国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

高速卷接機(jī)組大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊力計(jì)算與優(yōu)化

2022-07-27 02:44梅光傳洪廣懷李韞哲劉輝華
包裝工程 2022年13期
關(guān)鍵詞:滾珠壓板連桿

梅光傳,洪廣懷,李韞哲,劉輝華

高速卷接機(jī)組大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊力計(jì)算與優(yōu)化

梅光傳1,洪廣懷2,李韞哲2,劉輝華3

(1.中煙機(jī)械集團(tuán)常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司,湖南 常德 415000;2.湖南大學(xué) 汽車(chē)車(chē)身先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410082;3.湖南磐鈷傳動(dòng)科技有限公司,長(zhǎng)沙 410082)

為使高速卷接機(jī)組煙槍成型大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能轉(zhuǎn)動(dòng)靈活且鎖緊可靠,有必要減小成品煙支直徑與理想直徑的誤差。分析大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)與煙支直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理,研究大壓板調(diào)節(jié)機(jī)制和煙支直徑卷制質(zhì)量。通過(guò)測(cè)試大壓板壓緊力,得到彈簧工作參數(shù)。優(yōu)化大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),使其自鎖可靠。根據(jù)測(cè)量得到的兩大壓板壓緊力分別為137 N和147 N,為確保大壓板不分離和卷制質(zhì)量良好,壓縮彈簧彈力需大于209.8 N。優(yōu)化后最大連桿長(zhǎng)度值在[29.2 mm, 29.7 mm]時(shí),大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自鎖。大壓板壓緊力測(cè)算與自鎖機(jī)構(gòu)優(yōu)化可有效地改善煙絲卷制效率,保證了煙支的成品率。

卷接機(jī)組;大壓板;調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);壓緊力

高速卷接機(jī)組生產(chǎn)速度為12 000支/min,煙槍成形大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是高速卷接機(jī)組的重要裝置,主要由大壓板自鎖機(jī)構(gòu)和煙支直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作為對(duì)煙絲條進(jìn)行第3次壓縮并測(cè)量和調(diào)節(jié)煙絲條直徑的關(guān)鍵部件。成品煙支直徑與理想直徑的誤差要求在許用范圍之內(nèi),同時(shí)要求該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,鎖緊可靠。

對(duì)于機(jī)構(gòu)鎖緊的研究,王春月等[1]介紹鎖緊機(jī)構(gòu)的工作原理,建立三維模型并運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)曲線和最佳的參數(shù)組合,順利實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)體的鎖緊。李發(fā)展等[2]針對(duì)模切機(jī)肘桿機(jī)構(gòu),建立ADAMS虛擬樣機(jī)仿真模型,獲取機(jī)構(gòu)各桿件受力與負(fù)載扭矩等性能參數(shù),徐立峰等[3]在此基礎(chǔ)上,建立該機(jī)構(gòu)的參數(shù)化模型與優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化,提高機(jī)構(gòu)的工作精度與穩(wěn)定性。邱楓等[4]針對(duì)自動(dòng)化包裝設(shè)備,設(shè)計(jì)新型電磁式鎖緊機(jī)構(gòu),通過(guò)建立三維模型與動(dòng)力學(xué)仿真模型,獲取機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律與運(yùn)動(dòng)性能。吳君[5]針對(duì)空間機(jī)械臂結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量分布,提出鎖緊點(diǎn)布局方法,首先確定了最少鎖緊點(diǎn)數(shù)量,結(jié)合鎖緊點(diǎn)增加策略,最終確定了空間機(jī)械臂鎖緊點(diǎn)數(shù)量及位置。韓邦成等[6]提出了一種基于機(jī)構(gòu)自鎖原理的可重復(fù)電磁鎖緊機(jī)構(gòu),滿足空間用磁懸浮飛輪在發(fā)射過(guò)程的性能需求,分析了機(jī)構(gòu)在鎖緊和解鎖過(guò)程中鎖緊力和解鎖力的變化曲線,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該機(jī)構(gòu)有效實(shí)現(xiàn)鎖緊和解鎖功能。

