[機點自動化類論文精品]雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計.doc

學士學位論文雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計摘 要20世紀60年代以來，隨著新型高分子材料不斷涌現，高分子材料的應用越來越廣泛，它涉及到化學、機械、輕工、國防、汽車、食品、醫(yī)用、航天等許多個重要的工業(yè)門類。新型高分子材料的研究和性能測試顯得十分重要，而電纜料顆粒雜質儀正是進行高分子材料雜質測試的儀器。目前電纜料顆粒雜質儀主要用于研究部門和工廠實驗室等，是進行科學研究和工廠應用研究的重要儀器，平膜從機頭中擠出后，經三輥壓延機壓光，導引輥導引，在橫張力輸出機構拖動下，式樣恒速通過雜質顆粒檢測儀，接受檢測，系統(tǒng)動力源是小功率交流電機。本系統(tǒng)設計是關于雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計，主要內容是關于：1.雜質儀的總體布局設計；2.壓延機的設計；3.單獨收取系統(tǒng)設計。系統(tǒng)的闡述了整個設計的原理及設計步驟及各部分的特點等。 根據電纜行業(yè)提出的電纜工作要求，采用試驗法及經驗法設計了壓延機構、橫張力卷曲機構，成功地為電纜料的雜質顆粒檢測做好輔助準備。關鍵詞雜質測量儀；壓延機；聚乙烯；電纜料twin- electrical machinery cable material impurity anything small and roundestabstractsince the 1960s,with appearance of new polymer materials continuously, polymer materials are more and more widely used in industries such as chemistry, mechanical, light industry, national defense, automobile, food and medical, space etc. it is obviously important to research and test new polymer materials, the cable material impurity anything small and roundest is just a instrument that can test polymer material.now cable material impurity anything small and roundest is wide used in research department and factory laboratory, and is an important instrument of science and factory application research. the system design about made a summary is testing the system design about twin- electrical machinery cable material impurity anything small and roundest, and the major content is: the system design of 1,s machinery; the design of 2,s calender; the device design is received to 3,s damping type. several part of characteristics principles and design step having expounded the whole design of this booklet of directions system etc. use experimental method and the experience law to have designed the calendar constructing according to plumber jointer the doing requirement that the cable trade was put forward. organization and chest aspect are taken to the permanent tension volume, and