钢丝圈缠绕机设计.
基于PLC_控制的钢丝智能缠绕机设计
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2023, 12(3), 237-244 Published Online June 2023 in Hans. https:///journal/met https:///10.12677/met.2023.123027基于PLC 控制的钢丝智能缠绕机设计王 干，吴 帆，司浩龙，刘志卫安徽理工大学机械工程学院，安徽 淮南收稿日期：2023年4月9日；录用日期：2023年6月1日；发布日期：2023年6月8日摘要针对变张力钢丝缠绕模具制造的问题，设计了一种由PLC 控制的智能钢丝缠绕机。
通过预先设置的各层缠绕张力来实现自动变张力缠绕，该缠绕机采用了人机交互的方式，通过PLC 和传感器能够实时监控缠绕机的工作状态，实现智能化缠绕过程。
同时，在结构上采用了机械式张力调节装置替代传统的液压调节张力装置，不仅结构更为简单，而且节约了成本。
关键词钢丝缠绕，结构设计，PLC 控制，人机交互Design of Steel Wire Intelligent Winding Machine Based on PLC ControlGan Wang, Fan Wu, Haolong Si, Zhiwei LiuSchool of Mechanical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan AnhuiReceived: Apr. 9th , 2023; accepted: Jun. 1st , 2023; published: Jun. 8th , 2023AbstractAn intelligent wire winding machine controlled by PLC was designed to solve the problem of making variable tension wire winding die. Automatic variable tension winding is realized through the pre-set winding tension of each layer. The winding machine adopts human-computer interaction. PLC and sensor can monitor the working state of the winding machine in real time to realize the intelligent winding process. At the same time, the mechanical tension regulating device is used to replace the traditional hydraulic tension regulating device, which is not only simpler in structure, but also saves the cost.王干 等KeywordsWire Winding, Structure Design, PLC Control, Human-Computer InteractionCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言两面顶压机是高档金刚石的生产设备，其合成腔内温度场及压力场比较稳定，腔体易于实现大型化[1]。
纤维缠绕机结构设计
纤维缠绕机结构设计引言概述：纤维缠绕机是一种用于制造复合材料的关键设备，其结构设计对于生产效率和产品质量具有重要影响。
本文将从六个大点出发，详细阐述纤维缠绕机结构设计的要点和注意事项。
正文内容：1. 机架设计1.1 机架材料选择：机架应具备足够的刚度和强度，常见的材料有钢铁、铝合金等，选择时需考虑成本和重量等因素。
1.2 机架结构设计：机架结构应合理布局，保证机器的稳定性和刚性，同时方便操作和维护。
2. 缠绕头设计2.1 缠绕头类型选择：根据不同的纤维缠绕工艺和产品要求，选择合适的缠绕头类型，如圆锥形、圆柱形等。
2.2 缠绕头结构设计：缠绕头应具备良好的刚性和稳定性，同时考虑纤维布料的传送和定位等因素。
3. 控制系统设计3.1 控制方式选择：根据生产需求和操作习惯，选择合适的控制方式，如手动控制、自动控制等。
3.2 控制系统结构设计：控制系统应具备高精度和可靠性，包括传感器、执行器和控制器等组成部分。
4. 纤维布料系统设计4.1 纤维布料传送方式选择：根据纤维材料的特性和生产需求，选择合适的传送方式，如针织传送、编织传送等。
4.2 纤维布料传送系统结构设计：纤维布料传送系统应具备稳定的传送速度和精确的定位能力，同时考虑纤维布料的张力控制等因素。
