剑杆织机在打纬机构方面的的研究进展

剑杆织机在打纬机构方面的的研究进展及其织造过程中的应用摘要：剑杆织机是现代高速无梭织机的发展重点,而引纬打纬机构是剑杆织机的核心机构,所以研究设计满足高速要求的弓}纬打纬机构对于提高国产剑杆织机技术水平具有一定意义"。

剑杆织机的概述根据织机的主要结构,可将其分为两大类,即有梭织机和无梭织机"有梭织机价格低廉,结构简单,布边整齐结实,制造容易等优点"然而,其速度低,噪声大,机物料消耗多,劳动强度大这些缺点,使得在同内外市场对纺织品的质量标准和品种的花色!幅宽要求越来越高的今天被逐渐淘汰,而被无梭织机所替代"无梭织机主要有:剑杆织机!喷气织机!喷水织机和片梭织机,在这几种类型中剑杆织机数量占世界上无梭织机总量的50%"剑杆织机由于采用剑状的送杆和接纬杆来完成引纬作用,所以称为剑杆织机"。

剑杆织机的机构组成剑杆织机主要包括五大机构,这五大机构相互配合,从而保证整个织造过程的完成"1!开口机构开口机构的主运动是开口运动,其目的是使穿入综眼的经纱上下分开,形成梭口,以供纬纱的引入"2!引纬机构引纬机构的主运动是引纬运动,其目的是当织机上由开口机构形成梭口之后,通过剑杆将纬纱引入梭口"3!打纬机构打纬机构的主运动是打纬运动,其目的是在织机上纬纱引入梭口后,由箱把引入的纬纱推向织口,使与经纱交织,形成符合设计要求的织物"打纬机构的作用是:l)以装在箱座上的钢箱把纬纱推向织口形成织物"2)控制经纱的密度和织物的幅宽"4)送经机构在织造过程中,由于织物不断被引离织口,必须从织轴上放送出相应长度的经纱,才能保证织造工艺的连续进行,送经机构通过送经运动来实现这一条件"5)卷取机构在织机上随着织造工艺的进行,必须把织成的织物随时从织口引离,并卷绕到卷布辊上,以保证织造生产总是在固定的位置上连续进行"将织物有规律的引离织口并卷到卷布辊上的运动成为卷取运动"卷取运动是由卷取机构来完成的"下面我们阐述一下近几年剑杆织机在打纬机构方面的研究进展【1】高性能剑杆织机引纬打纬机构的设计与研究腾兵该论文首先对国际上先进剑杆织机引纬打纬机构的结构做了较全面的介绍与分析,并进行机构运动特性分析,通过比较各种引纬打纬机构的特点,确定将空间4R机构作为高性能剑杆织机的引纬打纬机构"由于空间4R机构是空间RSSR机构的一种特殊形式,文中首先设计出了满足引纬工艺的RSSR机构,然后通过利用球面坐标系对空间RSSR机构转化为空间4R机构,并做了详尽的分析,同时以高档织机AFST的引纬机构为参考,设计了新型空间4R引纬机构"采用D一H坐标系,利用机构运动的等同性条件,建立了引纬机构的运动方程;利用牛顿一欧拉法建立了引纬机构的动力学方程,确定了各构件之间的运动关系以及各构件的受力情况"对于剑杆织机的打纬机构采用共扼凸轮机构,通过对传统打纬曲线改进,提出了改进正余弦曲线作为打纬曲线,然后按照许用压力角设计出共扼凸轮打纬机构的基本尺寸,推导出的共扼凸轮廓线的通用公式,最终确定了共扼凸轮的主!副凸轮廓线以及二者的极坐标"。

利用虚拟样机技术对引纬打纬机构进行了运动学与动力学的仿真,对所得运动学!动力学曲线进行深入的分析,并且同高档织机AFST 的引纬打纬机构进行运动特性比较,最终得出所设计的引纬打纬机构的运动特性比FAST更优越的结论"对于剑杆织机,工作状况下载荷主要集中在打纬机构,而打纬摇轴是完成打纬功能的关键零件,工作时打纬凸轮将很大的力传给打纬摇轴滚轮支架的滚子,然后通过滚轮轴将力传递给打纬摇轴,所以本文对打纬摇轴进行了有限元(FEA)分析"该课题研究内容具有巨大的社会和经济意义,同时该课题的研究结果对相关行业也具有一定的参考价值"。

