【摘 要】
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核燃料离心机复合材料同位素分离筒采用大张力纤维缠绕成形,纤维退绕是必不可少的环节。在退绕运动中由于出纱方向与退绕点处的纤维卷绕方向不一致会导致纤维磨损,夹角相同的
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核燃料离心机复合材料同位素分离筒采用大张力纤维缠绕成形,纤维退绕是必不可少的环节。在退绕运动中由于出纱方向与退绕点处的纤维卷绕方向不一致会导致纤维磨损,夹角相同的情况下,纤维张力越大,其磨损程度越严重。新一代离心机使用碳纤维,由于其模量高、脆性大、抗磨性差,纤维损伤尤甚。本课题针对核燃料离心机的同位素分离筒应用碳纤维大张力缠绕成形过程中遇到纤维磨损的问题,提出了解决方案,研制了一套低损伤退绕跟随控制系统。本文的主要工作包括:
(1)分析退绕损伤产生因为和改善机理,提出了导纱器跟随控制策略,并由此确定了低损伤退绕的工程化方案:以可编程控制器(PLC)为主控制器,以工控机为上位机,采用伺服电机驱动方式实现导纱器的运动跟随,利用导纱器上设置的出纱方向跟随器实时反馈出纱方向角变化的闭环随动系统。
(2)从系统软件模块化的开发要求入手,针对低损伤退绕跟随控制系统的控制功能,开发了PLC控制程序、上位机监控程序以及上位机与PLC交换信息的控制程序。
(3)根据系统设计要求和工艺条件,搭建了物理实验平台,完成了实验调试；验证了方法的正确性和系统的可行性。
实际应用表明:本文提出的方法可行,研制的系统跟随效果理想,有效消除了纤维的摩擦损伤,提高了离心机复合材料同位素分离筒质量。
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