基于空间群p3*对称性的三维编织设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于空间群对称性的三维编织设备，其编织盘上能设置一组内接圆圆心均处于一组等距的平行线上的整体呈板状的正六边形，各正六边形的边长相等且对应边平行，每两个相邻的正六边形共用一个顶点，以各正六边形的每个边为一个边向外均能设置一个正三角形，在各正三角形的各顶点处均设有一个中心用于固定编织纱的携纱器，编织盘上于每个正三角形所在位置处均转动设置有携纱器移动的驱动器，各驱动器的转动轴上均连接有驱动转动轴120度间歇单向旋转的使携纱器在对应的正三角形的外接圆上运动的驱动装置，各个转动轴均位于一组相互平行并平行于所述正六边形的一个边的平行直线上，处于相邻的直线上的转动轴的转向相反并交替运动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种三维编织材料的编织设备，尤其涉及一种基于空间群对称性的三维编织材料的编织设备。
技术介绍
三维编织复合材料以其优异的力学性能得到航空航天、国防和医疗等行业的广泛关注。由于受到加工工艺等因素的制约，三维编织复合材料的品种过少、加工效率低和工艺成本高。要获得综合性能更好的三维编织复合材料，急需开发更多的三维编织工艺。目前多数研究集中在四步法和二步法两种编织方法，而有关三维编织方法的预测的研究还处于起步阶段。不同的晶格结构的晶体表现出不同的性能，采用晶体对称群可以将晶体几何结构进行分类。参照对称群的研究方法，对编织材料的单元几何结构加以归纳研究，根据空间点群和空间群描述的对称操作推得大量新的三维纱线交叉方法。然而作为新的三维编织材料的工艺可行性和性能研究尚未展开。从满足空间点群T为HM符号记法)，所有对称性操作的基础上推导获得一种新的纱线交叉几何结构的单胞。将该单胞放入满足它的空间点阵即可得到纱线连续的三维纱线交叉几何结构。对于这种新的编织材料，现有的二步法编织、四步法编织及三维多向编织均不适宜。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于空间群对称性的三维编织工艺设备，以提供一种新的三维编织材料。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种基于空间群对称性的三维编织工艺设备，包括机架，机架上固定设置有编织盘以及与编织盘相对的用于卷取编织物的卷取装置，编织盘上能设置一组正六边形，各个正六边形的边长相等且对应边平行，各个正六边形的内接圆圆心均处于一组等距的平行线上，内接圆圆心处在这组平行线中的每条直线上的正六边形为一列正六边形，相邻的两列正六边形中的正六边形的个数相差一，与一列正六边形相邻的两列正六边形中的正六边形的个数相等，一个正六边形周边相邻的各个正六边形均分别与该正六边形共用一个顶点，以每个正六边形的每个边为一个边向对应的正六边形的外侧均能设置一个正三角形，在所有正三角形的每个顶点的对应位置处均设置有一个中心处于正三角形的顶点位置处的携纱器，携纱器的中心位置用于固定编织纱，携纱器相对的两侧具有曲率相同的外凸柱面部分，编织盘上于每个正三角形所在位置处均设有通过转动轴转动装配在编织盘上的驱动器，转动轴转动装配在编织盘的所述正三角形的中心所在位置处，驱动器止转装配在转动轴上，驱动器为外周面均布有三个内凹柱面的槽轮，驱动器通过其三个内凹柱面分别与三个携纱器的对应柱面部分吻合配合，编织盘上于各个驱动器处设置有槽壁与对应驱动器的三个携纱器的对应柱面部分均滑动限位配合的限位凹槽，携纱器的两侧的外凸柱面部分的曲率中心线与对应的转动轴的中心线重合，各个转动轴上均连接有驱动转动轴120度间歇单向旋转的使携纱器在对应的正三角形的外接圆上运动的驱动装置，各个转动轴均位于一组相互平行并平行于所述正六边形的一个边的平行直线上，处于相邻的两平行线上的转动轴的转向相反并交替运动，卷取装置与编织盘相对的端部设置有固定各根编织纱的固定部件。所述的驱动器上或转动轴上固定设置有下表面与携纱器的上端面滑动配合的圆形盖板。所述编织盘上于各个正六边形内设置有轴纱固定点。所述轴纱固定点均处于各自外周的正六边形的内接圆的圆心处。所述的驱动装置包括由电机驱动的驱动曲柄，驱动曲柄通过主连杆连接有第一摇杆，第一摇杆通过副连杆连接有与第一摇杆运动规律相同的第二摇杆，第一摇杆与第二摇 杆的转动中心处分别转动设置有第一棘轮棘齿结构和第二棘轮棘齿结构，第一摇杆上铰接 有自由端与第一棘轮棘齿结构的第一棘轮的轮齿单向推压配合的第一推动齿，第一推动齿与第一摇杆之间具有使第一推动齿弹性压在棘轮上的拉簧或扭簧，第二摇杆上铰接有自由端与第二棘轮棘齿结构的第二棘轮的轮齿单向推压配合的第二推动齿，第二推动齿与第二摇杆之间具有使第二推动齿弹性压在棘轮上拉簧或扭簧，第一棘轮与第二棘轮的转向相反，第一棘轮与第二棘轮上分别对应铰接有第一连杆与第二连杆，第一连杆与第二连杆为上下叠放的板状连杆，在板状连杆上均有将其分割为一组肋条的矩形槽，第一连杆的肋条上铰接有与一个转向的所有驱动器的转动轴在转动中心处对应止转装配的一组第一从动曲柄，第二连杆的肋条上铰接有与另一个转向的所有驱动器的转动轴在转动中心处对应止转装配的一组第二从动曲柄。