工字輪收線(xiàn)機廣泛地應用于線(xiàn)纜行業(yè),是連續擠壓、拉絲行業(yè)的重要組成部分,其收排線(xiàn)系統的機械結構及其控制系統的設計直接影響到收線(xiàn)的平整性和密集性,進(jìn)而影響到線(xiàn)材質(zhì)量和工字輪單盤(pán)容量及收線(xiàn)效率。然而,工字輪收線(xiàn)機本身是應用于對線(xiàn)材進(jìn)行卷繞以方便存儲、運輸的中間工序,而不像繞線(xiàn)機是對電機繞組的最終精確繞制,所以現有文獻對工字輪收線(xiàn)過(guò)程的研究并不多。而隨著(zhù)線(xiàn)纜行業(yè)的發(fā)展,對繞線(xiàn)過(guò)程的精益求精,使得對收線(xiàn)過(guò)程密集性的研究又重新成為困擾線(xiàn)纜行業(yè)的一大難題�?紤]到工字輪收線(xiàn)機跟繞線(xiàn)機的繞制原理是一致的,因此,我們同時(shí)借鑒了以往對繞線(xiàn)機繞線(xiàn)過(guò)程的研究文獻。
為了實(shí)現線(xiàn)材繞制的密集、平整,首先要保證收線(xiàn)過(guò)程中線(xiàn)材張力恒定,過(guò)小的張力會(huì )使收線(xiàn)紊亂,過(guò)大的張力則會(huì )使線(xiàn)材變形甚至拉斷,于是研究人員對張力恒定控制的研究便從未間斷過(guò),從改進(jìn)傳統PID控制算法到自適應模糊控制算法再到先驗估計算法等各種控制算法層出不窮,使得對張力恒定的控制精度越來(lái)越高,響應速度也越來(lái)越快;其次,為保證在繞線(xiàn)過(guò)程中有足夠的控制精度,研究人員通過(guò)改進(jìn)繞線(xiàn)機的機械結構,采用更精準的電子設備,應用更先進(jìn)的控制算法,使得對繞線(xiàn)過(guò)程的控制精度也達到了相對理想的地步;再者,在繞制過(guò)程控制策略方面,提出了一種基于軸向壓力補償精密排線(xiàn)控制算法,該算法的主體思想就是使導線(xiàn)輪的軸向位移稍稍落后于線(xiàn)材與繞線(xiàn)軸的交點(diǎn),這樣線(xiàn)匝在線(xiàn)材張緊力的作用下,會(huì )受到軸向擠壓力,從而使線(xiàn)匝致密整齊地排列,不過(guò)該方法更適合圓形截面線(xiàn)材,對扁平線(xiàn)材等適用性較低。提到了一種強化學(xué)習控制算法,該算法針對在工字輪兩側換向時(shí)引起的繞線(xiàn)凸起或凹陷現象,通過(guò)檢測工字輪兩側邊緣處前一層的繞線(xiàn)平整度,來(lái)控制本層繞線(xiàn)換向點(diǎn)的位置,用以平衡繞線(xiàn)過(guò)程的總體平整度,從而達到平整收線(xiàn)的效果。上述工作都在一定程度上取得了較好的繞線(xiàn)效果,但是它們都是針對繞線(xiàn)過(guò)程中的某一個(gè)方面加以改進(jìn),缺乏對繞線(xiàn)過(guò)程的整體性分析。
采用計算機仿真方法,對繞線(xiàn)機進(jìn)行仿真建模,在理淪上對其進(jìn)行深入研究,可以為繞線(xiàn)機的優(yōu)化設計奠定理淪基礎‑ ;我們嘗試通過(guò)解析法系統分析收線(xiàn)機收線(xiàn)過(guò)程,忽略控制精度問(wèn)題,在理淪仁研究線(xiàn)材纏繞成型軌跡,建立其仿真模型,并分析相關(guān)主要參數對繞線(xiàn)過(guò)程的影響,并基于本模型進(jìn)行了參數優(yōu)化實(shí)驗,結果顯示本模型可以在整個(gè)系統的角度上對收線(xiàn)機的機械結構和其收排線(xiàn)控制系統的優(yōu)化提供新的思路及理論數據支持。