逆涂过程稳定性分析及辊涂装备设计

论文摘要

彩涂板广泛应用于建筑、家电、汽车等领域。辊涂装置设计的合理性将直接影响彩涂板的使用性能。因此,性能优良的辊涂装置是生产高质量、高品质彩涂板的重要保证。对于带钢速度大于涂辊速度的逆涂情况,辊涂过程类似轴承润滑液体弹性动力学过程,可以采用传统润滑力学理论,建立雷诺方程并引入毛细边界条件对模型的微分方程进行求解。根据该研究方法,辊速U2、涂液黏度μ、辊径R、带钢张力T和入口油膜厚度HIN等结构技术参数对辊涂流体区域的影响得到了研究。通过微小扰动方法,可以推导出油膜的稳定性判据及结构参数对油膜稳定性的影响。研究发现:基本参数U2、μ、R、T的增大都会导致稳定性的下降,而基本参数HIN的增大会导致稳定性的上升。另外,通过对非对称辊涂与对称辊涂的优缺点和油膜稳定性的差异进行比较,可以发现:对称式辊涂时,衬胶层的压缩可以增强油膜稳定性。通过推导带钢悬垂度对涂层厚度造成的影响,可以得到结论:带钢悬垂度的波动对涂层厚度的影响较大。最后,根据实际情况设计出性能可靠的辊涂装置,并提出了关于彩板辊涂装置的可以开展的后续工作和亟待解决的问题,为进一步提高和优化辊涂装置的稳定性和实用性提供了理论参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源、研究目的和意义
• 1.2 辊涂工艺的简介
• 1.3 国内外辊涂技术研究进展
• 1.4 本文的主要工作
• 2 逆涂过程稳定性分析
• 2.1 一维雷诺方程的推导
• 2.2 辊涂数学模型的建立
• 2.3 求解微分方程
• 2.4 基本参数对流体区域的影响
• 2.5 带辊逆涂稳定性的研究
• 2.6 稳定裕度研究
• 2.7 对称式辊涂的研究
• 2.8 小结
• 3 带钢悬垂度对涂层厚度的影响
• 3.1 带钢悬垂度
• 3.2 带钢悬垂度的计算
• 3.3 带钢悬垂度对涂层的影响
• 3.4 小结
• 4 辊涂装置的结构设计
• 4.1 辊涂装置的机械系统总体设计
• 4.2 实际参数下的辊涂特性研究
• 4.3 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士期间发表的学术论文