基于MATLAB的翻領(lǐng)成型器領(lǐng)口曲線的展開及可視化

易啟偉基于 M A T L A B的翻領(lǐng)成型器領(lǐng) 口曲線的展開及可視化 基于 M A T L A B的翻領(lǐng)成型器領(lǐng)口曲線的展開及可視化 易啟偉 ( 武漢工業(yè)學(xué)院 ， 武漢4 3 0 0 2 3 ) [ 摘要] 為使翻領(lǐng)成型器領(lǐng)口曲線的設(shè)計(jì)更精確、 簡便， 并直觀地反映出設(shè)計(jì)參數(shù)之間、 設(shè)計(jì)參 數(shù)與結(jié)果之間的關(guān)系及設(shè)計(jì)效果。根據(jù)翻領(lǐng)成型器領(lǐng)口曲線的數(shù) 學(xué)模型， 介紹利用 M A T L A B編程作 展開的方法， 并對中間待選參數(shù)的數(shù)據(jù)關(guān)系、 展開曲線的平面圖形及領(lǐng)口曲線的立體圖形作可視化處 理并予以直接顯示。結(jié)果表明， M A T L A B為翻領(lǐng)成型器領(lǐng)口曲線的展 開設(shè)計(jì)及加 工提供 了快捷有效 的途徑。 同時(shí)也為 MA T L A B用于包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了一個很好的范例。 關(guān)鍵詞：翻領(lǐng)成型器；領(lǐng)口曲線 ； 展開； MA T L A B；可視化 中圖分類號 ： T B 4 6 4 ； T B 4 8 2 ． 2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B 文章編號 ： 1 0 0 1 — 3 5 6 3 ( 2 0 0 4 ) 0 6 — 0 0 4 1 — 0 2 M ATLAB- b a s e d S p r e a d i ng a nd Vi s u a l i z a t i o n o f t he Ne c kb an d Cur v e o f a L a pe l S h a p i ng De v i c e W Q i - w e i ( Wu h a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y ， Wu h a n 4 3 0 0 2 3 。 C h i n a ) Abs t r a c t ：I n o r d e r t o o b t a i n a n a c c u r a t e a n d s i mp l e d e s i g n a n d t o e x p r e s s t h e r e l a t i o n b e t we e n d e s i g n p a r a me t e rs，a n d b e t w e e n t h e p a r a me t e rs a n d t h e d e s i gn e f f e c t ， b a s e d o n t h e ma t h e ma t i c a l mo d e l o f t h e n e c k — b a n d c u r v e o f a l a p e l s h a p i n g d e v i c e，a s p r e a d i n g me t h o d b y u s i n g MAT L AB s o f t ware wa s i n t r o d u c e d ．T h e s e l e c t e d p ara me t e rs，t h e s p r e a d i n g p l o t a n d t h e 3 D n e c k b a n d e n t i t y we r e a l l d i s p l a y e d v i s u all y i n a c o mp u t — e r ．T h r o u g h t h e o p e r a t i n g p r a c t i c e，i t W a S s h o wn t h a t t h e MA T LA B- b aSe d me t h o d p r o v i d e d a r a p i d a p p r o a c h f o r t h e s p r e a d i n g d e s i gn a n d ma n u f a c t u r i n g o f t h e n e c k b a n d c u rve a n d g i v e s a v alu a b l e s a mp l e for t h e d e s i g n o ，f p a c k a g i n g ma c h i n e ． Ke y wo r d s：L a p e l s h a p i n g d e v i c e ；N e c k b a n d c u rve ；S p r e a d i n g ；MAT L AB；Vi s u ali z a t i o n 在常見的制袋一充填一封口的多功能包裝機(jī)中， 翻領(lǐng)成型 器是利用其成型表面而使薄膜在輸送過程中， 強(qiáng)迫成型的原理 而設(shè)計(jì)的一種制袋成型器， 廣泛應(yīng)用于立式間歇工作的充填封 口機(jī)上， 圓形加料管翻領(lǐng)成型器由外表面為領(lǐng)狀而內(nèi)表面為管 狀的內(nèi)外工作曲面組合而成( 如圖 l 所示) 。為使制成的袋子 外形平整， 符合形狀尺寸要求， 在設(shè)計(jì)制造翻領(lǐng)成型器時(shí)， 要特 別注重其領(lǐng)口曲線的確定和展開( 領(lǐng)口曲線即圖 1 中所示領(lǐng) 狀外表面與管狀內(nèi)表面的交線s c s ) 。 對于圓形加料管翻領(lǐng)成型器的領(lǐng)口曲線及其展開圖形， 有 關(guān)文獻(xiàn) 刮對其數(shù)學(xué)模型和一般展開方法作了較為詳盡的數(shù) 學(xué)描述和討論。隨著 M A T L A B在工程領(lǐng)域應(yīng)用的逐步深入， 利用M A T L A B對其進(jìn)行編程展開及可視化工作， 更具優(yōu)越性。 1 領(lǐng)口曲線的數(shù)學(xué)模型 下面按計(jì)算步驟給出領(lǐng)口曲線數(shù)學(xué)模型 的表達(dá)式( 公式 的推導(dǎo)及轉(zhuǎn)換過程從略) 。 1 ) 已知原始條件： 空袋凈寬 b ， 翻領(lǐng)三角平面A B C的后 仰角僅 ( 一 6 0 。 ≤O t ≤+ 6 0 。 ) 2 ) 圓形料管的半徑 r： r 6 ／ 3 ) 領(lǐng)口曲線最大高度的計(jì)算值h ． ： h l： 1 ． 1 0 4 b E c o s a+~ ／ C O S a+ 3 ． 2 8 4 ( 1+ s i n t ~ 4 ) 領(lǐng)口曲線最大高度取值 h ： hh ． ， 為了不使成型器 尺寸過大， 通常在h ． 計(jì)算值附近取整數(shù)。 5 ) 三 角 平 面 A B c 的 頂 角 JB ：JB = a rc Ig } 6 ) 中間參數(shù) e ： 0 ． 3 b e — —— —— — —— — —— — — — — —— —— — —— —— 一 ( 1+s i n t ~ )一 一一 0 ． 6 4 5 ( c o s a ) 收稿 日期： 2 0 0 4 -0 6 - 2 3 ， 作者簡介： 易啟偉( 1 9 5 2 一 ) 男 ， 武漢人 ， 武漢工業(yè)學(xué)院機(jī)械系副教授 ， 主要從事機(jī)械設(shè)計(jì) 、 工程圖學(xué)的科研與教學(xué) 。 41 一 - J． 謄 0 囊 0 1= 簿 曩 薯。 謄 ㈡ 膏 ㈦ 維普資訊 包裝工程P A C K A G I N G E N G I N E E R I N G V o 1 ． 2 5 N o ． 6 2 0 0 4 b 1 T 圖 1 圓形料管翻領(lǐng)成型器的幾何圖形及參數(shù)關(guān)系圖 F i g ． 1 T h e r e l a t

總結(jié)

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