一种基于正弦基函数的传输板及压合模具

技术领域

本发明涉及烟叶物料传输板及其制备工具技术领域，具体地，涉及一种基于正弦基函数的传输板及压合模具。

背景技术

在烟草行业，利用振槽输送物料如烟片、烟丝、梗签等，是烟草企业复烤及制丝生产线上最基础和普遍工序，因此，该工序是卷烟原料生产的基础；针对物料输送，在线实时完成对下道工序的松散、均布，防止物料如烟丝、烟片等粘连、结团，且降低物料造碎；物料的粘连和结团，除了影响正常生产外，还对下道工艺有显著影响，尤其对于流量特别大的振槽输送。对一般振槽输送的直线型平面板而言，因为平面板在数学和力学上讲，只有唯一的法线方向和弹力方向，所以，在解决物料结团、粘连、均布、降低造碎等方面，效果往往不佳，因此，需增设对物料的某些构件如松散机构、均布装置，或增加输送线长度等，它也是我国相关行业对物料振槽实时输送的普遍性和共性技术问题，如农业、矿产、医药等领域；既要高的对物料的松散和均布效果，又要低的物料造碎率，还要短的输送线长度，显然只有利用空间曲线面才能实现。

发明内容

为解决上述问题的至少一个方面，本发明提供一种基于正弦基函数的传输板，所述传输板的上表面设有第一传输面，所述第一传输面为第一母线沿第一轨迹移动形成的曲面，所述第一母线为竖直平面内的余弦曲线，所述第一母线的波峰和波谷处的切线平行于所述传输板的长度方向，所述第一轨迹为水平面内的正弦曲线，所述第一轨迹的波峰和波谷处的切线平行于传输板的宽度方向。

优选地，所述第一轨迹的波长与所述第一母线的波长相等。

优选地，所述第一轨迹的振幅和所述第一母线的振幅相等。

优选地，征在于，还包括第二传输面，所述第二传输面固定连接在所述第一传输面的一端，所述第二传输面为第二母线沿第二轨迹移动形成的曲面，所述第二母线为竖直平面内的正弦曲线，所述第二母线的波峰和波谷的切线平行于所述传输板的宽度方向，所述第二轨迹为直线，所述第二轨迹平行于所述传输板的长度方向。

优选地，所述第二母线的振幅等于所述第一母线的振幅，所述第二母线的波长等于所述第一轨迹的波长。

优选地，所述传输板采用等厚的面板，所述传输板的厚度小于所述传输板的正弦曲线的振幅。

优选地，还包括护板，所述护板包括边护板和端护板，所述边护板固定设置在所述传输板的两侧，所述端护板设置在所述传输板的一端。

另一方面，提供一种传输板压合模具，所述压合模具的成型面，所述成型面为母线沿轨迹移动形成的曲面，所述母线为平行于竖直平面的余弦曲线，所述母线的波峰和波谷的切线平行于所述压合模具的长度方向，所述轨迹为平行于水平面的正弦曲线，所述轨迹的波峰和波谷的切线平行于所述压合模具的宽度方向。

优选地，所述轨迹的波长与所述母线的波长相等，所述轨迹的振幅与所述母线的振幅相等。

本发明实施例的基于正弦基函数的传输板和压合模具有如下有益效果：利用正余弦曲线上交替变化的导数、法线矢量、对物料的弹力，使物料的受力更加“交变柔和”，且正交曲面上的波峰波谷作用力更具“柔中带刚”，因此，能使物料的造碎降至最低；利用正交曲面上方阵式的波峰波谷交替变化对物料有高“穿透性”使松散力最高，正弦的波峰波谷又能利用振筛推程和回程特征，将部分较重的结团物料实施二次以上的重复松散输送，因此，具有较高的松散效果和输送效率；利用正弦横波的力学特征，又能将物料均匀地分布到下道工序；再者，利用本正交输送架构，从几何尺寸和工效上看，明显比平面振槽输送及单一的曲线输送的要短；同样适用于相关领域如农业、矿产、建筑、医药等行业。比如在农业方面的粮食作物输送，利用正交曲面能提升效率，且振槽的几何长度尺寸会变小；在矿产、建筑等领域，比如稀土矿物、有色金属矿物、建筑砂石等，利用正交曲面输送，同样能提升其效果；在医药领域，对振幅和角频率优选，采用恰当的量值，则可实施对化学药物的输送等。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其它目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为本发明实施例的基于正弦基函数的传输板的第一传输面的结构示意图；

