機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--織機打緯機構的計算機輔助分析 中文版

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織機打緯機構的計算機輔助分析 王友江 孫輝 紡織學院化纖工程，佐 治亞理工學院 ， 亞特蘭大，佐治亞州 30332，美國 摘要： 分析和設計打緯機構 對 提高織機性能是極為重要的 。 計算機輔助設計和分析工具用于研究不同種類的打緯機構， 包括四連桿和六連桿機構，并且和共軛凸輪機構進行比較。從不同的幾何參數(shù)模型可以得到結果，揭示了合理的操作 計算機工具是有效的分析和設計打緯機構 的方法?？梢詫崿F(xiàn) 低 的 噪音和振動，還有 更高的速度。 過去十年，紡織產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從 勞動密集型 轉變成 生產(chǎn)率高 的 資本密集型產(chǎn)業(yè) 。在制造織物時，對高性能織機有 一個恒定的要求，它 是快速，高效節(jié)能，可靠的，高度自動化的，安靜的，耐用，低維修。 在過去幾十年中，織機的生產(chǎn)效率大幅度增加，最大引緯效率從 200 到超過 2000 米 /分鐘。這樣一個在性能上的顯著改善是由于技術的創(chuàng)新（例如， 無梭 織），使用新技術（例如，計算機和材料），及其更好的機械設計。 無論是哪種織機，它的技術狀態(tài)或者是模式要被編織，基本內容包括四個步驟：脫落，采取，打緯，和行動 /燃放 [2]。脫落操作通過形成一個流束來提高或者降低具體的經(jīng)紗。在采摘步驟，新的緯紗通過棚被插入。開始打緯時，通過筘座的安裝彈簧片把新插 入的填充紗被推到位。最后，整理后的織物被卷成布束。但是更多的經(jīng)紗紗線被彎曲。這四個步驟會不斷的重復排列。 打緯對織造過程和產(chǎn)品質量非常重要。 一個正常的打緯運行會給 堅固 ，統(tǒng)一的織物結構。 此外，簧片的運動由筘座帶動，通過打緯的完成，對脫落和采摘操作的光滑度有很打的影響。在高速織造中，采取操作的每個周期相對時間比上采摘應該盡量減少?；善瑧?停留盡可能長時間在后面 ，就可以 留下更多的時間 引緯，然后可以盡快的打新的緯紗。這對 現(xiàn)代寬幅織機 是非常重要的。然而，較高的力量和振動是和運動呢相關的，設計協(xié)調是實現(xiàn)織機平衡和平穩(wěn)運 行所必須的。筘座運動的動態(tài)分析對織布機的設計和制造是十分重要的。 一般有三種基本的打緯機構：四連桿，六連桿和共軛凸輪，如圖 1 所示。四連桿機構是用的最廣的，比如梭機，噴氣和劍桿織機。因為他結構簡單，制造簡單。六連桿機構可以提供更長的停留時間，主要用在噴氣織機。在無梭織機中共軛凸輪機構是應用最廣的，是因為它精密和筘座的可調停留時間。 圖 1 打緯機構類型：四連桿（ a） 六連桿（ b） 共軛凸輪（ c） 打緯機構的設計，尤其它們的質量分布和幾何，對織機的性能有顯著的影響。傳統(tǒng)分析這些機構的方法是依據(jù)運動學和動力 學原理，但是往往涉及長時間的數(shù)學推導。 計算機輔助設計和分析工具 為分析復雜的結構的動態(tài)相應提供了一種簡單的方式。 一個關于知識革命的軟件產(chǎn)品 [1]結合了先進的運動仿真技術與先進的編輯能力 來 提供一個有用的工具和動畫模擬。 一個機構可以轉換成一套剛體，在計算機上約束建立模型。這個軟件模擬機構議案，基于集合約束和 牛頓力學原理。 工程量定義在模擬量出來之前，在模擬過程的進一步分析之中。