第八章 紡織機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)

第八章紡織機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)（一）基于紡織新工藝的紡機(jī)設(shè)計(jì)

紡織機(jī)械與紡織工藝結(jié)合非常緊密。紡織新工藝、新原理、新機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)，為現(xiàn)代紡機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)帶來全新的變革。超臨界CO2流體染色技術(shù)及設(shè)備，采用高溫、高壓、大流量條件下超臨界CO2流體（含有染料）循環(huán)系統(tǒng)裝置對(duì)織物進(jìn)行染色，殘余染料可再用，不用助劑及染后不需清洗，能耗低，周期短，無污水及環(huán)境友好。Lyocell纖維（即溶解性纖維）被譽(yù)為21世紀(jì)綠色纖維，其廢棄物可自然降解，生產(chǎn)中的氧化胺溶劑可99.5％回收再用，毒性極低。其自備工藝將催生相應(yīng)裝備的產(chǎn)業(yè)化。棉麻纖維、紗線液氨改性工藝是對(duì)棉麻類、粘膠類紗線進(jìn)行改性優(yōu)化，使制成的紡織品具有超級(jí)柔軟、耐久膨松、防縮抗皺、啞光光澤、染織性能好等優(yōu)點(diǎn)，高效率、低成本、零排放。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)超臨界二氧化碳對(duì)物體具有很強(qiáng)的滲透作用，密度是氣體的數(shù)百倍，接近于液體，但其粘度又同氣體相等。超臨界流體的密度越高，溶解度越大。當(dāng)改變其壓力和溫度時(shí)，密度即發(fā)生變化，從而導(dǎo)致溶解度發(fā)生變化。染料行業(yè)利用超臨界CO2的強(qiáng)力溶解力將染料溶解，并利用超臨界CO2的高度擴(kuò)散性將染料滲透到纖維內(nèi)部進(jìn)行染色。當(dāng)某種物質(zhì)被壓縮到其臨界壓力和加熱到臨界溫度之上時(shí)，其性質(zhì)位于典型氣體和液體之間，并兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)。能形成超臨界流體的化合物有多種。二氧化碳是一種無色﹑無臭、不燃、不爆、無毒、無腐蝕性又容易獲得的非極性氣體，臨界溫度31.1℃，臨界壓力7.39MPa。超臨界二氧化碳流體染色將卷繞被染物的經(jīng)軸放在高壓染色釜中，把染料放入染料釜中二氧化碳被泵壓縮到超臨界狀態(tài)，并經(jīng)過加熱器加熱到規(guī)定溫度，溶解染料釜中的染料，并被送到染色釜中。染色流體通過循環(huán)泵循環(huán)，從而染料被纖維吸附（染色）。染色結(jié)束后，染液通過分離器被減壓。二氧化碳變成氣體，其中的染料溶解性降低而沉淀，從而分離二氧化碳和染料。不含染料的二氧化碳被回收儲(chǔ)藏。停止染色槽中的二氧化碳循環(huán)，開啟高壓染色釜，取出染色物。