所述卷取装置通过一成型板设置固定部件，各个固定部件均设置在成型板的与编织盘相对的表面上，成型的另一表面上固定设置有钢丝绳，钢丝绳的另一端卷设在由卷取电机驱动的卷扬筒上，所述卷扬筒转动装配在机架上，所述卷取电机固定安装在机架上。所述的携纱器的两端也为曲率相同的外凸柱面部分，携纱器的四部分外凸柱面部分平滑过渡连接。本技术的机架上设置有编织盘，在编织盘上能设置一组内接圆圆心均处于一组等距的平行线上的正六边形，内接圆圆心处在这组平行线中的每条直线上的正六边形为一列正六边形，相邻的两列正六边形中的正六边形的个数相差一，与一列正六边形相邻的两列正六边形中的正六边形的个数相等，各正六边形的边长相等且对应边平行，每两个相邻的正六边形共用一个顶点，以各正六边形的每个边为一个边向外均能设置一个正三角形，在各正三角形的各顶点处均设有一个中心用于固定编织纱的携纱器，编织盘上于每个正三角形所在位置处均转动设置有携纱器移动的驱动器，各驱动器的转动轴上均连接有驱动转动轴120度间歇单向旋转的使携纱器在对应的正三角形的外接圆上运动的驱动装置，各个转动轴均位于一组相互平行并平行于所述正六边形的一个边的平行直线上，处于相邻的直线上的转动轴的转向相反并交替运动。在使用时，将编织纱的一端固定在携纱器的上，另一端固定在机上设置在固定部件上。在编织时，驱动器驱动与其相接触的三个携纱器在对应的正三角形的外接圆的圆周方向上同向运动120度，也就是说，进而使得三个携纱器上的三根编织纱中的一个在圆周方向上移至相邻的一根编织纱处，而与之相邻的这根编织纱则沿着与其相同的方向移到第三根编织纱所在的位置处，第三根编织纱则沿着与前两根编织纱相同的方向移至第一根编织纱原来所在的位置处，每根转动轴都一直间歇进行，也就是说，一根转轴转动120度后会停一段时间再进行下一次运动，一根转轴的转动的方向也一直不变。位于相邻的两条平行线的转动轴的转动交替进行并且运动方向相反，也就是说，一根转轴转动120度后会停一段时间，在停的这段时间内，处在与这根转轴随在的平行线相邻的平行线上的转动轴开始转动，当所有的携纱器均运动一次后即织出一层织物，使得这种编织物可以机械化生产。附图说明 图I是本技术对应的工艺方法的编织纱的布置图；图2是本技术对应的工艺方法的编织纱与轴纱的布置图；图3是本技术对应的工艺方法的编织纱运动的原理图；图4是本技术的工艺设备的整体结构示意图；图5是图4的左视图；图6是图4的俯视图；图7是图4中的A-A视图；图8是图4中的编织盘的主视图；图9是图8的左视图；图10是图8的俯视图；图11是驱动器组件在编织盘上的装配示意图；图12是图4中的驱动装置的结构示意图；图13是图12的俯视图；图14是图13的仰视图；图15是图12中棘轮驱动部分的结构示意图；图16是图15的左视图；图17是图15的俯视图。具体实施方式一种基于空间群对称性的三维编织工艺方法的实施例,在图I 3中，该方法包括如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于空间群对称性的三维编织设备，其特征在于：包括机架，机架上固定设置有编织盘以及与编织盘相对的用于卷取编织物的卷取装置，编织盘上能设置一组正六边形，各个正六边形的边长相等且对应边平行，各个正六边形的内接圆圆心均处于一组等距的平行线上，内接圆圆心处在这组平行线中的每条直线上的正六边形为一列正六边形，相邻的两列正六边形中的正六边形的个数相差一，与一列正六边形相邻的两列正六边形中的正六边形的个数相等，一个正六边形周边相邻的各个正六边形均分别与该正六边形共用一个顶点，以每个正六边形的每个边为一个边向对应的正六边形的外侧均能设置一个正三角形，在所有正三角形的每个顶点的对应位置处均设置有一个中心处于正三角形的顶点位置处的携纱器，携纱器的中心位置用于固定编织纱，携纱器相对的两侧具有曲率相同的外凸柱面部分，编织盘上于每个正三角形所在位置处均设有通过转动轴转动装配在编织盘上的驱动器，转动轴转动装配在编织盘的所述正三角形的中心所在位置处，驱动器止转装配在转动轴上，驱动器为外周面均布有三个内凹柱面的槽轮，驱动器通过其三个内凹柱面分别与三个携纱器的对应柱面部分吻合配合，编织盘上于各个驱动器处设置有槽壁与对应驱动器的三个携纱器的对应柱面部分均滑动限位配合的限位凹槽，携纱器的两侧的外凸柱面部分的曲率中心线与对应的转动轴的中心线重合，各个转动轴上均连接有驱动转动轴120度间歇单向旋转的使携纱器在对应的正三角形的外接圆上运动的驱动装置，各个转动轴均位于一组相互平行并平行于所述正六边形的一个边的平行直线上，处于相邻的两平行线上的转动轴的转向相反并交替运动，卷取装置与编织盘相对的端部设置有固定各根编织纱的固定部件。FDA0000131052290000011.tif...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马文锁，李凯，范卫峰，张玲玲，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：实用新型
国别省市：