大慶石化腈綸廠的5條腈綸生產(chǎn)線是20世紀(jì)90年代從國外進(jìn)口的生產(chǎn)線,長時(shí)間運(yùn)行以來,由于軋型機(jī)設(shè)備故障而造成生產(chǎn)線經(jīng)常性中斷,移動(dòng)裝箱機(jī)是為解決由于生產(chǎn)線中斷而造成絲束浪費(fèi)的問題而特別研制的一臺(tái)專用機(jī)電一體化設(shè)備。本文采用數(shù)字化設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)手段,研究設(shè)計(jì)了具有操作簡易、高可靠性等特點(diǎn)的腈綸生產(chǎn)線移動(dòng)裝箱機(jī)。 腈綸長絲的裝箱質(zhì)量是移動(dòng)裝箱機(jī)需要考慮的重要問題,也是腈綸生產(chǎn)線后續(xù)的裝箱工序需要考慮的主要問題。為達(dá)到較好的絲束裝箱效果,需要對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行控制,現(xiàn)場的控制參數(shù)是通過試驗(yàn)的手段來進(jìn)行整定的。為了解絲束的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),本文結(jié)合基于平紋織物物理特性的建模方法,將絲束的運(yùn)動(dòng)細(xì)化為絲束簇的運(yùn)動(dòng),根據(jù)絲束的特性,建立了一種新的物理模型,并對(duì)其進(jìn)行分析求解方面的討論。這方面的研究還有待進(jìn)一步深入,也期望對(duì)相關(guān)的研究工作有所裨益。 本文分析了腈綸裝箱裝置要完成的功能,在比較各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)后,確定了系統(tǒng)的總體方案,并且按照系統(tǒng)功能要求,設(shè)計(jì)裝箱機(jī)的整個(gè)工作過程,然后將系統(tǒng)劃分為執(zhí)行部分、傳感檢測部分及電氣控制部分。 為研制高可靠性的移動(dòng)裝箱機(jī),本文采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)字設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法,并對(duì)部分重要的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先對(duì)裝箱設(shè)備的絲束堆疊問題、拉絲輥輪卡死和纏絲問題進(jìn)行研究,結(jié)合ADAMS分析相關(guān)改進(jìn)方案;其次對(duì)驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì),低成本實(shí)現(xiàn)主體框架的驅(qū)動(dòng);然后在ANSYS軟件中用有限元方法從靜力學(xué)及模態(tài)分析方面對(duì)主支撐架體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);在此基礎(chǔ)上完成整個(gè)移動(dòng)裝箱機(jī)精確的PRO/E參數(shù)化造型。 在對(duì)機(jī)械系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對(duì)移動(dòng)裝箱機(jī)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合系統(tǒng)控制參數(shù)要求,設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單合理且易操作的電氣控制系統(tǒng)。選擇通用性較強(qiáng),可靠性較高,易于使用和維護(hù)的電氣元件,分析系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu),針對(duì)行走電機(jī)控制的實(shí)現(xiàn),規(guī)劃相應(yīng)的控制策略并實(shí)現(xiàn)基于PLC的程序控制,從而完成整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH248
【部分圖文】：

輥輪的拉動(dòng)下不斷向下落，同時(shí)，由于腈綸絲束受到水平面上 X、Y 方向的驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在裝絲箱內(nèi)一層層鋪疊。長絲束的裝箱原理如圖 1-3 所示。圖1-3 長絲束裝箱原理圖Fig.1-3 Skeleton drawing of continuous yarn packaging目前在國內(nèi)各化纖廠家使用的腈綸裝箱裝置主要有以下幾種。(1)日本川崎公司 20 世紀(jì) 80 年代生產(chǎn)的 I.P.BOXPLAITER 裝箱裝置 它通- 4 -

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傳送運(yùn)動(dòng)、滑軌左右方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)、搖臂前后方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及絲束在工作箱中的下降運(yùn)動(dòng)。圖1-6 煙過濾纖維打包機(jī)外形俯視圖[10]Fig.1-6 The top view of cigarette filtering fiber packager1.2.2 織物仿真研究狀況從 20 世紀(jì) 80 年代以來，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于織物變形形態(tài)的模擬仿真一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。模擬仿真技術(shù)是指遵循相似原理（幾何、環(huán)境及性能相似），用模型（物理模型或數(shù)學(xué)模型）代替實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)和研究�；痉椒ㄊ墙⒑线m的織物力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，然后利用力學(xué)理論進(jìn)行推導(dǎo)，從而預(yù)測出該織物的三維動(dòng)態(tài)效果并利用其顯示款式的美觀性。有關(guān)柔性織物仿真技術(shù)的研究起步較晚，但發(fā)展較快。目前，計(jì)算機(jī)圖形- 6 -

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