考虑激励幅值慢变的卷绕头转子系统动力学建模

卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动力学特性求解,得到仅存在初始不平衡量以及卷装不良带来的激励频率、幅值慢变下的非线性动力学行为。通过分析轴心轨迹、时域波形和幅频特性曲线等结果,发现卷绕头转子系统对因卷装不良引起的激励幅值慢变较为敏感,出现新的频率成分。进一步对比分析了不同节点处的振动频谱,其结果可为卷绕头转子系统动力学设计和故障识别提供一定理论支持。

动力电池智能卷绕技术

在卷绕电芯质量的把控中,极耳对齐精度是一个极为复杂的影响因素,涉及多个工序的质量。为了解决电芯多极耳对齐精度差的问题,本文通过建立极耳位置模型,采用边缘闭环控制算法,对影响对齐精度的各项参数进行检测、矫正和控制闭环,为现有控制技术提供理论参考数据,实现极耳对齐精度的有效控制。同时,极耳位置模型可反映各项参数对极耳位置的影响方式以及极耳错位的表现方式,以便于研发人员理解各项参数对极耳错位的影响程度以及修正极耳错位的方式,并将其表现在控制方法中。仿真分析与实际控制工况的结合结果表明,所采取的控制方法对改善极耳位置有着较高的适应性,且模型也能准确反映出极耳位置的变化趋势。此外,本文进一步探讨了实现智能卷绕整体闭环的逻辑方法,进而优化整个卷绕工艺中的控制闭环,对最终实现卷绕工艺的质量闭环,提高电池性能质量以及生产效率的目标,有着重大的参考意义。

基于Unity3D的卷绕机半物理仿真系统研究

机电一体化产品在研发过程中普遍面临现场调试工作量大、周期长和成本高等问题,而且目前主流的仿真软件功能较为单一。因此,研究设计了一套兼具实时性和三维展示效果、能够连接机械电子软件的半物理仿真系统。其以卷绕机为仿真对象,利用Unity3D搭建虚拟仿真平台,通过电路板实现虚拟仿真平台与控制系统间数据的实时交互。通过输出卷绕过程中关键结构的运动时序和空间轨迹图,验证了卷绕机机电系统的工艺仿真可行性。研究结果表明,该系统可替代部分现场调试工作,提高研发效率。

卷绕蒸镀设备偏置线圈设计及参数分析

在卷绕蒸镀设备生产过程中,电子束引起的较高能二次电子会影响复合集流体的质量。较高能二次电子的发射率与电子束的入射角在一定范围内成正比,因此利用额外磁场可以使电子束轨迹发生偏置,从而减小入射角。本文依靠仿真软件及CAD建模技术对电磁偏置线圈进行了开发设计,通过参数优化,得到匹配的磁场强度以及电子偏置轨迹,成功完成电子偏置线圈的设计。同时对电磁线圈参数对偏置的影响进行了对比分析。结果表明:增加电磁线圈的电流、匝数、尺寸、数量,以及减少线圈与电子枪的距离,都能减少电子束偏置半径。通过优化这些参数可以得到预定入射角度,实现低的二次电子发射率,为将来设备的迭代升级提供设计依据。

全自动锂电池卷绕机的设计分析

随着经济社会的持续快速发展,锂电池的应用范围愈发广阔,本文首先介绍了全自动卷绕机的工作过程,分析了全自动锂电池卷绕机的设计问题。在探讨锂电池卷绕机张力控制的基础上,结合相关实践经验,分别从卷绕机控制系统、软件设计与纠偏控制等多个角度与方面,探讨了锂电池卷绕机软件设计及纠偏控制问题,阐述了个人对此的几点浅见。

自反馈机制下薄膜卷绕张力控制系统研究

在薄膜卷绕过程中,控制卷绕张力至关重要。针对传统张力控制方式存在的问题,本文将自反馈闭环控制技术应用在薄膜卷绕张力控制系统中,探讨了系统架构,张力传感器的比选与布局、自反馈回路设计等方面。研究发现,自反馈机制能够确保薄膜卷绕过程的稳定性和生产效率,保证产品品质,并推动薄膜卷绕工艺向自动化和智能化发展。

卷绕机常见故障浅析

对实际生产中的卷绕机各类故障进行分析,以便能及时发现与解决问题,达到提升卷绕机上机成功率的目的。卷绕机在运行过程中,理论上应保持良好的运行环境,避免接触到灰尘、油污、废丝,但在实际使用过程中仍然不能避免卷绕机内侧积油、废丝缠入,导致轴承失效、线路老化、涨块磨损等故障,这已经成为影响卷绕机使用寿命的主要原因。因此要及时采取相应防范措施,消除这些不利因素。