successfully test doing well assisting and prepare for prepare for the magazine anything small and roundest of cable material.key words: impurity measuring instrument；calender；polyethylene；cable material目 錄摘要iabstractii第1章 緒論51.1 課題研究的背景51.2 課題研究的意義51.3 問題的提出及研究的內容6第2章 雜質儀的總體布局設計7第3章 壓延機的設計選擇93.1輥筒的變化趨勢93.2壓延機類型選擇133.3 壓延機驅動功率計算133.3.1 壓延機有用驅動功率的計算143.3.2 壓延機的空載功率計算143.3.2.1 轉動慣量計算143.3.2.2 壓延機空載功率計算153.4 壓延機應注意的問題163.4.1 平膜經壓延機時，壓延機的狀態(tài)問題163.4.2 輥筒結構及其冷卻方法163.4.3 試維護和操作163.5 電機的選擇17第4章 單獨收取系統(tǒng)設計184.1 阻尼式收取機構的系統(tǒng)結構設計184.1.1 系統(tǒng)結構設計184.1.2 收取機構輸入功率計算184.1.2.1 消耗在收取盤上的功率204.1.2.2 各零件轉動慣量的計算204.1.2.3 動能變化率214.2 電機的選擇21第5章 傳動系統(tǒng)設計225.1 軸之間傳動比的計算235.2 傳動比的分配235.2.1 減速器的選擇235.2.2 分配傳動比235.3 帶傳動設計245.3.1 收取機構的帶傳動245.3.2 壓延結構帶傳動25第6章 架體設計26結論27致謝28參考文獻29附錄30- 40 -第1章 緒論1.1 課題研究的背景塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是現代工業(yè)中的重要行業(yè)，與其它工業(yè)部門相比，雖然是很年輕，但卻是發(fā)展前景廣闊的工業(yè)部門。由于塑料具有重量輕，高的比強度（單位重量的機械強度），優(yōu)異的電氣性能，摩擦系數小和耐磨性能，優(yōu)良的吸震和消聲隔音作用，并且有良好的彈性，易成型、易切削、易焊接，能很好的與金屬、玻璃、材料及其其它材料相膠接等特點。同時，原料來源豐富，它在人民生活，工農業(yè)生產，國防工業(yè)等各個方面都得到越來越廣泛的應用。在機械制造工業(yè)中，塑料廣泛的被用來制造機械零件，部件（例如各種形式的軸承、齒輪、凸輪、導軌、密封環(huán)、汽輪機的各種葉片、各種泵的葉輪等）；在電器工業(yè)中，電機、電器、電訊工業(yè)等大量采用塑料。據統(tǒng)計，每年大約有25%的塑料用于機電工業(yè)各個部門，且隨著國民經濟的發(fā)展，這種比例數還將繼續(xù)增長。在機電工業(yè)中，一噸塑料大約可代替45有色金屬。管道、容器、泵、閥門等廣泛用塑料作防腐材料，甚至直接用塑料來制造管道、泵、閥門和各種靜動密封環(huán)等，解決了金屬無法解決的腐蝕、摩擦問題。在國防工業(yè)中，塑料已成為原子能工業(yè)、高速飛機、火箭、導彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等不可或缺的材料。此外，在儀表工業(yè)、紡織工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)療工業(yè)以及農業(yè)等方面，對塑料的需求也日益增加。至于塑料在人民日常生活中的重要性更已為大家所熟悉了。1.2 課題研究的意義塑料的發(fā)展，帶來了塑料工業(yè)的發(fā)展，同時也帶來了塑料機械的發(fā)展。塑料工業(yè)可分為兩大類：一類是塑料原料（即樹脂）的生產，另一類是塑料制品的生產。我們目前所說的塑料機械一般是只對樹脂進行加工和成型所用的機械設備，如捏合機、開煉機、壓延成型機、擠出機、注射成型機、真空成型機和液壓機等。由于塑料工業(yè)發(fā)展迅速，因而塑料機械發(fā)展的速度也是比較快的。但是，由于塑料工業(yè)較年輕，塑料機械發(fā)展視較短的，與其它機械工業(yè)相比，它的設計經驗較少，這發(fā)面的理論工作也不成熟，因而對從事塑料機械研究與設計的人員提出了更高要求。塑料機械也和世界上的其它事物一樣，是勞動人民在生產斗爭的實踐中產生和發(fā)展起來的。如十九世紀的擠出法生產結構材料，所用的基礎工業(yè)中所用的擠出機全部是柱塞式的，它們是人力、機械或液壓操作，其主要特點是生產不連續(xù)，并且物料還要預塑化。