針對(duì)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)容易失靈導(dǎo)致成品煙支直徑不穩(wěn)定的問(wèn)題,吳泉蘭等[7]對(duì)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),將壓簧鎖緊方式改為“鉸鏈”機(jī)構(gòu)鎖緊,提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。周詩(shī)華等[8]則針對(duì)YJ17卷接機(jī)組生產(chǎn)的煙支外觀端口不夠平滑問(wèn)題,對(duì)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)原有壓簧鎖緊方式改進(jìn)為“四連桿”機(jī)構(gòu)鎖緊,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,未出現(xiàn)因大壓板松動(dòng)而引起的煙支直徑圓周波動(dòng),其鎖緊效果良好。

以自主研發(fā)的某型高速卷接機(jī)組為研究對(duì)象,研究大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊力的計(jì)算與優(yōu)化方法。通過(guò)測(cè)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)球形滾珠螺絲(壓頭)的壓緊力,計(jì)算大壓板的壓緊力。對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,通過(guò)優(yōu)化桿件長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的自鎖。

1 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作原理

大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由支座、板、磁鐵、連桿、大壓板、支架、壓板和球形滾珠螺絲等組成,見(jiàn)圖1。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)和鎖緊狀態(tài)通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓板7進(jìn)行切換。鎖緊狀態(tài)是調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài),翻轉(zhuǎn)狀態(tài)則是調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的非工作狀態(tài)。

該機(jī)構(gòu)處于工作狀態(tài)時(shí),通過(guò)球形滾珠螺絲8調(diào)節(jié)煙支直徑大小,通過(guò)機(jī)構(gòu)自鎖控制支架5位置固定和煙支直徑波動(dòng)。

為了便于分析,大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等效為一個(gè)平面四桿機(jī)構(gòu)(圖2b)。桿代表連桿4,桿可簡(jiǎn)化為帶有碟簧的彈性桿,即桿為柔性體。當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)和點(diǎn)連線上方時(shí),主動(dòng)件桿通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件的力,對(duì)桿產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為F。該轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),此時(shí)平面四桿機(jī)構(gòu)無(wú)法自鎖。當(dāng)、和3點(diǎn)共線時(shí),桿通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件的力,將會(huì)通過(guò)桿的回轉(zhuǎn)中心,此時(shí)平面四桿機(jī)構(gòu)達(dá)到死點(diǎn)位置,平面四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)點(diǎn)在、點(diǎn)連線下方時(shí),主動(dòng)件桿通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件的力,會(huì)對(duì)桿產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩F,帶動(dòng)桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),而桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),根據(jù)桿和桿的相對(duì)位置關(guān)系,在某個(gè)位置桿和桿將會(huì)發(fā)生接觸,阻礙桿和桿繼續(xù)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)平面四桿機(jī)構(gòu)的自鎖。

1.支座;2.板;3.磁鐵;4.連桿;5.大壓板;6.支架;7.壓板;8.球形滾珠螺絲。

圖2 大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與計(jì)算模型

運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若支架2在圖2a中點(diǎn)處與支座1發(fā)生接觸,桿將會(huì)被壓縮。桿存在由壓縮再到恢復(fù)最大桿長(zhǎng)BC_max的過(guò)程,見(jiàn)圖3。1點(diǎn)為桿在剛發(fā)生壓縮時(shí)的點(diǎn),2為大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)所在的點(diǎn),3點(diǎn)為桿恢復(fù)最大桿長(zhǎng)的點(diǎn)。點(diǎn)由1運(yùn)動(dòng)到2過(guò)程中,桿由最長(zhǎng)變最短,桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng);點(diǎn)在由2運(yùn)動(dòng)到3過(guò)程中,桿由最短變最長(zhǎng),桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖3 連桿BC伸縮過(guò)程

2 壓緊力測(cè)試與計(jì)算

大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要作用是測(cè)試并調(diào)節(jié)煙條直徑,為保證煙支直徑能符合規(guī)定的工藝要求,大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)應(yīng)產(chǎn)生足夠大的壓緊力,該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖4。

由于大壓板1和2的壓緊力無(wú)法直接測(cè)量,需要采用間接測(cè)量的方式,具體測(cè)量步驟:如圖5所示,將一張白紙夾在端面凸輪和球形滾珠螺絲之間;將尼龍繩打結(jié)成環(huán),套在球形滾珠螺絲上;將數(shù)顯式拉壓測(cè)試儀的掛鉤掛上尼龍繩,向上拉數(shù)顯式拉壓測(cè)試儀,并輕拉白紙,當(dāng)白紙恰好能被拉動(dòng)時(shí)記錄數(shù)顯式拉壓測(cè)試儀的讀數(shù),得到球形滾珠螺絲1和2測(cè)量點(diǎn)的壓力e1和e2;軸為大壓板的旋轉(zhuǎn)軸,用鋼尺測(cè)量球形滾珠螺絲1和2測(cè)量點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)軸沿軸方向的距離e1和e2、大壓板煙道至旋轉(zhuǎn)軸沿軸方向的距離N1和N2。