織物染料返回（二）支撐紡機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論研究機(jī)械動(dòng)力學(xué)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的修正，織針漏針問題，劍頭交接問題，精梳機(jī)鉗板設(shè)計(jì)。纖維－金屬、纖維－陶瓷的磨損機(jī)理。紡織物理的基礎(chǔ)理論問題。柔性體與剛體、氣流之間的作用機(jī)理等。熱力學(xué)問題。烘干裝備的熱效率設(shè)計(jì)。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（三）基于新材料的設(shè)計(jì)金屬材料有機(jī)材料：無機(jī)材料：陶瓷材料在紡織機(jī)械中的應(yīng)用復(fù)合材料：輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料在高速化裝備上的應(yīng)用第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（六）可靠性設(shè)計(jì)1機(jī)械產(chǎn)品可靠性的特點(diǎn)：（1）機(jī)械產(chǎn)品的故障模式具有多樣性和復(fù)雜性。機(jī)械產(chǎn)品的故障模式與其材料、具體結(jié)構(gòu)、載荷性質(zhì)和大小等有密切關(guān)系。失去規(guī)定的功能可以是損壞、失調(diào)、滲漏、堵塞、老化、松脫等多種表現(xiàn)形式。（2）機(jī)械零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低。機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一是缺乏材料強(qiáng)度和載荷分布的數(shù)據(jù)，難以給出像電子元器件那樣工程上實(shí)用的機(jī)械零部件故障率手冊(cè)。（3）機(jī)械零部件的故障既有偶然性故障，又有耗損性故障。后者的故障機(jī)理大多與磨損、疲勞、腐蝕、老化等耗損過程密切相關(guān)。機(jī)械產(chǎn)品的壽命問題是主要的，有必要引入耐久性。（4）機(jī)械加工制造質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品可靠性影響大。機(jī)械產(chǎn)品通過設(shè)計(jì)獲得了固有可靠性，但在加工制造過程中，工藝設(shè)備、工藝方法、工藝流程、各種工藝因素控制、裝配工藝等對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量將產(chǎn)生重大影響。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（六）可靠性設(shè)計(jì)22機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的原則（1）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與可靠性設(shè)計(jì)相結(jié)合不應(yīng)完全摒棄安全系數(shù)法，對(duì)一些條件成熟或精度要求非常高的關(guān)鍵件可逐步開展可靠性概率設(shè)計(jì)。按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法確定零部件的材料及結(jié)構(gòu)尺寸等，而后根據(jù)相應(yīng)的模型進(jìn)行可靠性定量計(jì)算，若不滿足規(guī)定的可靠性要求，則修改結(jié)構(gòu)、尺寸或更換材料，再進(jìn)行可靠性校核，直至滿足規(guī)定要求。（2）定性設(shè)計(jì)與定量設(shè)計(jì)相結(jié)合定量設(shè)計(jì)并不能解決所有的可靠性問題。對(duì)于難以進(jìn)行定量計(jì)算的零部件進(jìn)行可靠性定性設(shè)計(jì)往往更加合理和有效。（3）既要進(jìn)行系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，又要進(jìn)行零部件可靠性設(shè)計(jì)。（4）既要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，又要進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)?？煽啃栽O(shè)計(jì)針對(duì)的是偶然性故障，耐久性設(shè)計(jì)針對(duì)的是漸變性故障，它們的故障機(jī)理是不同的。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)可靠性設(shè)計(jì)法（概率法設(shè)計(jì)）就是對(duì)全部或部分設(shè)計(jì)變量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在建立統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)理論解決工程設(shè)計(jì)問題的方法。而傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法是將設(shè)計(jì)參數(shù)(如強(qiáng)度、應(yīng)力等)均視為單值的，保證強(qiáng)度σ大于應(yīng)力s，即:n＝σ/s>[n][n]為安全系數(shù)，通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。但實(shí)際上強(qiáng)度和應(yīng)力是受多種因素影響的具有較多隨機(jī)性，僅靠[n]這一定值，不能給出一個(gè)精確的度量來說明設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在多大程度上是安全的。（六）可靠性設(shè)計(jì)3第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（六）可靠性設(shè)計(jì)4第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（六）可靠性設(shè)計(jì)5第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)從計(jì)算結(jié)果看，可靠性設(shè)計(jì)的直徑雖小，但破壞概率僅有0.01%。A.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)沒有考慮參數(shù)、數(shù)據(jù)的分散性，認(rèn)為動(dòng)載荷、靜載荷、強(qiáng)度極限、彈性模量、極限應(yīng)力、尺寸、材料性能等參數(shù)是不變的，設(shè)計(jì)中使用的是平均值；而可靠性設(shè)計(jì)認(rèn)為所有與設(shè)計(jì)有關(guān)的變量均隨時(shí)間的變化而變化，并將它們視為屬于某種概率分布的統(tǒng)計(jì)量，這樣就保證了載荷測(cè)定的準(zhǔn)確性和材料性能的穩(wěn)定性，從而保證了結(jié)構(gòu)的可靠性。B.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是在這種加入了主觀的、人為因素的模式下進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了保證機(jī)械的可靠性，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)影響計(jì)算結(jié)果的各個(gè)參數(shù)乘以相應(yīng)的系數(shù)和安全系數(shù)。

可靠性設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)做了統(tǒng)計(jì)分析，這樣求得的安全系數(shù)就更加貼近實(shí)際。（六）可靠性設(shè)計(jì)6第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)分布狀態(tài)直接影響設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)人高的統(tǒng)計(jì)規(guī)律為正態(tài)分布，均值為1710mm，方差為60mm和100mm，試問車門應(yīng)設(shè)計(jì)多高，才使碰頭的概率小于百分之一。解：根據(jù)題要求不碰頭的概率為0.99，則Z=2.33，車高分別為：H=2.33x60+1710=1850mm或H=2.33x100+1710=1943mm由此可見，雖然均值相同，方差不同，其設(shè)計(jì)結(jié)果相差甚大，這是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法解決不了的。（六）可靠性設(shè)計(jì)7第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（七）模塊化設(shè)計(jì)1對(duì)于特定種類的機(jī)械產(chǎn)品，由于其組成部分的功能較為明確且相對(duì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)模塊的劃分比較容易，因此，采用結(jié)構(gòu)模塊化方法進(jìn)行方案設(shè)計(jì)較為合適。一個(gè)實(shí)體通?？梢詫?shí)現(xiàn)若干功能，一個(gè)功能往往可通過若干種實(shí)體予以實(shí)現(xiàn)。因此，結(jié)構(gòu)模塊的劃分和選用都比較困難，而且要求設(shè)計(jì)人員具有相當(dāng)豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和廣博的多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（七）模塊化設(shè)計(jì)2界面接口標(biāo)準(zhǔn)，便于協(xié)作設(shè)計(jì)和生產(chǎn)；便于“一機(jī)多用”的實(shí)現(xiàn)。如織機(jī)中的毛、麻、絲、棉、毛織機(jī)，主要區(qū)別在打緯機(jī)構(gòu)上。模塊化設(shè)計(jì)在印染設(shè)備上的應(yīng)用：減少產(chǎn)品類型。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（八）綠色設(shè)計(jì)與制造1.優(yōu)先選擇與環(huán)境友好的材料。2.零件的設(shè)計(jì)應(yīng)“小而精”。零件越小，所用材料越少。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一般采用較大的安全系數(shù)來確定零件的形狀和尺寸，導(dǎo)致零件的結(jié)構(gòu)尺寸偏大，增加了材料的消耗。3.有利于綠色制造。用最少的時(shí)間、勞動(dòng)量、工具、設(shè)備以及最簡單的工藝方法，還須注意：(1)由于鑄造和鍛造過程中環(huán)境污染嚴(yán)重,能耗高。(2)優(yōu)先采用易于拆卸的連接方式，減少緊固件用量，盡量避免破壞性拆卸方式，可采用拉鎖式、按扭式安裝技術(shù)取代傳統(tǒng)的焊接、鉚接技術(shù)。(3)在技術(shù)要求設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以能量損耗最少為原則。優(yōu)先采用振動(dòng)時(shí)效替代熱時(shí)效和自然時(shí)效。(4)在零件的設(shè)計(jì)過程中要考慮零件廢棄后的回收。(5)在零件的設(shè)計(jì)過程中要重視標(biāo)準(zhǔn)化工作，減少零件的多樣性。第二節(jié)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)（十）集成化設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)所涉及的領(lǐng)域由單一領(lǐng)域向多領(lǐng)域發(fā)展，如系統(tǒng)工程、人機(jī)工程、價(jià)值工程等許多學(xué)科正不斷地應(yīng)用到設(shè)計(jì)領(lǐng)域中來。承擔(dān)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員由單人走向小組，甚至大到群體，許多原不屬于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員參與到重大課題的設(shè)計(jì)中來。產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，產(chǎn)品設(shè)計(jì)由自由發(fā)展到有計(jì)劃有組織分階段的展開。（十）集成化設(shè)計(jì)2紡織機(jī)械與相關(guān)學(xué)科（工藝）緊密結(jié)合，相互促進(jìn)。紡織工藝、機(jī)械、材料、電氣電子、計(jì)算機(jī)、工業(yè)設(shè)計(jì)等學(xué)科的綜合。國外公司的集成化開發(fā)模式比較成熟?！瘛瘛瘛瘛癍h(huán)境科學(xué)與工程●●●●●●●●控制科學(xué)與工程●●●●●服裝科學(xué)與工程●●染整科學(xué)與工程●●●材料科學(xué)與工程●●●●●紡織科學(xué)與工程紡織器材非織造機(jī)械服裝機(jī)械染整機(jī)械針織機(jī)械織造機(jī)械紡紗機(jī)械化纖機(jī)械紡織加工裝備相關(guān)學(xué)科紡織裝備與相關(guān)學(xué)科的關(guān)聯(lián)度（十一）專利戰(zhàn)略將專利作為無形資產(chǎn)運(yùn)作，已成為現(xiàn)代企業(yè)運(yùn)營的一種手段。IBM通用機(jī)器公司近年均總利潤的80億美元中，專利轉(zhuǎn)讓費(fèi)就占了17億美元。國內(nèi)彩電、DVD等專利使用費(fèi)問題已眾所周知。近年來，WTO中知識(shí)產(chǎn)權(quán)的貿(mào)易額已近總額的1/5。專利情報(bào)信息量大，更新速度快，是企業(yè)研究最新技術(shù)發(fā)展方向和跟蹤對(duì)手動(dòng)向的有力武器，也是開展二次創(chuàng)新和自主創(chuàng)新的有效途徑。各個(gè)國家專利立法都以《保護(hù)工業(yè)產(chǎn)權(quán)巴黎公約》為準(zhǔn)則，但保護(hù)時(shí)間、范圍及程序都具有自己的獨(dú)立性和特點(diǎn)。開發(fā)活動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)專利活動(dòng)課題立項(xiàng)掌握有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀。預(yù)測(cè)本課題技術(shù)發(fā)展動(dòng)向。掌握其他公司相關(guān)技術(shù)水平。避免重復(fù)研究合法借鑒他人專利他人專利障礙的規(guī)避及排除。專利信息利用試制開發(fā)創(chuàng)新成果產(chǎn)權(quán)化跟蹤對(duì)手技術(shù)動(dòng)向及申請(qǐng)專利動(dòng)向。掌握其他公司專利審查狀況。

