一种加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法 |
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| 申请号 | CN202311740025.0 | 申请日 | 2023-12-18 | 公开(公告)号 | CN117770491A | 公开(公告)日 | 2024-03-29 |
| 申请人 | 红塔烟草(集团)有限责任公司; | 发明人 | 崔文波; 邹欣延; 崔汝念; 付一川; 黄俊; 张磊; 鲍文海; 史成云; 邹泉; | ||||
| 摘要 | 本 申请 是关于一种加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法。所述的加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法包括以下步骤：获取加香机进料端的三维空间 云 数据；建立加香机进料端的三维模型；对加香机进料端的烟丝厚度均布器进行设计；利用 计算机辅助设计 软件 进行仿真实验；通过仿真数据对比验证模型的准确性、并结合实际生产过程对设计的烟丝厚度均布器进行完善，给开发提供理论依据。本申请基于3D建模技术、仿真模拟、对比实验方法进行加香机进料端烟丝厚度均布器的设计，可以通过对加香机进料端烟丝厚度均布器高度的调节控制加香机进料端振槽上的进烟量，使进烟量均匀而不会导致进料端堵塞，同时进料量均匀使得加香均匀，提高了烟丝 质量 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法，其特征在于：所述的加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法技术领域背景技术[0002] 现有的烟丝加香工艺过程普遍采用的是滚筒设备，其主要特点是利用滚筒和钉耙实现烟丝堆的分散混合和翻滚，钉耙的间距、高度和排数影响烟丝的分摊、混合及翻滚。另外烟丝的进料厚度影响加香的均匀性和利用率。加香工艺过程的均匀性和利用率与烟丝进 料厚度、堆翻滚位置、混合均匀时间有直接的关系，提高烟丝加香过程的均匀性需要多个参数(烟丝进料厚度、翻滚位置、混合均匀时间)的优化调整才能满足要求，这对现场操作人员如何合理的设置参数，进一步提高烟丝加香的均匀性提出了严峻的挑战。 [0003] 由加香机的原理可知，烟丝加香是将调配好的香精溶液均匀喷洒在准备卷制的烟丝中的工艺过程。在卷烟烟丝中加入适当而且适量的烟用香精可以醇和香气、修饰烟香及 矫正吸味，因此加香对烟丝进烟量的均匀性要求很高。而现有的技术仍存在一些问题，进烟量仍然不是很均匀，从而造成烟丝加香量不均匀，香气质量差等问题，而加香机进料均匀的烟丝厚度均布器需要根据加香机进料装置具体配合设计，现有的设计方法尚有缺陷。 发明内容 [0004] 为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法，能够使进烟量均匀而不会导致进料端堵塞，同时进料量均匀使 得加香均匀，提高了烟丝质量。 [0006] 步骤二：根据步骤一中测量获取的数据建立加香机进料端的三维模型。 [0007] 步骤三：根据加香机进料端的三维模型对加香机进料端的烟丝厚度均布器8进行设计。 [0009] 步骤五：通过仿真数据对比验证模型的准确性、并结合实际生产过程对设计的烟丝厚度均布器进行完善，给开发提供理论依据。 [0010] 可选的，在一些实施方式中，所述的步骤一中是利用设备扫描技术和实地勘测绘图对加香机进料端振槽4和加香机进料端箱体1进行外形尺寸测定。 [0012] 确定物料参数：确定要模拟的烟丝的物理和力学特性，将这些参数输入到计算机辅助设计软件中。 [0013] 设置仿真环境：选择仿真环境并设置其参数。 [0014] 添加边界条件。 [0015] 定义初始条件：设置模拟开始时物料的初始位置、速度和状态。 [0016] 运行仿真：运行仿真并观察物料的运动和行为。 [0017] 可选的，在一些实施方式中，所述的步骤五中仿真数据对比包括物料分布的优化和烟丝在加香机进料端振槽4上的运动轨迹的分析。 [0018] 可选的，在一些实施方式中，所述的烟丝厚度均布器8是由两个弧形板凸面相对链接形成的“∧”型结构板，通过安装机构安装在加香机进料端振槽4上。 [0019] 可选的，在一些实施方式中，所述的加香机进料端振槽4的两侧设置有振槽挡板3，安装机构包括直线导轨5、滑块6、连接杆7，直线导轨5对称的竖直安装在加香机进料端振槽4两侧的振槽挡板3上，滑块6滑动安装在直线导轨5上，且直线导轨5上设置有用于固定滑块 6位置的定位销，滑块6和烟丝厚度均布器8的外侧通过连接杆7连接。 [0020] 本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请基于3D建模技术、仿真模拟 、对比实验方法进行加香机进料端烟丝厚度均 布器的设计，设计加香机进料端烟丝厚度均布器为解决加香均匀性提供了一个新的思路， 优势在于测量工作量小，测量结果准确，结构简单，便于实现。设计的装置可以通过对加香机进料端烟丝厚度均布器高度的调节控制加香机进料端振槽上的进烟量，使进烟量均匀而 不会导致进料端堵塞，同时进料量均匀使得加香均匀，提高了烟丝质量。 [0022] 通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。 [0023] 图1是本申请实施例示出的烟丝厚度均布器的安装结构示意图；图2是本申请实施例示出的烟丝厚度均布器的另一安装结构示意图； 图3是本申请实施例示出的烟丝厚度均布器的俯视结构示意图； 图4‑7是本申请实施例示出的仿真模拟图。 [0024] 附图标记：1‑加香机进料端箱体；2‑扇形槽；3‑振槽挡板；4‑加香机进料端振槽；5‑直线导轨； 6‑滑块；7‑连接杆；8‑烟丝厚度均布器；9‑进料口。 具体实施方式[0025] 下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。 相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整 地传达给本领域的技术人员。 [0026] 应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0027] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限 制。 [0028] 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0029] 针对上述问题，本申请实施例提供一种加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法，能够使进烟量均匀而不会导致进料端堵塞，同时进料量均匀使得加香均匀，提高了烟丝质量。 [0030] 以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。 [0031] 实施列1图4‑7展示了本方法所设计的加香机进料端的烟丝厚度均布器的仿真实验模拟 图。 [0032] 如图4‑7所示，所述的加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法，包括以下步骤：步骤一：对加香机进料端振槽4和加香机进料端箱体1进行外形尺寸测定，获取加 香机进料端的三维空间云数据；具体是，利用设备扫描技术和实地勘测绘图对加香机进料 端振槽4和加香机进料端箱体1进行外形尺寸测定。 [0033] 步骤二：根据步骤一中测量获取的数据建立加香机进料端的三维模型。 [0034] 步骤三：根据加香机进料端的三维模型对加香机进料端的烟丝厚度均布器8进行设计。 [0035] 步骤四：根据步骤三设计的加香机进料端烟丝厚度均布器8模型结果，利用计算机辅助设计软件进行仿真实验，实施例中所使用的计算机辅助设计软件为EDEM软件。 [0036] 利用计算机辅助设计软件进行仿真实验的步骤为：准备模型：使用计算机辅助设计软件导入模型，并确保模型的尺寸和几何形状符 合实际情况。 [0038] 设置仿真环境：选择仿真环境（例如重力场、气体介质等）并设置其参数，根据实际情况设置模拟时间和仿真的时间步长。 [0039] 添加边界条件：添加边界条件以模拟实际过程中的限制和约束。 [0040] 定义初始条件：设置模拟开始时物料的初始位置、速度和状态，这些初始条件可能受到实际过程的影响，需要合理选择。 [0041] 运行仿真：运行仿真并观察物料的运动和行为，根据需要可以选择模拟时间的步长进行适当调整。 [0042] 步骤五：通过仿真数据对比验证模型的准确性、并结合实际生产过程对设计的烟丝厚度均布器进行完善，给开发提供理论依据。 [0043] 仿真数据对比包括物料分布的优化和烟丝在加香机进料端振槽4上的运动轨迹的分析。 [0044] （1）物料分布优化：通过EDEM仿真提供了振槽上烟丝的详细分布情况。通过多次仿真结果显示，调整烟丝厚度均布器8的高度，我们能够有效改善烟丝在皮带上的进料均匀程度，从而降低堆积和倾斜现象，提高生产效率。 [0045] （2）运动轨迹分析：仿真结果展示了烟丝在加香机进料端振槽4上的运动轨迹，通过调整烟丝厚度均布器8的高度可以改变烟丝在设备上的流动路径。这对于识别潜在的堵塞点或不均匀分布的区域至关重要，以便进行进一步的优化和改进。 [0046] 实施列2图1‑3展示了本方法所设计的加香机进料端的烟丝厚度均布器的安装结构示意 图。 [0047] 图4‑7展示了本方法所设计的加香机进料端的烟丝厚度均布器的仿真实验模拟图。 [0048] 如图1‑7所示，所述的加香机进料均匀的烟丝厚度均布器的设计方法，包括以下步骤：步骤一：对加香机进料端振槽4和加香机进料端箱体1进行外形尺寸测定，获取加 香机进料端的三维空间云数据；具体是，利用设备扫描技术和实地勘测绘图对加香机进料 端振槽4和加香机进料端箱体1进行外形尺寸测定。 [0049] 步骤二：根据步骤一中测量获取的数据建立加香机进料端的三维模型。 [0050] 步骤三：根据加香机进料端的三维模型对加香机进料端的烟丝厚度均布器8进行设计。 [0051] 步骤四：根据步骤三设计的加香机进料端烟丝厚度均布器8模型结果，利用计算机辅助设计软件进行仿真实验，实施例中所使用的计算机辅助设计软件为EDEM软件。 [0052] 利用计算机辅助设计软件进行仿真实验的步骤为：准备模型：使用计算机辅助设计软件导入模型，并确保模型的尺寸和几何形状符 合实际情况。 [0053] 确定物料参数：确定要模拟的烟丝的物理和力学特性，如密度、颗粒形状、摩擦系数、弹性模量等，将这些参数输入到计算机辅助设计软件中。 [0054] 设置仿真环境：选择仿真环境（例如重力场、气体介质等）并设置其参数，根据实际情况设置模拟时间和仿真的时间步长。 [0055] 添加边界条件：添加边界条件以模拟实际过程中的限制和约束。 [0056] 定义初始条件：设置模拟开始时物料的初始位置、速度和状态，这些初始条件可能受到实际过程的影响，需要合理选择。 [0057] 运行仿真：运行仿真并观察物料的运动和行为，根据需要可以选择模拟时间的步长进行适当调整。 [0058] 步骤五：通过仿真数据对比验证模型的准确性、并结合实际生产过程对设计的烟丝厚度均布器进行完善，给开发提供理论依据。 [0059] 仿真数据对比包括物料分布的优化和烟丝在加香机进料端振槽4上的运动轨迹的分析。 [0060] （1）物料分布优化：通过EDEM仿真提供了振槽上烟丝的详细分布情况。通过多次仿真结果显示，调整烟丝厚度均布器8的高度，我们能够有效改善烟丝在皮带上的进料均匀程度，从而降低堆积和倾斜现象，提高生产效率。 [0061] （2）运动轨迹分析：仿真结果展示了烟丝在加香机进料端振槽4上的运动轨迹，通过调整烟丝厚度均布器8的高度可以改变烟丝在设备上的流动路径。这对于识别潜在的堵塞点或不均匀分布的区域至关重要，以便进行进一步的优化和改进。 [0062] 所述的烟丝厚度均布器8是由两个弧形板凸面相对链接形成的“∧”型结构板，通过安装机构安装在加香机进料端振槽4上，烟丝厚度均布器8的尖端朝向来料方向。 [0063] 所述的加香机进料端振槽4的两侧设置有振槽挡板3，安装机构包括直线导轨5、滑块6、连接杆7，直线导轨5对称的竖直安装在加香机进料端振槽4两侧的振槽挡板3上，滑块6滑动安装在直线导轨5上，且直线导轨5上设置有用于固定滑块6位置的定位销，滑块6和烟 丝厚度均布器8的外侧通过连接杆7连接。 [0064] 加香机进料端振槽4的进料端对接在加香机进料端箱体1的进料口9上，进料口9的上侧为扇形槽2，通过调节滑块6在直线导轨5上的高度即可对加香机进料端烟丝厚度均布 器8的高度进行调节，控制加香机进料端振槽4上的进烟量，使进烟量均匀而不会导致进料 端堵塞，调节到合适位置时，通过直线导轨5上设置的定位销对滑块6位置进行固定，烟丝厚度均布器8的开口宽度匹配加香机进料端振槽4的宽度，防止烟丝从烟丝厚度均布器8和振 槽挡板3之间的空缺处经过，保证烟丝厚度的均匀性，结合图7可以看出，烟丝的均匀性得到了保障。 [0065] 本申请基于3D建模技术、仿真模拟 、对比实验方法进行加香机进料端烟丝厚度均布器的设计，设计加香机进料端烟丝厚度均布器8为解决加香均匀性提供了一个新的思路，优势在于测量工作量小，测量结果准确，结构简单，便于实现。设计的装置可以通过对加香机进料端烟丝厚度均布器8高度的调节控制加香机进料端振槽4上的进烟量，使进烟量均匀 而不会导致进料端堵塞，同时进料量均匀使得加香均匀，提高了烟丝质量。 [0066] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语包括、包含或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 [0067] 以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨 在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的 其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。 |
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