1.壓縮彈簧1;2.大壓板2;3.大壓板1;4.端面凸輪1;5.端面凸輪2;6.球形滾珠螺絲1;7.球形滾珠螺絲2;8.壓縮彈簧2。

1.數(shù)顯式拉壓測(cè)試儀;2.尼龍繩

由臂長(zhǎng)測(cè)試結(jié)果得到e1為105 mm,e2為105 mm,N1為88 mm,N2為50 mm;壓緊力測(cè)試結(jié)果得到e1為115 N,e2為70 N。

通過(guò)計(jì)算式(1)得到大壓板1和大壓板2的壓緊力。

(1)

式中:N1和N2為大壓板1和2的壓緊力;T1和T2為壓縮彈簧1和2的彈力;T1和T2為彈簧1和2至旋轉(zhuǎn)軸沿軸方向的距離。通過(guò)式(1)計(jì)算得到N1和N2分別為137.2 N和147.0 N,因此自主研發(fā)卷接機(jī)組大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊力大于147 N時(shí),可保證煙槍成形工序有足夠壓緊力。

3 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分析與優(yōu)化

3.1 機(jī)構(gòu)分析

如圖2b所示,根據(jù)大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的零件尺寸得到桿長(zhǎng)L約為36.00 mm、桿長(zhǎng)L為27.7~ 28.7 mm,假設(shè)桿不被壓縮,取值為28.7 mm,桿長(zhǎng)L為62.39 mm,點(diǎn)坐標(biāo)x=0 mm、y=36.5 mm,點(diǎn)坐標(biāo)x=9 mm、y=0 mm。

點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以點(diǎn)(0,36.5)為圓心,桿長(zhǎng)AB為半徑的圓,由式(2)—(4)可得桿與水平方向夾角θ和點(diǎn)坐標(biāo)值。

(2)

(3)

(4)

式中:AB為桿的角速度,取值為30(°)/s;為時(shí)間,=[0:0.032:3.2] s。點(diǎn)是以(x,y)為圓心,桿長(zhǎng)L為半徑的圓與以(x,y)點(diǎn)為圓心,桿長(zhǎng)L為半徑的圓的交點(diǎn)。兩圓方程見(jiàn)式(5)和式(6)。

(5)

(6)

聯(lián)立(5)和(6)兩圓方程,可以解得點(diǎn)坐標(biāo)xy的值。根據(jù)式(7)計(jì)算得到桿與水平方向夾角θ的值。

(7)

根據(jù)圖2a可知,連桿發(fā)生壓縮的條件是在圖2a中處支座和支架接觸??梢詼y(cè)得此時(shí)桿與水平方向夾角θ=27.18°。桿長(zhǎng)BC先取最大值28.7 mm,由式(2)—(7)得到θ,然后判斷θ是否小于等于27.18°,若小于等于27.18°,則連桿發(fā)生壓縮,θ保持27.18°不變;若大于27.18°,則連桿不發(fā)生壓縮,點(diǎn)和點(diǎn)之間距離保持最大值不變。

對(duì)大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,將大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的三維模型導(dǎo)入Adams軟件中,并建立其仿真模型[9-11],見(jiàn)圖6。

圖6 大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)模型

仿真模型上共有4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):支座與壓板的鉸鏈中心點(diǎn)、壓板與連桿的鉸鏈滑槽中心點(diǎn)、連桿與支架的鉸鏈中心點(diǎn)以及支架與支座的鉸鏈中心點(diǎn)。在、和點(diǎn)處添加旋轉(zhuǎn)副、點(diǎn)添加一個(gè)點(diǎn)線副并在點(diǎn)之間添加一個(gè)非線性彈簧。非線性彈簧是模擬連桿內(nèi)部的碟簧,根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)[12]DIN 2092,彈力d與變形關(guān)系見(jiàn)式(8)。

(8)