图2为本发明实施例的基于正弦基函数的传输板的第一传输面的第一母线和第一轨迹的示意图；

图3为本发明实施例的基于正弦基函数的传输板的结构示意图；

图4为本发明实施例的基于正弦基函数的传输板的另一结构示意图；

图5为本发明实施例的传输板压合模具结构示意图。

附图标记：

1-a1、第一传输面；2、第二传输面；4、边护板；5、端板；6、凹模具；7、凸模具。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的一个实施例提出了供一种基于正弦基函数的传输板，传输板的上表面设有第一传输面，第一传输面为第一母线沿第一轨迹移动形成的曲面，第一母线为竖直平面内的余弦曲线，第一母线的波峰和波谷处的切线平行于传输板的长度方向，第一轨迹为水平面内的正弦曲线，第一轨迹的波峰和波谷处的切线平行于传输板的宽度方向。

具体地，如图1、图3、图4所示，传输板的长度方向和宽度方向相互垂直，第一传输面设置在传输板的上表面。定义传输板长度方向为x轴，定义传输板厚度方向为y轴，定义传输板宽度方向为z轴。则如图2所示，有第一母线对应的为在xoy平面内余弦曲线，表示为：

y＝b cos(ω

第一轨迹对应的为在xoz平面内的正弦曲线，表示为：

x＝αsin(ω

则第一传输面为第一母线沿第一轨迹移动在坐标系内形成的曲面。

进一步地，引入z轴上的参数t及反映y坐标值变化的参数t

上述方程建立的空间曲线面中，给定一个参数t值，就有一条随参数t

y＝f(x,z)＝b cos(ω

定义第一轨迹x＝αsin(ω

需要指出的是，由于振幅α和ω

α、ω

上述振幅选择在生产实际应用中难有参考价值，因为还有反映曲线特征的ω及其量值；具体制造和生产中，只要在振槽上物料能越过曲线面波峰，已达基本设计要求。

正余弦曲线函数在曲线长度值M恒定不变的条件下，正余弦曲线输送(输送)板直线长度L只与M和一个波长λ上的正余弦曲线积分值S有关，L＝2πM/S，且1个单位代表的量值影响波高和含有波长的数量，即影响波形，1个单位代表的量值变大，波长数量变少，波高变大，反之，波长数量变多，波高变小。按曲线积分理论，如振幅为ω＝1、α＝1、λ＝2π＝6.28319，对y＝sinx的曲线长度积分一个波长值7.641，则输送面长度比平面筛多1.358，增加21.6％。也就是，将现在平面传输板用正余弦曲线曲面筛替换，输送长度提升21.6％，很明显，和平面传输板比效果提升巨大，且还没有计入正弦波的力学效应，也没有用计入正交输送曲面的曲面积分来分析呢。这里仅还只是针对简单正弦曲线而言，没有考虑参数的改变，如果针对物料接团严重、粘粘度又高，要提升正弦波效应，比如，加大ω和α值，等，则有效输送长度将远远大于21.6％。在振槽输送机械设计中，依然取振幅为ω＝1、α＝1、λ＝2π＝6.28319，对y＝sinx的曲线长度积分一个波长值7.641，正弦函数参数和平面传输板有同样的输送路径尺寸条件下，正余弦曲面传输板的几何长度缩短至原来的82.23％，即节约17.77％的几何空间。这里依然还只是针对简单正弦曲线而言，且还没有计入正弦波的力学效应，没有用曲面积分分析，也没计入针对特殊用途下的ω和α值改变情况，如果考虑这些，远远不止仅节约17.77％的几何空间。

上述仅只是对单一正弦曲线面的输送而言，如果运用正交曲面输送，其性能将提升一个级别。由此可见，单一的正余弦曲线函数输送，已让平面输送望尘莫及，而正交曲面输送又让单一的正余弦曲线函数输送难于趋及。

物料造碎产生的力学原因，主要是弹力大小及弹力显著突变性，正交曲面的弹力突变均在波峰和波谷，显然，连续变化的波峰波谷曲线面不会产生能使物料造碎的显著弹力变化。所以，若振槽利用正交曲面输送，那些关于松散的、均布的、导流的等等辅助功能装置，这些能产生物料造碎的因素，已没有再继续存在或使用的意义。

在一些实施例中，第一轨迹的波长与第一母线的波长相等。

具体地，第一轨迹x＝αsin(ω

在一些实施例中，第一轨迹的振幅和第一母线的振幅相等。

具体地，第一轨迹x＝αsin(ω

进一步地，若将x＝αsin(ω

进一步地，振幅α和ω

在一些实施例中，第一母线对应的余弦函数曲线y＝b cos(ω

进一步地，正余弦曲线的波高为10mm；波长均为λ＝6.28319×5＝31.416mm，一个波长λ的正余弦曲线长度S’

