：拌胶爪做回转运动，带动刨花在??拌胶机内经过进料、施胶、拌胶和出料四个功能区，完成施胶过程；进料爪作用是使刨??花物料形成环状并向前推进，搅拌爪主要将胶黏剂和刨花原料混合，使胶黏剂均匀分布??于刨花物料表面，达到良好施胶目的，出料爪作用是使刨花物料离开拌胶机。??７?８?９?１０??１．进料口?２．进料爪３．施胶口?４．主轴５．上部机壳６．出料爪７．出料口?８．下部机壳９．搅拌爪１０．底座??图２－１单轴环式拌胶机结构示意图??拌胶机施胶工艺过程为经计量后的刨花连续不断的从进料口进入拌胶机内，在进料??爪的作用下（在搅拌装置的带动下），刨花沿圆周方向加速运动，形成一个环状刨花??流，并逐渐运动至施胶区；胶黏剂通过上机壳靠近刨花进料口处设置的多个喷胶嘴在一??定压力下（输胶泵产生的）或与压缩空气共同作用下呈雾状喷出

再加上静止机壁的阻力，使拌胶机内部的刨花并不花与搅拌叶片、筒壁以及刨花之间存在着速度差，使得刨花之间动摩擦即涂抹效应，进而刨花与胶黏剂充分接触混合，使刨花表分布；经过施胶与拌胶区至出料区，刨花不断从出料口流出。如刨花运动轨迹示意图。??

图２－２单轴环式拌胶机内刨花运动轨迹示意图??２．１．２确定拌胶机主要结构参数??根据拌胶机施胶工艺过程和要求分析，在不影响生产节拍的前下，延长刨花在拌胶??机内停留的时间，增加刨花与胶黏剂的接触机会和相互摩擦时间，提高施胶的均匀性。??故进、出料区内的刨花应快速改变原有的运动状态，减少在区域内运动的时间；在施胶??区和拌胶区，增加刨花在此区域内的停留时间，可使刨花与胶黏剂充分的接触，提高胶??黏剂的覆盖率，刨花在拌胶机内理想的运动轨迹应是一条振动幅度与疏密程度交替发生??变化的螺旋线，疏密程度交替发生的位置取决于拌胶机不同功能区域的距离，同时具有??一定的料环厚度。图２－３?（ａ）和（ｂ）分别表征拌胶机内轴向和端向刨花理想运动轨迹??线。图２－３?（ａ）表明，进料和出料区刨花理想的运动曲线为锥形螺旋线，施胶和拌胶区??则为等距等直径螺旋线。图２－３?（ｂ）表示刨花在理想运动曲线下形成的物料环。??
【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 张佳薇;姜滨;张娜;崔莉;;基于SVM的木材纤维饱和点近区段含水率预测模型研究[J];安徽农业科学;2013年32期

2 焦有权;赵礼曦;邓欧;徐伟恒;冯仲科;;基于支持向量机优化粒子群算法的活立木材积测算[J];农业工程学报;2013年20期

3 丁文华;南生春;;新型环式拌胶机的研制[J];木材加工机械;2013年03期

4 王滔;;意玛-帕尔(IMAL-PAL)集团亮相2012年木工展(WMF)[J];中国人造板;2012年03期

5 陈永光;周玉成;傅万四;南生春;姜忠斌;;双轴环式拌胶机结构参数研究[J];木材加工机械;2010年02期

6 王金祥;孙丽萍;王松寒;;模糊免疫2DOF PID在刨花板流量控制系统中的研究与仿真[J];机电产品开发与创新;2010年01期

相关硕士学位论文 前6条

1 常薇薇;基于刨花尺寸/施胶系统的刨花板性能影响研究[D];北京林业大学;2016年

2 姜其锋;基于Fuzzy-PID的人造板调施胶系统的研究[D];东北电力大学;2016年

3 李阳;支持向量机若干算法的研究及其应用[D];湖南大学;2014年

4 冯小龙;基于支持向量机回归算法的薄板冲压成形工艺参数优化[D];湖南大学;2013年

5 谌晓梦;刨花施胶效果的定量表征及其与刨花板力学性能关系研究[D];北京林业大学;2009年

6 王雪梅;木材-回收塑料复合刨花板工艺研究[D];东北林业大学;2002年

本文编号：2888009