式中:e為碟簧的外徑,e=11 mm;i為碟簧的內(nèi)徑,i=6.2 mm;為碟簧的厚度,=0.6 mm;為彈簧壓平時(shí)的變形量(取0.2 mm),為e與i的比值;碟簧系數(shù)4取值為1。

2種模型的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖7,其計(jì)算得到的θ幾乎一致,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中θ的最小值為27.65°(大于27.18°),因此支座和支架不會(huì)發(fā)生接觸。Adams仿真模型可以仿真和桿的接觸,而理論仿真模型不能,因此圖8中,仿真模型計(jì)算的自變量θ在壓板和支架接觸后不再變化,而理論仿真模型計(jì)算的自變量θ在壓板和支架接觸后仍減小。由仿真模型可以計(jì)算得到壓板和支架接觸時(shí)θθ的值分別為?10.51°和27.99°。

圖7 θCD計(jì)算結(jié)果

由大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)的自鎖原理可知,當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)和點(diǎn)連線下方時(shí),擠壓煙條受到的反力作用在桿(支架)上,使得桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。通過(guò)桿(連桿)作用于從動(dòng)件的力,將會(huì)對(duì)桿產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩F,帶動(dòng)桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),無(wú)法自鎖,但由于桿和桿的空間結(jié)構(gòu),在某個(gè)位置桿和桿將會(huì)發(fā)生接觸,阻礙桿和桿繼續(xù)旋轉(zhuǎn):當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)和點(diǎn)連線下方時(shí),支架在θ=27.65°和θ=27.99°之間運(yùn)動(dòng)不受約束,支架會(huì)有0~0.34°的偏轉(zhuǎn)范圍,無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全的自鎖。

3.2 機(jī)構(gòu)優(yōu)化

上述分析可知大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)無(wú)法自鎖,支架(桿)將會(huì)有0~0.34°的偏轉(zhuǎn),因此為了實(shí)現(xiàn)煙槍成形大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的自鎖可靠,需要對(duì)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)主要和構(gòu)件的桿長(zhǎng)有關(guān)[13-15],通過(guò)調(diào)整構(gòu)件桿長(zhǎng)對(duì)大壓板自鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

如圖8,桿在壓縮階段時(shí),桿始終保持固定不動(dòng),因此若保證在桿壓縮階段內(nèi),壓板(桿)和支架(桿)發(fā)生接觸,使得桿始終處于壓縮階段,則能實(shí)現(xiàn)鎖緊機(jī)構(gòu)的自鎖。利用三維軟件的裝配功能,使支架和支座接觸且壓板和支架接觸,測(cè)得此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)值為35.31 mm和坐標(biāo)值為29.84 mm,計(jì)算得到θ=?10.68°。

選擇調(diào)整連桿的桿長(zhǎng)L的最大值L_max優(yōu)化大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),L的最小值L_min不變,為28.7 mm。連桿邊距b(如圖9)不能過(guò)小,因此設(shè)置桿長(zhǎng)L最大值L_max不超過(guò)29.7 mm(此時(shí)邊距b等于3 mm)。要保證桿長(zhǎng)L發(fā)生壓縮,L_max值要比28.7 mm更大,因此桿L取值為28.7~29.7 mm。

圖8 支架與壓板的接觸

圖9 連桿結(jié)構(gòu)

為保證加工方便,L_max取值到小數(shù)點(diǎn)后一位。機(jī)構(gòu)優(yōu)化的具體流程如下。

1)建立大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)理論模型,輸入?yún)?shù)、、、。

2)賦予L_max初值28.8 mm。

3)賦予θ初值80.41°。

4)計(jì)算、、、

5)判斷是否小于27.18°,若小于27.18°,則賦值為27.18°;否則,保留原值。

6)輸出,判斷θ是否小于?10.68°,若θ小于?10.68°,則進(jìn)行步驟7;否則,θ賦值θ+1,返回步驟4。

7)判斷最后輸出的是否小于27.18°,若小于27.18°,賦值1,該種桿長(zhǎng)L_max取值下,支架與支座接觸時(shí),連桿處于壓縮階段;若大于等于27.18°,賦值0,該種桿長(zhǎng)L取值下,支架與支座接觸時(shí),連桿不處于壓縮階段。

8)判斷L_max是否大于29.7 mm。若大于29.7,則結(jié)束優(yōu)化;否則,L_max賦值L_max+1,返回步驟3,優(yōu)化流程見(jiàn)圖10。