5. 控制软件设计5.1 控制软件功能设计：根据生产需求和操作习惯，设计控制软件的功能模块，如参数设置、运动控制等。
5.2 控制软件界面设计：控制软件应具备友好的界面和操作性，方便操作人员进行参数调整和监控。
6. 安全保护设计6.1 安全传感器选择：根据机器的运行状态和工作环境，选择合适的安全传感器，如光电传感器、接近开关等。
6.2 安全保护系统设计：安全保护系统应具备及时响应和可靠性，包括紧急停机、防护罩等安全装置。
总结：在纤维缠绕机结构设计中，机架设计、缠绕头设计、控制系统设计、纤维布料系统设计、控制软件设计和安全保护设计是关键要点。
合理选择材料和结构，设计稳定可靠的控制系统和纤维布料系统，以及考虑安全保护措施，将有助于提高纤维缠绕机的生产效率和产品质量。
纤维缠绕机结构设计
纤维缠绕机结构设计一、主框架设计主框架是纤维缠绕机的核心结构，它承载了所有的运动系统和组件。
设计时需要考虑到强度、刚度和稳定性，以确保机器在高速运转和承受负载时仍能保持精度和稳定性。
主框架一般采用钢材或铝合金等高强度材料，设计时应遵循简约、紧凑的原则，方便安装和维护。
二、运动系统运动系统是纤维缠绕机的关键部分，它包括主轴、导轨、滑块、传动装置等部分。
主轴是实现纤维缠绕的核心部件，其转速、精度和稳定性对产品质量有直接影响。
导轨和滑块用于支撑和导向运动系统，其设计也需要充分考虑精度和耐磨性。
传动装置则负责将动力传递给主轴，设计时需要考虑到传动效率、稳定性和噪音等问题。
三、控制系统控制系统是纤维缠绕机的“大脑”，它负责协调各个系统的工作，实现高效、稳定的纤维缠绕。
控制系统一般采用可编程控制器（PLC）或工业计算机（IPC），通过各种传感器和执行器实现精确控制。
控制系统设计时需要考虑到人机界面、操作便利性和可维护性等问题。
四、供料系统供料系统负责提供纤维材料，其设计需充分考虑供料的连续性和均匀性，以确保纤维缠绕的稳定。
供料系统一般包括供料轮、张力调节装置等部分，设计时应注重供料速度和张力的可调性，以满足不同纤维材料和工艺需求。
五、加热系统加热系统用于对纤维材料进行加热处理，以提高其可塑性和粘结性。
加热系统一般采用电热元件或红外线加热方式，设计时应注重加热均匀性和节能环保，同时考虑到安全防护措施。
六、冷却系统冷却系统用于对加热后的纤维材料进行快速冷却定型，提高产品质量和生产效率。
冷却系统一般采用水冷或风冷方式，设计时应注重冷却效果和均匀性，同时考虑到冷却介质的更换和环保处理。
七、防护装置防护装置用于保护操作人员和设备安全，防止意外事故发生。
防护装置包括安全门、防护罩、急停开关等部分，设计时应注重结构简单、操作方便以及安全可靠。
八、软件设计软件设计包括控制软件和工艺软件两部分。
控制软件负责实现设备的自动化控制，工艺软件则负责优化纤维缠绕工艺参数。
毕业设计(论文)—单绳缠绕式提升机设计
目录1 摘要 (1)1 绪论 (3)2 提升机的发展及主要结构 (5)2.1 概述 (5)2.2 单绳缠绕式提升机的主要结构与工作原理 (6) (6) (6) (7) (7)3 单绳缠绕式提升机的设计计算 (9)3.1 设计依据 (9)3.2 设计过程 (9) (9) (13) (14) (15) (15) (19) (19) (20) (21) (21) (26) (27) (29)4 提升设备的运动学及动力学计算 (31)4.1 提升系统变位质量的计算 (31)4.2 提升加速度的确定 (32)4.3 提升减速度的确定 (33)4.4 六阶段速度图参数的计算 (34)4.5 提升设备的动力学计算 (36)4.6 提升电动机容量的计算 (38)4.7 提升设备的电耗及效率的计算 (40)5 产品空转运行 (42)6 结束语 (43)7 参考文献 (44)8致谢 (45)1 摘要目前，单绳缠绕式提升机调绳、换绳、换容器的维护检修工作大多使用悬挂夹、木绳夹、辅助绞车等辅助设备配合使用的方法。
此方法停产时间长、工作量大、危险、效率低，影响矿井的生产，所以很有必要改进方法，提高效率。
本文设计了一套单绳缠绕式提升机装置。
该装置主要是由主轴装置、联轴器、减速器、制动器等主要部件组成，此次设计的提升机主轴装置、减速器与制动系统是配套专用产品，电动机的选择可以灵活运用。
这样可以提升机的应用、维护、保养、检测等方面系统进行，有效提高提升机的工作效率。
此次设计的单绳缠绕式提升机的特点是结构简单、受力均匀、运行平稳、摩擦阻力小、成本低、效率高、易于维护等特点，具有很强的适应性。
本设计主要的选型计算包括提升容器选择设计、提升钢丝绳选择设计、提升机天轮选择设计、提升相对位置计算、提升运动学及动力学计算、电动机容量计算等。