經過多年的改造，如今創(chuàng)造了雙螺桿擠出機，這代表了塑料機械的快速發(fā)展。從總的方面來看，近年來，世界各國的塑料機械是朝大型、高速、高效、精密、特殊、用途、連續(xù)化和自動化，以及小型和超小型的方向發(fā)展。我國的塑料工業(yè)的發(fā)展從解放前的沒有塑料機械到現在的大部分塑料機械已經系列化。然而與世界先進水平相比還存在著較大差距。為使我國的塑料工業(yè)迅速趕上世界先進水平，進行雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計方面的研究有著非常重要的意義。1.3 問題的提出及研究的內容交聯聚乙烯(xlpe)電纜由于具有憂異的電性能，機械物理性能及制造安裝簡單等特點。在越來越廣泛的應用領域和越來越高的電壓等級代替優(yōu)質電纜。在xlpe絕緣這種低損耗，高工作場強的材料中，主要的破壞形勢是電樹，水樹及由此而伴隨的局部放電。多年研究表明絕緣之微孔，雜質顆粒半導電層界面凸起及微量水等缺陷的存在，是樹枝化的誘因。為了最大程度的減少這種缺陷，在交聯電纜制造工藝中采用了干法交聯技術，超凈生產技術及三層同時擠出技術。這三種技術中尤以超凈生產控制雜質的混入最難。因為除設備因素仍有運輸、儲存、使用等眾多環(huán)節(jié)和大量人為因素的影響。因此，雜質含量的指標是電纜料制造廠和電纜制造廠都有十分重要的性能指標。由于電纜擊穿屬于缺點破壞理論，即整根電纜中一點破壞就是意味著整根電纜的破壞。 因此，對雜質的監(jiān)測應是大量抽取樣本的、高分辨力的，顯然對于顯微鏡能滿足后一個要求。但顯微鏡分辨力提高的同時大大減少了觀察視野和景深。這樣做大體記得檢測極為困難，又滿足不了前者的要求，人眼直接觀察則滿足不了后者的要求。近期有關論文多次提及電子攝像檢測電纜料中雜質顆粒。電子攝像技術有效地實現了分辨力檢測要求，針對國內目前尚無檢測此類雜質的專用儀器，向國外購買又價格昂貴。故此行業(yè)的要求促進了研制雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的進程。本系統(tǒng)設計就是關于雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計，主要內容有：1.雜質儀的總體布局設計；2.壓延機的設計；3.單獨收取系統(tǒng)設計。系統(tǒng)的闡述了整個設計的原理及設計步驟及各部分的特點等。根據電纜行業(yè)提出的電纜工作要求，采用試驗法及經驗法設計了壓延機構、橫張力卷曲機構及箱體，成功地為電纜料的雜質顆粒檢測做好輔助準備。第2章 雜質儀的總體布局設計交聯聚乙烯(xlpe)電纜由于具有憂異的電性能，機械物理性能及制造安裝簡單等特點。在越來越廣泛的應用領域和越來越高的電壓等級代替優(yōu)質電纜。例如日本的 275kwxlpe 電纜已投入短期運行。500kwxlpe 電纜的研制已進入長期壽命階段試驗。在xlpe絕緣這種低損耗，高工作場強的材料中，主要的破壞形勢是電樹，水樹及由此而伴隨的局部放電。多年研究表明絕緣之微孔，雜質顆粒半導電層界面凸起及微量水等缺陷的存在，是樹枝化的誘因。為了最大程度的減少這種缺陷，在交聯電纜制造工藝中采用了干法交聯技術，超凈生產技術及三層同時擠出技術。這三種技術中尤以超凈生產控制雜質的混入最難。因為除設備因素仍有運輸、儲存、使用等眾多環(huán)節(jié)和大量人為因素的影響。因此，雜質含量的指標是電纜料制造廠和電纜制造廠都有十分重要的性能指標。由于電纜擊穿屬于缺點破壞理論，即整根電纜中一點破壞就是意味著整根電纜的破壞。 因此，對雜質的監(jiān)測應是大量抽取樣本的、高分辨力的，顯然對于顯微鏡能滿足后一個要求。但顯微鏡分辨力提高的同時大大減少了觀察視野和景深。這樣做大體記得檢測極為困難，又滿足不了前者的要求，人眼直接觀察則滿足不了后者的要求。近期有關論文多次提及電子攝像檢測電纜料中雜質顆粒。電子攝像技術有效地實現了分辨力檢測要求，針對國內目前尚無檢測此類雜質的專用儀器，向國外購買又價格昂貴。故此行業(yè)的要求促進了研制xlpe電纜絕緣料雜質顆粒檢測儀的進程。產品的制作中，有兩種技術可供選擇：一是擠出一壓光膜制造式樣技術；一是日本某電纜制造公司的吹膜制造式樣技術。我們選擇了前者，因為該技術更有利于實現與小型擠出機聯機進行測量，最大限度的減少外來污染，并且擠出一壓光技術制造的產品在較厚的境況下仍有較高的透明度。式樣的拖動，再不聯機系統(tǒng)中，我們采用電機減速器驅動輥。配合橫張力收放帶機構的拖動體系。在聯機系統(tǒng)中，以壓延輥為恒速驅動，配以橫張力卷取機構來實現式樣的恒速進行。