倍捻機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含17張CAD圖紙】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
課題名稱
倍捻機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院系名稱
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
學(xué)生姓名
(內(nèi)容包括:課題的意義,所屬領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r,本課題的研究內(nèi)容、研究方法、研究手段和研究步驟以及參考書目等。)
一、本課題的研究意義。
一種倍捻機(jī),包括機(jī)架、加捻部分和卷繞成形部分,加捻部分包括第一主動(dòng)輪、第二主動(dòng)輪,第二主動(dòng)輪的軸心線與第一主動(dòng)輪的軸心線相平行,并且第一主動(dòng)輪和第二主動(dòng)輪之間張緊有龍帶,龍帶上貼緊有多個(gè)加捻錠子,所述的第一主動(dòng)輪與第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子相傳動(dòng)連接,所述的第二主動(dòng)輪與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子相傳動(dòng)連接。本發(fā)明通過增設(shè)第二主動(dòng)輪使其可有效減少龍帶的磨損,延長使用壽命;同時(shí)解決了紗線捻度不均勻的問題;更重要的是其可節(jié)約40%的電能消耗,對(duì)于發(fā)展和推廣新形環(huán)保設(shè)備具有重要意義。
錠子傳動(dòng)、超喂機(jī)構(gòu)、超喂卷取、橫動(dòng)導(dǎo)絲、分別由一臺(tái)馬達(dá)控制。錠子傳動(dòng)同伏克曼(volk-man)、日本村田、津田駒、法國的ACBF、意大利的拉蒂等長絲倍捻機(jī)一樣采用龍頭傳動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡單,制造成本較低,能滿足長絲倍捻錠子傳動(dòng)的要求。但是,更換皮帶輪只能變換3種龍帶速度,難以滿足需要。而且更換皮帶輪操作比較麻煩,必須停機(jī),故不但影響生產(chǎn),而且若更換不當(dāng)還會(huì)影響龍帶的張力以及錠子與錠子之間的轉(zhuǎn)速差異,進(jìn)而造成錠子之間的捻不勻。
改造前錠子傳動(dòng)和卷繞傳動(dòng)靠齒輪箱聯(lián)系, 采用變換齒輪進(jìn)行調(diào)速 ,操作比較麻煩, 停機(jī)影響生產(chǎn)。錠子傳動(dòng)由普通電機(jī)改為變頻電機(jī).有利于工廠適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)對(duì)品種規(guī)格多樣化的需求。該技術(shù)改造耗資不多,即既解決了無備件問題 ,又降低了能耗.
二、該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀
倍捻錠子的傳動(dòng)與環(huán)錠細(xì)紗機(jī)或捻線機(jī)一樣采用錠帶傳動(dòng)或龍帶傳動(dòng)兩種方式。對(duì)于倍捻錠子的傳動(dòng)來說龍帶和錠帶各有優(yōu)缺點(diǎn),一段時(shí)間內(nèi)頗有爭(zhēng)論。但現(xiàn)在看法已經(jīng)趨向一致,全部為龍帶傳動(dòng)。過去長絲倍捻機(jī)全部采用龍帶傳動(dòng),如伏克曼(Volkman),日本村田、津田駒、法國的ACBF,意大利拉蒂等長絲倍捻機(jī)都采用龍帶傳動(dòng)。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單,維修操作方便,制造成本較低,能滿足長絲倍捻錠子傳動(dòng)的要求。爭(zhēng)論發(fā)生在短纖維倍捻機(jī)上。當(dāng)時(shí)意大利的薩維奧 (savio)、德國哈密耳(Hamel)、法國維爾度(verd01)采用的是錠帶傳動(dòng)。而德國伏克曼、日本的村田等采用的是龍帶傳動(dòng)。近幾年,哈密耳、伏克曼兩個(gè)倍捻機(jī)廠被蘇拉集團(tuán)收購,只生產(chǎn)伏克曼的倍捻機(jī)型號(hào),不生產(chǎn)哈密耳的倍捻機(jī)。而堅(jiān)持了幾十年的薩維奧的倍捻錠子也由錠帶傳動(dòng)改為龍帶傳動(dòng)。錠帶與龍帶之爭(zhēng)劃上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。最近兩年生產(chǎn)倍捻機(jī)的蘇拉、薩維奧、村田廠相繼推出了龍帶傳動(dòng)電機(jī)由普通電機(jī)改為變頻無級(jí)調(diào)速電機(jī)。