梭口最低位置具有长停顿角度的六杆开口机构的设计方法技术

技术编号:10426125 阅读:144 留言:0更新日期:2014-09-12 16:19
本发明专利技术公开了一种梭口最低位置具有长停顿角度的六杆开口机构的设计方法,在设计中使用曲柄摇杆机构的连杆曲线,利用一曲柄摇杆机构的第一连杆延伸面上一连杆点作8字形曲线运动,在所述连杆点串联一双杆组件,所述连杆点的平面运动经所述双杆组件的输入连杆带动开口臂作摆动,当连杆点沿8字形曲线右端部圆弧段运动时,开口臂摆动点近似不动,实现了一种开口臂在两极限位置具有不对称停顿角度,尤其是在梭口最低位置具有长停顿的开口机构;而且本发明专利技术中的铰接连杆机构简单,转动副比低副受力小,转动副受力平滑、少冲击,这适用于织机开口机构的改造和设计,尤其是对于高速宽幅织机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于喷气织机领域,涉及一种打纬机构的设计方法,具体涉及一种。
技术介绍
多数开口机构由凸轮摆杆机构和综框系统组成。凸轮摆杆机构的最大缺陷是凸轮与凸轮转子接触表面的压力很大,凸轮与凸轮转子之间摩擦表面因压力大产生磨损,磨损加剧凸轮与凸轮转子之间的冲击。织机速度越来越高,高速带来振动和运动不平稳,冲击与磨损越来越大;尤其是消极式开口机构采用回综弹簧作力封闭,当织机转速大于650转/分时,冲击大到损坏开口机构的所有另件。虽然可以用共轭凸轮替代力封闭凸轮,但共轭凸轮的制造精度极高,一旦制造精度不能满足设计要求,同样产生强冲击和强振动。而铰接连杆机构在速度和载荷承受能力远高于凸轮机构,铰接连杆机构广泛使用在各种高速高载自动机械中,只是铰接连杆机构的计算和设计比凸轮机构复杂。设计铰接连杆开口机构,第一个要求是开口机构的运动曲线对称,连杆机构的位移曲线做不到完全对称,只能做到近似对称。只能要求连杆开口机构生成对称性好的输出曲线。第二个要求用连杆机构实现在开口臂极限位置有停顿,凸轮理论廓线很容易做到某段廓线为圆弧,不变的圆弧半径相当于输出运动的停顿,用连杆机构实现停顿比较困难,只能实现近似停顿。织造工艺要求开口机构完成梭口的构型,但完成动作的精度要求不高,每页综框的开口高度都是可调的。综框在梭口最低位置的停顿时间长短可以用开口高度来替换,停顿时间若不够,开口高度调高一点。综框在梭口最高最低位置停顿是为了在这段时间内完成引纬动作,综框在梭口最高最低位置是一个区域,现在织机综框在最低位置的振动超过3毫米,在最高位置的振动超过1.5毫米,综框稍微有点动不影响纬纱在梭口内飞行和引讳动作的完成。用连杆曲线再现给定轨迹,没有办法精确再现给定轨迹。在设计上使用连杆曲线逼近设计要求,方法是逼近,逼近适用于织机开口机构的设计,尤其是对于高速宽幅织机。铰接连杆机构简单,转动副比低副承受更高重载荷,转动副受力平滑、少冲击。
技术实现思路
为了满足上述需求,本专利技术旨在提供一种,实现了开口机构开口臂在摆动极限位置的近似停顿以及梭口最低位置具有长停顿角度。为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本专利技术通过以下技术方案实现: 一种,利用一曲柄摇杆机构的曲柄带动第一连杆延伸面上一连杆点作8字形曲线运动,所述8字形曲线的右端部具有速度变化缓慢,在所述连杆点串联一双杆组件,所述连杆点的平面运动经所述双杆组件的输入连杆带动开口臂作摆动;当所述连杆点沿所述8字形曲线右端部圆弧段运动,所述双杆组件开口臂的摆动点近似不动,从而实现了所述开口臂在摆动极限位置的近似停顿,即所述开口机构在梭口最低位置具有长停顿角度;具体设计步骤如下: 步骤I)设计并构建所述曲柄摇杆机构; 设所述曲柄和机架的几何尺寸已知,设计任务是求所述第一连杆和摇杆的长度,满足如下条件: 1.1 LAB + LAD < LBC + LCD ; 1.2 LBC > 3.2 X LAB ;1.3 180。> Θ 12 > 179.V ; 式中,LAB、LBC、LCD分别表示所述曲柄、所述第一连杆和所述摇杆的长度,LAD表示第一铰接点与第二铰接点之间机架的长度,θ12表示所述曲柄的极位夹角; 根据上述条件,得出所述第一连杆和所述摇杆的长度;将所述第一连杆的两端分别与所述曲柄和所述摇杆的一端铰接,再将所述曲柄的另一端铰接在机架的第一铰接点上,将所述摇杆的另一端铰接在机架的第二铰接点上; 步骤2)选取8字形连杆曲线; 2.1在所述第一连杆延伸面上任取一所述连杆点,构成连杆三角形,先取LBF ? LCF,选取所述连杆点应满足以下两点: 1)所述连杆点在所述摇杆延长线附近;2)LCF = 0.9 — 1.1 X LAB ; 式中,LAB、LCF、LBF分别表示所述曲柄、所述连杆三角形的第三连杆和第二连杆的长度; 2.2选取所述连杆点的轨迹曲线为扁平状8字形曲线; 步骤3)构建所述双杆组件; 将一输入连杆的一端铰接在所述连杆点上,将所述输入连杆的另一端与一开口臂的一端铰接,再将所述开口臂的另一端交接在机架的第三铰接点上,构成所述双杆组件;所述连杆点取在所述8字形曲线最右侧的端点,并与所述摆动点轨迹的最高点连接,使所述输入连杆的长度为最长。