平膜從機頭中擠出后，經三輥壓延機壓光，導引輥導引，在橫張力輸出機構拖動下，式樣恒速通過雜質顆粒檢測儀，接受檢測，系統(tǒng)動力源是小功率交流電機。由此可得的傳送路線如圖2-1所示：交流電機渦輪減速器橫張力卷取機構壓延機模 具擠出機渦輪減速器交流電機 圖2-1據此總傳遞路線可知，須進行壓延機和橫張力卷取機構設計。第3章 壓延機的設計選擇壓延機的發(fā)展歷史可以追溯到1830年，那時的壓延機是用于橡膠制品加工的，塑料壓延機是從橡膠壓延機逐漸演變過來的。經過一百多年的發(fā)展，島上世紀六十年代前，國內壓延機仍多以小型壓延機和自制壓延機為主，輥筒式中空形式，軸承多是銅瓦，輥間是以齒輪傳動、排列形式以直立排列為主。上世紀六十年代后，壓延機的發(fā)展進入輝煌時期，滾柱軸承、多空輥筒、軸交叉和反彎曲裝置的使用使壓延機向高速化、精密化發(fā)展。到了上世紀七十年代初，由于世界經濟的停滯不前，壓延機在技術創(chuàng)新上沒有太大進展。直到1974年起，由于開發(fā)了異徑壓延機、多輥筒壓延機、多角度排列、定量存料等問題的研究而再一次發(fā)展起來。進入八、九十年代，由于大棚膜、燈箱廣告膜、充氣玩具膜、包裝膜、貼膜等各種精度要求較高的大型軟類的廣泛使用，刺激了壓延機進一步向大型化、高精度化、高效率化方向發(fā)展，配合雙向拉伸設備，已能生產出寬度4.5米，厚薄精度控制在0.01mm的雙向拉伸膜，單機年產量可達七千噸以上。進入2000年以來，國內已有安裝了臺灣的輥面長度為4米的四輥壓延機，可生產寬度3.5米的壓延膜，配合雙向拉伸設備，可生產出寬度6米的壓延雙向拉伸膜，單擊年產量可達一萬噸以上。顯示了壓延機向大型化、規(guī)?；较虬l(fā)展的趨勢。目前不但在大型、精密、高速壓延機上鉆孔式輥筒和熱導介質加熱方法已普遍采用，而且在中型壓延機上也使用廣泛。壓延機類型選擇3.1 輥筒的變化趨勢 3.1.1 輥筒結構的變化趨勢過去的壓延機由于加工制造技術的限制，大多數都采用中空式輥筒。中空式輥筒由于壁厚大，溫度分布不均勻，有死角，使壓延制品精度受到影響，必須采用比制品寬得多的輥筒或借助輔助加熱來減小誤差。由于壁厚大，輥筒與物料間的摩擦熱不易排除，因而也限制了壓延機速度的提高。鉆孔式輥筒傳熱面積一般為中空式輥筒的2一2.5倍，輥筒壁厚均勻，加熱介質距輥面距離近，因此輥面溫度反映靈敏，溫差小(在士l以下)，無死角。解決了溫度對制品精度的影響，并保證壓延制品寬度達最大值，可以充分發(fā)揮壓延機的生產能力;由于它可以迅速地改變輥筒工作表面溫度而且能夠實現自動控制，這就可以使輥筒的線速度遠遠超過臨界速度，如目前輥筒速度達到150米/分就是基于這樣的基礎，從而大大提高了壓延設備的生產能力和經濟效果。鑒于上述原因，目前不但在大型、精密、高速壓延機上鉆孔式輥筒和導熱介質加熱方法已普遍采用，而且在中小型壓延機上也已廣泛采用。3.1.2 輥面長度變化趨勢隨著壓延薄膜向大型化、規(guī)?；较虬l(fā)展，壓延機的規(guī)格也逐步向大型化、高精密化、高效化方向發(fā)展，輥面長度從上世紀七十年代的1.2米、1.7米增長到八十年代的2.3米、2.5米，九十年代的3.2米，到2000年輥面長度已達到4米。3.1.3 長徑比的變化趨勢在上世紀九十年代以前，壓延機長徑比變化不大，基本圍繞2.5一3.2之間變化。近十幾年來由于大棚膜、燈箱廣告膜、充氣玩具膜、防滲土工膜、糧食熏蒸膜、包裝膜等大型軟膜的廣泛使用，使得壓延機和雙向拉伸設備得到空前發(fā)展，由于雙向拉伸膜的增塑劑份數較大(35份一60份)，再加上壓延機設計、加工制造技術的日益成熟、以及出于對成本的考慮，壓延機長徑比有逐漸增大的趨勢。就拿近幾年引進臺灣的壓延雙向拉伸設備來說，生產幅寬4.5米拉伸膜的壓延機規(guī)格為必660omx2300mm，長徑比為3.5;而能生產幅寬6米拉伸膜的壓延機的規(guī)格為必860mmx40以)mm，長徑比更是達到4.7。3.1.4 壓延機溫度控制系統(tǒng)變化趨勢早先的壓延機都是采用蒸汽給設備加熱，當使用溫度達到180時，系統(tǒng)壓力將達到13k歲c耐以上。這種加熱方式存在系統(tǒng)壓力高，熱能浪費大，溫度控制精確度低，對系統(tǒng)腐蝕嚴重。新型的壓延機都采用導熱油爐加熱，這種加熱方式具有節(jié)能降耗，系統(tǒng)壓力低(只承受油泵壓力)，溫度控制精確，便于實現自動化控制。進入各個輥筒的導熱油又由單獨的溫度控制系統(tǒng)來自動控制，這個控制系統(tǒng)包括溫度控制器、電動三通閥、循環(huán)油泵、空氣冷卻器、測溫器等，通過這套溫度控制系統(tǒng)可保證輥溫達到士1。