自己開發(fā)成果產(chǎn)權(quán)化（申請(qǐng)專利）準(zhǔn)備。為可能發(fā)生的專利糾紛制訂對(duì)策。產(chǎn)品化專利技術(shù)評(píng)估把握專利授權(quán)產(chǎn)品上市時(shí)機(jī)新品市場(chǎng)專利調(diào)查對(duì)上市專利產(chǎn)品實(shí)行市場(chǎng)監(jiān)控安排。制訂上市應(yīng)付及發(fā)生糾紛的專利對(duì)策。進(jìn)入市場(chǎng)權(quán)利化銷售專利產(chǎn)品宣傳監(jiān)視市場(chǎng)產(chǎn)品

銷售及有無同類侵權(quán)產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)侵權(quán)行為及時(shí)反饋信息尋找解決途徑；協(xié)商解決、行政處理、法律訴訟。市場(chǎng)跟蹤信息反饋利潤空間（十一）專利戰(zhàn)略實(shí)施企業(yè)專利戰(zhàn)略的技術(shù)支持：1）豐富可靠的專利信息源支持，并且配以科學(xué)的檢索工具和信息分析工具；2）專門人才的支持（行業(yè)專家、經(jīng)濟(jì)管理、科技管理、企業(yè)管理、專利管理、專利信息研究利用、專利戰(zhàn)略研究等專家）。（十一）專利戰(zhàn)略（十二）創(chuàng)新軟件的應(yīng)用Triz理論億維網(wǎng)http:///蘇聯(lián)發(fā)明家Altshuller發(fā)現(xiàn)任何領(lǐng)域的技術(shù)的變革、創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣，都存在產(chǎn)生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程，是有規(guī)律可循的。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律，就能能動(dòng)地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)并能預(yù)測(cè)產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢(shì)。Altshuller領(lǐng)導(dǎo)數(shù)十家研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)分析了世界近250萬份高水平的發(fā)明專利，總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則，建立一個(gè)由解決技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，建立起TRIZZ理論體系。TRIZZ理論（十二）創(chuàng)新軟件的應(yīng)用相對(duì)于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，比如試錯(cuò)法，頭腦風(fēng)暴法等，TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，而不是逃避矛盾或采取折衷或者妥協(xié)的做法，它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程，而不再是隨機(jī)的行為。實(shí)踐證明，運(yùn)用TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。它能夠幫助我們快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾，準(zhǔn)確確定問題探索方向，不會(huì)錯(cuò)過各種可能，以新的視覺分析問題，進(jìn)行邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維，開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。TRIZZ理論（十二）創(chuàng)新軟件的應(yīng)用Pro/Innovator創(chuàng)新軟件的兩大理論基礎(chǔ)：TRIZ理論和本體論。本體論是哲學(xué)中的一個(gè)重要流派，它著眼于探討世間萬物之間普遍存在的聯(lián)系。在實(shí)踐中，應(yīng)用本體論可以揭示出事物之間相互轉(zhuǎn)換變遷的規(guī)律性，并構(gòu)建出反映這種規(guī)律性的本體論知識(shí)庫。創(chuàng)新或創(chuàng)造就是設(shè)法找出前人或他人所未曾找到的事物之間聯(lián)系的過程。Pro/Innovator對(duì)使用者有何要求？用戶需要對(duì)待分析的產(chǎn)品有足夠的了解，能夠清楚地明確產(chǎn)品各個(gè)組件的功能關(guān)系和功能特點(diǎn)。使用者應(yīng)具備基本的、對(duì)于Pro/Innovator所提供的、針對(duì)用戶所需解決問題的一系列“概念”──科學(xué)原理、創(chuàng)新原理、應(yīng)用實(shí)例、專利技術(shù)等──能很好地理解，并能由此及彼地想到可行的實(shí)施方法。（十二）創(chuàng)新軟件的應(yīng)用取果仁的功能描述功能分析解法構(gòu)思砸殼外部加壓：砸(利用重力)

適度抽象化

夾：杠桿作用(核桃夾子)

壓：螺旋壓力機(jī)沖擊：水力沖擊沖射：把桃核作為子彈射到硬靶上側(cè)向思維：使殼變脆，讓殼易碎

把殼溶解，只溶解殼而不落解桃仁逆向思維：內(nèi)部加壓：鉆孔，向殼內(nèi)充氣撐破外殼分離殼與桃仁

整體加壓：外壓甄減，內(nèi)壓撐破外殼（十二）創(chuàng)新軟件的應(yīng)用（十三）光、機(jī)、電、氣技術(shù)廣泛應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可選方案增多，紡機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)越來越多地考慮節(jié)能、環(huán)保、宜人性等因素。圖像檢測(cè)、光電檢測(cè)：織機(jī)的稀密路檢測(cè)、光電整緯裝置多電機(jī)協(xié)同控制：靜態(tài)同步、動(dòng)態(tài)同步。多電機(jī)群變頻調(diào)速氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用：織機(jī)的氣動(dòng)開口機(jī)構(gòu)；牽伸裝置的氣動(dòng)加壓（十四）單機(jī)設(shè)計(jì)到（流程）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)對(duì)象由單機(jī)趨向系統(tǒng)，如機(jī)械行業(yè)中的普通機(jī)床發(fā)展成機(jī)械加工中心。紡機(jī)設(shè)備的短流程趨勢(shì)：清梳聯(lián)細(xì)絡(luò)聯(lián)轉(zhuǎn)杯紡非織造布工藝與設(shè)備針織工藝與裝備十一、裝配定位設(shè)計(jì)考慮裝配定位，減少裝配的難度和隨機(jī)性，降低人為因素對(duì)裝配精度的影響（傻瓜相機(jī)）。使裝配水平保證產(chǎn)品的同一性和可靠性（盡量少用專用安裝工具）。