考虑Miner线性累计损伤的卷绕头疲劳寿命预测

纺织机卷绕头长期振动会产生零件损伤,这种振动损伤会形成线性积累,当前方法对卷绕头的疲劳损伤以固定阈值为主,未考虑损伤积累问题,所以难以准确预测卷绕头的疲劳寿命。因此提出基于Miner线性累计损伤的纺织机卷绕头疲劳寿命预测方法。分析纺织卷绕头的主要结构,并从轴段单元、刚性盘、机匣、支承部件四方面出发,构建卷绕头整体的动力学方程。构建振动方程明确卷绕头的振动受力,结合Miner线性累计损伤理论,构建高速卷绕头的疲劳寿命预测函数,完成纺织机卷绕头疲劳寿命的预测。实验结果表明:这种估计方法的疲劳强度损失值与实际值更为接近,振动位移分析结果更加精准,且疲劳寿命预测误差降低,平均误差仅为1.475%。

卷绕设备切换失败之现场解决方法

本文从FDY生产现场,对以巴马格一代ACW1380/12卷绕头为核心的卷绕设备出现的各种切换失败的现象进行分析和总结。通过对纸管管理、现场环境、员工操作、工艺微调、设备跟修等五方面进行改进措施,提高了切换的成功率,为其他相关研究提供了一定的参考。

卷绕头横动拨叉机构对丝饼成型的影响分析

为进一步提升产品效能,分析FDY卷绕头横动拨叉机构的工作原理。根据卷绕头横动拨叉的结构特性的演变过程,分析了TMT卷绕机的两轴两叶型拨叉较其他类型拨叉存在的差异。结合拨叉的设计及运动特点,改变拨叉机构成型板、拔叉叶片及八字形瓷件的定位及尺寸,满足丝饼同卷径增质量的运行条件。生产实践结果表明:所使用的拨叉机构通过相关设计改造及调整相应工艺参数可以达到提升产品运输包装效率和节约能耗的目的。

碳纤维原丝卷绕机的设计与优化研究

碳纤维原丝卷绕机工艺是一种常用于碳纤维制备的关键工艺,其目的是将碳纤维原丝卷绕成预定形状的纤维绕制品。文章主要研究碳纤维原丝卷绕机的设计与优化,从碳纤维原丝卷绕机的作用与原理入手,阐述了碳纤维原丝卷绕机的技术难点和创新点,探讨了碳纤维原丝卷绕机工艺的优化方法,最后总结了其应用的不足之处及解决措施。

涤纶预取向丝卷绕成型的工艺探讨

探讨了卷绕设备和生产工艺对涤纶预取向丝卷绕成型的影响。在设备方面,卷绕机中的横动装置是影响卷绕成型的关键部件;为保证成型质量,拨叉和成型板要定期校验。在生产工艺方面,接触压力随丝饼直径的增加而增大,卷绕角随丝饼直径的增大而先增大后减小;另外,需要根据品种和成型质量,适当调整卷绕张力和干扰波,当卷绕张力为16 cN、干扰波中振幅为1.5%、频率为10 r/min时,生产的278 dtex/288 f涤纶预取向丝的成型质量最佳。

一种基于CCD的卷绕机对齐度测量补偿方法

采用CCD实现电芯对齐度检测,设计了一种动态补偿的方法,解决了卷绕机电芯生产过程中因为电芯多层卷绕厚度变化,导致图像成像解析度变化测量结果产生偏差的问题。通过实际验证,结果表明该方法能够有效地提升CCD测量结果同三次元的相关性,将GRR提升到10%以内。

带多层卷绕软管的长距离液压管道压力损失计算与试验分析

卷绕式长距离液压管道以其结构紧凑、应用范围广等特点越来越多地被应用到地下连续墙施工、深海打捞、石油开采等领域。以卷绕在卷盘上的液压软管为研究对象,针对多层卷绕管道内压力损失情况不明的问题,分析了多层卷绕管道几何特性,阐明了液压软管在不同卷绕圈数下直线段与卷绕段的关系,并建立了多层卷绕管道数学模型。然后,分析了多层卷绕管道直线段液压介质与管壁间的热交换特性与卷绕段局部压力损失特性,分别建立了多层卷绕管道直线段沿程压力损失模型和卷绕段局部压力损失模型,获得了整个多层卷绕管道中压力损失计算方法。最后,搭建多层卷绕压力损失测定系统,实现在不同流量、卷绕圈数下,多层卷绕管道内压力损失的试验值测定。从理论和试验两方面,探究了多层卷绕管道内压力损失产生机理,可为深入研究多层卷绕管道内液压介质流动问题提供理论基础和方法。