变动机架的所述第三铰接点的位置,变动所述开口臂的杆长,改变了所述摆动点的位置,调节了所述连杆点和所述摆动点的轨迹曲线的相对位置,每次变动后分别求出所述开口臂的角位移曲线,直到求出的所述角位移曲线在所述开口臂的两个极限位置有不对称停顿; 步骤4)用所述开口臂的角位移曲线和角速度曲线检验对称性和停顿角度; 变动所述输入连杆的杆长,变动所述第三连杆的杆长,使所述开口臂的角位移曲线、角速度曲线和角加速度曲线满足下列条件: 1)最大无量纲角加速度的绝对值<0.4 ; 2)角速度曲线两个零点对应的所述曲柄角度差的绝对值-180°<3.2° ; 3)角位移曲线在最高位置的停顿角>18° ; 4)角位移曲线在最低位置的停顿角>60°。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是: 本专利技术在设计开口机构时使用了曲柄摇杆机构的连杆曲线,让曲柄摇杆机构第一连杆延伸面上的一连杆点做8字形曲线,并在该连杆点接一二杆组件,当连杆点沿8字形曲线右端部圆弧段运动时,开口臂摆动点近似不动,实现了一种开口臂在两极限位置具有不对称停顿角度,尤其是在梭口最低位置具有长停顿的开口机构;而且本专利技术中的铰接连杆机构简单,转动副比低副受力小,转动副受力平滑、少冲击,这适用于织机开口机构的改造和设计,尤其是对于高速宽幅织机。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。本专利技术的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1为本专利技术设计的六杆开口机构的运动原理图; 图2为本专利技术设计的六杆开口机构的开口臂角位移曲线; 图3为现有开口机构的平纹凸轮的升程曲线示意图; 图4为本专利技术设计的六杆开口机构曲柄的极位夹角示意图; 图5为本专利技术设计的六杆开口机构曲柄极位夹角与第一连杆、摇杆长度选取的关系示意图; 图6为本专利技术设计的六杆开口机构连杆三角形第二端点和连杆点的轨迹曲线及其相对位置示意图; 图7为本专利技术设计的六杆开口机构连杆点的连杆曲线轨迹示意图; 图8为本专利技术设计的六杆开口机构连杆点和摆动点的轨迹曲线及其相对位置示意图; 图9为图2的简化不意图; 图10为本专利技术设计的六杆开口机构的开口臂角速度曲线示意图; 图11为本专利技术设计的六杆开口机构的开口臂无量纲角加速度曲线示意图; 图12为本专利技术设计的六杆开口机构的构型图。【具体实施方式】下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本专利技术。参见图1、图12所不,一种,利用一曲柄摇杆机构AB⑶的曲柄AB带动第一连杆BC延伸面上一连杆点F作8字形曲线运动,所述8字形曲线的右端部具有速度变化缓慢,在所述连杆点F串联一双杆组本文档来自技高网
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【技术保护点】
梭口最低位置具有长停顿角度的六杆开口机构的设计方法,其特征在于:利用一曲柄摇杆机构(ABCD)的曲柄(AB)带动第一连杆(BC)延伸面上一连杆点(F)作8字形曲线运动,所述8字形曲线的右端部具有速度变化缓慢,在所述连杆点(F)串联一双杆组件(FGE),所述连杆点(F)的平面运动经所述双杆组件(FGE)的输入连杆(FG)带动开口臂(GE)作摆动;当所述连杆点(F)沿所述8字形曲线右端部圆弧段运动,所述双杆组件(FGE)开口臂(GE)的摆动点(G)近似不动,从而实现了所述开口臂(GE)在摆动极限位置的近似停顿,即所述开口机构在梭口最低位置具有长停顿角度;具体设计步骤如下:步骤1)设计并构建所述曲柄摇杆机构(ABCD); 设所述曲柄(AB)和机架的几何尺寸已知,设计任务是求所述第一连杆(BC)和摇杆(CD)的长度,满足如下条件:1.1 LAB + LAD < LBC + LCD ;1.2 LBC > 3.2 × LAB ;1.3 180°>θ12>179.7°;式中,LAB、LBC、LCD分别表示所述曲柄(AB)、所述第一连杆(BC)和所述摇杆(CD)的长度,LAD表示第一铰接点(A)与第二铰接点(D)之间机架的长度,θ12表示所述曲柄(AB)的极位夹角;根据上述条件,得出所述第一连杆(BC)和所述摇杆(CD)的长度;将所述第一连杆(BC)的两端分别与所述曲柄(AB)和所述摇杆(CD)的一端铰接,再将所述曲柄(AB)的另一端铰接在机架的第一铰接点(A)上,将所述摇杆(CD)的另一端铰接在机架的第二铰接点(D)上; 步骤2)选取8字形连杆曲线; 2.1 在所述第一连杆(BC)延伸面上任取一所述连杆点(F),构成连杆三角形(△BCF),先取LBF >> LCF,选取所述连杆点(F)应满足以下两点: 1)所述连杆点(F)在所述摇杆(CD)延长线附近;2)LCF = 0.9 — 1.1 × LAB; 式中,LAB、LCF、LBF分别表示所述曲柄(AB)、所述连杆三角形(△BCF)的第三连杆(CF)和第二连杆(BF)的长度; 2.2 选取所述连杆点(F)的轨迹曲线为扁平状8字形曲线;   步骤3)构建所述双杆组件(FGE);将一输入连杆(FG)的一端铰接在所述连杆点(F)上,将所述输入连杆(FG)的另一端与一开口臂(GE)的一端铰接,再将所述开口臂(GE)的另一端交接在机架的第三铰接点(E)上,构成所述双杆组件(FGE);所述连杆点(F)取在所述8字形曲线最右侧的端点,并与所述摆动点(G)轨迹的最高点连接,使所述输入连杆(FG)的长度为最长;变动机架的所述第三铰接点(E)的位置,变动所述开口臂(GE)的杆长,改变了所述摆动点(G)的位置,调节了所述连杆点(F)和所述摆动点(G)的轨迹曲线的相对位置,每次变动后分别求出所述开口臂(GE)的角位移曲线,直到求出的所述角位移曲线在所述开口臂(GE)的两个极限位置有不对称停顿; 步骤4)用所述开口臂(GE)的角位移曲线和角速度曲线检验对称性和停顿角度; 变动所述输入连杆(FG)的杆长,变动所述第三连杆(CF)的杆长,使所述开口臂(GE)的角位移曲线、角速度曲线和角加速度曲线满足下列条件: 1)最大无量纲角加速度的绝对值<0.4; 2)角速度曲线两个零点对应的所述曲柄(AB)角度差的绝对值‑180°<3.2°; 3)角位移曲线在最高位置的停顿角>18°; 4)角位移曲线在最低位置的停顿角>60°。...

【技术特征摘要】
1.梭口最低位置具有长停顿角度的六杆开口机构的设计方法,其特征在于:利用一曲柄摇杆机构(AB⑶)的曲柄(AB)带动第一连杆(BC)延伸面上一连杆点(F)作8字形曲线运动,所述8字形曲线的右端部具有速度变化缓慢,在所述连杆点(F)串联一双杆组件(FGE),所述连杆点(F)的平面运动经所述双杆组件(FGE)的输入连杆(FG)带动开口臂(GE)作摆动;当所述连杆点(F)沿所述8字形曲线右端部圆弧段运动,所述双杆组件(FGE)开口臂(GE)的摆动点(G)近似不动,从而实现了所述开口臂(GE)在摆动极限位置的近似停顿,即所述开口机构在梭口最低位置具有长停顿角度;具体设计步骤如下: 步骤I)设计并构建所述曲柄摇杆机构(ABCD); 设所述曲柄(AB)和机架的几何尺寸已知,设计任务是求所述第一连杆(BC)和摇杆(⑶)的长度,满足如下条件:。1.1 LAB + LAD < LBC + LCD ; 。 1.2 LBC > 3.2 X LAB ; 。 1.3 180。> θ 12 > 179.V ; 式中,LAB、LBC、IXD分别表示所述曲柄(AB)、所述第一连杆(BC)和所述摇杆(⑶)的长度,LAD表示第一铰接点(A)与第二铰接点(D)之间机架的长度,Θ 12表示所述曲柄(AB)的极位夹角; 根据上述条件,得出所述第一连杆(BC)和所述摇杆(⑶)的长度;将所述第一连杆(BC)的两端分别与所述曲柄(AB)和所述摇杆(CD)的一端铰接,再将所述曲柄(AB)的另一端铰接在机架的第一铰 接点(A)上,将所述摇杆(CD)的另一端铰接在机架的第二铰接点(D)上;步骤2)选取8字形连杆曲线; 。 2.1在所述第一连杆(BC)延伸面上任取一所述连杆点(F),构...

【专利技术属性】
技术研发人员:周玉峰祝章琛
申请(专利权)人:吴江万工机电设备有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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