基于张力补偿的变张力控制方法研究

摘要

针对回转体构件纤维缠绕过程中纱线由出纱机构缠绕到主轴上存在的摩擦阻力及悬纱长度的变化引起落纱点处纤维张力变化的问题,提出基于张力补偿的变张力控制方法。分析纱线以任意包角经过导辊前后的张力关系,并采取测地线的缠绕理论对出纱导丝头运动轨迹进行规划,获得出纱导丝头的运动轨迹方程;建立芯模缠绕数学模型,分析芯模缠绕过程中悬纱长度对张力变化的影响,获得在不同落纱点处的张力与出纱端需要提供的张力的关系,对悬纱长度变化引起的张力波动施加补偿,从而使落纱点处张力值恒定。进行了施加张力补偿的回转体纤维缠绕实验,缠绕实验结果表明,施加张力补偿后,缠绕张力更加稳定,验证了提出的基于张力补偿的变张力控制方法能有效抑制缠绕过程中张力的波动。