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        基于振動測試的覆膜機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計

        2015-06-02 23:53:23吳永鋒郭亮邱燁
        科技與創(chuàng)新 2015年9期

        吳永鋒 郭亮 邱燁

        摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,印刷包裝行業(yè)中的各類印刷設(shè)備和相關(guān)的加工設(shè)備也有了較大的發(fā)展。主要以覆膜機(jī)的振動研究為出發(fā)點(diǎn),對覆膜機(jī)進(jìn)行了設(shè)計改進(jìn),最大限度地提高了覆膜機(jī)的精度。

        關(guān)鍵詞:振動測試;覆膜機(jī);PVC膜;覆膜工序

        中圖分類號:TS803 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.118

        在石膏生產(chǎn)線中,可充分運(yùn)用覆膜機(jī)將各類PVC膜貼在建筑裝飾墻和家具上,具有高效、性價比高、綠色環(huán)保的特點(diǎn),獲得了人們的喜愛。隨著人們需求的日益增加,對覆膜機(jī)的精度提出了更高的要求。而我國在覆膜機(jī)精度方面的研究一直沒有獲得突破,特別是在高速運(yùn)作時,覆膜機(jī)的精度會大大下降。由此可見,覆膜機(jī)的振動是影響精度的因素之一,需要通過一定的振動測試尋找覆膜機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)的新突破。

        1 覆膜機(jī)振動測試

        按功能將覆膜機(jī)的結(jié)構(gòu)分為3個部分,即上膠、烘道和熱壓。在石膏生產(chǎn)線中的覆膜工序是運(yùn)用覆膜機(jī)在石膏板表面鍍上厚度在0.012~0.020 mm的PVC膜,制出外觀平整、性能優(yōu)良的覆膜產(chǎn)品。在覆膜機(jī)的運(yùn)作過程中,由于軸及軸上零件之間的間隙過大、安裝時對中不良等原因,導(dǎo)致軸上的離心力沒有規(guī)律,最終造成覆膜機(jī)振動。隨著覆膜機(jī)的振動,軸振動的幅度隨之加大,進(jìn)而影響了覆膜機(jī)的精度。通過對覆膜機(jī)進(jìn)行振動測試,可確定振動級數(shù),明確振動根源,對其結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性進(jìn)行研究,對生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行實地模擬,并可作為產(chǎn)品質(zhì)量檢測的指標(biāo)。

        2 覆膜機(jī)的振動測試和分析

        2.1 振動測試的對象

        由于覆膜機(jī)的振動主要是由旋轉(zhuǎn)軸導(dǎo)致的,因此,我們選擇覆膜機(jī)的軸和與其連接的墻板部分作為測試對象,軸包括前規(guī)軸、側(cè)規(guī)軸和熱壓部分的光輥。這些結(jié)構(gòu)在覆膜機(jī)中發(fā)揮著非常重要的作用,并對覆膜機(jī)的結(jié)構(gòu)有著直接影響。

        2.2 振動測試方法

        為了獲取精確、科學(xué)和實用性較強(qiáng)的數(shù)據(jù),在振動測試時,采用了精確度較高的電測量法。電測量法還可以測量出頻率范圍和線性范圍較大的數(shù)據(jù),同時,操作簡便,收集到的數(shù)據(jù)可直接用計算機(jī)分析。振動測試是將傳感器測定的振動幅值通過一定的計算模型轉(zhuǎn)換為電信號,并利用相應(yīng)的處理軟件還原為被測設(shè)備的振動量。

        2.3 振動測試分析

        覆膜機(jī)軸振動測試收集到的數(shù)據(jù)如表1所示。

        表1 覆膜機(jī)軸振動測試數(shù)據(jù)

        覆膜機(jī)速度 軸振動/μm

        前規(guī)軸 側(cè)規(guī)軸 光輥

        低速/(15 m/min) 12.42 9.11 14.07

        高速/(45 m/min) 40.21 38.01 56.21

        由表1可知,前規(guī)軸和側(cè)規(guī)軸的振動相似,光輥的振動則比這兩者大。而從覆膜機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的角度分析可以看出,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的振動要比低速運(yùn)轉(zhuǎn)時的軸振動大,其中,以光輥的振動變化最突出。前規(guī)軸與側(cè)規(guī)軸挨著安裝在同一個墻板上,動力均由凸輪軸提供。側(cè)規(guī)軸通過齒輪完成傳動,雖然高效,但精度較低。前規(guī)軸在往復(fù)運(yùn)動中因軸的質(zhì)心與軸中心線偏離,導(dǎo)致振動產(chǎn)生。光輥的動力由鏈輪傳遞,并將動力一分為三傳給下一個機(jī)構(gòu),由于缺乏彈性、負(fù)載不均勻,導(dǎo)致振動強(qiáng)度較大。

        墻板開展振動測試后,收集得到的數(shù)據(jù)如表2所示。

        由表2可知,墻板在覆膜機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的振動較大。墻板處的振動是由多個軸和覆膜機(jī)其他部件共同造成的。在傳動系統(tǒng)中,覆膜機(jī)的前、后方向具有較強(qiáng)的沖擊振動,其他兩個方向的沖擊振動較小。

        3 覆膜機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

        依據(jù)上述數(shù)據(jù),為了進(jìn)一步提高覆膜機(jī)的精度,將側(cè)規(guī)軸的中間光軸改為階梯軸,加強(qiáng)了前規(guī)軸與側(cè)規(guī)軸的配合,同時,確保兩個軸有較好的同心度并降低振動,以提高精度。對光輥的鏈輪進(jìn)行了改進(jìn),選用同步帶傳動替代原有的鏈輪。同步帶傳動可依靠其特有的抗拉體保持帶齒間不發(fā)生相對滑動,更好地適應(yīng)了覆膜機(jī)高運(yùn)轉(zhuǎn)速度,還能保證準(zhǔn)確的傳動比。對于墻板的改進(jìn),主要從墻板材料的選擇開始,安置時選用減振良好、抗振優(yōu)秀的材料。鑄鐵具有較高的抗壓性和減振性,同時,還可以增強(qiáng)軸和孔的配合精度。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,由于在行業(yè)內(nèi)缺乏振動的控制標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致在對覆膜機(jī)的改進(jìn)中只能確認(rèn)覆膜機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時的精度高,而在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時覆膜機(jī)的振動要最大限度地向低速時的振動靠近。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李光,李利,張陽.基于振動測試的覆膜機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計[J].北京印刷學(xué)院學(xué)報,2009(02).

        [2]張陽,李利.覆膜機(jī)振動測試的研究[J].北京印刷學(xué)院學(xué)報,2008(04).

        〔編輯:張思楠

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