装烟机试验台基座静动态特性分析及轻量化设计

【目的】以往变速器工装台架的设计主要依靠经验,使得大多数台架具有过剩的结构性能,导致材料浪费和成本升高。因此,获得良好静动态特性以及轻量化结构的装烟机基座具有重要现实意义。【方法】课题组应用CAE方法,通过UG软件建立装烟机试验台架的几何模型,使用Inspire软件对台架进行静力学和模态分析,同时采用变密度法中的SIMP法建立拓扑优化模型,使用数学规划法进行变量迭代计算,对台架进行拓扑优化分析,并以轻量化设计为原则对台架结构进行重新设计。【结果】原有基座静动态特性良好,存在很大的轻量化设计潜能,重新设计后的基座静态特性几乎不变,动态特性更好,基座质量较原有设计减少4.75 kg,减幅43.3%,减重效果明显。【结论】本研究为工装台架的轻量化设计提供了方法与参考,并具有一定指导意义。

烤房装烟机双旋转式烟叶装卸装置设计与试验

针对鲜烟叶装炕劳动强度大,用工成本高,安全隐患突出等问题,设计了一种烤房装烟机双旋转式烟叶装卸装置,主要由载烟机构、双旋转机构、倾斜机构及PLC控制系统构成。提出了一种由锥齿轮组构成的主、副旋转机构,解决烟叶装卸中脱落、刮伤、干涉等问题。利用投影法和遗传算法对机构进行设计,确定了该机构结构参数。为保证装置具有良好的装卸效果,对载烟机构、倾斜机构进行空间力系和运动学分析,确定了其结构参数。以烟夹倾斜角、空心轴转速和载烟杆长度为试验因素,以烟叶装卸成功率为评价指标,进行正交试验。试验结果表明,当烟夹倾斜角为23°、空心轴转速为12 r/min、载烟杆长度为650 mm时,烟夹装卸效果最优,此时烟叶脱落率为1.5%,烟夹偏移率为1.4%,烟叶损伤率为2.1%,烟叶装卸成功率为95%,装置可靠性高。

密集烤房倾斜旋转式装烟机设计与试验

针对密集烤房鲜烟叶装炕劳动强度大、用工难、安全隐患突出等问题,结合密集烤房结构和烟叶烘烤技术要求,设计一种倾斜旋转式装烟机。主要由动力平台、升降装置、水平移动装置、倾斜旋转装置及PLC控制系统构成。通过对烟叶装炕过程的分析,对链条提升机构和油缸举升机构进行设计,确定其结构参数。为保证装烟机具有良好的装烟效果,对旋转机构和倾斜机构运动过程进行分析,得到载烟杆长度为650 mm,载烟杆与锥齿轮连接轴两轴线距离为13 mm,烟夹倾斜角度为23°,并通过遗传算法对锥齿轮进行优化设计。以装烟成功率和烟叶损伤率为评价指标,在密集烤房内进行装烟试验,试验结果表明:倾斜旋转式装烟机工作性能可靠、稳定,平均装烟成功率为96.7%,烟叶平均损伤率为7.8%。研究结果可为密集烤房智能装烟设备研究提供参考。

链条举升式装烟机的设计与试验

目前,国内烟叶烘烤环节多采用烟夹吊挂式烘烤,烘烤过程靠人力实现装烟和下烟,烟夹重量大,搬运不方便,导致装烟劳动强度大,工作效率低。基于此,本研究从使用者的角度出发,设计了链条举升式装烟机。试验结果表明,装烟机在实际生产中可替代人工操作,降低了劳动强度,烟夹上架率100%,摆正率91.7%,具有较强的稳定性与可靠性。