关键词：缠绕式矿井提升机，减速器，电动机，联轴器AbstractCurrently, the coil type induction-motor-driven hoist adjustable rope, change, change thecontainer maintenace work suspension clamp, mostly use rope clamps, auxiliary winch used asauxiliary equipment. This method is long and large amounts of production, low efficiency anddangerous effects, mine production, so it is necessary to improve methods, improve efficiency.This paper designs a set of wire coil type induction-motor-driven hoist devices. This device ismainly composed of spindle unit, coupling and reducer, brake, the main components of thedesign of hoist device, the spindle speed reducer and brake system is special product, supportingthe motor can be flexibly choice. This machine can be used, the maintenance and inspection etcsystem and improve the efficiency of the machine. The design of the coil type induction-motordrivenhoist is characteristic of simple structure, evenly, smooth operation, small friction, lowcost, high efficiency, easy maintenance etc, and has a strong adaptability.The designing mainly put particular emphasis on silo hoisting system , includes: to choose the lifting hold、to choose the hoist steel wire rope、 to choose the hoister、 to choose the relatives of the hoister、 to choose the dynamics of the hoister、to choose the electromotor.Keywords: Winding machine reducer electric motor coupler1 绪论我国是世界第一产煤大国，煤炭是我国最主要的一次能源。
大吨位钢丝缠绕液压压砖机机架的设计
川 ／ ，
图 １ 钢丝缠 绕机架 简图
Ｆ ｇ． Ｔｈ ｈ ｔｈ ｏ ｔｅ ｉｋ ｔ ｎｎ ｒｍ ｅ ｒ ｉ １ ｅ ｓ ｅｃ ｆｓｅ ｌｓｌ ｗｉ ｉｇ ｆａ ｗｏ ｋ
压压砖机 的设计方面进 行探 讨 ， 供设计 者参 考
２ 缠 绕机 架 主 体设 计
２ １ 机 架 结构 选 择
生应力集中 ， 成强度薄弱 环节 ， 形 容易造成疲 劳破坏 图 ３是
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板框 结构机架 ， 其主要 优点 是消 防 了立柱 上 因螺纹而 引起 的
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应力集中现象 。但在 Ｂ处仍 有拉应 力集 中 ， 即使 是加 大粱柱 过 渡区的过渡 圆角 ， 对于 全天 候高频 工 作的 陶瓷压 砖机 束 但
吴 南 星 余 冬 玲
（ 景德 镇 陶 瓷 学院机械 电子 工程 学院 ，３ ０ １ ３３０ ）
摘 要
从 力 学 角 度 阐述 了 大吨 位 钢 丝 缠 绕 液 压 压砖 机 机 架 的设 计 过 程 ， 包括 机 架 结 构 的 选 择 、 柱 的设 计 、 紧 系 立 预
团 ㈠㈠ 一
平的距离
架， 其结构 如图 １ 示 该机架 是 田上下 两个 半 圆梁 及两 所 枉组成 ， 框架周围都缠 以高强度 预应 力钢丝 在
目前 ， 国内夕 广泛采 用的 陶瓷 液压 压砖 机 为三 粱 四柱 结 ｈ一 构． 如图 ２所示 它 广泛 应用干 由小吨位压机上 ． 立柱 受扛 但
应 了作 用 且 载 荷 渡 动 量 大 ， 在 粱 柱 的 螺 纹 接 台 部 位 Ａ处 产 ］ 另
Ｃｍ ＮＡ Ｃ Ｒ Ｅ ＡＭ】 Ｎ Ｓ Ｒ Ｃ Ｉ ＤＵ Ｔ Ｙ Ｊｎ ．（ｒ Ｖ １９ Ｎ ． ｕ ｅ ２Ｋ２ ｏ．。 ｏ ３
铁丝缠绕包装机的设计——机架及总装的设计
