基于ANSYS的气流铺装机正压风量对板材性能的影响

摘要

刨花板气流铺装机是一种新型人造板加工机器，具有铺装精度高、成本低、质量稳定等优点。在人造板的加工生产中，铺装技术的好坏会对板材表面的平整度、细腻度、截面结构等板材性质产生很大的影响。而提高铺装技术的关键就在于实现对铺装机箱体气流场进行科学有效的控制，测试并寻找气流场各个影响环节对气流场的影响规律。

因此，本文在分析国内外已有的研究基础上，运用数据处理软件将正压风量的影响因素对铺装箱箱内风速的影响规律通过线性关系表达出来；通过CFD流体力学计算来对不同影响因素下铺装箱内风速的变化规律进行数值模拟并形成云图；最后进行带料试验，通过对比数值模拟结果与试验结果验证了模拟计算结果的准确性，从而掌握正压风量影响因素对气流场的影响规律提高板材的性能。

关键词：气流铺装机；正压风量；带料试验；CFD

1. 课题研究目的和意义

刨花板，又称“实木颗粒板”，它是人造板材的一种，其主要是将木材等原材料切削后进行铺装，经干燥后通过化学处理，在一定的温度下压制而成的一种人造板材，由于其原材料主要是一些速生人工杨树林木材、可降解的木材、秸秆、农作物等，来源广，木材结构均匀，便于加工等优点，已经成为家具装饰、建筑工业及运输工具等行业的重要原材料^[1]。

20世纪50年代初，上海的杨子木厂首次通过细刨花和鲜血胶制造出刨花板^[2]随后在这60年的发展中，刨花板的生产经历了八十年代到二十一世纪的上升期，下降期再到上升期的过程。目前我国刨花板的生产量和消费量已跃居世界前列，年均产量近2600万m³。虽然我国整体刨花板生产水平已经有所提高，产品的种类不断增加，应用价值不断丰富，板坯的质量也有所提升^[3-4]，但是相比国外，我国刨花板行业在加工技术上、板坯表面质量、能源消耗以及板坯内甲醛含量等方面还存在很大差距。为了改善这样严峻的形势，提高产品质量，增加市场的竞争力，许多刨花板企业开始引进国外先进生产线，因此，近年来中国的刨花板质量有了明显提高，并且又开始逐渐被市场所接受。

传统生产加工刨花板的设备主要有三种：机械式铺装机、气流式铺装机、分级式铺装机^[5]。其中不同的铺装方式对最终板材表面的均匀度、细腻度都会产生很大的影响^[6]，所以铺装技术的好坏是决定板材质量的关键^[7]。因此为了进一步提高铺装技术，许多国内人造板厂家开始引进国外新型的刨花板铺装设备—分级式刨花气流铺装机，该设备铺装精度高、运行成本低、成品质量高、维修保养方便。该设备的技术关键就是能够对气流铺装机箱体内的气流场进行有效控制，而影响气流场性能的主要因素就是气流铺装机的正压风量，目前国内没有关于分级式刨花气流铺装机正压风量对气流场性能的影响公开文献，因此掌握正压风量对气流场的影响规律对提高板坯质量，降低生产成本具有十分重要的意义。

二、国内外研究现状