论文摘要
本文针对现有三维多剑杆织机的织边机构进行了研制,并且对其工业化应用进行了设备的改进和控制系统的开发。 在织边机构的研究过程中,首先提出了三个备选方案,通过实验对其进行了论证,最终采用了针织套圈方式来进行三维织物边部的织造。根据现有织机机构特点,边部机构中设计了引纱针与钩边针配合运动来实现针织锁边,这两部分装置都采用气动驱动,气缸型号根据机构的要求和条件选择,执行元件均由电磁阀控制,与织机整体很好地融合在一起。 机构研制完成后,对不带夹层的多层平纹双经接结织物进行了试织,使用了六根剑杆同时引纬,采用普通高特化纤纱作为经纬纱,分别织造了矩形截面和T形截面织物。通过分析可以看出,织造的机织预制件结构紧密、整体性好,在织造过程中由于引入双纬使得生产效率提高,尤其是其边部结构紧密平整,利于预制件的复合固化。 为了使三维多剑杆织机能够应用于工业生产中,本课题对其现有的开口、引纬、织边、打纬、织物引离、送经机构进行了大量的改进,增加了织机的实用性和美观性。在机构改进的同时也对织机的控制系统做了开发,改由输入输出卡+计算机控制方式为PLC+计算机控制,选用了西门子S7-300可编程控制器,具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、适应性好和应用灵活等优点。计算机作为PLC的上位机,其内设计了一套完整的CAD&CAM系统软件,该系统功能全面、界面友好、操作简便。CAD技术的核心为计算机辅助设计和织物截面交织规律的真实感模拟。CAM技术的核心是主控计算机通过系统功能模块传送信号、控制和检测织机运行。 通过本课题的研究,使三维机织物的织造实现了自动化生产和集中管理,在纺织结构复合材料的生产上迈进了一步。
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第一章 绪论1.1 引言1.1.1 纺织结构复合材料概述1.1.2 立体机织物的结构特点1.2 国内外三维机织预制件的研究现状1.2.1 三维机织预制件的组织结构1.2.1.1 正交结构1.2.1.2 三向交织结构1.2.1.3 正交实心结构1.2.1.4 角连锁结构1.2.1.5 多轴向结构1.2.2 三维机织预制件织造设备概况1.2.2.1 传统的2D织机1.2.2.2 专门用于织造立体织物的三维织机1.3 本课题研究的内容及意义第二章 三维多剑杆织机概述2.1 三维多剑杆织机织造原理2.2 三维多剑杆织机机构介绍2.2.1 织机设计的主要参数2.2.2 织机的结构2.2.2.1 开口机构2.2.2.2 引纬机构2.2.2.3 织边机构2.2.2.4 打纬机构2.2.2.5 织物引离机构2.2.2.6 送经机构2.3 三维多剑杆织机的结构特点第三章 三维多剑杆织机织边机构的研制3.1 织边原理及方案研究3.1.1 不同织边方案的提出及其原理分析3.1.2 织边方案选择3.2 织边机构的设计制造3.2.1 传动系统选择3.2.2 机构设计3.2.2.1 机构原理3.2.2.2 执行元件选择3.2.2.3 机械装置设计3.2.3 机构安装第四章 立体机织物的试织4.1 不同截面织物的设计4.1.1 概述4.1.2 多层平纹双经接结织物设计4.1.3 其他异型截面织物的织造工艺设计4.2 织物的织造与分析4.2.1 织物分析4.2.2 织造过程分析第五章 三维多剑杆织机的改进5.1 现有织机的所存在的问题5.1.1 织机各机构中所存在的问题5.1.1.1 引纬机构5.1.1.2 开口机构5.1.1.3 打纬机构5.1.1.4 织边机构5.1.1.5 引离机构5.1.1.6 送经机构5.1.2 控制系统5.1.3 其他问题5.2 织机的改进方案5.2.1 引纬机构5.2.2 开口机构5.2.3 打纬机构5.2.4 织边机构5.2.5 引离机构5.2.6 送经机构第六章 多剑杆织机控制系统的研究6.1 织机控制要求及驱动元件6.1.1 织机的控制要求6.1.2 织机的驱动元件6.1.3 织机的气源系统6.2 对织机控制系统的要求6.2.1 可靠性高6.2.2 操作性能好6.2.3 通用性好6.2.4 较高的经济指标6.3 织机现有控制系统6.3.1 输入输出卡控制原理6.3.2 计算机+I/O卡控制系统6.3.3 现有系统的优缺点6.4 计算机+PLC控制系统6.4.1 PLC的特点和工作原理6.4.1.1 PLC的主要特点6.4.1.2 PLC的工作原理6.4.2 控制系统设计6.4.2.1 织机工况分析6.4.2.2 织机I/O点的确定6.4.2.3 选择PLC6.4.2.4 建立输入/输出地址分配表6.4.2.5 PLC控制流程图第七章 织机CAD&CAM系统软件的完善7.1 多剑杆织机CAD&CAM系统软件主窗体7.1.1 密码对话框和封面7.1.2 CAD&CAM系统软件主窗体7.2 CAD&CAM系统模块7.2.1 CAD模块7.2.2 CAM模块7.2.3 辅助功能模块7.3 CAD&CAM系统控制原理第八章 总结与展望8.1 总结8.1.1 本课题的创新之处8.1.2 本课题的不足之处8.2 展望参考文献攻读硕士学位期间公开发表的论文致谢
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