铁丝缠绕包装机的设计——机架及总装的设计本科毕业论⽂（设计）论⽂题⽬：铁丝缠绕包装机的设计——机架及总装的设计学⽣姓名：所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其⾃动化导师姓名：完成时间：摘要本设计内容主要包括机架的设计，⼤转盘动⼒及结构设计，带动铁丝盘转动的摩擦轮动⼒源和机构的设计.除此之外另外还包括对电机的选择，轴，轴承，齿轮，带，链和螺钉等的设计选择和绘图。
并运⽤pro-e，完成对各个零件的绘制，并完成组装图，最后完成对铁丝缠绕包装机的设计，并运⽤PRO-E绘图中的动⼒源使其运动，完成模拟缠绕包装过程。
设计出成本较低，可靠性强，使⽤寿命长，节省劳动⼒，节省时间的⾃动铁丝缠绕包装机。
本⽂设计了铁丝包装机的机架部分，包括对整个铁丝包装机机架上的所有零件的设计，校核和绘图。
关键词：铁丝缠绕包装机，铁丝缠绕，机架，机架设计，包装机The design of packaging machine about the iron wire circle------The design of framework and General AssemblyAbstractThe design content mainly includes the rack the design, the big turntable power and the structural design, the impetus iron wire plate rotates friction gear power supply and organization design. In addition other also includes to the electrical machinery choice, the axis, the bearing, the gear, the belt, the chain and the bolt and so on the design choice and the cartography. And utilizes pro-e, completes to each components plan, and completes the assembly chart, finally completes to the iron wire twines the packaging machine the design, and causes its movement using the PRO-E in power supply, completes the simulation winding packing process. Designs the cost to be low, Reliable, the service life is long, saves the labor force, saves the time the automatic iron wire winding packaging machine. This article has designed the iron wire packaging machine rack section, including to on entire iron wire packaging machine rack all components design, examination and cartography.Key words：Iron Wire Winding Packaging Machine，Iron Wire Winding，Rack，Rack Design，Packaging Machine⽬录1 绪论 (1)2 设计要求 (2)3 包装机总装及机架的设计⽅案 (4)3.1包装机机架的设计 (4)3.2包装机中带动铁丝盘转动的设计 (4)3.3 包装机上对包装带缠绕铁丝盘的设计 (4)3.4 总图的设计如图 (5)4 对机架主要零件的设计 (6)4.1对正板上各机构的设计 (6)4.1.1 主板材料选择 (6)4.1.2 主板厚选择 (7)4.1.3 板⼤⼩尺⼨的设计 (7)4.1.4 对放臵电动机板的设计 (9)4.1.5 对主架上固定机构的设计 (11)4.2 对底座及其结构的设计 (12)4.2.1板材料的选择 (12)4.2.2对板厚的设计 (13)4.2.3 对板⼤⼩的设计 (13)4.2.4 对底座丝杠夹紧机构箱体的设计 (15)4.3 对侧架上架的设计 (15)4.3.1 对侧架上架材料的选择 (15)4.3.2 对机构厚度的设计 (15)4.3.3 对侧架和上架的尺⼨设计 (15)4.4 对上架受⼒情况校核 (15)5 对附属结构的设计 (16)5.1 滑板滑块机构 (16)5.1.1 对滑板滑块材料的选择， (16)5.1.2 对滑板滑块板厚的设计 (16)5.1.3对滑板滑块尺⼨⼤⼩的设计 (16)5.2 对螺钉的设计 (16)5.3 对上架上固定⼿柄的设计 (18)6 结束语 (18)致谢 (19)参考⽂献 (20)1 绪论机械设计（machine design），是根据使⽤要求对机械的⼯作原理、结构、运动⽅式、⼒和能量的传递⽅式、各个零件的材料和形状尺⼨、润滑⽅法等进⾏构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的⼯作过程。
