一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法技术

本发明专利技术公开了一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，属于机械设计与制造技术领域。首先根据直齿元件齿型参数沿基准长度方向是否变化及磨区是否布满磨齿，选取磨齿切断长计算的离散式或积分式；然后根据设备类型，选择适用于不同设备的切断长计算式进行计算。本发明专利技术适用于多种结构的等距直齿磨盘和多种配备直齿元件的设备的磨齿切断长计算，通过对磨齿切断长的物理定义，使得磨齿切断长的计算有理可依，符合实际需要；同时，该方法计算流程清晰、使用方便，可实现磨齿切断长的参数化计算，磨齿切断长作为磨浆过程强度表征的关键参数，对磨浆设备的设计、改进及磨浆过程的优化控制提供了重要的理论依据。化控制提供了重要的理论依据。化控制提供了重要的理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法


[0001]本专利技术属于机械设计与制造
，具体涉及一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法。

技术介绍

[0002]磨浆过程是制浆造纸、造纸法再造烟叶的重要操作单元，能够改善浆料及纤维的性能，从而适应不同性能纸张的抄造。目前国内外采用的磨浆设备主要有盘磨机、锥形磨浆机及圆柱磨浆机等。
[0003]直齿磨盘是制浆造纸磨浆过程最典型、应用最广泛的磨盘，其齿型设计灵活多变，基本能满足各种浆料情况的磨浆过程，其应用领域不仅包括制浆及造纸，也包括运用配备直齿元件设备进行破碎、疏解、研磨等工艺。目前，对于直齿磨盘冲击性能的衡量主要采用磨浆强度，而磨齿切断长是一个重要的磨齿综合表征参数，可用于在一定程度上表征直齿磨盘的冲击性能，同时可被多种磨浆强度采用以衡量磨浆过程的强弱。
[0004]目前，运用较广泛的磨齿切断长计算方法为Tappi计算方法，其为离散式计算方法，虽然其应用广泛，但其缺乏切断长实际物理意义的考虑，属于经验式，其应用会在一定程度上造成磨浆过程强度的错误评判。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，适用于多种结构类型的磨浆设备，计算流程清晰、计算方便，实现了磨齿切断长的参数化计算。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，包括：
[0008]S1：根据直齿元件齿型参数沿基准长度方向的变化情况，选择积分计算式或离散计算式进行磨齿切断长的计算；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向保持恒定，且磨区布满磨齿，磨齿切断长的计算式选择积分计算式或离散计算式；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向保持恒定，但部分磨区未布置磨齿，磨齿切断长的计算式选择离散计算式；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向发生变化，磨齿切断长的计算式选择离散计算式；
[0009]S2：根据磨浆设备的类型，获取磨浆设备的结构参数并带入S1选择的计算式进行计算，得到该磨浆设备的磨齿切断长。
[0010]优选地，磨齿切断长
[0011]式中，L
S
为定盘磨齿的总长度，L
R
为动盘磨齿的总长度，l0为垂直于浆料流动方向的基准长度。
[0012]优选地，磨浆设备的类型包括盘磨机、荷兰打浆机和锥形磨浆机。
[0013]进一步优选地，盘磨机磨齿切断长的积分计算式为：
[0014][0015]式中，r
e
为磨盘外径，r
i
为内径，a
R
为动盘齿宽，b
R
为动盘槽宽，a
S
为定盘齿宽，b
S
为定盘槽宽。
[0016]进一步优选地，荷兰打浆机磨齿切断长的积分计算式为：
[0017][0018]式中，n
R
为辊刀磨齿数量，n
S
为定刀磨齿数量，l0为辊轴向长度，α
R
为滚刀磨齿倾角，α
S
为底刀磨齿倾角。
[0019]进一步优选地，锥形磨浆机磨齿切断长的积分计算式为：
[0020][0021]式中，r
e
为磨盘大径，r
i
为磨盘小径，a
R
为动盘齿宽，b
R
为动盘槽宽，a
S
为定盘齿宽、b
S
为定盘槽宽，δ为锥形磨盘锥角。
[0022]进一步优选地，采用离散计算式计算磨齿切断长时，基于磨齿前缘，沿垂直于浆料流动方向将磨区沿基准长度l0划分为k个具有不同增量Δl
0k
的区域；获取k个不同区域内增量Δl
0k
、磨齿数量n
k
和平均磨齿倾角α
Ak
；平均磨齿倾角角α
Ak
为不同区域内单组磨齿中心角β的二分之一与磨盘磨齿倾角α
k
之和；根据设备类型计算磨齿切断长。
[0023]进一步优选地，盘磨机磨齿切断长的离散计算式为：
[0024][0025]进一步优选地，荷兰打浆机磨齿切断长的离散计算式为：
[0026][0027]进一步优选地，锥形磨浆机磨齿切断长的离散计算式为：