優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表3。L_max在[29.2 mm,29.7 mm]內(nèi),大壓板自鎖機(jī)構(gòu)能夠自鎖,保證支架不會(huì)偏轉(zhuǎn)。

圖10 機(jī)構(gòu)優(yōu)化流程

表3 機(jī)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果

Tab.3 Optimization results of mechanism

4 結(jié)語(yǔ)

為提高高速卷接機(jī)組煙槍成型大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性與鎖緊可靠性,減小成品煙支直徑與理想直徑的誤差,對(duì)大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作原理進(jìn)行分析和參數(shù)優(yōu)化,并對(duì)壓板的壓緊力進(jìn)行測(cè)量,以得到良好的自鎖效果。主要結(jié)論如下。

1)對(duì)卷接機(jī)組煙槍成型的兩大壓板的壓緊力進(jìn)行測(cè)試,得到壓緊力分別為137 N和147 N。壓縮彈簧彈力要求大于209.8 N才能使大壓板與煙槍不分離,并能使煙條卷制質(zhì)量良好。

2)通過(guò)對(duì)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了大壓板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的自鎖可靠。大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)優(yōu)化后的連桿最大值為29.2~29.7 mm時(shí),機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自鎖,且可提高煙條卷制的穩(wěn)定性。

[1] 王春月, 白海清, 原永亮. 基于ADAMS的一種新型鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì), 2016, 33(7): 35-38.

WANG Chun-yue, BAI Hai-qing, YUAN Yong-liang. Optimization Design of a Novel Locking Mechanism Based on ADAMS[J]. Journal of Machine Design, 2016, 33(7): 35-38.

[2] 李發(fā)展, 盧章平. 基于ADAMS模切機(jī)肘桿機(jī)構(gòu)特性分析[J]. 包裝工程, 2010, 31(1): 24-26.

LI Fa-zhan, LU Zhang-ping. Characteristic Analysis of the Elbow-Bar Mechanism of Die-Cutting Machine Based-on ADAMS[J]. Packaging Engineering, 2010, 31(1): 24-26.

[3] 徐立峰, 張雷. 基于ADAMS的模切機(jī)雙肘桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 包裝工程, 2013, 34(1): 75-78.

XU Li-feng, ZHANG Lei. Optimal Design of Dual-Elbow-Bar Mechanism of Die-Cutting Machine Based on ADAMS[J]. Packaging Engineering, 2013, 34(1): 75-78.

[4] 邱楓, 楊臻, 原永亮. 一種新型電磁式鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 包裝工程, 2015, 36(17): 80-83.

QIU Feng, YANG Zhen, YUAN Yong-liang. Design and Simulation of a New Type of Electromagnetic Locking Mechanism[J]. Packaging Engineering, 2015, 36(17): 80-83.

[5] 吳君. 大承載分布式空間機(jī)械臂鎖緊釋放機(jī)構(gòu)研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2014: 10-17.

WU Jun. Research on Large Load and Distributed Locking-Releasing Mechanism of Space Manipulator[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2014: 10-17.

[6] 韓邦成, 劉強(qiáng). 基于自鎖原理的磁懸浮飛輪電磁鎖緊機(jī)構(gòu)[J]. 光學(xué)精密工程, 2009, 17(10): 2456-2464.

HAN Bang-cheng, LIU Qiang. Electromagnetic Locking Device Based on Self-Locking for Magnetic Suspended Flywheel[J]. Optics and Precision Engineering, 2009, 17(10): 2456-2464.

[7] 吳泉蘭, 吳傳緒, 蔡洪江, 等. 卷煙機(jī)鉸鏈?zhǔn)酱髩喊彐i緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 設(shè)備管理與維修, 2019(5): 109-110.

WU Quan-lan, WU Chuan-xu, CAI Hong-jiang, et al. Design and Application of Hinged Large Press Plate Locking Mechanism for Cigarette Maker[J]. Plant Maintenance Engineering, 2019(5): 109-110.

[8] 周詩(shī)華, 張適洲, 吳泉蘭, 等. YJ17卷煙機(jī)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 輕工科技, 2017, 33(10): 61-63.

ZHOU Shi-hua, ZHANG Shi-zhou, WU Quan-lan, et al. Optimum Design of the Locking Mechanism of the Big Press Plate of YJ17 Cigarette Maker[J]. Light Industry Science and Technology, 2017, 33(10): 61-63.

