利用重疊分離機構進行紙張分離的紙張動態分析

柴德望，丁 千*，張 泉

(1.天津大學 力學系，天津 300350；2.恒銀金融科技股份有限公司博士后科研工作站，天津 300308)

1 引 言

在印刷和金融自助類設備中(如打印機、復印機和自動存取款機等)，紙張類媒介傳輸系統作為關鍵的子系統，通常由滾輪系統組成，在各個模塊通道中完成對紙張媒介的傳輸[1]。在ATM機中，重疊分離機構用于紙張的快速準確分離，是設備運行的重要步驟。當紙張進入重疊夾縫，變形力和摩擦力作用在紙張接觸表面使其分離，但由于摩擦條件的變化和紙張處于不同的情形(折角、缺角和褶皺等)，傳送失效和重張的現象在分離設備中時有發生[2-4]。

在對紙張變形力的分析中，紙張受到交錯輪壓力作用，通常簡化為彈性梁模型[2,4,5]；一些學者[6-8]把紙張簡化成彈簧-梁-質量塊模型分析紙張行進過程出現的卷曲變形和堆疊卡紙等現象；陳雪峰等[9]利用不同的有限元法計算紙張的靜態特性，對比發現等參元模型相對計算量少且精度高；鮑照等[10]考慮了送紙膠輪的形變，推導出紙張運動方程，并利用Recurdyn軟件分析送紙機構，分析卡紙現象及影響因素；還有一些研究[11-14]采用庫倫摩擦力的修正模型，分析結構參數對紙張運動的影響。這些分析方法都能有效指導設計，但鮮有考慮紙張在通過重疊分離機構過程中變形力的變化因素。

本文采用彈性梁模型計算紙幣所受變形力，考慮了紙幣通過重疊分離機構時變形力的變化，利用修正的摩擦力模型計算紙幣通過分離機構的動態特性，并分析了影響因素，可為結構設計提供參考。……