给论文对于高档的织机进行了详细的阐述但对于低档的织机却没有太多的参考价值总的来说高档剑杆织机具有及其光明的前景,其核心的引纬打纬机构是一个很有发展潜力的研究方向,随着国内研发能力的不断增强,以及制造工艺的提高,将来会开发出更先进的的引纬打纬机构"。

【2】剑杆织机打纬机构动力学分析及仿真鲁宁，陈换过，胡旭东，李秦川该论文讲述了打纬机构是剑杆织机中利用往复摆动的筘座将纬纱打向织口的机构，它与织机的工作效率和机架墙板的寿命密切相关。

为研究打纬机构对织机墙板振动的影响，建立了四连杆打纬机构的理论模型，对打纬机构进行了运动学和动力学分析，求出轴承支座的约束反力，并利用ＡＤＡＭＳ对机构虚拟样机进行了动力学仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性，为后续研究织机墙板振动特性和优化提供了参考依据。

打纬机构是织机中利用往复摆动的筘座将纬纱打向织口的机构，是剑杆织机的重要部件。

四连杆打纬机构是织机上使用较为广泛的打纬机构，具有结构简单，高速运转时运动较平稳，振动相对较低等特点。

为满足惯性打纬的需要，打纬机构一般是织机中惯性大、耗能大的部件。

构件运动会产生周期惯性力和惯性力矩，由它们所引起的那部份约束反力，通过轴承作用在机架墙板上，会引起墙板的振动，从而导致墙板破裂，缩短织机寿命。

为了解机构的这些动态性能，有必要对剑杆织机的打纬机构进行动力学分析。

本文以ＺＡ７１８型挠性剑杆织机的打纬机构为研究对象。

用动态静力分析对四连杆打纬机构的动力学数学模型进行了求解。

并用ＡＤＡＭＳ虚拟样机动力学仿真验证理论模型分析的正确性，以期为墙板的振动特性分析提供参考依据。

【3】TT96型剑杆织机打纬机构分析郑智毓TT96型剑杆织机是加工棉、毛、丝、麻以及化纤长丝的国产织造设备,具有高速、高效、结构简单和维修简便等优点。

TT96型剑杆织机的打纬机构是采用分离筘座双侧闭式共轭凸轮(见图1)。

当主轴1转动时,主凸轮2推动转子3、带动筘座4以摇轴5为中心按逆时针方向摆向机前,从而使钢筘7进行打纬,此时,转子8在双臂摆杆作用下紧贴副凸轮9,打纬终了,副凸轮变成主动,推动转子8,使筘座脚按顺时针方向向机后摆动,这时转子3又紧贴主凸轮,则两侧的共轭凸轮如此周而复始的完成打纬运动。

该文讲述了TT96型剑杆织机打纬机构的工作和运动的特点，总结了TT96型剑杆织机打纬机构的优缺点。

【4】剑杆织机打纬共轭凸轮机构分析及优化王盛,张秋菊,李国良,管仁伟剑杆织机是机械引纬方式的无梭织机,自剑杆织机问世以来,提高剑杆织机的速度始终是设计者追求的目标之一,尤其是针对引纬机构和打纬机构的优化改进[1],凸轮箱中的打纬和引纬共轭凸轮机构是剑杆织机的核心部件,也是整个织机振源的主要振动源之一,因此研究织机打纬和引纬共轭凸轮机构对织机高速化具有重要意义。

