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桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统研究与设计

刘金根

   随着市场经济的发展,捆扎包装对于产品的重要性日益增强,危险品的捆扎显得尤为重要,人工捆扎存在极大的安全隐患,且捆扎质量较差,影响产品的生产效率和竞争力。针对国内捆扎机水平较低、国外捆扎机价格昂贵的现状,研制价格合理、性能优良的自动捆扎机系统以代替进口,对企业和社会都有着重大的意义。 本文以某冶炼厂亚砷酸生产线的桶装亚砷酸成品捆扎工艺为对象,开展了“桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统研究与设计”,所研制的系统样机已在生产现场调试成功并投入试运行,应用表明本文研究的自动捆扎机系统能满足桶装亚砷酸成品捆扎工艺要求,达到了本文的研究目标。 本文在广泛查阅和分析国内外捆扎机技术发展动态以及对某冶炼厂亚砷酸生产线的桶装亚砷酸成品捆扎工艺和环境对捆扎机性能、结构等特殊要求的基础上,采用现代系统设计方法进行了系统功能分析与子功能求解,确定了桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统的总体设计方案。 由此进行了桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统的机械系统、动力传动系统及控制系统的详细设计和系统的动力学性能分析与优化,绘制了整个系统设计的工程图,制作了系统样机并进行了现场调试与试运行。在系统设计过程中,应用了虚拟样机设计理论与方法,在SolidWorks软件环境下建立了桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统的虚拟样机模型,并应用ADAMS系统对捆扎机系统虚拟样机的重要机构——捆扎机构进行了动力学分析。为最佳反映捆扎工艺的实际工况,本文还利用ANSYS有限元分析软件建立了钢扣、钢带的柔性体模型,以便对系统虚拟样机进行刚柔耦合的多体动力学分析;在动力学仿真分析的基础上,运用ADAMS对捆扎机构进行了优化设计。根据动力学和优化设计的结果,反过来对系统的虚拟样机进行了修改和再分析,使所研究的桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统达到了最佳结构与性能,提高了捆扎机系统的设计质量和效率,大大缩短了设计周期。系统的主机动力传动系统采用了气动传动方式,本文对此进行了气动系统的详细设计、选型和分析,选定了相应的系统控制方式;按自动化捆扎作业要求,进行了整机系统的自动控制系统设计,选用了SIEMENS S7系列可编程控制器S7-200作为系统的中央处理器,并按集中控制方式进行了整机系统的控制与作业监控系统设计和开发,系统具有自动、手动控制以及远程监控功能,满足了生产现场要求的远程操作与控制以及安全生产要求。 本文开发的桶装亚砷酸成品自动捆扎机系统属于自主创新研制的设备,既解决了某冶炼厂亚砷酸生产中成品桶的自动捆扎难题,又为我国捆扎机械装备行业提供了一种新型的自动捆扎机组。……   
[关键词]:捆扎机;虚拟样机;动力学分析;结构设计;自动控制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江西理工大学2009年