一种高速四杆打纬机构的尺度综合方法技术

技术编号:10722996 阅读:103 留言:0更新日期:2014-12-04 00:21
本发明专利技术公开了一种高速四杆打纬机构的尺度综合方法,用该方法设计的四杆打纬机构为一曲柄摇杆机构,曲柄、牵手、摇杆和机架四杆组成,曲柄和摇杆的一端分别铰接在机架的曲轴和摇轴上,曲轴和摇轴之间依次铰接有曲柄、牵手和摇杆,该方法根据四杆打纬机构的使用要求和动力学要求,综合四杆打纬机构的力传递和改善动力特性,减小四杆打纬机构各杆件的尺寸和质量,在机架上产生最小的振动力,减小四杆打纬机构运动对机架的冲击,最终确定四杆打纬机构的各杆件的尺寸数据和动力学参数。本发明专利技术可以应用在高速织机的打纬机构上,适合于现有打纬技术的改造和新机综合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,用该方法设计的四杆打纬机构为一曲柄摇杆机构,曲柄、牵手、摇杆和机架四杆组成,曲柄和摇杆的一端分别铰接在机架的曲轴和摇轴上,曲轴和摇轴之间依次铰接有曲柄、牵手和摇杆,该方法根据四杆打纬机构的使用要求和动力学要求,综合四杆打纬机构的力传递和改善动力特性,减小四杆打纬机构各杆件的尺寸和质量,在机架上产生最小的振动力,减小四杆打纬机构运动对机架的冲击,最终确定四杆打纬机构的各杆件的尺寸数据和动力学参数。本专利技术可以应用在高速织机的打纬机构上,适合于现有打纬技术的改造和新机综合。【专利说明】
本专利技术属于喷气织机领域,具体涉及。
技术介绍
打纬机构安装在织机主轴与钢筘之间,机构把主轴的回转运动转换成钢筘的往复运动,实现把进入梭口的纬纱打入织口的动作。多数打纬机构由四杆连杆机构和筘座摆动系统组成。 实现预定的运动规律并满足动力学要求的新机构称为机构综合。高速四杆打纬机构仅满足运动学曲线轨迹,实现摇杆的摆动和在后心位置的近似停顿是不够的,还必须满足机构力传递性能优和符合机构在打纬点的动力高和加速度高的要求,包括采用大传动角,减小机构各杆件的尺寸和质量等,结果是机构在机架上产生最小的振动力、减小机构运动对机架的冲击。有梭织机的振动大,1515织机的转速为160rpm,喷气织机转速为650-900rpm,而1515机架振动量的均方值是喷气织机的1.2-2.9倍。织机的振动量与转速的平方成正比,转速高的喷气织机的机架振动量却小得多,对比数据说明,喷气织机不只是采取了减振措施,在打纬机构综合上主要从改善动力学性能出发。 四杆打纬机构的摇杆带动摇轴作往复摆动,钢筘随摇轴摆向前心位置,实现惯性打纬,转速高加速度高,惯性力等于质量乘加速度,打纬力基本不变,加速度大了就可以减小筘座摆动系统的质量。喷气织机的曲柄摇杆打讳机构在结构上分成两个部分,曲柄摇杆机构和筘座摆动系统;1515型有梭织机的摇杆与筘座脚是同一个另件,摇杆兼作筘座脚。 高速运转的打纬机构必须考虑到机构杆件的质量和质心位置,1515型有梭织机长筘座脚的打纬机构尺寸大、机构重、振动大,只能适应200rpm以下转速的织机。高速运转的打纬机构使用短筘座脚,摇杆和筘座脚的质量大幅减小。产生摆动的系统和完成打纬工艺的部件分离,这样筘座摆动系统的摆动中心上移,质心位置上移,打纬机构变得尺寸小、机构轻、振动小,适应420-750rpm转速。在有梭织机发展到当代无梭织机的进程中,体现了织机动力学综合的重要性,四杆打纬机构的结构型式逐步演变。
技术实现思路
为了满足上述需求,本专利技术旨在提供,根据打纬机构的使用要求和机构的动力学要求,确定机构的尺寸数据和杆件的动力学参数。 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:,用该方法设计的四杆打纬机构为一曲柄摇杆机构,由曲柄、牵手、摇杆和机架四杆组成,所述曲柄和所述摇杆的一端分别铰接在所述机架的曲轴和摇轴上,所述曲轴和所述摇轴之间依次铰接有所述曲柄、所述牵手和所述摇杆,该方法根据四杆打纬机构的使用要求和动力学要求,综合四杆打纬机构的力传递和改善动力特性,减小四杆打纬机构各杆件的尺寸和质量,在机架上产生最小的振动力,减小四杆打纬机构运动对机架的冲击,最终确定四杆打纬机构的各杆件的尺寸数据和动力学参数;该方法的具体步骤如下:步骤I)由于曲柄的长短关系织机的驱动力和负载能力,曲柄越长,打纬机构的负载能力越强,按织物的轻重确定所述曲柄的长度a=33-38毫米,进一步的,当织机为轻型织机时,所述曲柄(AB)的长度a=33-34毫米;当织机为中型织机时,所述曲柄(AB)的长度a=35-36毫米;当织机为重型织机时,所述曲柄(AB)的长度a=37-38毫米。 