[9] 戴聞, 劉強(qiáng), 袁松梅. 基于ADAMS二次開(kāi)發(fā)的零部件約束庫(kù)建模仿真研究[J]. 機(jī)械工程師, 2007(9): 76-78.

DAI Wen, LIU Qiang, YUAN Song-mei. The Modeling and Simulation of Accessory Joint Based on ADAMS Secondary Development[J]. Mechanical Engineer, 2007(9): 76-78.

[10] LIU Ben-xue, YUAN Peng, WANG Meng-jian, et al. Optimal Design of High-Voltage Disconnecting Switch Drive System Based on ADAMS and Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. Mathematics, 2021, 9(9): 1049.

[11] JIAN Wang, WANG Jian, ZHOU Li-li, et al. Dynamic Modeling and Cooperative Process Simulation in Cooperative Dual-Arm Robot Based on Adams[J]. Journal of Physics: Conference Series, 2020, 1621(1): 12041.

[12] 顏純. 碟形彈簧計(jì)算方法DIN2092—88[J]. 彈簧工程, 1991(1): 40-45.

YAN Chun. Calculation METHOd of DISC SPRINg DIN2092-88[J]. Spring Engineering, 1991(1): 40-45.

[13] SAYAT I. Synthesis of Four-Bar Linkage with Adjustable Crank Length for Multi-Path Generation[J]. IJMERR, 2020, 9(4): 489-481.

[14] JOSHUA K, PICKARD, JUAN A. Appropriate Synthesis of the Four-Bar Linkage[J]. Mechanism and Machine Theory, 2020, 153: 1-2.

[15] 劉文瑞, 孫建偉, 褚金奎. 基于小波特征參數(shù)的平面四桿機(jī)構(gòu)軌跡綜合方法[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2019, 55(9): 18-28.

LIU Wen-rui, SUN Jian-wei, CHU Jin-kui. Synthesis Method for Path Generation of a Planar Four-Bar Mechanism Based on the Wavelet Feature Parameters[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2019, 55(9): 18-28.

Pressing Force Calculation and Optimization for Large Platen Regulating Mechanism in High-speed Cigarette Making Machine

MEI Guang-chuan1, HONG Guang-huai2, LI Yun-zhe2, LIU Hui-hua3

(1. Changde Tobacco Machinery Co., Ltd., China Tobacco Machinery Group, Hunan Changde 415000, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Design & Manufacturing for Vehicle Body, Hunan University, Changsha 410082, China;3. Hunan Pangu Transmission Technology Co., Ltd., Changsha 410082, China)

The work aims to reduce the error between the diameter of the finished cigarette and the ideal cigarette to improve the rotation flexibility and locking reliability of the pipe-forming large platen regulating mechanism of the high-speed cigarette making machine. The working principles of large platen locking mechanism and cigarette diameter regulating mechanism were analyzed to study the large platen regulating mechanism and the rolling quality of cigarette. The pressing force of large platen was tested to get the working parameters of spring. The large platen regulating mechanism was optimized for reliable self-locking. Through measurement, the pressing force of the two large platens was 137 N and 147 N, respectively. The elastic force of the compression spring was greater than 209.8 N, which ensured non-separation of large platens and good rolling quality. The locking mechanism of the large platen realized good self-locking effect when the maximum length of the optimized connecting rod was in the range of [29.2 mm, 29.7 mm].The pressing force calculation of large platen and the optimization of self-locking mechanism can effectively improve the rolling efficiency of cigarette and ensure the production yield.

cigarette making machine; large platen; regulating mechanism; pressing force

TB486+.3

A

1001-3563(2022)13-0196-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.13.025

2021?09?07

高性能微型伺服器設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)(2020WK2032)

梅光傳(1967—),男,工程師,主要研究方向?yàn)榫斫蛹夹g(shù)。

洪廣懷(1995—),男,工程師,主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)。

責(zé)任編輯:曾鈺嬋

猜你喜歡
滾珠壓板連桿
數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副的法向截形對(duì)其傳動(dòng)效率的影響研究
難忘趾壓板
教訓(xùn)
指壓板并非人人能用
發(fā)動(dòng)機(jī)連桿螺栓防折斷技術(shù)措施
圓珠筆的來(lái)歷
二次回路壓板在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用