[0028][0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0030]本专利技术公开的配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，基于磨齿切断长的物理意义，公开了常见三种配备直齿元件的盘磨机、荷兰打浆机、锥形磨浆机的磨齿切断长离散及积分计算式，弥补了TAPPI计算方法对于切断长实际物理意义缺乏考虑的缺点。针对常见直齿元件齿型沿基准长度方向的变化情况及磨区是否布满磨齿，公开了磨齿切断长计算式的选择方法。积分式适用于直齿元件齿型接近于其推导过程中理论假设齿型；而离散式是对于积分式的扩展和补充，适用于各种类型的直齿元件。本专利技术提出的磨齿切断长计算方法，原理清晰、计算操作简单，可实现磨齿切断长的参数化计算，有利于盘磨机、荷兰打浆机、锥形磨浆机直齿磨浆元件的合理标定，有利于生产企业针对磨齿切断长对直齿磨浆
元件进行合理的选择，进而促进生产的优化控制及节能降耗。本专利技术适用于多种结构的等距直齿磨盘和多种配备直齿元件的设备的磨齿切断长计算，通过对磨齿切断长的物理定义，使得磨齿切断长的计算有理可依，符合实际需要；同时，该方法计算流程清晰、使用方便，可实现磨齿切断长的参数化计算，磨齿切断长作为磨浆过程强度表征的关键参数，对磨浆设备的设计、改进及磨浆过程的优化控制提供了重要的理论依据。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的流程示意图；
[0032]图2为磨齿前缘与后缘的区分图；
[0033]图3为磨浆元件垂直于浆料流动方向的多区域划分图。
具体实施方式
[0034]下面以附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0035]本专利技术的方法流程如图1所示，包括：
[0036]S1：根据直齿元件齿型参数沿基准长度方向的变化情况，选择积分计算式或离散计算式进行磨齿切断长的计算；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向保持恒定，且磨区布满磨齿，磨齿切断长的计算式选择积分计算式或离散计算式；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向保持恒定，但部分磨区未布置磨齿，磨齿切断长的计算式选择离散计算式；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向发生变化，磨齿切断长的计算式选择离散计算式；
[0037]S2：根据磨浆设备的类型，如盘磨机、荷兰打浆机和锥形磨浆机，获取磨浆设备的结构参数并带入S1选择的计算式进行计算，得到该磨浆设备的磨齿切断长。
[0038]磨齿切断长
[0039]式中，L
S
为定盘(底刀)磨齿的总长度，L
R
为动盘(滚刀)磨齿的总长度，l0为垂直于浆料流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，其特征在于，包括：S1：根据直齿元件齿型参数沿基准长度方向的变化情况，选择积分计算式或离散计算式进行磨齿切断长的计算；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向保持恒定，且磨区布满磨齿，磨齿切断长的计算式选择积分计算式或离散计算式；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向保持恒定，但部分磨区未布置磨齿，磨齿切断长的计算式选择离散计算式；若直齿元件齿型参数沿基准长度方向发生变化，磨齿切断长的计算式选择离散计算式；S2：根据磨浆设备的类型，获取磨浆设备的结构参数并带入S1选择的计算式进行计算，得到该磨浆设备的磨齿切断长。2.如权利要求1所述的配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，其特征在于，磨齿切断长式中，L
S
为定盘磨齿的总长度，L
R
为动盘磨齿的总长度，l0为垂直于浆料流动方向的基准长度。3.如权利要求1所述的配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，其特征在于，磨浆设备的类型包括盘磨机、荷兰打浆机和锥形磨浆机。4.如权利要求3所述的配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，其特征在于，盘磨机磨齿切断长的积分计算式为：式中，r
e
为磨盘外径，r
i
为内径，a
R
为动盘齿宽，b
R
为动盘槽宽，a
S
为定盘齿宽，b
S
为定盘槽宽。5.如权利要求3所述的配备直齿元件磨浆设备的磨齿切断长计算方法，其特征在于，荷兰打浆机磨齿切断长的积分计算式为：式中，n
R
为辊刀磨齿数量，n

【专利技术属性】
技术研发人员：董继先，刘欢，祁凯，段传武，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：