振动裁纸机构的创新设计和试验

人们往往视振动为有害的物理现象,而当人们一旦掌握了它的规律,便可有效地利用它为人类服务,自动机的振动送料、金属切削加工中的振动钻孔以及德国近几年研制出的小型纸张打孔机等都是振动有效利用的很好例子。受此启发,研究一种振动裁切的新机构,达到了提高纸张裁切精度、减少刀床工作冲击、节约能耗的目的。设计了具有振动裁切机构的切纸试验台,在试验台上对裁切不同厚度纸张过程中以不同频率激振时所产生的裁切力的幅值进行了精确地采集和处理,验证了振动裁切的可行性,寻找到了裁切的最优激振频率,大大减少了振动冲击,达到了预期目标。     

啤酒生产包装中电子监管码的定位算法

目的针对啤酒生产过程中啤酒瓶盖背景复杂、激光雕刻的电子监管码难以定位识别的问题,提出一种综合图像匹配、形态学、霍夫变换等算法的啤酒瓶盖激光字符定位算法。方法该算法先采用抗任意角度旋转的图像匹配方法实现定位符的精确定位,再对定位符图像做二值化、形态学运算、边缘检测、轮廓提取、霍夫变换等处理,最终定位到字符。结果实验表明,该算法可以抗任意角度旋转,定位准确,鲁棒性强,图像定位准确率位高达97%。结论该算法较好地解决了啤酒生产包装中,激光雕刻的电子监管码字符识别过程中因为背景复杂难以定位识别、定位识别准确率低的难题。     

FR-300 凹版印刷机干燥箱数值模拟与改进

目的对FR-300凹版印刷机干燥箱进行数值模拟与改进研究,为企业提供改进模型最优的方案。方法采用数值模拟方法,建立干燥箱的三维物理模型,对干燥箱内部的速度场、压力场及温度场进行研究。得到干燥箱热风流动迹线图及切面迹线图,并针对其内部热风流动特性和结合干燥箱结构特点,对干燥箱排风口结构进行改进,确定新的干燥箱结构。结果改进后的干燥箱对印品的干燥效果更佳,出口压力更小(-330 Pa和-150 Pa),更有利于负压风机的选择。结论为干燥箱的设计及改进研究提供了参考。     

压电喷墨驱动器特性研究及参数优化

目的 研究压电驱动器结构参数对其驱动性能的影响,并对其结构进行优化,为进一步研究压电喷墨的喷射特性奠定基础.方法 总结近年来压电喷墨印刷技术的研究现状,利用有限元数值模拟软件Comsol Multiphysics建立压电驱动器的数值模型,分析压电薄膜PZT、SiO2振动板和Parylene保护层这3个部分的结构尺寸对压电驱动器位移的影响规律,并且利用正交试验方法确定压电驱动器主要部件的最优尺寸.结果 压电驱动器的结构尺寸对其振幅有较大影响,不同的结构组合可以得到不同的压电驱动器位移.在压电薄膜与振动板宽度之比为0.7,振动板宽度为140μm,保护层厚度为0.7μm,振动板厚度为0.9μm,压电薄膜厚度为1μm时,驱动器位移达到最大.结论 通过对压电驱动器的结构尺寸进行优化,可使驱动器位移达到最大,从而使其驱动性能最优.     

悬浮式烘箱风嘴结构的优化设计及实验验证

目的 创新设计风嘴泄压孔结构,优化风嘴和基材之间由于气流撞击而形成的涡流,导致基材表面风速温度堆积不均匀的问题。方法 采用Fluent软件,建立单一的风嘴仿真模型,并利用RNG k-ε湍流模型进行数值仿真模拟,分析风嘴有无泄压孔结构对基材干燥特性的影响,并在7种泄压孔设计结构中确定了相对最优方案,通过搭建实验台验证最优风嘴泄压孔结构设计的合理性。结果 实验研究结果表明,通过增设相对最优风嘴泄压孔结构,基材表面涡流产生区域平均风速提高了3.32 m/s,均方差降低了0.86;平均温度提高了24.76 K,均方差降低了5.96,表明设计有泄压孔结构的风嘴能明显改善由于涡流堆积造成的风速和温度较低的现象。结论 设计泄压孔结构的风嘴在两狭缝之间区域的风速和温度均有明显提升,涡流区域的压力产生明显下降,改善了风嘴两狭缝之间由漩涡引起的风速、温度较低现象。     