3.1.5 壓延機傳動及控制系統(tǒng)變化趨勢較早的壓延機，輥間采用齒輪傳動，輥筒速度較慢，采用三相異步整流子電機傳動，這種電機存在調速范圍小(一般為1:3)，體積較大，故障率高的問題。隨著薄膜精度要求越來越高，品種越來越多，對設備之間的速度配比及自動化程度要求也越來越高，對速度調節(jié)范圍要求也越來越大，這樣直流電機就被越來越多地采用。直流電機具有體積小，調速范圍大(最大可達1:20)，運轉精度高，配合直流控制器，可精確控制各設備速度，并實現自動化控制。3.1.6 壓延機液壓控制系統(tǒng)變化趨勢早先的壓延機僅靠輥筒中高度來控制薄膜厚薄精度，這帶來一個問題，就是不同厚薄、不同硬度的薄膜所要求的中高度是不一樣，光靠中高度滿足不了各種不同類型制品的要求。在以后的壓延機設計中，給4#輥設計了反彎曲裝置，給2#輥設計了拉回裝置，3#輥設計了軸交叉裝置，這樣從第一道輥隙就開始糾正薄膜沿寬度方向的誤差，并且可通過調整油壓大小來滿足不同厚薄、不同硬度薄膜的需要。同時給3#輥設計了穩(wěn)壓裝置，這樣就可以控制3#輥因2#輥和4#輥擠壓造成上下浮動，而造成薄膜沿生產方向產生的波動誤差。3.1.7 供料系統(tǒng)的變化趨勢傳統(tǒng)壓延機的供料系統(tǒng)一般用一臺密煉機、兩臺開煉機混煉后將物料壓成片狀送人擠出過濾機，經過濾后再用搖擺輸送機給壓延機供料。這種供料方法存在供料不均和使物料在進料區(qū)局部堆積的現象，這就給薄膜的表觀質量和厚薄精度帶來不良影響。為了克服這種供料方法的缺點，在新設計的壓延生產線特別是大型壓延雙向拉伸線上采用了連續(xù)混煉機并配置寬幅片材機頭來進行定量供料，使用連續(xù)混煉機具有占地面積小、勞動強度低、混煉能力大、混煉質量好，能嚴格地定量連續(xù)供料，供料量調節(jié)范圍大，自動化程度高，操作管理方便的特點。采用寬幅片材機頭來進行定量供料，具有如下優(yōu)點:a.片材供料不但能保證存料區(qū)存料量少而均勻，能立即被輥筒卷人輥隙，而且由于能形成一卷有規(guī)則的回轉存料，有利于防止空氣的混人;b.供料的均勻性防止了涼料的堆積，從而改善了壓延成型薄膜的質量;c.由于供人第一道輥筒間隙的物料溫度和體積的均勻性，使得所有輥隙的負荷保持恒定，這樣薄膜厚度均勻，誤差能減少70%。d.采用平板機頭的供料方法，使壓延機第一道輥隙進料處于穩(wěn)定狀態(tài)，為自動控制壓延機供料提供了有利條件。用片材機頭與一般常見方法供料所得薄膜厚度的均勻性比較，采用片材機頭供料的薄膜精度要比一般方法高得多。 前面敘述的生產6米幅寬拉伸膜的壓延機必86ommx400()mm，均配套了杯300mm的行星擠出混煉機。這已成為大型壓延生產線供料系統(tǒng)的首選。了解了壓延機和薄膜的發(fā)展趨勢，我們就能準確地把握薄膜市場的脈搏，使我們的決策和產品更具有前瞻性，在激烈競爭的市場中立于不敗之地。3.2 壓延機類型的分類方法壓延機類型的分類方法很不統(tǒng)一，其中以輥筒數目和排列形式分較為普遍。按輥筒數目分為：兩輥、三輥、四輥、五輥、六輥和多輥壓延機，其中以三、四、五輥壓延機應用廣泛。按輥筒排列形式分有：型、l型、斜l型、z型、s型、a型、t型、m型等。由于擠出膜從模具中擠出時已經基本成型，不需要再重復擠壓定型。壓延機設置的目的時壓光、冷卻及其一定的牽引作用。通過此程序即可獲得所需的膜帶。根據壓延機輥筒數目不需很多，設計時取型三輥作為本設計的壓延機可達到要求。如圖3-1所示：圖3-1膜帶從1、2兩輥之間進入，經兩次壓光。獲得一定厚度、寬度和光潔度的平膜。輥筒表面粗糙度為0.8。3.3 壓延機驅動功率計算根據壓延機的工作要求可?。?1)三輥線速度均為40 mm/s (2)輥間隙2 mm (3)帶寬b=6 cm；另有已知條件如下：輥筒半徑32 mm,輥筒長130 mm,成品帶寬2 mm,聚合物（聚氯乙烯125）粘度泊。3.3.1 壓延機有用驅動功率的計算1. (3-1)2.有用驅動功率n=3 (3-2)式中 n驅動功率 wb帶寬 cmv輥筒線速度 cm/s聚合物粘度 泊r輥筒半徑 cm輥筒長 mmc輥筒間隙 mm系數、查表因聚合物通過壓輥使溫度降低、粘度改變，可由變到數量級。式中由查表得=0.03 帶入式中計算n=3640.03=爾格/秒=0.8瓦 (3-3)3.3.2 壓延機的空載功率計算由于壓延機工作時主要負責壓光，而壓延成型作用較小。故其消耗的功率較小，這是符合原理要求的。因此本設計中驅動壓延機所需的功率應主要在空載運轉上，壓延機的空載功率計算如下：3.2.2.1 轉動慣量計算 (3-4)1.三輥轉動慣量=3= =0.00501kgm (3-5)2.齒輪轉動慣量=3= (3-6) 其中=32mm,b=16mm 故=0.616 kgm3.