钢捻线合股机残余扭力控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

（1）研究的目的及意义（含国内外研究现状分析） 近年来，随着汽车行业的快速发展，钢帘线的需求量一直在增加。钢帘线属于加工工序多，用户集中度不高的消耗类产品。我国的钢帘线产品平稳发展，产品结构和质量有明显提高，尤其是产量明显增长。随着法国的米其林公司首次制造出钢帘线之后,仅用12的时间就使该公司生产的轮胎全部子午化。紧随其后，英国的邓录普(Dunlop)公司也开始了钢帘线的研制和开发，比利时贝卡尔特(Bekaert) 公司于 1951 年开始生产钢帘线;日本在 1964 年—1968 年间由东京制绳(Tokyo Rope Manufacturing)公司及其它公司生产钢帘线。跟这些先进的公司的钢帘线制造水平相比，我国的钢帘线制造工艺技术和水平，还存在着一定的差距。伴随着世界钢帘线行业的进步，国内钢帘线生产技术水平的提高、无不牵动着金属制品行业的发展进程。然而，不管合股机的发展技术在不同时期的背景下捻出来的钢帘线总有一个目标，就是要求他的质量达到一定的工艺要求，满足运用的需求。影响钢帘线质量的因素有很多，如优化原材料、精确结构参数、关注设备对工艺的符合性、完善工艺装备要求等，最主要的是要研究产品质量安全生产过程中检测与控制技术。对于合股机在捻制钢帘线时，对残余扭力的检测和控制，是至关重要的。本次设计课题主要是设计控制系统来对外绕机的收线端上的钢帘线进行残余扭力的消除。钢帘线在捻制的过程中，捻制紧密是大多数标准对钢帘线捻制质量的技术要求标准之一，如今随着传感器的检测技术的发展，我们可以使用扭力传感器对扭力进行检测，并将检测到的数据通过模拟信号通道传送到单片机，从而控制伺服电机的转速，从而控制残余扭力消除装置消除残余扭转，提高钢帘线的平直度。国产钢帘线与世界强国钢帘线在捻制紧密性上长期存在明显的差距，残余扭力的检测和控制是提高国产钢帘线紧密性的的重要技术之一。钢帘线的捻制质量是是影响其使用寿命和承载能力的主要因素，钢帘线捻制不紧密，从外观看，股有明显的浮起和股间出现较大的间隙等相关的明显缺陷。因此我们要合理控制好捻制过程中的应力，也即是残余扭力的控制。随着国内的钢帘线的需求的增长，对其的质量要求也是越来越高，此设计方案的设计和研究也将推动中国轮胎子午线的发展进程，同时提高国产钢帘线的质量。我们可以展望一下未来的市场，一旦残余扭力控制技术成熟，所有的钢帘线厂家都需要进行技术革新，需要设备的更新换代，如此不仅能提高钢帘线的质量，而且提高了国内钢帘线生产企业的生存能力。现在中国的子午线已经到达年产值几百万吨，到时候完全可以自给自足，不需要依靠进口子午轮胎线。，同时满足当今社会对钢帘线生产工艺的要求，才能在使用的过程中，不会导致或者减少重大事故的发生，从而保证财产安全和生命安全。本课题的设计不但能为公司，创造更多的经济效益，同时也解决了公司在制造钢帘线是时遇到的质量、品质问题。

2. 研究的基本内容与方案

（2）研究（设计）的内容、目的、拟采用的技术方案及措施 本次设计的内容是，研究被控对象钢捻线合股机系统的工作原理，研究被控量残余扭力的检测与控制的方式方法，选择PLC或单片机与工控机等系统，设计接口电路和功率驱动硬件，设计控制人机界面、控制算法等软件系统。此次的设计目的主要是对捻股机的残余扭力进行检测和控制，从而更好地捻制出高质量的钢帘线，使钢帘线的使用寿命和钢帘线的承载能力。主要设计的内容有两方面 （1）残余扭力的检测：残余扭力运用残余残扭传感器进行检测，当传感器检测到扭力，通过模拟量通道输送到单片机或者伺服系统中。 （2）残余扭力的控制：通过模拟量通道，将残余扭力传送到单片机，对数据进行处理，输出PWM脉冲波从而控制残余扭力消除装置的转速，进而对残余扭力进行消除，解决方案如下图所示：

3. 研究计划与安排

第 1-4 周： 查资料，提出方案，撰写开题报告

第 5-7 周： 设计系统的硬件

第 8-10周： 设计系统软件

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨金邦.一种多股合绳机。中国，使用新型专利 200520030917.2[p].2006.0809.

[2]潘志勇。钢丝绳生产工艺[m].长沙：湖南大学出版社，2008.

[3]宁波凯特机械有限公司.大轴承支撑筐篮式捻股合绳机.中国，实用型新型专利 201320686007.4[p].2014.04.02