矿用锚索捻距与拉伸力学性能及锚固效果关系

矿用锚索主要由多根钢绞线缠绕而成,具有可弯曲、抗破断能力强及成本低廉等优点,在煤矿巷道围岩、特别是巷道顶板稳定性控制中广泛采用。捻距是制作锚索的重要参数之一,煤矿在选取锚索时,因了解尚浅而往往忽略这一参数。为探究捻距参数对锚索拉伸力学性能与锚固效果是否存在影响,采用理论分析与室内试验相结合方法,初步厘清了捻距参数对锚索拉伸时的几何变形特征的影响,明晰了其对锚索锚固力的影响机制。基于试验获得的锚索拉伸及锚固拉拔数据,构建数值模拟模型,与井下试验结果进行对比,得到了捻距与其极限拉伸载荷、最大锚固力的关系式,获取了能够充分发挥锚索拉伸力学性能与锚固效果的最佳捻距。研究结果表明:在锚索受到拉伸时,在一定范围内捻距与延伸率的关系为负相关,与拉伸极限载荷的关系为正相关;锚索-锚固剂界面存在一定的几何匹配关系,捻距减小至其13倍公称直径时,最大锚固力随着捻距的减小而增大;综合分析锚索极限拉伸载荷与最大锚固力等因素发现,能够充分发挥锚索拉伸力学性能与锚固效果的最佳捻距范围为13~14倍公称直径。研究成果增加了锚索捻距对拉伸力学性能影响的认识,明晰了对其锚固机制的理解,为锚索制作及煤矿选取锚索提供了参考及理论支撑。

不同捻距对钢丝绳力学性能的影响

捻距是钢丝绳结构设计不可或缺的重要参数之一。在设计钢丝绳结构时,为降低试验成本、选出合适的捻距,以公称直径2.1 mm,1×7结构钢丝绳为研究对象,模拟不同捻距钢丝绳在拉伸载荷下的等效应力分布情况。分析模拟结果发现,随着捻距的增大,等效应力整体呈降低的趋势。同时,结合不同捻距对应的钢丝绳破断拉力变化趋势,最终选出1×7结构钢丝绳最佳捻距范围为21~25 mm。

捻距单股钢丝绳侧丝与股芯的应力场研究

基于SolidWorks-Ansys平台,以IWRC1×7线接触单股钢丝绳为研究对象,在侧丝与股芯之间建立一种新的凹凸匹配小面接触模型,对已建立的有限元模型施加合适的边界条件和载荷,对奇偶捻距侧丝以及多捻距侧丝与股芯进行应力场分析,从而得到侧丝以及绳股在单向拉伸载荷作用下各自的应力场分布。分析表明:捻距数目为偶数的侧丝应力集中的最大应力值要小于捻距数目为奇数侧丝的最大应力值;多捻距单股钢丝绳应力最大值发生在施加载荷端第一个捻距中部,一个捻距的应力最大值明显大于多个捻距的应力最大值,并且随着捻距数目的增加,最大接触应力值成波浪式下降趋势。

无级捻距管式捻股机的电气控制

无级捻距管式捻股机的电气控制关键是保证牵引机速度按一定比例跟随绞线机的转速,且精度要求高。根据控制要求设计出2套速度闭环调速系统,并用数字量进行速度设定、高速PROFIBUS-DP总线进行通讯,将绞线速度的微分值乘以一定比例与绞线速度值相加后,作为牵引调速系统的给定,以减小动态误差。系统硬件主要由带测速编码器接口、矢量控制功能的安川G7系列变频器,具有通讯功能的西门子S7系列314C-2DP PLC,西门子TP170B触摸屏组成。给出系统控制框图,分析低速时产生较大误差的原因,采取补偿措施后,实现了捻距误差小于1%,满足生产要求,达到不用设置机械式捻距箱的目的。

钢丝绳股绳捻距不均问题分析

钢丝绳生产过程中各股的捻距均匀性对产品质量和寿命影响很大。股绳的捻距是由牵引轮和筒体的旋转运动决定的。分析造成股绳捻距不均的原因,指出股径相对牵引轮偏大、压线瓦压得过紧、放线工字轮阻力太大、压实股的压缩量过大、牵引轮的包角偏小、股绳在压线瓦前过早合拢、不同型号及相同型号不同精度的设备生产相同捻距的股绳存在误差是造成捻距不均的主要因素,并针对这些因素,提出处理措施。

