1. 研究目的与意义
在刨花板生产过程中，刨花铺装是一个相当重要的环节，表层的铺装则是直接影响到表层物理性能、后续砂光质量、表层外观质量等性能指标。表层气流铺装机是通过利用气流分选的原理，将表层混合刨花连续均匀的进行分级铺装，达到铺装平整、横向均匀、形成致密的表层结构的实际效果；因此，气流的均匀性和可控性突显得尤为重要。而一般的结构形式往往不能很好的解决气流均匀性的问题，当控制不恰当时，则容易形成紊流、乱流等不良现象，直接影响到表层刨花的铺装质量。因此提高刨花板气流铺装机铺装箱体内气流场均匀稳定性，将直接影响铺装板坯表面质量。
铺装机气流特性对于铺装成型出平整、均匀的板坯至关重要。铺装成型箱内一定的均匀气流速度场是保证板坯均匀性、对称性的关键。若铺装机内气流紊乱，使刨花铺装不平整，将会导致预压阶段压制的板坯内部的密实性不均匀，在实际使用的过程中容易出现断裂的现象。为了提高刨花板内部横向密实性，同时提高其内部结合力，通过对刨花板气流铺装机正压风量均匀装置优化设计，可使得铺装箱体内气流场均匀稳定，使板坯表面质量一次定型，避免在使用过程中发生断裂的现象。
2. 国内外研究现状分析
刨花板铺装机的种类很多，结构形式各不相同。按铺装过程是否连续，可分为周期式铺装机和连续式铺装机；按铺装板坯的结构不同，可分为渐变结构板坯铺装机、单层结构板铺装机、多层结构板铺装机和定向结构板铺装机；按铺装方式不同，则可分为机械式铺装机、气流式铺装机和机械气流组合式铺装机 ；按安装方式分为固定式铺装机和移动式铺装机，按刨花排列方向分为普通刨花铺装机和定向刨花铺装机。
国外对刨花板气流铺装机的研发设计很早，起点和水平都较高，整机普遍具有功率大且操作方便等优点，现已有成熟的系列化产品。20世纪40年代初期，刨花板板坯铺装方法从单层结构刨花板的单个铺装箱法发展到多个铺装箱连续铺装法。连续铺装仍然是将刨花撒入铺装箱中，但同时也撒在铺装箱之间的空档处，然后将空挡处的刨花再重新用于铺装。当刨花板普遍发展成表层料和芯层料明显不同的三层结构时，必须寻找出一种新的铺装方法，不用铺装箱而且不会发生问题的连续铺装法。解决这种铺装方法的一个重要前提是开发预压机。于是，1946年第一台预压机在德国投入了使用，随后第一台带式连续板坯铺装系统也于 1949年在德国问世。德国schenck 公司生产的气流铺装机，铺装能力能达20m3/h，采用齿轮马达驱动的双辊松料辊，下料更松散均匀，增设振动筛网，有效的防止薄而轻的大刨花混入板坯表层，但铺装后的板坯质量一般。texpan公司固定式机械气流组合铺装机，由气流式铺装机和机械式铺装机组合而成，前者铺装表层，后者铺芯层，用于生产具有细致表面的三层或五层刨花板，常为大型刨花板厂选用 。德国生产的一系列铺装机，已经形成较为完善的产业链，且在市场上处于领先地位，但是，相对来说价格比较昂贵 。
我国刨花板生产在20世纪70年代末之前主要使用机械式铺装机。1979年11月福建省林业勘察设计院研制的固定式年产5000m3对吹式刨花气流铺装机通过福建省科委、福建省林业厅鉴定，鉴定后铺装机的整套图纸交福建省林业机械厂制造，对吹式刨花板气流铺装机列入全国林业科技开发推广重点项目。1979年，在北京市木材厂引进德国bison公司年产3万m3刨花板生产线安装阶段，信阳木工机械厂测绘了气流铺装机，于1983年生产出我国第1台年产3万m3移动式气流刨花板铺装机，并制定了gb/t50512000《刨花铺装机通用技术条件》。我国是一个林业资源较为贫乏的国家，森林分布面广又极不均匀，若大生产量的集中原料，供应人造板厂生产，必然造成运输困难稻生产成本高。因此，在具有一定数量的木材加工剩余物和林区采伐剩余物的地区，发展一些以小型为主的中小型刨花板生产群体是我国人造板工业发展的战略，并且大产量的人造板工业，目前很多主机国内难以配套，靠组织外汇进口，投资大、见效慢、投入生产后往往出现因原料供不应求而影响生产率，造成诸多方面的浪费 。bqp21系列刨花板气流铺装机，是由江苏省津阳县第二轻型机械厂和南京林业大学在第一代产品的基础上吸国内外有关先进技术。研制的第二代中小型铺装机，基本工作原理是根据气流分选物料的机理制造的，能生产渐变结构、表面细致美观、物理性较稳定、密度误差小的刨花板。该机最大的特点是适台我国国情，适用于中小型刨花板厂，配套于单层或多层热压机。bp3613移动式机械铺装机,机身总长不 过4350mm，铺出来的渐变结构刨花板坯粗细料分不清，表面细料少，偶尔有大料，影响了刨花板的质量，不在适应市场需求，江苏省建湖县轻工业通用机械厂改制为气流铺装机，经生产应用证明、效果较好，但仍有气流铺装后板坯表面质量不均匀等缺点。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
刨花板气流铺装机铺装箱体内气流场的均匀性是保障板坯表面细腻的关键因素，而有限元分析软件ansys fluent能捕捉多个相间的相互作用，像气体和固体，离散颗粒和液滴，以及自由表面。影响铺装质量的主要因素有给料头供料是否均匀、气流成型喷口气流速度误差大小,铺装成型带运行状况等。给料头下料是否均匀,是保证质量的首要条件。本课题对刨花板气流铺装机正压风量均匀装置进行结构优化设计，使得气流经过该装置到达铺装箱后均匀稳定。首先对现有的刨花板气流铺装机进行分析,后对刨花板气流铺装机均匀装置进行总体方案和结构的设计。同时，在保持现有刨花板气流铺装机基本型式不变的基础上，对均匀装置等关键部件进行再设计，利用fluent软件及cfx模块，先进行结构设计，接着通过分段进行模拟仿真，最后进行结构优化，使其结构更加趋于合理，提高其工作效率和稳定性。除了优化设计风量均匀装置外，通过在气流分配调节组件的另一侧设置多个导流风栅，它们相互平行且间隔均布，从而实现流过铺装箱内气流进口处的气流互不干涉，解决了紊流、乱流等不良问题，调节方便可靠，为表层刨花均匀连续的铺装提供了保证有序输送出去。
计划：
4. 研究创新点
特色：
本设计是一种刨花板气流铺装机正压风量均匀装置的结构设计，可以降低消耗功率，改善气流特性，提高效率。除了优化设计风量均匀装置外，通过在气流分配调节组件的另一侧设置多个导流风栅，它们相互平行且间隔均布，从而实现流过铺装箱内气流进口处的气流互不干涉，解决了紊流、乱流等不良问题，调节方便可靠，为表层刨花均匀连续的铺装提供了保证有序输送出去。
创新点：
