长管拖车缠绕气瓶纤维层冲击损伤的数字射线检测

采用缠绕气瓶替代钢制无缝气瓶是长管拖车轻量化的重要手段之一,但对于缠绕气瓶缠绕层因冲击造成的内部损伤,目前仍缺少成熟有效的检测手段。采用数字射线检测方法,针对玻璃纤维缠绕层冲击损伤造成的分层和危害较大的纤维断裂进行了试验研究。试验表明,采用数字射线检测能够有效检测最小深度为0.5 mm模拟纤维环向断裂刻槽和0.25 mm的模拟纤维轴向断裂刻槽;此外,还通过试验验证增加补偿块的方式,能极大地改善缠绕层分层部位的一次切向透照成像质量,进而提高检测效率。     

国产碳纤维缠绕气瓶的研发

首先筛选锁定了一款T700S级的国产碳纤维,然后通过试验找到了与之匹配性良好的环氧树脂体系。通过碳纤维/环氧树脂体系NOL环性能的测试、稳定性的比较,以及环氧树脂体系的工艺试验验证了使用该国产碳纤维开发缠绕气瓶的可行性。研发过程中,通过单向板性能的测试确定了复合材料的设计参数,使用网格理论设计了一款公称直径为715 mm的缠绕气瓶,使用有限元分析手段对设计进行了验证;最后经爆破压力试验和常温压力循环试验证明本次缠绕气瓶的研发是成功的,设计方案可行。该方案为国产碳纤维缠绕气瓶的设计提供了参考。     

复合材料身管电磁轨道炮轨道结构变形分析

以复合纤维材料缠绕下的电磁轨道炮身管为研究对象，通过研究其工作原理建立瞬态3D耦合仿真模型，并基于LS-DYNA软件对模型进行电磁-热-结构变形场耦合计算，分析轨道在发射工况下的变形位移情况。结果表明轨道上应力波、振动以及临界速度共振现象的存在，说明预应力的施加会提高结构的稳定性，改变缠绕角度和缠绕层厚度会对结构刚度产生影响。     

钢绞线自动缠绕盘圈设备的工艺研究与应用

通过对钢绞线自动缠绕盘圈设备的工艺研究,制造出符合当代支护生产企业进行钢绞线缠绕盘圈的自动化设备,从而营造良好的作业环境,减轻劳动力,提高钢绞线自动缠绕盘圈设备的生产效率和产品质量。     

间接供压力油配油转台在机械设备上的应用

为扩大液压(或气压)自动夹具的应用领域,解决自动夹具在和工件一起连续回转时供油(或供气)管路的缠绕问题,研发了配油转台产品,经生产应用解决了回转自动夹具的供油(或供气)管路的缠绕问题.此一方法也可以在间接供油的机械设备上采用.     

精密光纤缠绕自动施胶PLC控制系统设计与开发

制导光纤精密缠绕过程中实现施胶环节的自动化，是提高光纤缠绕效率的重要因素之一。根据光纤缠绕的特点及工作要求，对应粘结剂的物化特性，设计了自动施胶PLC控制系统。实践证明PLC在施胶系统中的运用，大大减轻了操作人员的劳动强度，提高了光纤缠绕精度和缠绕效率。     

影响城市袋装生活垃圾破碎设备缠绕因素分析

我国城市袋装垃圾处理尚处在研发阶段,垃圾破碎设备的条件性破袋破碎、分选、防缠绕、刀具避让等问题是急需解决的关键技术.然而,由于国内城市生活垃圾是混合袋装收集,垃圾成分复杂,造成垃圾破碎设备的研发难度增大.文中着重从垃圾缠绕物受力的角度分析造成缠绕的原因,确定形成缠绕的条件,导出数学表达式,分析垃圾破碎设备主要参数对缠绕的影响,并提出防止缠绕的结构措施.     

摩托车曲轴车削工序铁屑缠绕现象的改善

本文主要分析了摩托车发动机的曲轴的车削工艺，找出加工过程中铁屑缠绕工件的原因以及与切削三要素的关系。本文提出了铁屑缠绕改工件的改善方法，对切削三要素进行优化，减轻了操作者清理铁屑的时间，提高了生产效率，降低了制造成本。     

PLC在高压玻璃钢管组合机床中的应用

高压玻璃钢管组合机床是生产高压玻璃钢管的成套设备，包括缠绕、固化和脱模3道工序。该文介绍了脱模和缠绕工序的工作原理，设计了组合机床脱模和缠绕部分控制系统的硬件及脱模部分的软件。     

袋装生活垃圾破碎设备缠绕问题研究

我国城市袋装垃圾处理尚处在研发阶段,垃圾破碎设备的条件性破袋破碎、分选、防缠绕、刀具避让等问题是急需解决的关键技术.从垃圾缠绕物受力的角度分析造成缠绕的原因,确定形成缠绕的必要条件,导出数学表达式,分析垃圾破碎设备主要参数对缠绕的影响并提出防缠绕的一些方法与措施.     

