楊宗霖
摘 要:錢幣清理是公交車、地鐵無人售票等場所必須得完成的工作。采用人工完成,其工作量大、繁瑣,且效率低下。文章從實際應用出發(fā),設計一種帶有顆粒的螺旋式捻輥,可實現紙幣(特別是有折疊的紙幣)的清理功能,其效果較好。
關鍵詞:捻鈔橡圈;螺旋;摩擦;捻伸
在公交無人售票車、無人售貨柜、地鐵售票機等場所,都設有自動投幣系統(tǒng),極大地方便了消費者。所投幣種有紙幣和金屬幣,因此,定期清理錢幣時,將會對錢幣進行分類、整理及清點。目前,錢幣的清理工作主要靠人工,其工作量大,效率低下。特別是有折疊的紙幣,需要人工用手搓捻、撫壓、整平及分類,工作極其繁瑣,其效果也不理想。
銀行點鈔機只能對已整平及分好類的紙幣進行點數,遇到有折疊的紙幣就會出故障,其清點工作就會停止,需人工干預,所以,點鈔機只能實現有限的清點功能。
針對上述現象,文章擬設計紙幣整理裝置,解決紙幣(含有折疊)的清理問題。
一、點鈔機捻鈔橡圈
對紙幣進行整理,首先要解決的是對有折疊紙幣的整平。如果采用目前點鈔機捻鈔橡圈對折疊紙幣進行捻平,通過試驗,發(fā)現基本達不到捻平目的,原因如下:
(一)摩擦阻力
由于捻鈔橡圈材質較為柔軟,且橡圈呈卷曲狀粘在轉軸上,因此提供的摩擦力較小,不足以分開紙幣的折疊。若加大橡圈與紙幣的接觸面積,或者更換能提供更大阻力的橡圈材料,由于過大的摩擦力將會把紙幣帶出工作區(qū),故而達不到目的。
(二)阻力方向
橡膠片粘結在同一圓周上,因此,當橡圈旋轉時,橡膠片對紙幣將產生切向力Fx(對紙幣產生翻捻的力)及法向力Fy,(對紙幣底面產生摩擦阻力)。當紙幣有折疊時,切向力將會使折疊紙幣的上面產生錯動,使折疊紙幣捻伸攤平,但這種幾率不高,特別是紙幣放置不正(與切向力方向不平行),或者折疊方向反向,則會捻伸失敗。
二、紙幣整理裝置設計
針對點鈔機捻鈔橡圈捻伸折疊紙幣的缺陷,通過分析和試驗,應從以下加大切向力并調整力方向二個方面來解決。
(1)首先,將膠片材料更換成帶有顆粒的橡膠(可采用乒乓球拍上的膠皮),以增加橡圈對紙幣的翻捻力。
(2)將帶有顆粒的膠皮呈螺旋狀狀以一定的間隔(導程)纏繞在旋轉軸上,并適當增加軸向長度。根據上述分析,設計的螺旋式捻輥。
(3)紙幣受力分析。將螺旋式捻輥以一定的壓力壓在紙幣上,并將捻輥旋轉,此時無論紙幣的折疊方向、或放置有偏斜,都能將折疊紙幣捻伸平直。
捻輥以一定壓力壓在紙幣上,切向力分解,可使紙幣的最下面與支撐面產生較大的摩擦力而相對靜止不動,利于折疊面的上邊在切向力作用下有相對運動。
由于膠皮是螺旋狀的圓柱表面,因此,當捻輥旋轉時,膠皮對紙幣施加的作用力除了切向力Fx外,還有軸向力Fz,因此在受力面,Fx和Fz的合力方向與軸線方向不垂直,有一定的偏角,偏角的大小與導程有關。正是由于此偏角,使得帶有顆粒的膠皮較為容易地帶起紙幣折疊邊,實現其捻伸而成平直狀態(tài)。
三、結語
采用螺旋式捻輥對有折疊的紙幣進行捻伸,由于捻輥的摩擦力大,翻捻力合理,從而有效地達到清理紙幣的目的,且效率較高。如果支撐板輔以發(fā)熱材料,使之有一定的溫度,則捻伸平整的紙幣原先由于折疊造成的變形得以恢復,其效果更佳。
參考文獻
[1] 馬紅艷.淺談點鈔機結構的兼容性設計[J].金田,2013(04).