這一改進(jìn)無疑受到使用廠的歡迎,因?yàn)楦倪M(jìn)符合技術(shù)進(jìn)步的方向,為使用廠帶來許多方便和好處。當(dāng)今市場(chǎng)所需加工的品種規(guī)格很多,更換皮帶輪只能變換4~5種錠速,難以滿足需要。而且更 換皮帶輪操作比較麻煩,需停機(jī)影響生產(chǎn)不說,更換 不當(dāng),會(huì)影響龍帶的張力,影響錠子·與錠子之間的錠 速差異,進(jìn)一步影響錠子之間捻不勻。而這種改進(jìn) 所需費(fèi)用不大,僅增加成本的1%~2%。值得一 提的這三個(gè)廠都是采用選購的方式,而標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)仍是更換帶輪有級(jí)變速。為此建議改成隨機(jī)標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)。
短纖維倍捻機(jī)和長絲倍捻機(jī)統(tǒng)稱為倍捻機(jī)。它們不象捻線機(jī)(捻絲機(jī))為人們所熟悉,但與捻線機(jī)和捻絲機(jī)一樣,兩者之間很少有共同之處,兩者的用途也絕然不同。短纖維倍捻機(jī)適用于短纖維紗線的加捻,而長絲倍捻機(jī)適合于長絲的加捻。倍捻機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)已經(jīng)有幾十年的歷史了。對(duì)于我國來說使用倍捻機(jī)的歷史還不是很長。大約在1980年才開始進(jìn)口短纖維和長絲的倍捻機(jī)。1980~1990年期間進(jìn)口量不是很多,原因是這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)口噴水織機(jī)織的品種比較簡單,都是塔府綢一類的織物,經(jīng)絲、緯絲都是無捻絲,不需要加捻,只需上漿或采用網(wǎng)絡(luò)絲(不需要上漿)就能夠進(jìn)行織造1990年以后市場(chǎng)發(fā)生了很大變化,低檔織物的市場(chǎng)需求已經(jīng)飽和,產(chǎn)品向高檔的復(fù)雜產(chǎn)品發(fā)展,長絲必須加強(qiáng)捻(約1000捻/m)才能滿足織物的需要,這樣就迎來了采購長絲倍捻機(jī)的熱潮。先后從日本、意大利、法國、南韓等國家進(jìn)口了很多長絲倍捻機(jī),有幾年日本的村田和津田駒等廠家的長絲倍捻機(jī)出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。同時(shí),國內(nèi)有十幾家紡機(jī)廠加緊研究和生產(chǎn)長絲倍捻機(jī),供應(yīng)市場(chǎng)需要。而短纖維倍捻機(jī)又是另外一種情景。剛開始時(shí)進(jìn)口的短纖維倍捻機(jī)都是精毛紡織廠用的。因?yàn)榫徔椢镉玫慕?jīng)紗和緯紗都是合股線,而粗毛紡織物用的經(jīng)紗和緯紗大部分是單紗,不需要加捻就能織造,所以一般不需要添制倍捻機(jī)。至于棉織物有一定比例的合股線,它的需求量比精毛紡織物大得多,一般都是采用傳統(tǒng)的環(huán)錠捻線機(jī)加捻(一般棉紡廠都配有一定數(shù)量的環(huán)錠捻線機(jī),約占總錠數(shù)的5%~10%左右)。這是因?yàn)槎汤w維倍捻機(jī)有價(jià)格昂貴,占地面積大,耗電大等缺點(diǎn)。當(dāng)然不否認(rèn)有對(duì)短纖維倍捻機(jī)的優(yōu)點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足等原因。近年來,隨著棉織物向高支數(shù)、高捻度、高緯密方向發(fā)展,現(xiàn)有的環(huán)錠捻線機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)強(qiáng)捻織物的需要,加上人們對(duì)纖維倍捻機(jī)的進(jìn)一步了解,再加上蘇拉(sayrer)集團(tuán)幾年前在蘇州工業(yè)園建立了獨(dú)資短纖維倍捻機(jī)的組裝廠,使短纖維倍捻機(jī)的成本降低,銷售量也穩(wěn)步上升。意大利薩維奧短纖維倍捻機(jī)也在山東成立了組裝廠與蘇拉倍捻機(jī)展開競(jìng)爭(zhēng)。隨著市場(chǎng)需求上升國內(nèi)紡機(jī)廠也紛紛生產(chǎn)短纖維倍捻機(jī)供應(yīng)市場(chǎng)需要,估計(jì)有將近5~6家國內(nèi)紡機(jī)廠生產(chǎn)短纖維倍捻機(jī)。從發(fā)展的觀點(diǎn)看,短纖維倍捻機(jī)的需要量還會(huì)逐步增加,隨之而來的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)愈來愈激烈。
