基于振动测试的印刷机械动态设计研究

论文摘要

本文从工程振动测试方面对印刷机械进行了动态设计研究,建立了工况下印刷滚筒和递纸系统的动力学模型,得出了印刷滚筒的动态固有特性及滚筒支承间隙变化对印品质量影响的定量关系模型,同时开发了印刷机测试监控模块。研究结果为印刷机进行结构动态设计和故障诊断提供了参考数据,本课题研究的主要内容如下：(1)基于子空间迭代法分析了印刷滚筒模态参数的求解方法,结合模态理论、模态试验和有限元ANSYS分析软件,完成了印刷滚筒的模态分析,得出了印刷滚筒的模态参数,确定了系统结构的薄弱环节,为以后进行整机模态测试以及结构动力学修改、灵敏度分析和响应计算提供了方法和依据。(2)建立了含支承间隙的印刷滚筒动力学模型,基于模态试验得出了印刷滚筒的固有模态参数,对支承间隙与印刷滚筒动态响应的关系进行了研究,得到了含支承间隙的印刷滚筒动态响应特性。(3)基于谐波平衡法原理,得出了印刷滚筒支承间隙与印品网点变化的数学关系模型,此模型可定量化评价滚筒支承间隙对印品质量的影响。(4)基于振动测试技术,对印刷机械递纸系统进行了动态设计研究,通过试验测试方法得出了递纸牙和墙板的动态响应曲线。由试验测试结果推断出墙板的振动是造成递纸牙排之间交接误差过大的主要原因,并对墙板进行了改进设计并验证了该推断的正确性。(5)利用Matlab通讯和C语言软件,开发了印刷机械振动测试模块,本模块设计的目的是对印刷机械进行振动测试和故障诊断,还为印刷机械在线监测提供了设计方法和思路。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪言
• 1.1 印刷机发展的现状
• 1.2 选题背景
• 1.3 国内外研究的基本状况
• 1.3.1 国外对印刷机械动态设计方面的研究
• 1.3.2 国内对印刷机械动态设计方面的研究
• 1.3.3 振动参数与印品关系研究现状
• 1.4 发展趋势
• 1.5 课题内容
• 第二章 印刷滚筒的模态分析
• 2.1 印刷滚筒模态分析的意义
• 2.2 基于子空间迭代法求解印刷滚筒模态参数方法
• 2.3 压印滚筒ANSYS有限元模态分析
• 2.4 压印滚筒的试验模态分析
• 2.4.1 试验方案的选择
• 2.4.2 测试系统的组成
• 2.4.3 测试步骤
• 2.4.4 测试结果及分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 含支承间隙的印刷滚筒动态特性研究
• 3.1 含支承间隙的印刷滚筒动力学建模
• 3.2 支承间隙与印刷滚筒动态响应的关系研究
• 3.3 印刷滚筒支承间隙对印品质量的影响
• 3.4 实例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 印刷机递纸系统的动态设计
• 4.1 递纸牙的振动测试与分析
• 4.2 递纸系统处墙板的振动测试与分析
• 4.3 墙板的结构改进设计
• 4.4 递纸牙振动比较与分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 印刷机数据采集模块的设计
• 5.1 印刷机数据采集模块
• 5.2 硬件设计
• 5.2.1 电荷放大电路
• 5.2.2 AD转换电路
• 5.3 软件设计
• 5.3.1 数据采集的实现方法
• 5.3.2 信号处理界面
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