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1、【4 6 】- 2 9 42 ( J l J 2 年8 月 三维环形织物及其自动织造 王跃存马崇启 ( 天津工业大学电子信启科学系，天津，3 0 叭6 0 ) 摘要：介绍二：维环形纵机的结构及其自动织造原理：袁系统结构简单易于榨制、使片I 方便，适崩于i 维环形织物的织选 关键词：机织管状织物复合材料c A D 儿A M 中围法分类号：T s1 0 54 7文献标识码：A 三维机织复合材料骨架织物足纺织复合材料中 性能最为优越的材料之一。日前三维复合材料主要 是靠编织的方法制作，与机织的方法相比，构件中纤 维之间的包合力不如机织物，加之机织物结构稳定性 好，纤维体积含量高，以机第 物为骨架的复
2、合材料具 有非常好的性能。但是由于机织物是由经纬纱交织 而成的，织造时要经过开口、引纬、打纬、卷送等过程， 比较复杂，所以相当多的产品还不能实现整体自动织 造。环形变直径、变厚度机织物( 如火箭的锥头、胴 体、喷管等) 是国防、航空航天领域常见的部件，如能 实现此类机织物的自动织造将对航空航天以及军 事、压力容器等领域的应用具有重要意义。本文主要 介绍三维环形织机的结构及其自动织造的方法。 1 环形织机的结构 环形织机由8 台提综机、环形筘、梭子、举升机、 芯模以及送经和张力控制等装置组成，如图1 所示。 经纱自芯模呈辐射状引过环形筘、综丝、直至送经及 3 结果与讨论 l 由于经费等方面的原因
3、，实验样品收集的范 围只是在成都及附近地区，棉花的产地及生产的季 节不清。回归方程v = O 6 9 2 6 8 x + 1 0 1 3 4 6 5 4 还不 能说是普遍适用的公式。但对相对固定的涤棉纱线 具有一定的实用价值。在大的范围是否也存在同样 的回归方程，需进一步采样实验并分析后才能得出 结论。 2 由于实验中存在随机因素的影响，目前只能 得出这样的结论：T c 混纺纱单位重量的相对支数 与两成分纤维的质量混和比例呈高度的线性相关关 系。随机因素除了测量误差以外，可能还有对纤维 的化学结构和成份有影响的棉花产地、成熟度等因 素，将在以后作进一步研究和探讨。 3 用此方法检测其它两组分混
4、纺纱的混纺比， 尤其是化学性质比较稳定的化学纤维混纺纱线( 如 戳戮j 磊灞蓊 2 组织结静友登纱 i ，? ；二。堡+ X 。 的运动规律来控j 7 一，一号7、 鑫竿篙笔釜暑、磊，- 、。成上F 两层形成，7 ? ，二，| j _ ，_ 、 环形多相梭口。 、6 # 、一一一4 # ，7 誓辫蒿釉 图结掏 成梭子的运 行通道。梭 子为自行式 电动梭子， 在自身电机 围2 环彤织物的织造原理 涤粘) 从理论上分析是成立的可从实验中涤纶含量 比例大的纱线的值比较稳定中看出。 4 榆测时，一组纱巾各纱支町眦不相同，但各 纱支需符合条下仪对同一检测槽的纱支范围的要 求 5 须考虑回潮率的影响，要将
5、纱线回潮进行平 衡。 6 实际应用时，还应考虑最经济的纱线测量长 度。 参考文献 l 唐莉等纱线混纺比的鸟斯特条干仪检验法的研究科技查新报 告1 9 9 9 ：1 2 2 石风俊等电容式均匀度仪基础问题的探“纺织学报，1 9 9 9 ( 1 ) ： 5 6 5 9 3 李汝才等纤维和纺织品的测试原理与仪器卜海：中国纺绑大学 出版计，1 9 9 5 4z 棚w 喀e ru n e rA 】) 一l 删t l 帅H 蛐小删kk ”L e rE v P Ie s I m g 1 9 8 2 ：9 0 1 0 0 5 王福保等慨率论及数理统计上海：吲济大学出版社。1 9 8 8 万方数据 PDF Wa