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中零件裝配工藝的理念十二、綠色工藝與裝備設(shè)計(jì)（節(jié)能環(huán)保）

LYOCELL纖維生產(chǎn)裝備瓶片紡絲噴氣織機(jī)的降耗紡織機(jī)械的噪音控制毛麻纖維改性設(shè)備地毯回收→復(fù)合材料設(shè)備超臨界CO2流體染色技術(shù)及設(shè)備：高溫、高壓、大流量條件下超臨界CO2流體（含有染料）循環(huán)系統(tǒng)裝置；工業(yè)化超臨界CO2染色工藝。十三、增強(qiáng)品種適應(yīng)性的設(shè)計(jì)減少染整機(jī)械的系列減少漿紗機(jī)種類噴氣織機(jī)的品種適應(yīng)性十四、國際無梭織機(jī)制造商的技術(shù)開發(fā)模式（1）歐洲模式：走通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的配套開發(fā)路線，其優(yōu)點(diǎn)是：整機(jī)研發(fā)壓力分解。重點(diǎn)研究織機(jī)高速化、智能化、織造工藝性、產(chǎn)品適應(yīng)范圍和可靠性，除研發(fā)具有優(yōu)勢(shì)的機(jī)架、全機(jī)自控軟件、傳動(dòng)、引緯等核心技術(shù)外，盡可能購買專業(yè)廠家已開發(fā)成熟的部件。充分利用專業(yè)配套。電子送經(jīng)、電子卷取、電子儲(chǔ)緯、電子選色、電子尋緯、電子絞邊、電子剪刀、電子開口等部件均由專業(yè)生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì)制造，造就了一批世界著名的零部件供應(yīng)商，如瑞士史陶比爾的織機(jī)開口裝置、瑞典IRO公司的儲(chǔ)緯器等?？s短新產(chǎn)品開發(fā)周期。研發(fā)項(xiàng)目少而精，加快產(chǎn)品研發(fā)速度。減少了開發(fā)投入。不用進(jìn)行專業(yè)化配套零部件的研發(fā)投入。十四、國際無梭織機(jī)制造商的技術(shù)開發(fā)模式（2）日本模式：走自成體系的自主開發(fā)、配套路線。除部分器材外，幾乎全是自己設(shè)計(jì)、自己生產(chǎn)或委托加工，如日本津田駒公司、日產(chǎn)公司、豐田公司的織機(jī)儲(chǔ)緯器均是自行設(shè)計(jì)、內(nèi)部配套。優(yōu)點(diǎn)：在七十年代至九十年代中期，日本津田駒公司、日產(chǎn)公司、豐田公司利用這種開發(fā)方式使他們的競爭對(duì)手無法抄襲，一度在噴水織機(jī)和噴氣織機(jī)的技術(shù)水平方面保持領(lǐng)先。缺點(diǎn)：開發(fā)投入很大，開發(fā)內(nèi)容過多，開發(fā)周期較長，配套數(shù)量受到主機(jī)產(chǎn)量限制，協(xié)作單位對(duì)主機(jī)廠依賴性過大，且受日本經(jīng)濟(jì)持續(xù)不景氣的影響，技術(shù)進(jìn)步速度減緩。設(shè)計(jì)與文化德國文化：精益生產(chǎn)，“篩選豆子”。日本：“可怕的理智”在美國的華人和猶太人美國的研究條件：電子商務(wù)，物流，勞動(dòng)力成本，公共平臺(tái)?，F(xiàn)階段的設(shè)計(jì)存在的問題:

