基于虛擬樣機技術的新型蓮藕切片機仿真優(yōu)化.pdf

1、新型蓮藕切片機采用了曲柄滑塊式切削機構、氣吹式退料裝置，較好地解決了切削藕片易破碎、粘刀藕片難清理等問題。但該機型仍存在：快速切削時機械振動大、工作效率難以提高；切削面存在斜邊現(xiàn)象，影響其表面質量；氣吹式退料裝置結構復雜等問題。為此，本文應用虛擬樣機技術對原樣機進行運動學、動力學仿真分析，尋找影響其工作性能的主要因素，通過進一步優(yōu)化設計，改進原樣機結構，以提高切片機切削質量與工作效率。主要工作以下幾方面： 1)運用三維建模軟件p

2、ro/e建立了新型蓮藕切片機虛擬樣機模型，包括切削機構、工作臺架、物料導桶等。 2)運用ADAMS對虛擬樣機進行了運動學、動力學仿真分析，包括切削機構的運動學、動力學分析，以及整機水平方向、垂直方向的振動分析，得出了：切削機構的不平衡慣性力是引起切片機臺面振動的主要原因；在切削過程中連桿對刀片垂直方向上的作用力是引起藕片表面不平度、有斜邊的主要原因。 3)運用動平衡理論對切削機構進行慣性力平衡分析，提出了在曲柄上添加平衡

3、質量塊來部分平衡機構慣性力的方法，并結合虛擬樣機技術，對平衡質量塊的質量m及質心到曲柄中心的距離L進行了參數(shù)優(yōu)化，得出質量塊的質量m=8kg，L=70mm時，振動力的峰值與未優(yōu)化前比較減小了一半。 4)將原有對心曲柄滑塊式切片機構改進為偏置式曲柄滑塊機構，通過優(yōu)化刀片移動導路偏距來減小切削過程中連桿對刀片垂直方向的作用力，得出當曲柄偏心距為-80m時，切刀在切藕階段連桿對刀片垂直方向的作用力最小，從而為提高藕片表面平整度創(chuàng)造了條

4、件。 5)針對原有蓮藕切片機氣吹式退料裝置結構復雜問題，設計了一種隨動推料裝置。通過分析不同切削速度下，推藕板對粘刀藕片的作用力變化，得出了不同切削速度推藕板順利推出藕片所需的質量大小，為優(yōu)化推料裝置結構提供了依據(jù)。 基于虛擬樣機技術，本文對新型曲柄滑塊式蓮藕切片機進行了結構參數(shù)優(yōu)化，對改進后的蓮藕切片機進行了切片加工試驗，得出：工作轉速從改進前的60～70轉/分鐘提高到90～100轉/分鐘，藕片的破碎率仍保持在≤3.5