化纤卷绕机的研究与发展

通过对化纤卷绕机及其自动控制系统的分析与研究,综述了现代卷绕装备的技术水平和发展趋势。

卷绕式超级电容器封装单元结构对其热行为影响的研究

超级电容器在充放电过程中产生的热效应会使其在短时间内温度迅速升高,从而影响其电气性能。影响热生成率最主要的3个因素是结构、材料和运行环境,该文中针对卷绕式超级电容器的结构特点,研究了其封装单元结构对热行为的影响。文中首先建立了超级电容器的电化学模型,通过欧姆定律、电荷守恒、质量守恒、焦耳热生成率对其运行过程进行控制和求解。而后建立了超级电容器的热模型,对其产热、散热过程进行分析。然后在以上基础上实现了电化学–热耦合。为便于研究,定义了极限循环次数的概念,即超级电容器在循环充放电过程中达到温度极限(允许最大温度)343.15K时的循环次数。最后借助有限元法,对不同封装单元结构(包括封装单元数量和单元尺寸)的超级电容器进行循环充放电瞬态求解,研究其所能承受的极限循环充放电次数,为超级电容器单体的优化设计提供了新思路。研究表明,大电流运行环境下,封装单元数量、单元尺寸对温度场的影响很小,综合考虑环境温度时其影响也很小;小电流运行环境下,封装单元数量、单元尺寸对温度场的影响较大,并且随着环境温度的升高,影响也随之增大。

非晶合金卷绕定子铁心振动噪声的研究

建立考虑磁致伸缩效应的非晶合金卷绕定子铁心的磁-机械耦合数学模型。采用非晶合金定子铁心模态实验对卷绕结构铁心弹性模量进行修正的方法,研究非晶合金定子铁心卷绕结构对振动的影响。应用三维有限元法计算定子铁心的磁场分布、形变和振动加速度;并在此基础上分析定子铁心周围声场分布。提出非晶合金卷绕定子铁心振动噪声测试方法,通过实验验证计算方法的有效性。同时完成了不同供电频率下不同磁通密度时定子铁心振动噪声的测试,总结定子铁心振动和噪声的影响规律。得出定子铁心振动加速度随磁通密度平方呈正比和定子铁心噪声随磁通密度呈对数函数规律变化的结论,确定了曲线拟合公式和系数。

化纤高速卷绕机锭轴传动控制方法的分析

通过对化纤长丝高速卷绕机锭轴传动方式的原理分析和研究 ,从不同的角度论述了几种实用的锭轴传动数学模型及其控制方法 ,为在生产过程中灵活实施并确保恒线速卷绕 ,提供了理论依据和有效手段 。

基于主模型CAD/CAE集成的卷绕锭轴结构参数优化

高速卷绕头是化纤长丝纺丝机的重要单元机,国内之前研究相对较少。采用虚拟产品开发技术进行高速卷绕头新产品开发的技术创新,提高卷绕头产品开发效率。与同类研究类似,在高速卷绕头产品的虚拟开发过程中,集成CAD/CAE系统存在若干技术瓶颈。基于CAD/CAE系统集成方法的对比分析,建立了主模型CAD/CAE集成框架,并在该框架下进行了高速卷绕头锭轴结构参数优化设计,其优化设计的动力性能分析结果验证了基于主模型CAD/CAE集成框架进行高速卷绕锭轴部件虚拟开发的有效性。

三电机卷绕系统的状态反馈鲁棒控制——LMI方法

针对具有强耦合、不确定性和非线性的三电机卷绕系统,提出一种基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的全局鲁棒控制方法。首先,在三电机卷绕系统的数学模型的基础上给出了一种系统的稳态控制输入和参考速度的计算方法,得到了系统的动态误差模型。接着,考虑到卷绕过程中存在的参数不确定和时变性,引入区间矩阵进行描述,在此基础上,根据Lyapunov稳定性理论得到了使闭环系统鲁棒渐近稳定的LMI充分条件。最后,以实验室搭建的三电机卷绕系统为例进行了仿真和平台实验,实验结果证明了所提出的控制方法的有效性和鲁棒性。