钢丝圈挤出缠绕生产线覆胶机头结构优化设计
钢丝圈挤出缠绕生产线覆胶机头结构优化设计吕炜帅（天津机电职业技术学院，机械学院，天津，300350）摘要：以钢丝圈挤出缠绕生产线覆胶机头为例，针对实际生产过程中出现流道体变形问题，对覆胶机头提出两种优化设计方案，并对其进行结构有限元分析比较。
结构表明，两种改进方案都能有效控制流道体工作过程的变形与应力集中，并经比较选取最佳产品设计方案，这对保障钢丝覆胶过程中机头稳定运行、钢丝均匀覆胶具有重要意义。
关键词：钢丝圈；挤出；覆胶；机头随着轮胎工业的迅猛发展，胎圈生产中钢丝的需求量不断增加，为满足轮胎低阻力、轻量化、高寿命要求，轮胎企业对胎圈钢丝性能的要求也越来越高。
钢丝与橡胶之间的黏合力是胎圈钢丝在轮胎中的主要特性指标之一，但在使用过程中钢丝圈覆胶环节偶尔存在露铜、散圈、覆胶工艺性能差的问题，这将造成大量钢丝的报废[1-3]。
经研究，影响胎圈钢丝黏合力的因素很多，主要有钢丝镀前的表面处理和钢丝表面的化学镀层质量[4]。
此外，若想实现钢丝排列整齐、紧密，覆胶厚薄均匀、粘合性能好，强度高的钢丝圈，并获得外观光滑平整，包布级差均匀，平衡性和挺性好的优质性能，这必须对钢丝圈挤出缠绕生产线中挤出机覆胶环节的机头进行合理化设计。
钢丝圈的制造通常通过钢丝圈挤出缠绕生产线实现，主要有钢丝导开装置、钢丝去污装置、钢丝加热装置、钢丝覆胶装置、扩口装置、钢丝牵引储丝装置、钢丝收缩装置、预弯曲装置、缠绕装置和卸圈接圈装置十个部分组成。
钢丝圈挤出缠绕生产线的生产过程中胎圈制品常见问题：（1）胎圈排列易乱；（2）胎圈内径误差较大；（3）胎圈椭圆度较大；（4）出现搭头翘头。
除此之外，覆胶机头的口型板、排丝板皆属于易损件，钢丝带挂胶厚度和宽度经常存在尺寸不均。
而上述问题的产生，一方面与钢丝质量、钢丝表面锈渍以及胶料的物理性能有关；另一方面与钢丝圈在挤出生产过程中挤出机机头的结构合理化设计密切相关，如钢丝覆胶直径方向厚度不均，圆柱度差等问题[5]。
小型线圈缠绕机设计
Equipment Manufacturing Technology No.12,2020小型线圈缠绕机设计岳鹏！，吕艳春2（1.天津工业职业学院，天津300400；2.北京首机电有限公司迁安分公司，河北迁安064402）摘要:设计了一种小型线圈缠绕机的机械结构部分，包括主运动传动系统、进给运动传动系统及张力控制部分，能够生产出满足客户要求的缠绕制P，设备可靠性高、适应绕线制P范围广，绕线效果良好。
关键词:缠绕机；机械结构；张力装置中图分类号:TH692.9文献标识码:A文章编号：！672-545X(2020)12-0052-04缠绕机在机械行业中被广泛使用，随着工艺技术的发展，缠绕机经历了一个由简单到不断完善的发展过程。
美国公司在1947年设计了第一台纤维缠绕机，为缠绕机提供了机械化生产的手段。
随着缠绕工艺的发展，各种不同形式的机械式缠绕机相继岀现，但缠绕制品的形状和类型有限。
60年代初美国岀现了简易程序控制的缠绕机，其功能配置和适应性比机械控制缠绕机有了较大的改进。
其维技术不简单，但在产品在助停机、准备工作和调试费较。
70年代中，由技术的发展，缠绕机经历由，由单一种发展的过程，岀现了由机控制的缠绕机。
其缠绕功能完善,程简单，程和程序，由机缠绕性的型程，能准绕的，现的缠绕型。
国的缠绕机经历了机械式缠绕机到继控制式缠绕机，发展到现在由机控制的缠绕机的历程。
现在国功制岀机控制缠绕机，用工业生产。
国的缠绕机的类型有纤维缠绕机缠绕机缠绕机形缠绕机形缠绕机缠绕机缠绕机缠绕机。
现有缠绕机应用在缠绕缠绕和绕缠绕，设现绕作叫设计了一种型缠绕机，其，在缠绕过程中性好，调。
1缠绕机总体设计及工作原理设计的缠绕机用式结构，如图1所示，机械部分由三部分：图1缠绕机王视图（1）系。
由机控制，通过齿轮到和芯套，使芯模套上的纸帛管绕着与相平行的直做旋，其作用完纸帛管的旋，配合进给机将缠绕在纸帛管上。
（2）进给机构。
设在正工作，步进电机通过联带丝杠做歇的旋，每次电机旋转过的角度由漆包的直径（即距）决，线距的控制通过微机化为脉冲信号而收稿日期:2020-09-10基金项目：2018年度天津市高等职业技术教育研究会课题“智能制造背景下机械制造与自动化专业课程建设研究”（项目编号: XV M4169）作者简介:岳鹏（1984-）,女，山西晋中人，硕士，讲师，研究方向:机械制造与自动化专业的教学研究。
全自动钢丝绳缠绕机研制与应用
