一種葦編機設計

保定職業技術學院機電工程系 高韶坤 艾建軍

一種葦編機設計

保定職業技術學院機電工程系 高韶坤 艾建軍

河北白洋淀是國內蘆葦重要產地，發展蘆葦編織這一深加工行業能促進當地經濟發展，為此設計了一款新型的葦編機。為區別傳統編織方法，本文設計“雙線繞線”編織法，以提高編織的效率與質量。

白洋淀；葦編機；雙線繞線

引言

葦草編織產品作為清新自然、無污染的綠色產品，兼具實用、美觀、使人頓生返璞歸真、清新自然之感。近年來，大眾生活中對草簾的需求很旺盛了。

1 “雙線繞線”編織方法

目前市場上常見的草簾編織方法主要是“挑線壓線”編織，或者是采用類似“縫紉機”原理的編織方法，這些方法的不足之處在于容易出現跳線，影響產品質量。現在開發出一種新的“雙線繞線”編織方法，該編織方法自動性好，產品強度高，不脫扣，經久耐用。

繞線器旋轉 180°，從繞線器里分出來的兩根編織線也跟著旋轉 180°，兩根編織線將一根蘆葦繞緊便實現了一次編織。下一根蘆葦進入繞線器，繞線器再次轉動 180°，編織線也跟著旋轉 180°，再次編織好一根蘆葦。依此類推，如此反復下去便完成了葦簾的整體編織。

2 裝置主要結構和工作過程

2.1 機器主要結構

葦簾編織機的結構見圖1。

圖1 機器的主要結構

葦編機由機架支撐，平穩牢固。機架下方的步進電機作為整部機器的動力源。為了適應葦簾編織寬度的要求，一臺葦編機有 12 根繞線器，繞線器的后端可安裝兩個線軸，兩個線軸上的兩根線通過中空的繞線器穿到前端的分線撥叉處進行編織。通過俯視圖可以看出繞線器的轉動由橫軸上的蝸輪蝸桿帶動。為了保證蝸輪蝸桿傳動的清潔，在繞線器及橫軸上方安裝了一個蓋板。

2.2 工作過程簡述

為了完成“雙線繞線”編織，傳動機構采用步進電機作為動力源，通過帶傳動將動力輸出，與帶輪相連的橫軸上的一組蝸輪蝸桿同時帶動所有繞線器轉動，完成葦簾的編織。用操作面板通過 PLC 控制電機調速，進而調整繞線器的轉速適用于加工不同厚度的葦編產品。相對于傳統設備，大大簡化了機器的機械結構，使機器更加輕便靈巧。

3 關鍵部件設計

3.1 繞線器結構

“雙線繞線”機構是機器的關鍵部件，主要工作由繞線器完成。繞線器左邊為分線撥叉，右邊為線軸部分，中間是中空的管體，兩根編織線分別從兩個線軸引出來，通過管到達分線撥叉進行編織。線軸，管體和分線撥出時同時轉動，所以兩根線不會打結。通過蝸輪蝸桿的配合，完成運動的傳遞，使編織軸完成轉動。

3.2 傳動軸的設計

直徑 d=50mm,轉速 n=350r/min，主動輪輸入功率PA=40kW，從動輪輸出功率分別為 P=15kW，軸的材料為 45 鋼，材料的切變模量 G=8×104MPa，許用切應力為[τ]=40MPa，許用單位長度扭轉角[θ]=3°/m。

（1）校核強度

（2）校核剛度

軸的單位長度最大扭轉角：

所以，軸的剛度也足夠。

4 結論

用機械化編織蘆葦是完全可行的，并且設備簡單，動作可靠。機械化編織不但可以提高勞動效率，同時還可以降低勞動強度。

從課題研究的葦編機本身而言，本課題對葦編機的研究彌補了我國葦編機研究的空白，在葦編機的原理、機械結構設計、自動化控制等方面的研究方面有著重要的理論意義和實踐意義。

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[2]高團結.果園核桃機械化采收裝置的設計[J].中國農機化學報,2013(9)：185-189.

[3]湯智輝,孟祥金,沈從舉.機械振動式林果采收機的設計與試驗研究[J].農機化研究,2010,32(8)：65-69．

高韶坤，女，1981 出生，河北曲陽人，碩士，講師，研究方向：機械設計與制造。

科研項目：2015 年保定職業技術學院院級科研項目《葦編機研究與開發》（項目編號 2015003）研究成果。

項目主持人：高韶坤

項目組成員：艾建軍、劉建敏、宋從欣、楊英蕓、冉瑩。