本文選題：紙幣平整化 + 負(fù)壓帶吸附�。� 參考：《貴州大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：紙幣是國民經(jīng)濟(jì)活動中重要的流通介質(zhì)之一,因其具有質(zhì)量輕、材料薄、易變形的特點(diǎn),導(dǎo)致柔性紙幣流通過程中常處于褶皺和折疊狀態(tài)。目前對于這類紙幣的處理主要依靠手工進(jìn)行,柔性紙幣的平整化就是通過機(jī)械方式將隨機(jī)折疊的紙幣展開為平整狀態(tài),使其滿足現(xiàn)有的自動化金融設(shè)備對紙幣的接收要求。國內(nèi)外針對柔性紙幣平整化的技術(shù)研究和裝備設(shè)計理論很少,尚未形成系統(tǒng)的理論體系。本文提出了柔性紙幣平整化的技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了理論分析、仿真研究和實驗驗證。針對紙幣隨機(jī)堆放的特點(diǎn),提出了變孔型負(fù)壓帶吸附方法,實現(xiàn)了紙幣的單張拾取和穩(wěn)定輸送。研究了負(fù)壓帶腔體的壓力分布,結(jié)合負(fù)壓帶孔型和壓力,采用顯式動力學(xué)方法建立了紙幣在負(fù)壓帶吸附作用下承受拉力載荷的數(shù)值仿真模型。分析了加載過程中紙面的力學(xué)特性,獲得了紙幣在負(fù)壓帶孔吸附下可承受的臨界拉力,研究了負(fù)壓帶的吸孔結(jié)構(gòu)對臨界拉力的影響。結(jié)果表明,條形側(cè)孔的寬度和側(cè)孔與中心孔的間距對紙幣的臨界拉力影響顯著,增大側(cè)孔寬度和兩孔間距可提高紙幣的吸附性能。根據(jù)紙幣平整化的技術(shù)原理,提出了吸附區(qū)域可控的負(fù)壓滾筒吸附方法,研究了滾筒腔體的壓力分布,建立了紙幣在滾筒吸附作用下承受拉力載荷的數(shù)值仿真模型。獲得了紙幣在滾筒吸附作用下可承受的臨界拉力,研究了滾筒的吸盤結(jié)構(gòu)對臨界拉力的影響。結(jié)果表明,吸盤孔徑和吸孔在滾筒圓周方向的分布間距對紙幣的臨界拉力影響顯著,增大孔徑和周向間距可提高紙幣的吸附性能。提出了負(fù)壓帶吸附下基于差速摩擦原理的紙幣展開方法。推導(dǎo)了折疊紙幣展開過程中形態(tài)演變的控制方程,采用修正的庫侖摩擦力模型和紙幣扭轉(zhuǎn)彈簧模型建立了負(fù)壓帶吸附下紙幣展開過程的動力學(xué)方程,采用四階Runge-Kutta方法對動力學(xué)方程進(jìn)行了數(shù)值求解。建立了負(fù)壓帶吸附下紙幣展開過程的有限元模型,分析了紙幣展開過程中的力學(xué)特性。定義了折疊紙幣展開質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn),研究了負(fù)壓帶吸附下輥輪參數(shù)對紙幣展開質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,輥輪與負(fù)壓帶的接觸間距對紙幣展開質(zhì)量的影響最顯著,當(dāng)接觸間距在0.1mm~0.18mm范圍內(nèi)時,隨著接觸間距的增大,紙幣展開質(zhì)量明顯降低;當(dāng)負(fù)壓帶設(shè)計速度為0.5m/s,輥輪直徑15mm時,在21r/s~63r/s轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),輥輪轉(zhuǎn)速變化對紙幣的展開質(zhì)量影響不大;輥輪直徑對紙幣的展開形態(tài)影響顯著,當(dāng)直徑大于30mm時,紙面出現(xiàn)褶皺和破損,且褶皺程度隨著輥輪直徑的增大而加劇。對紙幣的折疊姿態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計分析,將折疊紙幣分成四類,針對折疊類別提出了雙滾筒換接吸附的紙幣展開方法。推導(dǎo)了折疊紙幣展開過程中形態(tài)演變的控制方程,建立了滾筒吸附下紙幣展開過程的動力學(xué)方程,并對方程進(jìn)行了數(shù)值求解。建立了滾筒吸附下紙幣展開過程的有限元模型,分析了紙幣展開過程中的力學(xué)特性,研究了輥輪參數(shù)對紙幣展開質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,輥輪和滾筒圓柱面的接觸間距在0.07mm~0.19mm范圍內(nèi)時,隨著接觸間距的增大,紙幣展開質(zhì)量先提高再降低,接觸間距為0.1mm時,紙幣的展開質(zhì)量最佳;當(dāng)滾筒設(shè)計直徑400mm,滾筒轉(zhuǎn)速1r/s,輥輪直徑15mm時,輥輪轉(zhuǎn)速在54r/s~158r/s范圍內(nèi),紙幣的展開質(zhì)量隨著輥輪轉(zhuǎn)速的增大而提高;當(dāng)輥輪直徑在15mm~45mm范圍內(nèi)時,隨著輥輪直徑的增大,紙幣展開質(zhì)量先提高再降低,輥輪直徑為25mm時,紙幣的展開質(zhì)量最佳,輥輪直徑大于25mm以后,紙幣的展開質(zhì)量急劇降低。搭建了紙幣吸附作用的實驗平臺,對紙幣在負(fù)壓帶和滾筒吸附下可承受的臨界拉力進(jìn)行了實驗測試,并與數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明,實驗獲得的紙幣臨界拉力與仿真結(jié)果的差值在合理范圍以內(nèi),兩種方法下紙幣的臨界拉力隨吸孔結(jié)構(gòu)的變化趨勢基本一致,建立的數(shù)值分析方法可用于指導(dǎo)紙幣吸附裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[Abstract]:The paper presents a numerical simulation model of paper currency under the action of negative pressure belt . The paper puts forward a numerical simulation model of paper currency under the action of negative pressure belt . The paper analyzes the mechanical characteristics of the paper money unwinding , and studies the effect of the roller parameters on the unwinding quality of the paper money . The results show that when the diameter of the roller is in the range of 0.07mm ~ 0.019 mm , the unwinding quality of the paper currency is improved . When the diameter of the roller is in the range of 15 mm ~ 45 mm , the unwinding quality of the paper currency is improved . When the diameter of the roller is 25 mm , the critical tension of the paper currency is in the range of 54r / s ~ 158 r / s . The critical tension of the paper money is consistent with the change trend of the suction hole structure . The numerical analysis method is used to guide the structural design of the paper currency adsorption device .

【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH693

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 А.Г.Трубкин;楊懷之;;燈泡傳送機(jī)[J];電工技術(shù);1984年01期

2 陳勇;輥輪的失效分析[J];機(jī)械設(shè)計;1996年09期

3 王娜;王慶霞;;盤形輥輪的制造工藝[J];金屬加工(冷加工);2011年06期

4 陳加明;吳旭楚;;高硬度耐熱材料車削加工的實踐[J];機(jī)械制造;2006年04期

5 張作洲;;滾絲機(jī)改成滾光機(jī)[J];機(jī)械工人.冷加工;1983年05期

6 汪程明;武玉;;ITER PF導(dǎo)體縮徑成型機(jī)輥輪失效分析[J];低溫與超導(dǎo);2013年09期

7 ;[J];;年期

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 姚兵兵;申請專利時如何確定權(quán)利要求范圍[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 鄭俊強(qiáng);柔性紙幣的平整化技術(shù)研究[D];貴州大學(xué);2016年

，

本文編號：1824733