全自动钢丝绳缠绕机研制与应用作者：齐大田姜海雨齐冲来源：《科技创新与应用》2015年第17期摘要：文章通过废旧钢丝绳回收再利用、标准化存放和更换钢丝绳过程中出现的问题，充分利用矿内废旧设备上的零件，研制出钢丝绳缠绕机。
通过理论校核、实际试验，满足安全要求。
解决了人工手动缠绕时的危险因素、增大安全系数、降低劳动强度、提高劳动效率。
关键词：钢丝绳；机械化缠绕；高效率1 提出问题钢丝绳是煤炭生产的关键材料之一，主要用于矿井的提升系统，包括乘人罐笼的提升绳、平衡尾绳、载货罐笼的提升绳，以及井下各种绞车提升绳、防撞绳、缓冲钢丝绳等。
每年各个煤矿都要消耗大量的钢丝绳，在更换钢丝绳时是通过人力推动绳盘进行缠绕，费时费力、危险系数非常高。
升井后的废旧钢丝绳如何存放也是我矿一个难题。
一种是散放式，有一些可回收的旧钢丝绳和不可回收再利用的钢丝绳不容易剥离出来，造成大量物资的浪费，并且占地面积大，容易绊倒人员。
另一种是重新缠绕回卷筒上，但是钢丝绳的缠绕主要是依靠人工缠绕的方法，不仅需要大量劳动力，劳动强度也很大，而且工作效率低，存在较大的安全隐患。
为了解决钢丝绳缠绕费工费力的情况，同时节省大量人力，减少作业人员的劳动强度，提高工作效率和作业机械化程度，该项目根据现有的材料和废旧设备零件，设计出钢丝绳缠绕机，可以对钢丝绳进行自动缠绕，主要用于矿井建设吊装设备和绞车钢丝绳的缠绕作业。
2 全自动钢丝绳缠绕机的组成及研制过程（1）全自动钢丝绳缠绕机主要由矿用隔爆型电磁起动器、托架箱、电机、减速机1号、减速机2号、托筒盘、压绳限位装置等部分组成。
图中①为卷筒：作用为缠绕钢丝绳，可直接拆卸。
②为钢丝绳。
③为压绳装置：通过压绳，使钢丝绳受力绷直。
④调高装置：主要负责控制绳子上升下降，使得钢丝绳能均匀的缠绕在卷筒上。
⑤为减速机2号：负责次级减速。
⑥为减速机1号：负责首级减速。
⑦为电机：提供动力源。
⑧为托架箱：连接各个部件并且起到支撑作用。
航空轮胎圆形截面钢丝圈缠绕机结构设计及仿真
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
航空轮胎是飞机起飞和着陆过程中唯一与地面接触的部件，是飞机中至关 重要的安全部件之一。由于子午航空轮胎与汽车轮胎的制作工艺过程差异很大， 而且技术研制难度大、精度要求高，故需使用专用的工装设备进行研制和生产。 目前国内最迫切需要开发的子午线航空轮胎工装设备为圆形截面钢丝圈缠绕 机。圆形截面钢丝圈不仅受力均匀，而且强度较高，胎圈力学性能优良。国外 高性能航空轮胎已普遍采用该结构钢丝圈。然而由于国内缺乏该种钢丝圈缠绕 装置，只能采用性能远不及圆形钢丝圈的传统六角形结构钢丝圈。本文旨在对 圆形钢丝圈缠绕机装置进行结构设计并进行一系列缠绕成型实验研究。
Master of Engineering Mechanical Manufacturing and Automation School of Mechatronics Engineering
July, 2013
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
Finally, dynamic performance analysis and wrapping experiments are carried out to verify the results of modal simulation and the rationality of the design. Experimental studies of the selection of the beads lead find out the optimal lead, N=6. Analysis of the reasons why the wire beads connector is not in the correct place is included. The article also proposes the patch parameters for the control equation and improves control system. And then suggestion on improving the
子午线轮胎钢丝圈缠绕系统设计
子午线轮胎钢丝圈缠绕系统设计
万健如;焦龙
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2005(52)12
【摘要】介绍自行设计的子午线轮胎钢丝圈缠绕生产线结构、工艺原理和控制系统.该生产线采用PLC和触摸屏控制钢丝圈的缠绕,有自动和手动两种工作模式.其
缓冲装置上装有6个限位开关,PLC可根据检测到的限位开关信号使动滑轮保持在合适位置,缓冲装置上设置的抱闸可防止断丝或故障发生时动滑轮下落撞击基座.生产线采用6个断丝探测开关,能在断丝时全线停机,有效保证人机安全.