步骤2)确定所述牵手与所述曲柄的长度比b/a,按以下关系式选择b/a:1)在前心位置的传动角,μi > 70° ;2)所述曲柄一回转,传动角的最小值Umin>45° ; 3)I Φ2"|/| Φ,| < 0.3 ;上式中,I Φ/'I表示前心位置的角加速度绝对值,I φ2〃I表示后心位置的角加速度绝对值,上式表示前心位置的角加速度绝对值是后心位置的角加速度绝对值的3.3倍多;步骤3)由b/a和总摆角Ψ,确定所述机架、所述摇杆分别与所述曲柄的长度比d/a和c/a的变化范围,满足以下关系式:1)所述机架的长度d< 180毫米; 2)c/a > b/aX (360/Ψ) / (2X π );步骤4)确定所述摇杆与所述曲柄的长度比c/a;确定所述摇杆的总摆角Ψ=23° -26° ;在所述摇杆总摆角Ψ、所述牵手与所述曲柄的长度比b/a和所述机架与所述曲柄的长度比d/a已知的条件下,由下式可求出所述摇杆与所述曲柄的长度比c/a ;或在所述摇杆总摆角Ψ、所述牵手与所述曲柄的长度比b/a和所述摇杆与所述曲柄的长度比c/a已知的条件下,由下式可求出所述机架与所述曲柄的长度比d/a ; (M-P)2+ (N- P) 2-2οο8Ψ (M-P) (N-P) +οο82Ψ-1=0 ; 式中,M = (b/a-l)2/2 (cd/a2); N = (b/a+l)2/2 (cd/a2); P = (c2+d2) /2 (cd)。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术是一套高速四杆打纬机构的综合步骤和准则,根据四杆打纬机构的使用要求和动力学要求,综合四杆打纬机构的力传递和改善动力特性,减小四杆打纬机构各杆件的尺寸和质量,在机架上广生最小的振动力,减小四杆打纟韦机构运动对机架的冲击,最终确定四杆打纬机构的各杆件的尺寸数据和动力学参数。本专利技术可以应用在高速织机的打纬机构上,适合于现有打纬技术的改造和新机综合。 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。 【专利附图】【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为闻速四杆打纟韦机构的运动原理图;图2为闻速四杆打纟韦机构的如心和后心位置不意图;图3为高速四杆打纬机构的传动角随曲柄转角的变化曲线;图4为高速四杆打纬机构摇杆的角加速度曲线;图5为高速四杆打纬机构对机架的冲击力矢量曲线;图6为图5的冲击力绝对值随曲柄转角的变化曲线。 【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所示,用该方法设计的四杆打纬机构为一曲柄摇杆机构ABCD,由曲柄AB、牵手BC、摇杆CD和机架AD四杆组成,所述曲柄AB和所述摇杆CD的一端分别铰接在所述机架AD的曲轴A和摇轴D上,所述曲轴A和所述摇轴D之间依次铰接有所述曲柄AB、所述牵手BC和所述摇杆CD。所述曲柄AB转动带动所述牵手BC作平面运动,所述牵手BC带动所述摇杆CD作摆动,所述机架AD承受机构的作用力和力矩。 参见图2所示,图2表示所述曲柄摇杆机构ABCD的前心、后心及其相关参数,所述曲柄本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高速四杆打纬机构的尺度综合方法,用该方法设计的四杆打纬机构为一曲柄摇杆机构(ABCD),由曲柄(AB)、牵手(BC)、摇杆(CD)和机架(AD)四杆组成,所述曲柄(AB)和所述摇杆(CD)的一端分别铰接在所述机架(AD)的曲轴(A)和摇轴(D)上,所述曲轴(A)和所述摇轴(D)之间依次铰接有所述曲柄(AB)、所述牵手(BC)和所述摇杆(CD),其特征在于:该方法根据四杆打纬机构的使用要求和动力学要求,综合四杆打纬机构的力传递和改善动力特性,减小四杆打纬机构各杆件的尺寸和质量,在机架上产生最小的振动力,减小四杆打纬机构运动对机架的冲击,最终确定四杆打纬机构的各杆件的尺寸数据和动力学参数;该方法的具体步骤如下:步骤1)按织物的轻重确定所述曲柄(AB)的长度a=33‑38毫米;    步骤2)确定所述牵手(BC)与所述曲柄(AB)的长度比b/a,按以下关系式选择b/a:    1)在前心位置的传动角,μ1>70°;    2)所述曲柄(AB)一回转,传动角的最小值μmin>45°;       3)|Ф2|/|Ф1|<0.3;上式中,|Ф1|表示前心位置的角加速度绝对值,|Ф2|表示后心位置的角加速度绝对值,上式表示前心位置的角加速度绝对值是后心位置的角加速度绝对值的3.3倍多;步骤3)由b/a和总摆角Ψ,确定所述机架(AD)、所述摇杆(CD)分别与所述曲柄(AB)的长度比d/a和c/a的变化范围,满足以下关系式:1)所述机架(AD)的长度d<180毫米;    2)c/a>b/a×(360/Ψ)/(2×π);    步骤4)确定所述摇杆(CD)与所述曲柄(AB)的长度比c/a;确定所述摇杆(CD)的总摆角Ψ=23°‑26°;在所述摇杆(CD)总摆角Ψ、b/a和d/a已知的条件下,由下式可求出c/a或在所述摇杆(CD)总摆角Ψ、b/a和c/a已知的条件下,由下式可求出d/a:    (M‑P)2+(N‑ P)2‑2cosΨ(M‑P)(N‑P)+cos2Ψ‑1=0;      式中,M =(b/a‑1)2/2(cd/a2);          N =(b/a+1)2/2(cd/a2);          P =(c2+d2)/2(cd)。...

【技术特征摘要】

【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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