基于PROFIBUS-DP的四轴纤维缠绕机计算机数控系统

介绍了将基于Profibus-DP现场总线技术的计算机数控系统应用于四轴联动纤维缠绕机，给出了该数控系统的系统结构，分析了系统通信原理。计算机数控系统的应用，提高了纤维缠绕机的自动化水平，提高了产品质量和生产效率。     

基于神经网络的缠绕过程张力积分鲁棒控制

纤维缠绕系统是典型的非线性系统,缠绕过程张力控制精度决定了缠绕制品成型品质,然而系统非线性特性、摩擦及外干扰等严重制约了缠绕过程张力控制性能的提升。目前现有方法主要以收/放卷两轴同步控制为基础,通过解耦等复杂操作展开张力控制研究,计算量大且不利于控制算法的应用。为了避免上述问题并准确描述缠绕系统张力产生机理和实际的摩擦特性,建立简化的缠绕系统非线性数学模型。同时以自适应作为神经网络权值训练方法,基于自适应神经网络设计出干扰量的逼近函数,在基于连续积分鲁棒（RISE）控制器设计的控制律中补偿扰动的影响,并基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的渐近稳定性。最后,给出所提出控制器与现有方法的对比验证实例,结果表明所提出基于神经网络扰动补偿的积分鲁棒控制显著增强了系统抑制外干扰的能力,提升了张力控制精度。     

优化变位卷绕系统及其PCC测控技术的研究

在分析研究化纤生产工艺和卷绕运动规律的基础上,提出了一种优化变位卷绕的卷绕成形原理、数学模型和实用方法。介绍了应用可编程计算机控制器(PCC)和变频调速等实现优化变位卷绕的测控技术和系统设计方案。能在高速纺丝情况下获得成形良好的大容量卷装,高速退绕时不会产生断头和脱圈,从而优化运行工况、改善产品质量、提高经济效益,对于提高现代化纤装备机电一体化的整体技术水平具有重要的理论价值和实用意义。     

细丝拉丝机张力控制系统设计与仿真

拉丝机卷绕张力是细丝拉丝生产过程中的重要因素.为解决钢丝拉丝过程中张力过大时易拉断、张力过小时卷绕效果差等问题,将基于PID控制算法的PLC技术应用到细丝拉丝机张力控制系统中,开展了张力产生原因及控制方法分析,建立了收卷速度与细丝拉力之间的关系及模型,提出了以PLC为核心控制器的张力控制方法;最后,基于Matlab Simulink对上述细丝张力控制系统进行了评价,并开展了相应的仿真试验.研究结果表明,该张力控制系统可以对拉丝机实现良好的控制效果,其响应快、超调小,具有较高的精度和稳定性.     

Development of a guiding system and visual feedback real-time controller for the high-speed self-align optical cable winding