【总页数】3页(P747-749)
【作者】万健如;焦龙
【作者单位】天津大学,自动化学院,天津,300072;天津大学,自动化学院,天
津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.4+6;U463.51+1
【相关文献】
1.全钢载重子午线轮胎六角形钢丝圈与圆形钢丝圈结构性能对比 [J], 赵延林
2.轮胎钢丝圈缠绕机缠绕盘性能改进 [J], 赵杰
3.全钢载重子午线轮胎钢丝圈包布缠绕式成型 [J], 蒋大伟;汪传生;边慧光
4.基于ControlLogix的六角型子午线轮胎钢丝圈缠绕轨迹的算法及实现 [J], 宋铁;
5.基于ControlLogix的六角型子午线轮胎钢丝圈缠绕轨迹的算法及实现 [J], 宋铁
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W90钢丝圈缠绕机设计
王文忠
[上海轮胎橡胶(集团股份有限公司正泰橡胶厂200072]
摘要采用电2气2机转换技术设计制造了W90型钢丝圈缠绕机。
该缠绕机结构简单、动作精确、布局合理、操作方便、维修容易。
经实用证明,该机生产能力强、控制先进可靠,是一成功设计。
关键词钢丝圈,设计
钢丝圈缠绕生产线技术水平直接影响轮胎的质量和产量。
因此轮胎厂都十分重视钢丝圈缠绕生产线的开发和研究,不断对之进行更新和改造。
为适应轮胎生产日益发展的需要,正泰橡胶厂计划添置一条方断面钢丝圈缠绕生产线,技术要求如下:
(1产量:7×2只/min,508mm钢丝圈;
(2最多根排数:12×Φ1mm;
(3钢丝圈直径范围:30418~ 60916mm;
(4层数:可任意设定;
(5缠绕机用PLC控制,自动化工作。
钢丝圈缠绕生产线中,导开、电加热、挤出机、拉丝机和储存装置的设计方案很快选定了,而钢丝圈缠绕机却颇费心思。
钢丝圈缠绕机在国内外都有定型产品。
TDS840无疑是最先进的钢丝圈缠绕生产线之一,但其价格昂贵———整套设备约45万美元,仅缠绕机就需10万美元。
目前国产钢丝圈缠绕机的技术水平和生产能力都难以满足我们的要求。
现在正泰橡胶厂正在使用的400FSW 钢丝圈缠绕机是从德国麦茨勒公司引进的二手设备,为全机械式自动机。
其动作分配、传
作者简介王文忠,男,48岁。
工程师。
1982年毕业于上海第二工业大学机械设计专业。
主要从事设备技术管理和机械设计工作。
递、执行完全用机械自动机构(诸如凸轮、棘轮、连杆、曲柄滑块、偏心轮、扇齿轮等来实现。
由于使用时间长久,一些重要的配合部件早已面目全非,无法恢复(已无基准可言,虽然能勉强维持生产,但故障频繁,经常因突发性故障而打乱生产秩序,影响正常生产,因此此种机型设计也不可取。
我们认为在电子技术迅猛发展的今天,应该用电2气2机转换技术,使复杂的机械结构简化,在控制上提高一个档次,动作精确又能严格符合工艺要求,从而使缠绕机结构简单,操作方便,维修容易,故障发生频率降低。
基于此观点,提出了W90钢丝圈缠绕机设计方案。
1设计概述
W90钢丝圈缠绕机结构如图1所示。
W90钢丝圈缠绕机由导向、定中、止回、分割、送丝、搭头、裁断、水平调距、上下调距、动力头、电控柜、操作台和箱体等组成。
其工作程序如下:
(1层数、快慢车及工作程序设定;
(2按所生产钢丝圈的规格调整好绕盘与送丝架之间的距离;
(3覆胶钢丝通过导向和定中,经分割刀1和2,引至裁断下刀口;
(4“手动”裁断钢丝,使钢丝端面与下刀口对齐;
(5转成“自动”,绕盘复“0”位。
搭头夹
图1W90钢丝圈缠绕机
1—搭头松紧装置;2—脱卸推板;3—裁断刀;4—分刀2;5—送丝夹具; 6—定中辊;7—导向辊;8—分刀1;9—偏心止回机构;10—单向轮
具松开,动作保持;
(6整机处于准备状态;
(7送丝气缸动作,钢丝被送进搭头,缠绕机处于连续工作状态;
(8搭头气缸动作,搭头夹牢钢丝,绕盘撑开,气缸保持;
(9电机按设定程序工作,启动—快车—慢车—停止;
(10裁断动作,切断钢丝;
(11止回机构发挥作用,钢丝仍固定在原处;
(12搭头气缸复位,搭头松开,绕盘收缩;
(13脱卸机构动作,钢丝圈被脱卸;
(14送丝,……
周而复始,缠绕机按PLC可编程序控制器的指令自动连续生产。
图2是W90钢丝圈缠绕机工作曲线。
图中步骤1~6共需时815s,低速运转时间和线速度在调试时确定。
2机构设计
(1止回机构
如果钢丝被引导到裁断下刀口后处于自由状态,由于储挂装置之升降盘的重力作用,钢丝必然会被后拉而紊乱不堪,以致缠绕机不能正常工作,因此,在钢丝圈缠绕机中,止回机构是必不可少的。
