毕业设计（论文）
题 目： 学 院：专业班级：指导教师：学生姓名：学 号：
纤维铺放输送控制系统 机电工程学院 2008级机械工程及自动化（1）班 屈萍鸽 职称： 讲师 姜建涛 40802010121
摘要
树脂基复合材料具有很高的强量重量比，好的抗腐蚀、抗冲击性能等，所以在航空、航天工业等一些尖端技术中，树腊基复合材料已经逐渐被广泛的应用。纤维缠绕增强塑料制品除了具有以上的优点外，还具有可靠性高、生产效率高、材料成本低等更为突出的特点。尽管如此，纤维缠绕工艺也有它的局限性。例如，当芯模表面存在凹面时，纤维就会架空；当芯模上存在较大面积的平面时，如箱零件，在平面部分纤维的压紧力很小或几乎没有，而棱角部分的压紧力却非常大，这就导致部件的不同部分壁厚不均。正是上述纤维缠绕工艺本身不可克服的缺点促使铺放技术的产生。铺放就是通过使用压紧辊按照一定规律把纤维束直接压在芯模表面上。通常铺放头具有送料和剪切的功能，它可以根据需要在适当的地方减少或增加纤维的数量。这样不仅可以沿着弧形的路径铺放，而且可以大大节省原材料。
本文分成了三个部分，第一部分是铺放头前端的放纱过程；第二部分是铺放头中的重送过程；第三部分是铺放头中的剪切过程。本文就是研究第一部分铺放头前端的放纱过程，在这个过程中主要是要解决放纱是纤维与背衬纸的分离，也就是放卷和收卷的过程。
关键词；纤维铺放，铺放头，放纱过程，磁粉离合器，直流伺服电机
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ABSTRACT
Resin matrix composites with high strength to weight ratio, good corrosion resistance, impact resistance, cutting-edge technology, such as in aviation, aerospace industry, tree cured composites have gradually been widely used. Filament-winding reinforced plastics products aside from the above advantages, also has a high reliability, high production efficiency, low material cost a more prominent feature. Nevertheless, the filament winding technology also has its limitations. For example, when the form when there are concave surface, fiber will be elevated when on form when there is a large plane, box parts, in the flat part of the fiber of the clamping force is very small or no, and the angular part of the clamping force is very large, this leads to uneven part wall thickness in different parts. Filament winding process itself cannot overcome the shortcomings mentioned above make placement technology. Placement is by using pressure rollers according to a certain rule directly on the form surface fibers. Shop usually has the function of feeding and cutting, and it can in the right place if you want to reduce or increase the amount of fiber. Not only does this placement along a curved path, and saving of raw materials.
This study area was divided into three parts, the first part is the placement put the yarn in the front of; in the second part is the placement of the sending process; the third part is the placement of the cutting process. First part of this paper is to study the placement front end yarn, is mainly to solve the yarn in this process is fibers separated from the back end papers, or unwinding and winding process.
Keywords： fiber placement, placement, and put yarn process, magnetic
clutch, DC servo motor
II
西安工程大学本科毕业设计（论文）
目 录
第1章 绪论 ................................... 1
1．1本文研究的目的及意义 ........................................... 1 1．2 纤维铺放系统................................................... 1
1．2．1纤维铺放的发展简史 ...................................... 2 1．2．2纤维铺放的特点 .......................................... 3 1．3国内外纤维铺放技术 ............................................. 4
1．3.1国外纤维铺放技术的发展 ................................... 4 1．3.2国内纤维铺放技术的发展 ................................... 4 1．3 .3纤维铺放技术的应用 ...................................... 5 1．4本文主要研究内容 ............................................... 5
第2章 纤维铺放输送控制系统总体设计 .................. 7
2.1 系统设计要求.................................................... 7 2.2纤维输送过程 .................................................... 7
2.2.1各个功能模块工作原理 ...................................... 8 2.3丝束控制装置的设计 .............................................. 9
2.3.1 铺放头前端放纱装置........................................ 9 2.3.2重送装置 .................................................. 9 2.3.3剪切装置 ................................................. 11 2.3.4 加热装置................................................. 12 2.3.5夹紧装置 ................................................. 13 2.3.6辅助装置 ................................................. 13 2.4张力控制器设计方案 ............................................. 15
第3章 铺放头前端控制系统设计 ................... 17
3.1控制过程的主要内容 ............................................. 17 3.2 放卷机构....................................................... 17
3.2.1 放卷机构的要求........................................... 17 3.2 .2放卷机构的设计及控制 .................................... 17 3.3 收卷机构....................................................... 18
3.3.1 收卷机构的要求........................................... 18 3.3.2收卷机构的设计及控制 ..................................... 18 3.4 PLC选型及I/O地址分配 ......................................... 19 3.5控制电路设计 ................................................... 20
第4章 传动装置的选择 ............................... 21
4．1 电机.......................................................... 21
4．1．l 电动机的种类及选用..................................... 21 4．1．2本设计中电动机的选用 ................................... 22 4．2 传动装置...................................................... 23
4．2．1传动装置的传动比 ....................................... 23
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西安工程大学本科毕业设计（论文）
4．2．2 选择减速器............................................. 23 4．3 气压传动...................................................... 23
4．3．1 气压传动的优点......................................... 24 4．3．2气压传动的缺点： ....................................... 24 4.4磁粉离合器 ..................................................... 24
4.4.1磁粉离合器的原理 ......................................... 25 4.4.2磁粉离合器的特性 ......................................... 25 4.4.3磁粉离合器的应用 ......................................... 27 4.5磁粉离合器的选择 ............................................... 27
4.5.1 磁粉离合器具有三种工作状态：............................. 27 4.5.2磁粉种类和参数的选择 ..................................... 29
第5章 结论 ......................................... 31
参考文献 .................................... 32 致 谢 .................................... 33 诚信说明
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