自動涂膠系統膠槍的熱分析

張 震， 鄭 檁， 張 雷， 靳 曄*

(1.河北省機電一體化中試基地， 石家莊 050000； 2.衡水中鐵建土工材料制造有限公司， 河北 衡水 053000)

噴涂工藝關鍵在于自粘膠的噴膠系統，噴膠系統中關鍵設備是自粘膠槍，自粘膠槍運行的穩定性直接影響噴膠效果和噴膠精度。自粘膠需要經過加熱達到一定流動性后，在經過膠槍噴出，最后黏附在防排水板凸殼頂部。自粘膠的流動性受溫度影響較大，同時長時間高溫加熱容易使自粘膠產生碳化現象，從而堵塞針閥。針閥堵塞后，會嚴重影響噴膠精度和凸殼表面的有效膠量。因此，針對自粘膠膠槍進行熱分析，找出合適加熱策略，能夠避免上述問題出現。本文通過不同膠槍熱分析對比，得出經濟性能最優的材質作為膠槍基材，通過數值分析，得出最佳測溫點、最佳加熱時間、保溫功率等數據。可為指導膠槍的設計和熱應力與熱變形等計算提供依據。

1 熱分析原理

熱分析用于計算一個系統或部件的溫度分布及其他熱物理參數，如熱量的獲取或損失、熱梯度、熱流密度(熱通量)等。

ANSYS熱分析基于能量守恒原理的熱平衡方程，用有限元法計算各節點的溫度，并導出其他熱物理參數。ANSYS可以進行兩種熱力學分析，即穩態熱力學分析和瞬態熱力學分析。

1.1 穩態熱力學分析

穩態熱力學分析是指系統的溫度場不隨時間變化，即流入系統的熱量加上系統自身產生的熱量等于流出系統的熱量。在穩態熱分析中，任一節點的溫度不隨時間變化。……