(1)人們對(duì)客觀設(shè)計(jì)過程的研究了解的不夠，尚未很好的掌握設(shè)計(jì)中的客觀規(guī)律，如機(jī)械領(lǐng)域中的磨損機(jī)理的研究等。(2)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣主要取決于設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)，還沒有形成較成熟的設(shè)計(jì)規(guī)范。(3)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)率和效率都不高，設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量不能很好的控制。(4)設(shè)計(jì)方法和手段急待改進(jìn)，尚未形成能為大家接受，能有效指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐，較完整的設(shè)計(jì)理論。謝謝！光電整緯裝置光源和檢測(cè)元件(集成硅光電池)分別置于織物兩側(cè).平行光照射到織物上時(shí),緯紗的影像成像到集成光電池上.集成光電池上共有13條光電池，各光電池與水平方向的夾角從-12°至+12°，相鄰間隔為2°，從上往下排列依次為：-12°、-10°、-8°、…、+12°,分別代表第1路到第13路。當(dāng)緯紗像的斜度與某一光電池條的斜度相等時(shí)，則此光電池條輸出信號(hào)幅度最大，其對(duì)應(yīng)角度即為織物緯紗偏角大小。例如，當(dāng)檢測(cè)頭的第8條信號(hào)幅度最大時(shí)，則表示緯紗在該檢測(cè)頭反映的緯紗偏角是+2°4套檢測(cè)頭的52路光電池電壓信號(hào),分別被送到各自的前置放大器、控制放大器和靈敏度放大器,經(jīng)放大后的信號(hào),再經(jīng)多路分時(shí)選送至AD轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)處理。若從左到右4只檢測(cè)頭所反映緯紗度數(shù)分別為+6°、+6°、+6°、+6°時(shí)，表示緯紗有+6°緯斜，則緯斜矯正電機(jī)正轉(zhuǎn)，若是-6°、-6°、+6°、+6°時(shí),表示緯紗有+6°下彎，則緯彎矯正電機(jī)反轉(zhuǎn)。返回多電機(jī)群變頻調(diào)速的同步原理染整設(shè)備的電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩主要來自各種運(yùn)動(dòng)摩擦阻力、軋輥壓軋阻力及加工料后面與前面的張力差,屬恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載性質(zhì),在正常運(yùn)行過程中一般都保持不變。1.多電機(jī)群同步拖動(dòng)系統(tǒng)控制要求M1為主令電機(jī),其轉(zhuǎn)速由車速?zèng)Q定。其它的為從動(dòng)電機(jī),轉(zhuǎn)速由M1及工藝要求決定。其關(guān)系為：kiVi=ki-1Vi-1，i=1,2,…,m式中ki為協(xié)調(diào)系數(shù)，ki決定了牽伸加工、同步運(yùn)行、松式加工的類型。前2類加工最為普遍，工藝要求保持各單元之間加工物料的張力恒定或者線速度成適當(dāng)關(guān)系。2.變頻調(diào)速同步原理與方法無速度傳感器矢量控制變頻器既可以工作在速度模式，也可以工作在轉(zhuǎn)矩模式，可以檢測(cè)和輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)速、線速度、轉(zhuǎn)矩、電壓和電流等信號(hào)。借助于這些功能，可以研究設(shè)計(jì)出一些減少或取消松緊架且無張力傳感器的變頻調(diào)速同步方法。2·1變頻器永磁同步電機(jī)群調(diào)法

若幾個(gè)單元的功能和結(jié)構(gòu)相似,每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)的功率不大、距離也不遠(yuǎn)，可以考慮每個(gè)單元各用1臺(tái)永磁同步電機(jī)拖動(dòng)，共用1臺(tái)變頻器來驅(qū)動(dòng)，各單元之間不用松緊架和張力傳感器，但各主動(dòng)輥的直徑應(yīng)略有差別，前面的比后面的依次稍微大一點(diǎn),以保證一定的張力，這種方法適用于恒張力或微張力系統(tǒng)。2·2變頻器電流負(fù)反饋軟機(jī)械特性法引入矢量控制變頻器的輸出電流負(fù)反饋來設(shè)計(jì)異步電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的軟機(jī)械特性。當(dāng)某電機(jī)轉(zhuǎn)速有上升趨勢(shì)時(shí),其負(fù)載轉(zhuǎn)矩因軋輥所受后面與前面的張力差增大而增大,而電磁轉(zhuǎn)矩有減小的趨勢(shì),故轉(zhuǎn)速升不上去;同理,有跑慢傾向的因負(fù)載變輕也慢不下來,最終維持線速度一致,使電機(jī)間保持良好的同步。各單元的線速度應(yīng)設(shè)定成前面的比后面的依次稍大,以實(shí)現(xiàn)物料加工所需的張力。該方法適合于幾個(gè)單元的功能和結(jié)構(gòu)相似,每個(gè)單元各有1臺(tái)電機(jī)和1臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)并要求有較大加工張力的情況。2·3大小電機(jī)變頻調(diào)速法1個(gè)單元用大小不同的2臺(tái)電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng),功率大的電機(jī)足以將該單元驅(qū)動(dòng),其變頻器工作在速度模式,決定該單元的速度大小;小功率電機(jī)則可以提供一定的輔助驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,其變頻器工作在轉(zhuǎn)矩模式,用來調(diào)節(jié)張力,不設(shè)松緊架和張力傳感器,同樣能很好地同步并且可以調(diào)節(jié)張力,這種方法適用于功率較大且對(duì)張力控制要求較高的場(chǎng)合。返回

氣壓加壓屬軟彈性加壓，吸振能力強(qiáng)，更適應(yīng)于機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)產(chǎn)生疲勞衰退.集體調(diào)壓方便，壓力大小可由壓力表顯示.并配有欠壓和過壓自動(dòng)保護(hù)裝置，停車時(shí)可進(jìn)行半釋壓或全釋壓.搖架結(jié)構(gòu)比較簡單，易損零件維修工作量少，便于管理.氣壓加壓必須附設(shè)一套可靠的氣源發(fā)生裝置和機(jī)構(gòu)，供氣系統(tǒng)的密封要求高，氣囊的質(zhì)量要求是彈性好，強(qiáng)度高有耐久的性質(zhì)。氣壓加壓在牽伸機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用返回陶瓷材料在紡織機(jī)械上的應(yīng)用

