提花機(jī)載荷分析測(cè)試及優(yōu)化

《提花機(jī)載荷分析測(cè)試及優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、提花機(jī)載荷分析測(cè)試及優(yōu)化第一章緒論1.1研究背景及意義我國(guó)作為紡織大國(guó)，紡織設(shè)備在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。電子提花機(jī)作為其中一種先進(jìn)的紡織設(shè)備，結(jié)合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等科學(xué)技術(shù)，用于配合各種劍桿、片梭、噴氣、噴水織機(jī)實(shí)現(xiàn)提花織物的織造[1]。隨著社會(huì)的發(fā)展，花樣繁復(fù)的紡織織物越來(lái)越受到人們的青睞，電子提花機(jī)以其對(duì)各種花型廣泛的適應(yīng)能力尤其是大型提花織物，越來(lái)越普遍的應(yīng)用于紡織品的生產(chǎn)中。電子提花機(jī)作為一種織機(jī)開(kāi)口裝置，其與織機(jī)配合的裝造結(jié)構(gòu)圖如圖1.1所示。不同于其他開(kāi)口方式電子提花機(jī)安裝于織機(jī)上方，通過(guò)通絲與織機(jī)的綜絲相連接。電子提花機(jī)的內(nèi)部裝備有兩

2、組上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)的提刀，提刀與電磁選針器件配合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一根通絲升降的單獨(dú)控制，從而控制每一根經(jīng)絲實(shí)現(xiàn)提花織造。普遍采用的電子提花機(jī)裝造結(jié)構(gòu)中，提花機(jī)的動(dòng)力由織機(jī)提供，動(dòng)力通過(guò)豎軸傳輸如圖1.1所示。近年來(lái)紡織織機(jī)朝著高速化、低能耗的技術(shù)方向發(fā)展，各類高速無(wú)梭織機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到1000r/min左右[2]，為了適應(yīng)織機(jī)的技術(shù)發(fā)展需求，電子提花機(jī)對(duì)工作轉(zhuǎn)速以及織造功耗上的要求也不斷提高。在實(shí)際生產(chǎn)中隨著寬幅、重載、高速織機(jī)應(yīng)用的擴(kuò)大[3,4]，與其配套的提花機(jī)在織造過(guò)程中常常出現(xiàn)因載荷過(guò)大造成的豎軸斷裂和電機(jī)燒毀等問(wèn)題，這一設(shè)備故障出現(xiàn)是由于在提花機(jī)在裝造設(shè)

3、計(jì)對(duì)提花機(jī)載荷評(píng)估偏差較大。為了解決提花織機(jī)生產(chǎn)中出現(xiàn)的豎軸斷裂以及電機(jī)燒毀的問(wèn)題，以及為了實(shí)現(xiàn)提花機(jī)對(duì)高速、寬幅、重載、低能耗的技術(shù)要求。本課題在對(duì)提花機(jī)工作原理以及裝造結(jié)構(gòu)的深入分析的基礎(chǔ)上，提出了一種提花機(jī)力學(xué)分析模型，對(duì)提花機(jī)載荷隨織造織物的實(shí)時(shí)變化情況進(jìn)行分析計(jì)算。該提花機(jī)力學(xué)分析模型是一種通用分析模型對(duì)不同的提花機(jī)具有通用性，通過(guò)對(duì)提花機(jī)實(shí)時(shí)載荷的分析為提花機(jī)的裝造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)，同時(shí)為提花機(jī)裝造結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供解決方法，為提高提花機(jī)裝造結(jié)構(gòu)的可靠性以及滿足提花機(jī)對(duì)高速、低能耗的技術(shù)要求具有重要意義。....1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)代電子提花機(jī)