對象的性能可以調整通過圖形用戶界面以至形成新的模式和理想的結果。 在這項研究中，我們首先分析了 四連桿 機構使用工作模型軟 件。 一個參數(shù)的研究探索了筘座運動的幾何影響。我們還建立一個六連桿模型來確定能延長在一個織造循環(huán)中插入時期的集合配置。最后，我們用不同的打緯機構來比較筘座的運動。 打緯機構 四連桿機構 圖 2 顯示了計算機獲得的圖形，在執(zhí)行了所以四連桿機構用這個工作模式，根據(jù)實際尺寸和質量和連接類型。通過仿真筘座位移，速度，加速度和力的作用進行 數(shù)量測量和記錄 。為了驗證模型，我們從模型仿真和運動學分析中比較結果，發(fā)向沒有明顯差異。 圖 2 四連桿打緯機構電腦模型 六連桿打緯機構 我們根據(jù)采用六連桿驅動筘座織機的實際機 構制定了一個模型，如圖 3 所示。我們試圖通過 調整一些幾何參 來增加填充插入時間。在一組實驗后，我們改進了模型，在圖 3 中顯示。兩個模型之間角位移的比較在圖 4 中顯示。當筘座的位移到達最大值的一半的時候標記，當位移達到至少最大值的一半的時候，兩個模型被顯示出來。很顯然，在改進模型中，筘座在背面停留的時間比原來的長一些。修改后，插入時期從 199°， 55%的時間增加到 240°， 67%的時間在一個織造循環(huán)中。這對高速操作很有幫助。 圖 3 六連桿機構的電腦模型：原來的配置（左），修改后的配置（右） 圖 4 六連桿角位 移的比較 在不用的機構中比較筘座的運動特性 為了比較筘座在不同機構中的運動，我們制定了一個共軛凸輪打緯機構的模型 [3]。這里，我們比較 共軛凸輪引 ，四連桿 和六連桿機構 筘座的運動特性。圖 5顯示了筘座在三個不同驅動機構下的角位移和加速度。 圖 5 不同機構下的筘座運動比較：（ a）角位移 （ b）角加速度 在圖 5 中，我們看到凸輪筘座完成它的運動在 130°的回升周期。駐留（保持靜止）在后面的位置 230°（確切時間取決具體的設計）。相對四連桿和六連桿，驅動筘座經(jīng)常移動在整個挑選周期 (0° )。連桿機構驅動筘座 與共軛凸輪機構比，一個類似棚大小緯線，線束要取消 /降低到更大距離。因為共軛凸輪允許填充的紗線插入附近的線束。在較高的織機速度或者較寬的引緯比率時，緯線必須穿越棚在更短的時間內。共軛凸輪筘座預留更長的時間，大于 200°在一個插入循環(huán)中，使引緯更容易，也能允許提高織機速度，縮短線束升降距離，降低經(jīng)紗張力。 另一方面，我們很清晰從圖 5 中看到，凸輪驅動的筘座加速度遠遠高于那些連桿驅動的。因為凸輪驅動的筘座已經(jīng)完成向前和向后運動，在驅動筘座不到一半的時間內（ 130°對凸輪驅動系統(tǒng)而 360°對連桿驅動系統(tǒng)）。高加速度可 以適用于凸輪驅動筘座，這可以更小更輕比那些連桿驅動的。用超高的剛度和超輕復合材料，筘座機構的慣性質量可以進一步減少，一提高織機的速度。 總結 高速織機有一個快速緯線插入和快速脫落和打緯動作。一個關于織機系統(tǒng)的復雜工程設計是需要快速 計算機輔助設計工具提供了一個快速和可靠的方法研究機床動態(tài)特性的機制 。在本文中，我們使用這模型軟件來分析四連桿和六連桿打緯機構。通過分析筘座運動特性的幾何參數(shù)的影響，我們論證在計算機模型上調整某些幾何參數(shù)。在一個織造循環(huán)中，該系統(tǒng)可以很容易的做到調整來允許一個 相對較長時間的填充插入。我們還可以比較連桿機構和共軛凸輪驅動機構的運動特性。 引用文獻 [1] s 2] P. R. M. H. " 2nd o. 3] H. & 1997.