紡織陶瓷零件大致分為3類:摩擦盤、切線器、導(dǎo)紗件.摩擦盤

摩擦盤則是假捻機(jī)的關(guān)鍵部件。按材質(zhì)可分為兩類：硬質(zhì)剛體盤：全陶瓷盤、等離子噴涂陶瓷盤、金剛砂盤等；軟材質(zhì)盤：聚氨酯摩擦盤等。陶瓷摩擦盤的優(yōu)點(diǎn)：耐磨，固定盤片對(duì)絲線的運(yùn)行情況不敏感；盤表面與金屬零件(切割器或喂入鉤)的接觸不敏感；陶瓷盤對(duì)紡絲油劑的種類不敏感,可以自由選擇潤滑劑；易于操縱,；在高變形速度下容易引絲。缺點(diǎn)：陶瓷盤表面和長絲表面之間并非單純的滾動(dòng)摩擦,而有40%~50%的滑動(dòng)摩擦,因此接觸區(qū)的長絲顯然會(huì)受到影響，和聚氨酯盤相比,長絲強(qiáng)度損失較大;作緯紗時(shí),長絲斷裂率太高;磨下的纖維粒子使變形機(jī)發(fā)生故障。

切線器

常用于自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)、無梭織機(jī)及空氣捻接器的剪刀。陶瓷剪刀硬度高達(dá)1300~3000HV,高溫性能好,其在1200~1400度時(shí)的硬度相當(dāng)于硬質(zhì)合金在200~400度時(shí)的硬度,耐磨性為硬質(zhì)合金的3~5倍,具有硬性好、抗粘結(jié)性優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn)。陶瓷剪刀的制備方法主要有兩種:一種是利用涂層技術(shù)在硬質(zhì)合金基體表面沉積一層或多層陶瓷;另一種是直接利用陶瓷原料通過冷壓!熱壓!熱等靜壓等方法壓制而成.陶瓷剪刀強(qiáng)度高，韌性好，不卷刀,不磨損,不生銹工作面光滑如鏡面，刃口鋒利，比傳統(tǒng)金屬剪刀的使用壽命高10倍。

導(dǎo)絲器紡織陶瓷導(dǎo)絲器品種繁多、耐磨損、耐高溫、不玷污、防摩擦靜電。生產(chǎn)精密陶瓷導(dǎo)絲器的代表廠家：蘇州賽瑯泰克-中環(huán)高技術(shù)陶瓷有限公司、上海施邁爾精密陶瓷有限公司、宜興杜塞拉姆工程陶瓷有限公司、上海森力瓷業(yè)有限公司。

工程陶瓷在紡織工程中的應(yīng)用還包括:陶瓷噴絲嘴高精密陶瓷旋轉(zhuǎn)元件：用于拉伸、變形、卷繞和伸張紗工序?？棛C(jī)用陶瓷劍桿驅(qū)動(dòng)小齒輪：陶瓷較低的密度減輕劇烈運(yùn)動(dòng)的慣性陶瓷滑板：針織橫機(jī)上的部件，有很低的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)摩擦，并有極好的干態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)性。鋼令/鋼絲圈系統(tǒng)：陶瓷環(huán)具有很好的耐磨性和抗腐蝕性；使耗時(shí)和昂貴的環(huán)錠磨合期得以減少。陶瓷噴涂技術(shù)：傳統(tǒng)的采用碳鋼熱處理及鍍硬鉻技術(shù)已無法滿足導(dǎo)絲零件高耐磨性能的要求。陶瓷噴涂是在金屬零件過絲部位的表面上噴涂一層陶瓷涂層(Al2O3,TiO2,CrO2)，用陶瓷的高硬度來抵抗這種強(qiáng)烈磨損。如化纖設(shè)備上的牽伸輥、腈綸設(shè)備上的導(dǎo)絲板、粘膠設(shè)備上的磺化機(jī)軸套、清梳設(shè)備上的出棉口和導(dǎo)棉環(huán)等關(guān)鍵部位表面均采用等離子噴涂技術(shù)涂敷了、耐磨陶瓷涂層。返回機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中零件裝配工藝的理念在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，不但要從結(jié)構(gòu)上考慮加工工藝性，還要考慮裝配工藝性。裝配工藝性是保證裝配精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的有效途徑。在零件設(shè)計(jì)時(shí)，不能把零件的工藝性同整個(gè)機(jī)器的裝配工藝性分割開來。例如：有的設(shè)計(jì)的零件單獨(dú)看雖具有良好的加工工藝性，但在整個(gè)機(jī)器的裝配和維修時(shí)很困難。

