基于ANSYS寬幅面砂光機(jī)磨削系統(tǒng)的分析研究.pdf

1、改革開(kāi)放以來(lái)，特別是二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)人造板工業(yè)蓬勃發(fā)展，人造板單線產(chǎn)能及品質(zhì)要求不斷提升。特別是高速、寬幅面、高產(chǎn)量連續(xù)平壓線的大量使用，對(duì)人造板后處理的核心設(shè)備——砂光機(jī)提出了更高的要求。在寬幅面砂光機(jī)的制造企業(yè)中，瑞士的斯鐵曼(Steinemann)公司的satos品牌和意大利的意瑪斯(Imeas)公司處于世界領(lǐng)先地位。蘇州蘇福馬機(jī)械有限公司從2001開(kāi)始基于M型系列砂光機(jī)技術(shù)研制八尺砂光機(jī)，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比，八尺砂光機(jī)在加

2、工精度、質(zhì)量、產(chǎn)量、可靠性、易操作維護(hù)性方面與國(guó)外還存在一定差距。
　　當(dāng)今，工程分析在很大程度上依賴于CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)，CAE的核心是用數(shù)學(xué)建模和計(jì)算分析，而有限元法則是計(jì)算分析的重要手段之一,采用有限元法分析已成為在工程分析中獲得廣泛應(yīng)用的數(shù)值計(jì)算方法。ANSYS作為當(dāng)今最知名的有限元分析軟件，將其引入砂光機(jī)主關(guān)件的分析驗(yàn)證中，將有助于提高砂光機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和性能。
　　基于ANSYS寬幅面砂光機(jī)磨削系統(tǒng)的分析研究

3、這一課題來(lái)源于公司的寬幅面砂光機(jī)(八呎及八呎以上砂光機(jī))關(guān)鍵技術(shù)的研究。本課題首先對(duì)砂光機(jī)磨削系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，確定砂光機(jī)磨削系統(tǒng)核心部件接觸輥的直徑，隨后對(duì)磨削系統(tǒng)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了計(jì)算，通過(guò)計(jì)算，為下文的分析提供了理論的依據(jù)。
　　對(duì)寬幅面砂光機(jī)來(lái)說(shuō)，懸臂梁的平面度及懸臂梁平面對(duì)機(jī)架平面的平行度較之四呎機(jī)來(lái)說(shuō)更為重要和難控制，是寬幅面砂光機(jī)制造和工藝的難點(diǎn)。本課題針對(duì)懸臂梁的預(yù)變形控制進(jìn)行理論分析與計(jì)算，車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)分析，進(jìn)而

4、用ANSYS進(jìn)行應(yīng)力分析和撓度分析，進(jìn)一步證實(shí)了ANSYS分析的準(zhǔn)確性。
　　針對(duì)砂光機(jī)核心零部件接觸輥和導(dǎo)向輥，本文分別對(duì)它們進(jìn)行了剛性輥和撓性輥的界定，分別對(duì)它們的臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行了理論計(jì)算和分析。特別對(duì)于撓性輥的導(dǎo)向輥通過(guò)ANSYS軟件的模態(tài)分析功能算出了其在彈性約束及剛性約束下的固有頻率，分析了臨界轉(zhuǎn)速在傳統(tǒng)計(jì)算模式下和有限元分析模式下的差別和產(chǎn)生誤差的原因，從而對(duì)導(dǎo)向輥的設(shè)計(jì)驗(yàn)證和合理使用提供了理論指導(dǎo)。
　　本課題最

5、后針對(duì)磨削系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，也是一直以來(lái)困擾我們?cè)O(shè)計(jì)人員重點(diǎn)問(wèn)題，即接觸輥的壁厚問(wèn)題，首先介紹了優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論和方法，建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，在指定優(yōu)化設(shè)計(jì)方法時(shí)選用精度很高的零階方法(直接法)，使用所有因變量(狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù))的逼近，通過(guò)5此迭代，最后得到滿足條件的最優(yōu)輥筒壁厚為41mm，并對(duì)ANSYS的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了理論驗(yàn)證，這對(duì)砂光機(jī)的磨削系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　通過(guò)對(duì)本課題的研究，使我們對(duì)寬幅面