捻股机捻距箱的模块化设计

以模块化思想指导捻股机捻距箱的整个设计过程,从而解决捻距箱设计、生产中存在的品种型号繁杂,技术资料管理和生产组织困难,设计周期长等问题。从设计方法入手,提高设计效率,减少加工成本,提高加工精度,提升企业的应变能力。

双捻机的捻距与其飞轮转速的关系

给出了各型双捻机的捻距与其飞轮转速，主机与芯、面放线飞轮转速及绳中芯、股捻距与其预置捻距间的关系。

钢丝绳捻距与托压索轮轮距对客运索道振动的影响

在客运索道运行过程中,由于钢丝绳与托压索轮的相互作用会产生振动现象,降低乘客乘坐的舒适性,也影响索道的安全运行。文中在参考相关文献的基础上对钢丝绳捻距进行了介绍,对托压索轮轮距与钢丝绳捻距的关系及其对索道振动的影响进行了介绍和分析,并对如何对两者进行匹配以最大程度地降低振动的影响进行了说明,为相关结构设计和参数选取提供参考。

轻揉捻轻发酵条件下茶树品种‘湘波绿’与‘槠叶齐’红茶品质分析

采摘茶树品种‘湘波绿’‘槠叶齐’春梢一芽一叶及一芽二叶,采用轻揉捻轻发酵工艺分别制成红茶,对茶样进行感官审评与生化成分检测分析。感官审评结果表明,轻揉捻轻发酵条件下两品种红茶香气兰花香显(‘湘波绿’一芽一叶红茶)、有花香(‘湘波绿’一芽二叶红茶)、带花香(‘槠叶齐’一芽二叶红茶);条索分别较紧结(一芽一叶红茶)或尚紧结(一芽二叶红茶);汤色明亮,分别为橙红(一芽一叶红茶)或尚红(一芽二叶红茶);滋味均表现为鲜醇。一芽一叶红茶生化成分检测结果表明,‘湘波绿’红茶水浸出物略低于‘槠叶齐’红茶,氨基酸含量等则相当;两品种红茶的香气成分均以醇类含量最高,其次是酯类和醛类。‘湘波绿’红茶酯类、醇类和酸类香气化合物含量高于‘槠叶齐’红茶。‘湘波绿’一芽一叶红茶主要香气成分有香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、氧化芳樟醇Ⅱ(呋喃型)、顺-茉莉酮、氧化芳樟醇Ⅰ(呋喃型)、顺-己酸-3-己烯酯、反-柠檬醛和橙花醇,‘槠叶齐’一芽一叶红茶主要香气成分有香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、氧化芳樟醇Ⅱ(呋喃型)、顺-茉莉酮、氧化芳樟醇Ⅰ(呋喃型)、橙花醇、反-柠檬醛、顺-罗勒烯和顺-己酸-3-己烯酯;香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯3种香气成分含量两品种均相当,氧化芳樟醇Ⅱ(呋喃型)和氧化芳樟醇Ⅰ(呋喃型)、顺-茉莉酮、顺-己酸-3-己烯酯、桃金娘烯醇、a-萜品醇、2,6-二甲基-5-庚烯醛、苯乙醛、反-3,7-二甲基-2,6-丁二烯酸等‘湘波绿’高于‘槠叶齐’,反-3-己烯醇、2-正戊基呋喃、苯甲醛、杜松烯、异戊酸叶醇酯、己醇、壬醛、反,反-2,4-庚二烯醛、反-2-己烯醇、1-辛烯-3-醇、紫罗酮、月桂烯等‘湘波绿’低于‘槠叶齐’。这些生化成分含量及其差异分别构成了轻揉捻轻发酵工艺条件下‘湘波绿’红茶和‘槠叶齐’红茶的品质特征。试验结果可为优质红、绿茶适制茶树品种‘湘波绿’及‘槠叶齐’的加工利用及提升红茶品质新工艺探索提供一定的启示与参考。

