碳纖維雙向包纏機(jī)概念設(shè)計(jì).pdf

1、碳纖維制品是碳纖維加工成型后,用環(huán)氧樹(shù)脂固化后形成的.主要應(yīng)用于國(guó)防及航空領(lǐng)域以及建筑、能源領(lǐng)域.該課題就是嘗試開(kāi)發(fā)一種新的加工工藝,其目的是,根據(jù)此工藝加工的碳纖維制品既能接近編織結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的性能,又能更有效地提高生產(chǎn)效率,降低成本.在該課題的設(shè)計(jì)中,首次采用機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)的理念.所謂機(jī)電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)就是從市場(chǎng)需求分析出發(fā),確定機(jī)電一體化系統(tǒng)的總功能,通過(guò)設(shè)計(jì)理念的具體構(gòu)思,進(jìn)行功能分析和工藝動(dòng)作過(guò)程構(gòu)思,將工藝動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行分

2、解.選擇合適的廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)和信息處理及控制系統(tǒng).該文通過(guò)對(duì)碳纖維的優(yōu)良性能、在各領(lǐng)域應(yīng)用加工工藝等方面的研究,確定碳纖維制品將有廣大的需求市場(chǎng),從而確定了該機(jī)的工藝動(dòng)作.(1)沿芯模圓周纏繞碳纖維單束:芯模的自轉(zhuǎn)與喂線裝置的直線運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào),允許有少量的層疊,但不可有間隙;(2)沿芯模軸向鋪放碳纖維單束:待圓周纏繞完畢后,喂線裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)每鋪放一根單束,伴隨芯模有一定角度的自轉(zhuǎn);(3)上述動(dòng)作循環(huán)重復(fù)執(zhí)行,直到設(shè)定

3、值;(4)在包纏與鋪放過(guò)程中,退繞裝置保持橫張力退繞.在廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)元件的選擇中,首先對(duì)電動(dòng)式、氣動(dòng)式和液壓式三種驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了比較,最終確定采用電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)方式,并且采用交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件.在執(zhí)行元件的選擇中,采用磁粉制動(dòng)器作為張力控制執(zhí)行元件;并且利用層次分析法,對(duì)絲杠螺母、齒輪齒條、同步帶輪三種傳動(dòng)方式進(jìn)行比較排序,最終確定以同步帶方式為喂線裝置的往復(fù)運(yùn)動(dòng).待傳感檢測(cè)元件確定后,該文還對(duì)碳纖維單束在纏繞以及鋪放過(guò)程中的張