以上改進(jìn)的確可喜可賀,但是我認(rèn)為不應(yīng)該到此為止。十幾年前細(xì)紗機(jī)就在搞電錠,即不需要龍帶或錠帶,每個(gè)錠子由一個(gè)特種電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)。由于細(xì)紗機(jī)錠距比較小(約75—90 mm)而且當(dāng)時(shí)還是用恒速電機(jī),所以一直未推廣應(yīng)用。受自動(dòng)絡(luò)筒槽筒由集體長軸傳動(dòng)改為一個(gè)槽筒一個(gè)變頻電機(jī)無級(jí)變速傳動(dòng)的啟發(fā),我建議倍捻錠子由每錠變頻電機(jī)無級(jí)變速傳動(dòng),徹底撇開龍帶或錠帶傳動(dòng)。這個(gè)設(shè)想已在某些倍捻機(jī)上見到過。這是徹底的革命,帶來好處太多了。因?yàn)辇垘У膲勖?,張力輪軸承的壽命都不長,一般不超過5年必須更換。而且這些零件的價(jià)格也不便宜,更換時(shí)要影響生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)這種改進(jìn),從技術(shù)角度上講是成熟的,難度不大。增加成本不會(huì)很多。這種改革符合技術(shù)進(jìn)步的方向。希望倍捻機(jī)制造廠積極行動(dòng),讓使用廠早日享受到這種改革的成果。
三、本課題研究的內(nèi)容
要做出適合的倍捻機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),必須對(duì)倍捻機(jī)的工作原理有一定了解。通過對(duì)倍捻機(jī)工作原理的理解,知道電機(jī)是如何帶動(dòng)傳動(dòng)錠子、超微機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)的。以及使設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到最佳的效果。所以本課題主要研究的內(nèi)容有
1. 倍捻機(jī)的工作原理,各個(gè)電機(jī)和傳動(dòng)錠子的機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)
2. 倍捻機(jī)各部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,以及傳動(dòng)的方法
3. 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理
4. 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的比較及選用
5. 對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6. 對(duì)設(shè)計(jì)方案的驗(yàn)證
四、本課題的研究方法及大體步驟
1. 倍捻機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)原理
通過查閱相關(guān)書籍及相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)倍捻機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有個(gè)整體的了解,弄清被控制的倍捻機(jī)的各個(gè)基本參數(shù),傳動(dòng)的特點(diǎn)。
2. 建立數(shù)學(xué)模型并計(jì)算出相關(guān)參數(shù)
參考相關(guān)書籍,計(jì)算相關(guān)參數(shù)建立好系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系,即基本的工藝參數(shù)與電機(jī)速度的關(guān)系,為進(jìn)一步設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
3. 結(jié)合要達(dá)到的目的,采用合適的傳動(dòng)方法
查閱相關(guān)資料,對(duì)倍捻機(jī)傳動(dòng)方法進(jìn)行比較、選擇。
4. 倍捻機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
參閱相關(guān)書籍,設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)。
5. 檢驗(yàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量
對(duì)設(shè)計(jì)從可行性、經(jīng)濟(jì)性、機(jī)構(gòu)工藝等方面,定性、定量分析,指出設(shè)計(jì)特點(diǎn)和存在的問題以及改進(jìn)措施。
6. 總結(jié)
五、參考書目及相關(guān)文獻(xiàn)
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