Recently, the demand for the optical cable has been rapidly growing because of the increasing number of internet users and the high speed internet data transmission required. But the present optical cable winding systems have some serious problems such as pile-up and collapse of cables usually near the flange of the bobbin in the process of cables winding. To reduce the pile-up collapse in cable winding systems, a new guiding system is developed for a high-speed self-align cable winding. First, mathematical models for the winding process and bobbin shape fault compensation were proposed, the winding mechanism was analyzed and synchronization logics for the motions of winding, traversing, and the guiding were created. A prototype cable winding systems was manufactured to validate the new guiding system and the suggested logic. Experiment results showed that the winding system with the developed guiding system outperformed the system without the guiding system in reducing pile-up and collapse in high-speed winding. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Dae-Eun Kim Chang-woo Lee received a B.S. degree in Mechanical Engineering from Konkuk University in 2001. He received his M.S. and Ph.D. degrees from Konkuk university in 2003 and 2008, respectively. Dr. Lee is currently a researcher at the Flexible Display Roll to Roll Research Center at Konkuk University in Seoul, Korea. Dr. Lee’s research interests are in the area of fault tolerant control, R2R e-Printing line design, and tension-register control. He is the holder of several patents related to R2R e-Printing system. HyanKyoo Kang received the B.S. and M.S degree in 2000 and 2003 respectively from Konkuk University, Seoul, Korea, where he is currently working toward the Ph.D. degree in mechanical design. He took part in the development of an autoalign guiding system for high-speed winding in a cable winding system, a 3-D roll-shape diagnosis method in a steel rolling system, a design of register controller for high-speed converting machine and real-time control design of electronic printing machine. His research topics include register modeling and control for printed electronics and distributed real-time control. Kee-Hyun Shin (S’81-M’02) received the B.S. degree from Seoul National University, Seoul, Korea, and the M.S. and Ph.D. degrees in mechanical engineering from Oklahoma State University (OSU), Still-water. Since 1992, he has been a Professor with the Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Konkuk University, Seoul, Korea. For more than 18 years, he has covered several research topics in the area of web handling, including tension control, lateral dynamics, diagnosis of defect rolls/rollers, and fault-tolerant real-time control in the Flexible Display Roll-to-Roll Research Center, Konkuk University, of which he has also been a Director. His research topics include distributed real-time control, embedded control, monitoring, and diagnosis and fault-tolerant control of large-scale systems such as steel plants, film-and-paper-making plants, aircraft, ships, and ubiquitous control of multirobot systems. He is the author of Tension Control (TAPPI Press, 2000) and is the holder of several patents related to R2R e-Printing system.     

Modbus协议在缠绕机控制系统中的应用

为了提高缠绕机控制系统的稳定性,设计了采用Modbus通信协议的基于嵌入式运动控制器和工控机的缠绕机主从控制系统。介绍了玻璃钢缠绕机控制系统及其结构原理、Modbus通信协议及其数据传输技术,叙述了在Windows2000系统下利用VisuMC＋＋6．0实现上位机通信程序的实现方法以及下位机通信程序的设计。     

薄膜张力控制系统的建模与设计

鉴于薄膜收换卷时的张力大小及平稳性对收卷质量具有决定性的影响,针对流涎机收卷系统的动态过程,分析了张力与收卷线速度、卷径及转速之间的动力学关系,提出了张力控制原理,并分析了薄膜在收换卷时收卷电机转速的变化补偿规律。在此基础上,设计了薄膜在收换卷时的张力控制系统,通过控制速度差对张力进行间接控制,同时采用BP神经网络PID控制器调节收卷转速对张力进行直接补偿。仿真对比结果表明,该控制器动态响应好,抗干扰能力强。实际应用实例也证明该控制方法张力控制精度高,控制高效可靠, 对改善系统的动态特性和提高薄膜的收卷质量有着重要意义。     

装配线上针管工位PLC控制系统的设计与实现

上针管工位是自动化注射针装配线上的一个重要工位．影响上针管工位针管装配质量的重要因素在于上针、合模、刮针动作的协调一致程度，为此，对该工位进行了控制系统的改进设计。特别是在程序设计中，通过时间参数的设置，改善了机械位移动态特性对控制系统的影响。     

电磁耦合无级变速传动系统

分析现有级联式电传动的优缺点,对其进行结构改进,形成一种电磁耦合无级变速传动系统。该系统主要由具有铁心绕组的转子和定子、附加调磁线圈、具有特殊磁极结构的杯形转子、感应式集流器和功率电子控制器等组成。该系统的特点是将级联式电传动与电磁滑差耦合式机械传动结合为一体,并加上非接触旋转输电,形成原动机的功率分汇流,配以变频与调磁相结合的调速手段,构成拓扑布局紧凑、调控性能优良、运转可靠的无级变速系统。经理论分析可知,系统在保持与常规电传动相当的宽广无级变速范围的同时,总体效率得到提高。系统在内燃机式汽车上使用时,可省去主离合器及发动机起动机等部件,配以储能电池组后,可以作为多能源动力总成直接应用于混合动力电动汽车上。     

纤维带缠绕智能纠偏控制系统设计与仿真

通过对纤维带缠绕纠偏系统的分析,建立了FUZZY-PID复合控制器,并在Simmlink环境下进行单位阶跃响应仿真,和单纯PID控制以及FUZZY控制相比,该控制系统具有更好的稳定性和动态特性,能有效提高纠偏系统的性能。