兩帶轉動慣量= =1.097= (3-7)3.2.2.2 壓延機空載功率計算壓延機運轉角速度為： rad/s (3-8)動能增量為,根據動能定理有：=(為所做的功) (3-9)據功率方程有： 實測的秒，即通過3秒壓延機獲得=1.25rad/s的轉速。=（+）=6.6=171 w綜合可得壓延機所需的輸入功率為：= w (3-10)3.4 壓延機應注意的問題為使壓延機能夠正常工作，在使用過程中需要注意如下幾個問題3.4.1 平膜經壓延機時，壓延機的狀態(tài)問題注射、吹塑和熱壓等成型方法都是熔融樹脂在模具行腔內部進行成型的，脫模后即為制品。與此相反，擠出成型和壓延成型是屬于連續(xù)生產工藝，成型材料通過成型的不同部位，實現其成型、冷卻、固化定型等。而壓延成型，成型材料則垂直于成型表面的方向一邊旋轉一邊剝離。壓延成型的這種特殊性，決定了壓延成型對特殊材料有一定的選擇性和要求操作運轉條件的合理性，否則就會導致壓延制品的表面質量和物理性質不佳，甚至無法成型等問題。在進行壓延時，與被壓延材料本身的分子吸引力相比，材料與輥筒表面的附著力弱的時候，材料與輥筒表面就容易剝離，這就是層外剝離，反之，若材料與輥筒表面的附著力大于材料本身的分子引力，于是材料與輥筒表面就不容易玻璃，而剝離產生在材料層之間，這種就是層內玻璃。這種剝離是危險的。這是剝離的狀態(tài)與輥筒相對速度有關。因為塑料的壓延一般以產生薄膜為主， 所以一般產生層外剝離。而層外玻璃則要求物料與輥筒變面的附著力應小于材料分子吸引力，這可通過選擇材料的配方、材料的溫度、輥筒表面溫度、物料和滾筒的相對速度等等來達到的。滾筒溫度越高、速度越快，塑料與輥筒表面附著力越大。這是由于滾筒表面溫度高，材料黏著性越大，因此，附著力越大；同時，由于材料通過滾筒捏合間隙時的速度比輥筒線速度要大（超前現象），所以材料和表面速度快的輥面之間的滑動就小于而接近于靜摩擦，摩擦系數較大，附著力較大。聚氯乙烯樹脂是一種本身分子吸引力比較大的材料，但是為了增大其外部滑性，一般添加含有滑性的穩(wěn)定劑，而為了增加內部滑性而提高成型性。所以表面的剝離應是高速時比較常見的問題，應該特別注意！3.4.2 輥筒結構及其冷卻方法輥筒的結構與其冷卻有密切關系。因為輥筒溫度的變化對制品精度的影響是很明顯的，但溫度變化時，其影響的膨脹量是比較大的，足以影響到產品的精度，因而必須設法克服?？朔@種溫服變型影響的措施，目前主要從輥筒的結構及其冷卻方法兩個方面進行。輥筒的結構大致可以歸納為分腔式和多空式兩種，不管選擇哪一種形式，都必須有冷卻裝置，在輥筒溫度高的時候，進行冷卻，否則會對平膜產生大的變形。3.4.3 試維護和操作制造時要付出相當高的代價，而精心維修和操作也是十分必要的。壓延機安裝完畢夠，要經過試運轉，現在不加熱、無負載情況下運轉23天，以觀察各傳動、嚙合、潤滑處的運轉情況是否正常。然后緩慢升溫至200度應在8小時內完成，不可太快。一般要求20100度，每分鐘升溫1度，100200度，每分鐘升溫0.5度。達到加工溫度后，保持一段時間，便可開始投料運轉。應先試原料，無異常，方可試硬些的物料。投料前，解脫輥應預熱。每次開車前，要檢查緊急開關是否可靠、金屬檢測器是否正常、喂料運輸帶上和輥件是否有異物。如有異物，在排除后可以開車。如故金屬檢測期或緊急開關不正常，在未修好以前不得開車。在未開車以前，要預先對潤滑油加熱，一般需要加到80100度左右，并預先潤滑，待見到回油之后方可開車。要低速啟動，供給物料，待每個輥隙內部存有相當物料之后，才可調到工作轉速。為了保護輥筒表面，在未加熱的情況下，不得閉合運行，輥間至少相距1毫米。在運行過程中，要隨時注意回油溫度，軸承溫度、電機功率以及輥筒溫度等，一邊及時調整。當輥筒兩端制品厚度出現不等時，應先調開小的一端，然后兩端同時調小，不可單獨調間隙大的一端，否則輥隙頸部將因受力過大而招致損傷。要特別注意的是，輥筒必須在運行中加熱或冷卻，否則將引起輥筒的變形。停止加料后，輥筒要繼續(xù)回轉，并把輥距松開23毫米。待輥筒冷卻到80度以上時，方可停轉。如果要使用緊急剎車，必須馬上調開輥筒距，以免碰上輥面。正面停車，不得使用緊急停車開關。待輥筒停轉以后，方可停止?jié)櫥偷难h(huán)。壓延機的操作人員不得帶鋼筆、手表等金屬物品，以免不慎掉入輥間，使輥筒導致破壞。不得用金屬劃輥表面。此外，輥筒不得露天存放，一則防止風沙污損輥面，二來冬季時，防止輥筒積水結冰，造成損壞，一般至少應在5度以上存放。存放中，要特別防止輥面的銹蝕。3.5 電機的選擇根據所求出的壓延機所需的輸入功率，并考慮渦輪蝸桿減速器的傳動效率以及所需的扭矩，經實測，確定選用550w的b5型交流牽引電機。第4章 單獨收取系統(tǒng)設計此次設計的單獨收取系統(tǒng)是由阻尼式收取機構和電動機兩部分組成。