基于PLC的茶叶揉捻机压力动态调节方法

传统茶叶揉捻机在工作时,茶叶在揉捻筒内不停翻滚,导致茶叶受到的压力忽大忽小,变化剧烈,对压力无法量化和精准控制,为此,提出了一种揉捻压力实时动态调节的控制方法,对控制系统的硬件、算法和程序进行了详细阐述。该系统能将压力值量化,确保了揉捻压力控制的动态调节、实时性和精准控制,加装该系统的茶叶揉捻机在成条率、碎茶率和生产效率方面均达到了行业标准要求。

基于Smith-模糊PID的茶叶揉捻压力控制系统设计

【目的】解决传统茶叶揉捻机自动化水平低、揉捻压力全凭手感、茶叶成条率不稳定、茶叶破碎率和叶组织细胞破损率高等问题,减轻工人劳动强度,提高茶叶品质的稳定性。【方法】课题组通过对茶叶揉捻机的揉捻压力进行分析,提出了基于STM32单片机,应用Smith-模糊PID控制算法和PWM压力闭环控制的方法,实现茶叶揉捻机在揉捻、加压过程中揉捻压力恒定并可调,使揉捻压力和时间达到茶叶制作的标准。【结果】采用MATLAB分别进行PID、Smith-PID和Smith-模糊PID算法的仿真实验,比较分析3种控制算法下的实验结果可知,Smith-模糊PID控制下的系统超调量和稳态误差最小,并且响应速度最快,调节时间最短,具有更好的抗干扰性能。【结论】通过样机的实际应用与压力数据的测试,茶叶揉捻机压力控制系统超调量最大值为7%、压力误差最大值不超过20 N,基本上满足茶叶生产要求,可大大提高生产效率。

茶叶揉捻压力检测装置设计与试验

茶叶揉捻压力是影响茶叶揉捻品质的重要因素,对茶叶揉捻压力开展实时检测,是实现茶叶自动化加工的关键。在分析揉捻加压相关部件的受力情况与揉捻作用区域的分布基础上,运用SW-DAMS耦合仿真方法分析不同揉捻压力检测方法对应的感知传感器接触力学特性与作用力变化情况,对比优化出揉捻压力最佳检测点位于揉盖上端。确定压力传感器结构及量程,设计揉捻压力检测装置,完成压力校准及检测试验。结果表明:揉捻标准转速为45 r/min时,选用的环形压力感知传感器内部直径为32 mm、高度为20 mm,连接法兰高度为40 mm,压力输出精度达到0.1%,无超调现象;样机的生产率为65 kg/h,碎茶率为1%,动态压力数值随揉捻过程在3~35 N之间实时变化,能够满足自动化茶叶生产线对揉捻压力的检测要求。

捻系数比对针织用棉汉麻混纺股线性能的影响

为探究棉汉麻混纺纱合股时捻系数比对股线性能的影响,将棉/汉麻65/3518.4 tex集聚纱以不同的捻系数比反向加捻为股线,对股线的强力、毛羽、条干、耐磨性能等进行测试,并对试验测试结果进行模糊综合评价。试验结果表明:当捻系数比在0.52~0.95时,随着捻系数比的增大,股线的断裂强力和断裂伸长率先减小后增大,3 mm毛羽数先增大后减小,耐磨性能逐渐提高;当捻系数比超过0.95后,3 mm毛羽数又开始增长,断裂伸长率逐渐减小。当捻系数比为0.95时,棉汉麻混纺股线的综合性能表现最好,考虑针织物织造需求和风格要求,可选择捻系数比在0.90~0.95的棉汉麻混纺股线。

Sorona长丝并捻工艺对弹性回复性的影响

为探究Sorona长丝并捻工艺对弹性回复性的影响,以3.33 tex/20 F和5.56 tex/48 F两种规格Sorona长丝为原料,在并捻联合机组合并捻,通过改变捻系数和预加张力分析并捻纱的拉伸性能和定负荷弹性变化情况;以并捻纱的弹性回复率和断裂强度为评价指标,通过正交试验对并捻工艺进行优化。指出:捻系数和预加张力是影响并捻纱性能的主要因素,并捻后的长丝结构更紧密,其弹性和断裂强度均有较好改善;当Sorona长丝并捻纱捻系数为375、预加张力为7.5档时,并捻纱的拉伸性能和弹性性能综合最佳。