改进的生成对抗网络在轴承故障诊断中的应用

研究一种基于改进的生成对抗网络的滚动轴承故障诊断方法。针对传统的生成对抗网络模型无法进行故障诊断的问题,对其进行改进,在生成对抗网络基础上加入额外条件信息,并且在输出层添加辅助输出层,将生成对抗网络从无监督学习的生成模型改进为监督学习的分类模型。然后,利用西储大学轴承数据集对改进后的生成对抗网络进行实验验证。结果表明,改进后的生成对抗网络模型能够有效识别滚动轴承故障类型,相比于相同结构的人工神经网络故障诊断准确率提高5.83%,达到99.86%,并且可在训练过程中降低对于样本数据长度的依赖性,有关结论可为生成对抗网络在智能故障诊断中的应用提供理论指导和技术支持。     

基于P型法的中间支承运动纸带横向振动特性研究

北人PRC250凹版印刷机,其承印物-纸带为200~300 g/m²的薄型纸板,多色印刷中的支承滚筒对印刷薄纸板形成中间支承和简支约束,可用板壳理论研究其动力学特性。该研究提出采用新型P型高阶微分求积升阶谱法求中间支承运动纸带动力学特性。根据Hamilton原理,推导运动纸带的能量泛函变分式,利用新构C1单元混合插值正交张量积形函数,对给出的能量泛函变分式进行求解,分析中间支承和速度对运动纸带横向振动特性的影响。结果表明:在对边简支对边自由约束条件下,运动纸带的复频率随中间支承的设置而增大,随速度的增大稳定区域逐渐变小;通过CAE软件Hypermesh有限元对比试验,证明该研究提出的方法求解中间支承运动纸带动力学特性,比有限元软件具有更良好的数值稳定性、平滑性和收敛性。     

胶印机偏心摆动式递纸凸轮误差分析

偏心摆动式递纸机构在胶印机中应用非常广泛。其中,递纸凸轮是递纸机构中精度要求最高的零件。它的轮廓线形状及廓形制造误差会直接影响递纸机构的工作性能。因此,对其廓形和加工误差进行研究十分必要。通过研究偏心摆动式递纸凸轮的廓形加工误差与从动件工作端递纸牙运动误差之间的关系,建立了递纸凸轮廓形误差与递纸牙运动误差传递的数学模型,确定了凸轮廓形加工误差的许用范围。     

基于Matlab的切纸机小波除噪隔振研究

建立了切纸机刀床的力学模型,分析了主动隔振的原理及特点,利用试验测试法和试验模态分析法确定刀床的固有频率和阻尼比.根据隔振原理以及系统的各个固有参数确定隔振器的类型、参数、材料和结构,通过振动测试的方法,对振动切纸机的隔振效果进行检测.结果表明,设计的隔振装置能有效地阻止刀床的振动沿拉杆向机架传递,隔振效果明显.     

振动在纸张裁切工艺中的应用研究

设计了一个具有合理激振装置的振动切纸试验台,研究了振动对切纸机裁切力的影响.对切纸机在无启动激振器和以不同频率启动激振器的情况下,对不同类型的纸张进行裁切实验.设计了数据采集系统,对切纸机在裁切过程中裁切力的幅值进行了精确采集.经过数据采集和处理,确定了最优激振频率,验证了振动裁切工艺的可行性.实验结果表明在切纸过程中增加一微幅振动,可以显著减小裁切过程中的裁切力,较大地提高裁切精度和工作效率.