我們首先研究確定阻尼式收取機構的系統(tǒng)結構設計，然后選擇相應的電動機，最終完成該系統(tǒng)的設計。4.1 阻尼式收取機構的系統(tǒng)結構設計4.1.1 系統(tǒng)結構設計該系統(tǒng)的結構如圖4-1所示：圖4-14.1.2 收取機構輸入功率計算 （4-1）式中 消耗在收取盤上的功率 摩擦力損失功率 動能變化率 傳動效率，此處取=0.94.1.2.1 消耗在收取盤上的功率= （4-2）試驗測得 n =40mm/s=19.640 =0.78w4.1.2.2 各零件轉動慣量的計算1. 收取輥盤由于采用的是非金屬材料的塑料，其質量相對于軸和其它金屬零件而言很小，故其轉動慣量可忽略不計。2. 軸 = = （4-3）3. 帶輪= （4-4）4. 調節(jié)螺母= （4-5）5. 壓緊輪= （4-6）6. 其余螺母與摩擦輪由于直徑小或者質量小故其轉動慣量忽略不計。則總的轉動慣量： =+ = =0.008 （4-7）4.1.2.3 動能變化率動能增量= （4-8）其中：=w 收線盤從起速到獲得恒速所需時間為3秒，=w由以上計算可得：w （4-9）注：以上乃粗略估算值，另外直徑取的是折算值，不精確但不影響結果。4.2 電機的選擇根據所求出的收取機構所需的輸入功率，考慮渦輪蝸桿減速器的傳動效率以及所需的扭矩，經實測，確定選用550w的b5型交流牽引電機。第5章 傳動系統(tǒng)設計塑料平膜從機頭中擠出后，經三輥壓延機壓光，導引輥導引，在橫張力輸出機構拖動下，式樣恒速通過雜質顆粒檢測儀，接受檢測，系統(tǒng)動力源是小功率交流電機。由此可根據傳動路線，做出傳動系統(tǒng)圖，如圖5-1，圖5-2所示。 其中電機內含減速裝置，輸出轉速在100500rpm之間，設和軸之間的傳動比為；和之間的傳動比為。5.1 軸之間傳動比的計算實驗證明：當電機轉速rpm時，系統(tǒng)工作良好，傳動平穩(wěn)，噪音低，電機發(fā)熱少，故以rpm為輸出轉速；據檢測要求，帶的線速度等于40 mm/s,故壓輥與收取盤的線速度也必須為40 mm/s。壓輥與收取盤的直徑分別為：mm，mm。有： （5-1） （5-2）= （5-3）= （5-4）5.2 傳動比的分配= （5-5）= （5-6）其中：為減速器傳動比；為壓延機的帶傳動比；為收取輥盤帶傳動比。5.2.1 減速器的選擇由于蝸桿減速器有承載能力大，效率高，溫升低及體積小等優(yōu)點。故本設計以此類減速器作為減速裝置。由電機輸出轉速（最高）500rpm，輸出功率500w?？蛇x擇蝸桿下置式，whx8040型減速器，該減速器的傳動比為40。5.2.2 分配傳動比由公式（5-5），（5-6）可得：= （5-7）= = （5-8）5.3 帶傳動設計5.3.1 收取機構的帶傳動已知w，i=0.275,h=(48)小時工作情況系數 計算功率 w選帶型號 y型小帶輪直徑 mm大帶輪直徑 mm求 mm求 mm初取中心矩 a=280mm 帶長 = =791.79 mm基準長度 mm中心矩 =284.1mm 小輪包角 = = 合格帶速 =0.862m/s 帶根數 取z=1根5.3.2 壓延結構帶傳動已知=w，i=0.3,h=(48)小時工作情況系數 計算功率 w選帶型號 a型小帶輪直徑 mm大帶輪直徑 mm求 mm求 mm mm初取中心矩 a=270mm 帶長 = =761.73mm基準長度 mm中心矩 =289.3mm 小輪包角 = 合格帶速 =0.782m/s 帶根數 取z=1根第6章 架體設計從總體來看，架體結構應緊湊，外觀美觀，便于搬運。從其作用來看，它支撐測量儀所有零件及所有傳動系統(tǒng)，即其支撐作用。制造時，因本儀器單件小批量生產，且架體結構復雜，故不應采用鑄造生產。故此，本設計采用簡單的鋼架焊接組合，本架體主要部分都是通過鋼材焊接而成的，再組合幾塊防塵面板，頂面，地面和側面板，其中防塵面板，頂面，側面板，都是通過螺釘連接的，這便構成了本設計的架體結構。另外在架體底部需要安裝四個行走輪（其中兩個是固定的，只能向前或是退后，還有兩個是可以向四周轉動的），以便于搬運，底部四個地腳螺釘在一起工作主要是起支撐作用，以防止行走輪彈性震動引起檢測失真。架體工作過程中，受載極小，其局部微小變形不足以影響測試結果。經試驗驗證，本架體能滿足工作要求，不必校核。結論四個月的畢業(yè)設計就快結束了，在指導老師的精心指導下，我完成了雙電機電纜料顆粒雜質儀機械系統(tǒng)的計算機輔助設計。在設計中出現了很多難題，有些則是運用所學的知識無法解決的，但在老師的指導下，我最終解決了這些難題。我查閱了一些相關書籍的知識，研究了一些相關設備的基本結構和工作原理，并以這些作為基礎，利用所學的知識拓展新的思維，對原有的部件進行了重新的改裝和組合，最終解決了原設備無法克服的技術問題。