1.裝配單元的劃分

整臺(tái)機(jī)器應(yīng)能分拆成若干可以單獨(dú)裝配的單元-部件、組合件。由于各部件、組合件構(gòu)成的裝配單元可平行作業(yè)，可縮短裝配周期，且便于維修(只需要將檢修的部分拆下)。這種設(shè)計(jì)法常需要增加一些連接零件，但裝配工藝性有很大改善。如圖1所示的電動(dòng)鉸車,把減速器輸出軸與卷筒分開，制成兩根軸，用聯(lián)軸器連接，不僅簡化了裝配工作，且兩根短軸的加工后合成一根長軸，加工簡便，易于保證精度。減速器作為一個(gè)單獨(dú)部件,也便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，簡化了減速器的設(shè)計(jì)制造工作。2.能夠方便裝拆

要留有足夠的裝拆空間。使所設(shè)計(jì)機(jī)器的各零、部(組)件之間易于裝配和拆卸(也有不要拆卸的)，力求裝配工作量小。圖2a中，螺釘過長，無法裝入。圖2b

考慮螺釘要有足夠的空間裝入和拆下。對(duì)螺紋連接還要注意留足夠扳手空間,否則無法用扳手?jǐn)Q緊,如圖2c所示,所留扳手空間太小,應(yīng)改成如圖2d所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)圓柱面配合較緊時(shí)，應(yīng)設(shè)有拆卸螺釘以便維修時(shí)拆卸。滾動(dòng)軸承的裝拆滾動(dòng)軸承在軸上的裝拆時(shí)應(yīng)避免從外圈施力，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使軸肩高度小于軸承內(nèi)圈厚度，如圖4(b)所示，使軸承內(nèi)圈露出于軸肩，便于用工具通過內(nèi)圈將軸承拆下。圖4(a)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不合理的。又如圖4（c）所示，為圓錐滾子軸承座孔的設(shè)計(jì)是不合理的，因軸承外圈的拆卸是困難的。應(yīng)采用圖4(d)所示的結(jié)構(gòu)，使軸承座孔的凸肩高度小于軸承外圈的厚度。裝配零件1時(shí)，其鍵槽要與軸上的鍵對(duì)準(zhǔn)，而圖示a的軸結(jié)構(gòu)，不如圖b和c的結(jié)構(gòu)易于對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于箱體類零件，為了便于裝拆常設(shè)計(jì)成剖分式結(jié)構(gòu)。例如齒輪箱，設(shè)計(jì)成沿軸承孔的軸線把箱體分為上箱蓋、下箱座兩部分。軸上的齒輪、滾動(dòng)軸承、軸套等零件，可先與軸進(jìn)行裝配，然后一起放入下箱座的軸承孔中，再裝上箱蓋。若為圖7所示的整體式箱體，當(dāng)齒輪頂圓直徑大于軸承孔孔徑時(shí)，只能將齒輪放入箱體內(nèi)，將軸從軸承孔穿入進(jìn)行裝配，造成裝配上作不方便，特別是過盈配合時(shí)，裝配困難更大。但剖分式箱體比整體式箱體的結(jié)構(gòu)加上上藝較復(fù)雜。剖分而須制出凸緣，并用螺栓和銷釘將剖分的兩部分定位和連接；剖分而要進(jìn)行精加上；軸承孔的加上需將剖分的兩部分用螺栓和銷釘一連接定位后組合加工。即剖分式箱體的機(jī)械加上量要增大，加上上藝也明顯復(fù)雜。盡管如此，由于裝配上作難度可大為降低，且裝配方便可靠，剖分式箱體仍常被采用。3.裝配零件要有定位基準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要確保在裝配時(shí)能方便準(zhǔn)確地達(dá)到所要求的位置。如圖8所示，兩法蘭盤用普通螺栓連接，兩法蘭盤軸孔有同軸度要求。圖8(a)無定位基準(zhǔn)，難于滿足同軸度要求，而圖8(b)所示結(jié)構(gòu)有定位基準(zhǔn)，則易于保證兩軸孔的同軸度。圖9所示的液壓缸要求缸蓋上的孔(活塞桿由此穿出)要求與缸體內(nèi)圓表而同軸。如按圖9(a)所示，缸蓋與缸體用螺紋直接連接，由于螺紋之間有間隙，則不能保證其同軸度，而應(yīng)同時(shí)設(shè)有定位基準(zhǔn)，如圖9(b)或圖9(c)所示缸蓋與缸體用螺栓連接，都設(shè)有比口作為定位基準(zhǔn)。圖10所示為支座的安裝位置，用兩個(gè)銷釘定位。若如圖10(a)所示來布置定位銷，安裝時(shí)若將支座轉(zhuǎn)180度則將會(huì)產(chǎn)生安裝錯(cuò)誤。因?yàn)樽笥覂射N釘孔到支座軸線的距離不要求也不可能加上得絕對(duì)相等，如果左孔距離為a+△,右孔距離為a-△.此時(shí)若