传输板的宽度方向取16个波长，则B＝502.656mm，传输板的长度方向取28个波长为879.645mm，两端圆整加工，取L＝853.87mm。所以，传输板的宽度方向上的曲线积分长度为：M

显而易见，上述正交输送曲面面积显著扩大了，但精准的扩大了多少，准确办法通过空间曲面y＝f(x,z)的曲面积分计算，再和对应平面传输板的面积比较。

在一些实施例中，还包括第二传输面，第二传输面固定连接在第一传输面的一端，第二传输面为第二母线沿第二轨迹移动形成的曲面，第二母线为竖直平面内的正弦曲线，第二母线的波峰和波谷的切线平行于传输板的宽度方向，第二轨迹为直线，第二轨迹平行于传输板的长度方向。

具体地，在第一传输面的一端端面分切成正弦曲线面，第二传输面设置在传输板的上表面，第二传输面的第二母线对应的为yoz平面内的正弦函数曲线：

y＝csin(ω

第二传输面的第二轨迹对应的曲线为在xoy平面内的直线：

x＝d，

其中，c、ω

在一些实施例中，第二母线的振幅等于第一母线的振幅，第二母线的波长等于第一轨迹的波长。

具体地，如图4所示，第二母线对应的正弦函数曲线y＝csin(ω

在一些实施例中，传输板采用等厚的面板，传输板的厚度小于传输板的正弦曲线的振幅。

具体地，如图3和图4所示，传输板采用等厚的薄板，即传输板的下表面与传输板的上表面具有相同的曲面方程，或者说，传输板的下表面对应的曲面方程为第一传输面和第二传输面的曲面方程在y轴方向向下平移传输板厚度对应的距离形成的曲面。

在另外的实施例中，传输板的下表面采用平面，则传输板的第一输送面的波峰到传输板下表面的距离大于第一母线振幅的两倍。

在一些实施例中，还包括护板，护板包括边护板和端护板，边护板固定设置在传输板的两侧，端护板设置在传输板的一端。

具体地，如图3和图4所示，护板包括连两个边护板4和一个端护板5，边护板4分别固定设置在传输板的长度反向的两侧，端护板5的两端分别于两个边护板4的一端固定连接，护板与端板的高度至少高于第一输送面1-a1和第二输送面2的波峰。

另一方面，提供一种传输板压合模具，压合模具的成型面，成型面为母线沿轨迹移动形成的曲面，母线为平行于竖直平面的余弦曲线，母线的波峰和波谷的切线平行于压合模具的长度方向，轨迹为平行于水平面的正弦曲线，轨迹的波峰和波谷的切线平行于压合模具的宽度方向。

具体地，如图5所示，传输板压合模具包括凸模具7和凹模具6，待塑型材料设置在凸模具7和凹模具6之间，凸模具7和凹模具6之间挤压成型完成对传输板的制作。其中，凸模具7的上表面有下成型面，凹模具6的下表面有上成型面，下成型面和上成型面配合形成如前所述传输板的第一输送面及其下表面。

如图1所示，压合模具的长度方向和宽度方向相互垂直，下成型面在凸模具7的上表面。定义凸模具7长度方向为x轴，定义凸模具7厚度方向为y轴，定义凸模具7宽度方向为z轴。则有母线对应的为在xoy平面内余弦曲线，表示为：

y＝b cos(ω

轨迹对应的为在xoz平面内的正弦曲线，表示为：

x＝αsin(ω

则下成型面为母线沿轨迹移动在坐标系内形成的曲面。

进一步地，引入z轴上的参数t及反映y坐标值变化的参数t

上述方程建立的空间曲线面中，给定一个参数t值，就有一条随参数t

y＝f(x,z)＝b cos(ω

其中，振幅α和b可以不相等，角频率ω

凹模具6按照预设距离设置在凸模具7的上方，预设距离等于传输板的厚度，则凹模具的上成型面在坐标系内的曲面方程为下成型面沿厚度方向上平移预设距离得到的曲面。

一般振筛的输送面采用薄件，厚度几毫米不等，如果针对薄件制造，利用上述凸模具、凹模具的模具设计和制造，压合模具的长宽尺寸可按波长的整数倍设计，最后再组装到振筛的振槽中。

在一些实施例中，轨迹的波长与母线的波长相等，轨迹的振幅与母线的振幅相等。

具体地，轨迹对应的正弦曲线x＝αsin(ω

以上已经描述了本公开的各实施例，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改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文。