通過此次設計，收獲是很多的，也暴露出自己知識儲備不足的問題，起到了警示作用，這對我以后的工作有著十分重要的意義。畢業(yè)設計是與實際相結合的題目，應該怎樣處理在設計及生產過程中，突顯出的理論設計與實際生產設計間相矛盾的問題及如何解決這些問題是我在此次設計中獲得的最大收獲。 致謝本文的選題、課題研究及論文撰寫工作是在導師崔思海老師的直接關懷和悉心指導下完成的。在攻讀學士學位期間，崔老師嚴謹的技術、淵博的知識和敏銳的思維使我受益終生。在此向崔老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！在課題的進行中，在機械系統(tǒng)設計的確定工程中，得到了崔老師的指導和幫助，在進行cad的軟件運用中得到了崔老師的悉心指導，在此向他們表示最誠摯的謝意！同時，在大學學習階段，許多老師和同學在我的學習和生活中都給了我很大的幫助，在此也向他們表示我深深地謝意！參考文獻1 華南工學院合編.塑料機械設計.北京化工學院,1983 2 葉蕊等.實用塑料加工技術.北京金盾出版社，2000.113 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history of the development in 1830, when the calendar is used for the processing of rubber products, plastic calendar from the rubber calendar has evolved over the. after 100 years of development, to the 1960s, the domestic calendar is still more to small and home-made calendar-based calendar, the roller is hollow forms, bearing more than a copper-watt, a roll of gear transmission, with the main form of a vertical array. in the 1960s, the calendars development into one glorious period, roller bearings, roller porous, cross-axis and the use of anti-bending device to the calendar of high-speed, precision and development. the last century to the early 1970s, the worlds economic stagnation, the calendar in technological innovation, not much progress.until 1974, due to the development of the reducing calendar, multi-roller calendar, with multi-angle, material and other issues of quantitative research and development together once again. people into the80s and90s, because the films, film advertising light boxes, inflatable toys film, impermeable geomembranes, food fumigation film, packaging film, salt film, transfer coating of splitting, and other high precision large soft-film category the widespread use, further stimulating the calendar to the large, high-precision, efficient direction, with two-way stretch equipment, can produce a width of 4.5 meters, thickness precision control with 0.01 mm in the two-way stretch film, single - the annua