6、termark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺织学报第 “三卷第四期 2 9 5 - 【4 7 】 的驱动下携带纬纱通过棱广】梭子可自带电池也可 通过环形筘供电，为了提高织造效率，可以同时使用 2 把梭子、依照产品的外形制作芯模，并安装于举 升机卜，如图2 所示，每织造一纬或几纬举升机上升 一定高度，从而町姒控制织物的纬密。该织机没有 打纬机构，也就足环形筘同是定不动的，而是依靠纬 纱自身张力所产生的m D 力自动勒紧纬纱。控制纬 密的关键是经纱张力、纬纱张力以及经位置线与芯 模表
7、面的夹角。 2 电子提综 提综机卜包括：送经装置和提综装置：在本织 机上我们采用的是电子提综装置。利用单片计算机 组成一个控制系统，根据织物的组织控制开口机构 进行提综。通常由于织造的是多层环形织物，所以 必须根据检测到的梭子运行情况，自动处理好纬纱 由一层过渡到另一层时的衔接问题。同时为了便于 操作，每个提综机上都配有一个小型操作键盘和显 示器，用来调整和控制本机及整机的工作。 3 通讯系统 三维环形织机中，每个提综机以及举升机都各 自构成一个相对独立的单片汁算机控制系统。为了 降低硬件成本，利用单片计算机和主摔计算机上的 标准R S _ 2 3 2 串行接口构造了一个环形通讯网络，如 图3
8、 所示。三维织物c A D 系统安装于主控计算机 l ：c A D 系统将设计盘，的织物数据、织造上艺参数 以及控制指令通过环形网络传送到各个提综机，各 提综机的运行状态也通过环形网传送到主控计算 机。主控计算机的另一个串行通讯口则与举升机相 连。采用环形通信网的另一个优点是：菪织造更大 的环形织物，只需增加提综机的数量，因而整个系统 的扩充非常方便。 田3 数据传送通讯系统 环形网采用首尾相接的方式，即前一个串行口 的输出线与后一个串行口的输入线相连接。如果本 机无信息发送，它只相当于一个数据转发器若本机 有信息发送只需当前信息帧结束后，将要发送的信 息帧插入即可。为了保证正在插入信息帧时，
9、前面 串行口发来的信息不被丢失，需要设置一个串行输 人缓冲区，待把插入的信息发送完毕后再将缓冲区 的内容继续发送出去对于通讯量不足很大的系统 来说不会发生阻塞。此外，如果收到的数据是发送 给本机的则将数据接受下来，如果是“广播”的信息 则还要继续转发。 4 织物c A D 系统 三维环形织物c A D 系统安装于主控计算机上， 运行环境是常用的w - n d o w s 9 8 。操作人员利用织物 c A D 可以进行二维织物的组织设计、产品形状设 计、织造T 艺参数设计等。织物没计与织造控制界 面如图4 所示，主要包括菜单栏、工具栏、上具箱、调 色板、组织罔、织造进程监控图、织物外形图、T
10、艺栏 等。在该操作界面上可以利用系统提供的各种设计 工具设计织物的组织、参数等。环形织物的外形采 用分段设计方式，也就是将整个产品分成若干段，每 一段都是圆筒、圆台或圆锥形，这些圆筒、圆台首尾 相连构成一个复杂的旋转体，各段的织物厚度( 与组 织有关) 、密度均可单独设汁，从而可织造出变截面 的环形织物。织物一旦设计好，其织物数据可直接 传送到提综机和举升机上控制织造，同时对织造进 行监测和控制。 唧孵熙嘿，烹爨o o “M “一“”一“ ，一二- 生蔓曼自盘 图4 织物设f r 与织遗控制界面 5 结语 三维环形织机将目前环形立体机织物的手工织 造实现了自动化织造，从而彻底解决，手丁织造效率 低、速度慢、织物结构不均匀，构件尺寸受限制，产品 规格难以保证完全一致等弊病。应用本织机织造的 炭纤机织物已成功地应用于国产某新型导弹的发动 机上，相信该织机的研究和完善将为我国的航空航 天及军事等领域的发展做出贡献。 参考文献 l 黄故现代纺织复合材料北京：中国纺织出版社，2 0 0 0 ：6 5 9 0 2 车朝青单片机原理及其接u 技术北京：北京航空航天大学出版 社1 9 9 6 ：3 3 9 4 0 5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark