一种苇编机设计

保定职业技术学院机电工程系 高韶坤 艾建军

一种苇编机设计

保定职业技术学院机电工程系 高韶坤 艾建军

河北白洋淀是国内芦苇重要产地，发展芦苇编织这一深加工行业能促进当地经济发展，为此设计了一款新型的苇编机。为区别传统编织方法，本文设计“双线绕线”编织法，以提高编织的效率与质量。

白洋淀；苇编机；双线绕线

引言

苇草编织产品作为清新自然、无污染的绿色产品，兼具实用、美观、使人顿生返璞归真、清新自然之感。近年来，大众生活中对草帘的需求很旺盛了。

1 “双线绕线”编织方法

目前市场上常见的草帘编织方法主要是“挑线压线”编织，或者是采用类似“缝纫机”原理的编织方法，这些方法的不足之处在于容易出现跳线，影响产品质量。现在开发出一种新的“双线绕线”编织方法，该编织方法自动性好，产品强度高，不脱扣，经久耐用。

绕线器旋转 180°，从绕线器里分出来的两根编织线也跟着旋转 180°，两根编织线将一根芦苇绕紧便实现了一次编织。下一根芦苇进入绕线器，绕线器再次转动 180°，编织线也跟着旋转 180°，再次编织好一根芦苇。依此类推，如此反复下去便完成了苇帘的整体编织。

2 装置主要结构和工作过程

2.1 机器主要结构

苇帘编织机的结构见图1。

图1 机器的主要结构

苇编机由机架支撑，平稳牢固。机架下方的步进电机作为整部机器的动力源。为了适应苇帘编织宽度的要求，一台苇编机有 12 根绕线器，绕线器的后端可安装两个线轴，两个线轴上的两根线通过中空的绕线器穿到前端的分线拨叉处进行编织。通过俯视图可以看出绕线器的转动由横轴上的蜗轮蜗杆带动。为了保证蜗轮蜗杆传动的清洁，在绕线器及横轴上方安装了一个盖板。

2.2 工作过程简述

为了完成“双线绕线”编织，传动机构采用步进电机作为动力源，通过带传动将动力输出，与带轮相连的横轴上的一组蜗轮蜗杆同时带动所有绕线器转动，完成苇帘的编织。用操作面板通过 PLC 控制电机调速，进而调整绕线器的转速适用于加工不同厚度的苇编产品。相对于传统设备，大大简化了机器的机械结构，使机器更加轻便灵巧。

3 关键部件设计

3.1 绕线器结构

“双线绕线”机构是机器的关键部件，主要工作由绕线器完成。绕线器左边为分线拨叉，右边为线轴部分，中间是中空的管体，两根编织线分别从两个线轴引出来，通过管到达分线拨叉进行编织。线轴，管体和分线拨出时同时转动，所以两根线不会打结。通过蜗轮蜗杆的配合，完成运动的传递，使编织轴完成转动。

3.2 传动轴的设计

直径 d=50mm,转速 n=350r/min，主动轮输入功率PA=40kW，从动轮输出功率分别为 P=15kW，轴的材料为 45 钢，材料的切变模量 G=8×104MPa，许用切应力为[τ]=40MPa，许用单位长度扭转角[θ]=3°/m。

（1）校核强度

（2）校核刚度

轴的单位长度最大扭转角：

所以，轴的刚度也足够。

4 结论

用机械化编织芦苇是完全可行的，并且设备简单，动作可靠。机械化编织不但可以提高劳动效率，同时还可以降低劳动强度。

从课题研究的苇编机本身而言，本课题对苇编机的研究弥补了我国苇编机研究的空白，在苇编机的原理、机械结构设计、自动化控制等方面的研究方面有着重要的理论意义和实践意义。

[1]杨红英.矮化密植大枣采收装置的设计[J].化研究农机,2012,34(6)：77-80.

[2]高团结.果园核桃机械化采收装置的设计[J].中国农机化学报,2013(9)：185-189.

[3]汤智辉,孟祥金,沈从举.机械振动式林果采收机的设计与试验研究[J].农机化研究,2010,32(8)：65-69．

高韶坤，女，1981 出生，河北曲阳人，硕士，讲师，研究方向：机械设计与制造。

科研项目：2015 年保定职业技术学院院级科研项目《苇编机研究与开发》（项目编号 2015003）研究成果。

项目主持人：高韶坤

项目组成员：艾建军、刘建敏、宋从欣、杨英芸、冉莹。