由图1可知,止回机构实际上由3个部件组成。
即送丝夹具、偏心轮机构和单向轮机构。
图3是送丝夹具,实际上也是一个偏心轮机构。
当钢丝向箭头方向前进时,钢丝能顺利通过,当钢丝反向运行或该构件向箭头方向动作时,钢丝被夹紧,达到了止回的目的。
图2W90钢丝圈缠绕机工作曲线
1—电机启动;2—高速运转;3—降速;4—低速运转;5—电机停动;6—裁断、搭头松、脱卸、送丝、
搭头紧
图3送丝夹具
图4为单向轮。
该装置实际上是一个超越离合机构。
由图可知,大滑轮1向箭头方向被动旋转时,大滑轮1和星轮17的空隙大于滚柱5的直径,大滑轮毫无障碍地顺势旋转。
当大滑轮有向箭头方向反向运动倾向时,滚柱嵌入大滑轮1和星轮17的间隙中。
如图中虚线所示,大
滑轮停止转动,达到止回的目的。
之所以设计三道止回是因为①要保证送丝精度,即裁断后钢丝能保持与下刀口对齐,送进绕盘搭头的钢丝长度保持恒定;②各导向盘之间须保持一定的张力。
(2搭头松紧机构
缠绕盘按不同直径的钢丝圈配置,绕盘
搭头松、紧的同时缠绕盘随之收缩、撑开,以
便缠绕出合格的钢丝圈和有利于钢丝圈从缠绕盘上顺利脱卸。
图5是绕盘搭头松紧机构。
图中表达了两种工作状况。
双点划线所示为搭头“紧”状态,实线所示为搭头“松”状态。
当PLC 发出搭头“松”信号时,拉杆1下降,摆块2由转动套3中滑出,沿转动套3之轨迹转动,带动缠绕盘曲柄连杆机构,使绕盘搭头松开,绕盘收缩。
绕盘的一部分与钢丝圈脱开,以利于自动脱卸。
当钢丝由送丝机构送进搭头时,PLC 即
指令拉杆1上升,摆块2顺转动套3之轨迹
滑入转动套3槽中,绕盘搭头张紧,绕盘撑开,摆块、转动套随绕盘运转。
(3裁断机构
图6中的裁刀是一个四连杆机构,其工作情况一目了然,不再赘述。
重要的是调整好上、下刀的间隙,既要齐整地裁断钢丝,又要能使上刀灵活转动。
由于钢丝是一根一根被裁断的,因此其执行机构的动力要求较小,刀具不受冲击,从而保证经久耐用。
(4分刀机构
分刀机构虽然体积小,但是作用十分重要。
钢丝圈的生产能力因它而提高了1倍。
由图1可知,缠绕机上的分刀机构有2
图4单向轮
1—大滑轮;2—沉头螺钉;3—端盖;4—键;5—滚柱;6—油杯;7—轴承;8—螺母;9—垫圈;
10—调节环;11—键;12—挡圈;13—盖板;14—轴;15—弹簧;16—中间套;17—星轮
1—拉杆;2—摆块;3—转动套
图6裁断机构
1—上刀;2—下刀
道。
图7所示为分刀1机构。
它由定中装置3和分刀架1组成,刀片2由上而下插入覆胶钢丝中间,然后用止头
螺栓固定。
图1中的分刀2实际上是使分割
后又重新粘连在一起的钢丝再次分开,以使钢丝圈成型后能很容易地一分为二。
3结语
W90钢丝圈缠绕机目前已分别在上海
轮胎公司所属正泰橡胶厂和东海轮胎厂使用多年。
从使用情况来看这种设计是成功的。
图7分刀机构
1—分刀架;2—刀片;3—定中装置
此机用PLC 控制,运用电2气2机转换技术,实现了缠绕机的自动化生产。
此机机械结构简单,布局合理,操作方便,维修容易,有许多构件是无维修设计,保证了钢丝圈生产的正常进行。
此机与国产同类产品相比,具有控制上的先进性和生产能力高的优点,尤其是双钢丝圈同时缠绕技术为国内仅有,可以说在装备技术水平上已跻身国内先进之列。
致谢本设计在实施过程中始终得到蒋敦雄、张颍贤、陶文俊、唐国政等同志的指导和帮助。
收稿日期1997204229
Design of W90Bead Winding Machine
W ang Wenz hong
(Shanghai Tire and Rubber Group Corp 1Ltd 1200072
Abstrat W90bead winding machine has been developed by using electric
2pneumatic 2me 2chanic switching technology 1The winding machine features simple structure ,accurate action ,reasonable arrangement ,and easy operation and maintenance 1It is proved in practice that the ma 2chine is a successful design because of its high productivity and reliable control 1
K eyw ords bead wire ,winding machine ,design。