4、技術(shù)的應(yīng)用起步于上個(gè)世紀(jì)80年代的西方發(fā)達(dá)國(guó)家，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累國(guó)外所生產(chǎn)的電子提花機(jī)設(shè)備針數(shù)多，速度快，結(jié)構(gòu)緊湊，無(wú)論是從生產(chǎn)效率，產(chǎn)品可靠性以及設(shè)計(jì)理念上都處于領(lǐng)先水平。在提花機(jī)生產(chǎn)制造行業(yè)中也依賴其產(chǎn)品優(yōu)越的性能占據(jù)中高端市場(chǎng)，同時(shí)其產(chǎn)品也成為其他提花機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)的技術(shù)模仿對(duì)象。比較有代表性的企業(yè)是英國(guó)Bonas公司和瑞士Staubli公司，其所生產(chǎn)的電子提花機(jī)針數(shù)已達(dá)到10000針以上，代表了當(dāng)今世界上電子提花機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用的最高水平，也是提花機(jī)生產(chǎn)制造行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者[5,6]。我國(guó)是應(yīng)用提花織機(jī)最早的國(guó)家，遼代的提花織機(jī)就已經(jīng)能夠生產(chǎn)現(xiàn)代提

5、花機(jī)生產(chǎn)的提花織物[7]。我國(guó)的現(xiàn)代提花機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了從機(jī)械式到電子式，從單動(dòng)式到復(fù)動(dòng)式的發(fā)展歷程[8]。近年來(lái)我國(guó)電子提花機(jī)行業(yè)在學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)提花機(jī)技術(shù)的同時(shí)，有賴于國(guó)內(nèi)機(jī)械、電子等工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)了對(duì)電子提花機(jī)的完全自主設(shè)計(jì)制造，也形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開(kāi)口機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的電子提花機(jī)品牌。但是在產(chǎn)品性能的優(yōu)越性以及設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新性上還不及國(guó)外企業(yè)，能夠適應(yīng)的織機(jī)車速在300到700r/min，提花機(jī)針數(shù)多為10000針以內(nèi)[9]。........第二章提花機(jī)力學(xué)模型的建立與分析提花織機(jī)較普通織機(jī)相比主要的區(qū)別在于開(kāi)口方式的不同，

6、提花機(jī)在織造中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一根經(jīng)紗的單獨(dú)控制，對(duì)織造各種各樣豐富多彩的花型更具有優(yōu)越性和適應(yīng)能力。提花機(jī)實(shí)現(xiàn)織機(jī)開(kāi)口的力學(xué)分析比較復(fù)雜，它除了包含提花機(jī)中提刀機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析，還包含了回綜彈簧力，經(jīng)紗張力，通絲摩擦力等力的分析。提花機(jī)力學(xué)模型的建立是指建立提花機(jī)開(kāi)口機(jī)構(gòu)力學(xué)模型、回綜彈簧力學(xué)模型、經(jīng)紗張力力學(xué)模型以及通絲與目板和底板摩擦力的力學(xué)模型。通過(guò)建立提花機(jī)各個(gè)部件的力學(xué)模型，分析其在提花織造過(guò)程中力的變化情況，為研究提花機(jī)的織造載荷奠定理論基礎(chǔ)。2.1提花機(jī)織造原理提花織物的圖案形成是由經(jīng)紗的提與不提升組合而達(dá)到的效果，控制經(jīng)紗的提升與否是提花機(jī)的主

7、要功能。圖2.1所示為提花機(jī)經(jīng)紗提升原理圖[24]，1為電磁閥上面裝有掛鉤2，當(dāng)電磁閥通電時(shí)掛鉤2可以將片鉤3吸住，片鉤安裝在滑輪組7的上皮帶10上，上皮10左右兩側(cè)安裝有凸臺(tái)4，凸臺(tái)下方是左右提刀5、6，滑輪組7由上下兩個(gè)連接在一起的滑輪組成，上滑輪連接上皮帶10下滑輪連接下皮帶11，下皮帶11的一端固定在機(jī)架上，另一端通過(guò)快速接頭12與通絲13相連，通絲13連接綜絲帶動(dòng)經(jīng)紗8實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的控制，綜絲下端與回綜彈簧9相連接，回綜彈簧9下端連接在機(jī)架上。片鉤上下運(yùn)動(dòng)是由左右提刀驅(qū)動(dòng)的，提刀分為兩組在兩對(duì)提刀臂的帶動(dòng)上下交替運(yùn)動(dòng)。提刀臂的上下運(yùn)動(dòng)屬于平面運(yùn)動(dòng)，根

8、據(jù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗開(kāi)口所需要的提刀運(yùn)動(dòng)形式可以把提刀臂的運(yùn)動(dòng)描述為在運(yùn)動(dòng)平