1. 研究目的与意义
近年来,我国人造板行业发展迅速,年产量和消耗量都高速增长,中密度纤维板的产量已跃居世界第一。虽然我国是人造板生产和消费大国,但落后的人造板生产工艺装备,阻碍了我国向人造板生产强国的迈进。生产规模大型化,是当今世界人造板生产企业的发展趋势,它标志着高科技含量、高产品质量、高经济效益、设备的大型化和精密化、生产的高度自动化、管理的现代化以及强劲的市场竞争能力等。
本论文通过构建连续压机电液伺服系统,通过对连续平压过程中的各区段板坯压力进行精密控制。该套控制系统将传感器检测技术、电气控制与液压控制技术有机结合起来,形成闭环系统,通过算法实现板坯压力控制。在此基础上,可以构建温度、厚度、含水率等一系列参数的控制系统,为推动我国独立研发拥有自主知识产权的连续平压机发挥一定的作用。
2. 国内外研究现状分析
目前,连续压机的主流机型为钢带滚子链,主要由Mesto, Siempelkamp, Dieffenbacher三大公司生产。Dieffenbacher公司的压机,别具一格的活动机架拉板和油缸外侧布局,解决了连续平压热压机维护、保养不易的难题。采用耐磨板有效地保护了制作精密和价格昂贵的热压板。Siempelkamp公司的Contiroll压机变间距机架布局做到了等强度设计,从而减轻了整机重量。Metso公司压机的优点在于设计了短轴多排滚子链,制作较易,安装、拆换方便。滚子链还无须设动力装置因而结构简化,传热效率高,采用差动油缸精密控制厚度十分有效。
近年来,国内各大人造板设备制造商陆续开发研制了连续平压热压机,并已在生产线上成功安装,顺利投入使用。但是,在连续压机打研发过程中,很多关键技术的突破和零部件的加工、处理都遇到了障碍,都通过直接进口国外技术解决,很难实现真正完全自主知识产权、自己掌握核心技术的局面。即使如此,通过企业、高校和科研院所的共同努力,我国已经在连续压机的研发和生产制造方面取得了很大突破和进展。
3. 研究的基本内容与计划
1.确设计任务和设计要求;2.通过查阅文献,阅读有关专业书籍,了解连续压机的工作原理、结构;3.撰写文献翻译、开题报告;4.确定总体设计方案,局部结构设计方案;5.设计计算, 优化设计、设计。
主要包括控制对象与方案的确定,建立控制系统数学模型,利用MATLAB仿真软件分析动、静态系统品质控制系统,使用PID对系统校正6.撰写设计说明书;7准备答辩。
4. 研究创新点
(1)本论文根据连续压机的复杂工艺,对不同压力区段的热压压力分别进行控制,从而达到最佳工艺效果。
(2)本论文采用pid控制,通过pid参数的整定,能够使伺服系统拥有更好的静、动态性能。
(3)本论文利用matlab仿真软件对系统性能进行分析,解决了无法在连续压机上进行试验的问题,缩短了设计周期。
