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近年来,碳纤维复合材料广泛的应用于航空航天等方向,碳纤维织物产品的制备成为制约该领域发展的关键技术。目前,可连续性生产碳纤维织物尤其是三十层织物的设备还很少,本文对三十层碳纤维角联织机的送经机构进行了研究,主要内容如下:
(1)在分析织机的设计参数要求的前提下,结合主机部分的工作要求,研究了碳纤维多层角联织机的原理方案,完成了送经部分的参数设计,研制了一套碳纤维多层角联织机送经机构,并制造了样机,实验效果良好。该送经机构可满足不同织物结构进行织造,通过角位移传感器与伺服电机的协调配合实现不同纱层张力的一致,改善了碳纤维层与层之间的衔接关系,提高了碳纤维的织造质量。
(2)碳纤维多层角联织机送经机构的一个关键问题是建立合理的纱线运行路线图。对送经机构三大部件的衔接关系进行分析,规划出一套合理的纱路行走路线图,建立送经主轴、双辊摆动式张力补偿机构以及拢纱辊的对应关系,对改变织物品种、织造层数奠定了理论基础。
(3)设计一套符合机构动力学的张力补偿方案,并进行机构的创新设计。该装置可保证织造过程中经纱张力恒定,并可有效防止打纬运动造成的织口处拥纱现象。张力补偿机构整体采用“V”字型布置,可有效调整纱线张力。
(4)研究碳纤维的织造工艺,分析了送经运动的准备工序以及织造工序,制定送经主轴的工作时序,提出变幅宽织造情况下盘头布置方案。
(5)运用计算机软件集成设计完成整机的三维模型建立与仿真,并结合工程分析软件对所做模型的三维模型进行分析,验证其主要工作部件符合实际织造时的要求。
实验结果表明,该送经机构满足设计参数要求,具有良好的扩展性及适应性,可适用于其他多种纤维的送经运动。设计方法以及所得试验数据对研究碳纤维多层角联织机送经系统的关键技术和其他相关领域都具有较高的理论价值和实践价值。