一种全自动茶叶揉捻装置设计

【目的】实现茶叶加工过程简单化、智能化,提高茶叶加工水平和生产效率。【方法】课题组设计了一种全自动茶叶揉捻装置,全自动茶叶揉捻装置包括环形揉盘、揉桶、调节机构和茶叶收集机构。全自动茶叶揉捻步骤如下:首先放入茶叶,根据扇形分区将环形揉盘划分为多个区域;其次对每个区域内的茶叶进行揉捻,采集电参数;再次,调整对应区域的揉捻挡位,对茶叶揉捻至揉捻完成;最后对揉捻后的茶叶进行收集。【结果】仿真结果表明,该揉捻装置可以通过感知茶叶里的电参数获取当前茶叶揉捻情况,根据揉捻情况自动控制升降机构调节揉桶,利用揉桶继续揉捻茶叶,实现了科学准确地揉捻茶叶,实现了茶叶加工过程的简单化、智能化,实现了自动化揉捻茶叶的同时自动进行茶叶收集。

茶叶智能化揉捻设备自动喂料装置的设计和试验

为提升茶叶揉捻过程的机械化、自动化水平,降低茶农劳动强度,提高茶叶生产效率,课题组对某型号茶叶智能化揉捻设备进行了自动喂料装置设计,简述了自动喂料装置的结构,介绍了自动喂料装置的功能以及工作原理,并对样机进行试验。试验结果表明,该自动喂料装置能够满足该型号茶叶智能化揉捻设备的自动喂料需求。

自动化茶叶揉捻机自复位锁紧装置的多目标优化设计

课题组根据茶叶揉捻机工作需求,设计了一款自动化茶叶揉捻机。以自复位锁紧装置的设计参数为变量,以推杆推力最小和自复位锁紧装置推杆行程最小为优化目标,在满足自复位锁紧装置功能需求的前提下,采用多目标优化设计的方法建立自复位锁紧装置的多目标优化数学模型,求解自复位锁紧装置的最佳设计参数。经过目标优化后,自复位锁紧装置的旋转推杆、最大旋转角度等参数得到了优化,节约了自复位锁紧装置的生产成本,为自动化茶叶揉捻机物理样机制造奠定了坚实基础。

织机车间直捻机筒纱抓取机械臂逆运动学求解方法研究

纺织车间中通过协作机械臂代替工人实现对直捻机筒纱的自动更换,可降低工人劳动强度,提高筒纱卷绕的生产效率。在对机器人进行运动学建模与分析时,逆运动学求解是机器人运动学中关键部分。传统法求机器人逆解存在求解速度慢、求解过程复杂、结果稳定性差等问题,采用传统BP(BackPropa-gationgNeuralNetwork)神经网络求解又容易陷入局部极小值,针对上述问题,提出一种基于PSO优化算法(ParticleSwarmOptimizationAlgorithm)的BP神经网络机械臂逆运动学求解方法,通过PSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行多次迭代优化,避免了局部最小值的问题,提高了神经网络的全局搜索能力。采用D-H法建立机器人运动学模型,根据机器人正运动学方程由关节角度解得末端位姿,将解得结果作为数据集,通过学习算法经多次迭代确定神经网络的模型参数,并对神经网络进行性能检验。实验结果表明:PSO-BP神经网络相比于传统的BP神经网络收敛速度快,该模型在搬运机器人逆运动学求解中精度高,满足纺织车间直捻机筒纱抓取作业的需要。

纯棉强捻弹力提花面料生产实践

探讨纯棉强捻弹力提花面料的设计及生产实践,采用纯棉高支合股强捻纱,组织设计为平纹地小提花组织,总结包含纱纺、蒸纱、整经、浆纱、织造、染整等生产关键工艺技术,并对生产出的新产品进行性能测试。研究表明,通过强捻纱的弹性回缩性能和印染加工特殊工艺,可以使面料具有良好的弹性;菱形小提花装饰使外观新颖、大气,兼具美观性与功能性的特点,具有一定的市场优势。