L某型号剑杆织机实际应用速度在300~350r/min 之间,极限转速为430r/min,属于中低档织机。

织机打纬共轭凸轮机构在正常工作转速下,打纬比较平稳,织机振动也比较小,但当对织机提速到430r/min及以上时,有较大的振动和噪声。

L 织机采用共轭凸轮打纬机构打纬,由于织机工艺要求需要较大的打纬惯性力,对整机冲击相对比较大,容易引起织机较大的振动和噪声,共轭凸轮打纬机构的工作性能主要取决于其运动规律的设计,本文主要是对织机共轭凸轮打纬机构运动进行分析优化。

利用共轭凸轮的共轭原理,选取打纬共轭凸轮中的一凸轮升回程轮廓曲线进行分析,通过反转法原理,分析得出了单一凸轮机构摆杆的运动规律,为以后打纬共轭凸轮机构的优化设计提供了依据。

在满足织机工作工艺和减小高速化织机的振动要求的前提下,主要以减小织机打纬振动为出发点,以织机高转速为条件,以控制摆杆最大角加速度Bdmax为优化设计目标,以凸轮曲率半径R为优化参数,利用逆推法优化设计合理的高速化LLXX剑杆织机打纬主凸轮机构。

再根据共轭凸轮机构的特性,计算设计得到副凸轮的轮廓轨迹曲线。

对于剑杆织机打纬共轭凸轮机构是属于机械工程方面的研究，但却是为纺织行业服务的是属于一个跨专业的研究领域值得我们去学习。

【5】挠性剑杆织机打纬机构高速化分析冯伟，王盛，张守伟织机采用共轭凸轮机构打纬。

共扼凸轮机构是指由两组完整的凸轮机构同类构件相互刚性连接分别控制同一从动件升程与回程运动的机构，该机构利用主副凸轮互换来控制从动件的往复运动; 它是几何锁合型机构，有很好的运动精度，适合中、重型载荷的高速场合，是利用类似于弹簧力回程的力锁合型凸轮机构。

L 织机打纬机构是将纬纱推向织口与经纱交织，从而形成织物的机构，共轭凸轮打纬机构示意图如图3。

当主轴1 瞬时针回转时，主凸轮2 推动转子3，带动筘座脚4 以摆轴5 为中心按逆时针方向摆向机前，使筘座6 上的钢筘7 进行打纬，此时转子8 在双臂摆杆作用下紧贴副凸轮9。

打纬完毕后，副凸轮变成主动，推动转子8，使筘座脚按瞬时针方向向机后摆动，此时转子 3 又紧贴主凸轮2。

两凸轮一直如此相互共轭来完成往复运动，在共轭凸轮的共轭特性作用下，筘座脚回程也跟着积极传动，充分利用这一特性有利于织机打纬机构的高速化。

以L 型挠性剑杆织机的高速化为目的，给出了引起织机高速化过程中产生振动过大的振源及其性质。

利用“反转法”找出打纬凸轮机构主从动件的具体相对运动关系，得出织机打纬筘座运动方程，为进一步优化织机打纬优化织机打纬筘座运动方程，完善该织机打纬共轭凸轮机构。

进而从根本上解决振动过大问题提供了理论依据，有较强的实际应用价值。

个人感觉这篇论文和第四篇在研究方向上是类似的也是机械工程和纺织工程的学科交叉研究的成果大量的研究和实验也证实了这种交叉对于生产的提高和各个学科本身的发展都是极其有利的。

【6】基于Hermite 多项式的打纬运动学方程及其应用林万焕，王英，赵雄，陈建能为使打纬机构运行平稳，性能达到理想的织造要求，采用由理想运动学方程反求机构参数的方法，用 4 段光滑拼接的三次Hermite 多项式建立剑杆织机打纬机构加速度曲线方程，再由加速度曲线方程及其边界条件推导出剑杆织机打纬机构速度、位移和跃度曲线方程，并对运动学方程中参数的计算进行了说明。

将所建立的运动学方程用在共轭凸轮打纬机构的参数反求，得到了机构参数和曲率变化均匀的共轭凸轮廓线。

研究结果表明，建立的运动学方程不仅能够满足共轭凸轮打纬机构参数反求的要求，而且所求共轭凸轮具有较好的力学特性。

剑杆织机自问世以来，提高织机的速度一直都是研究者的一个重要目标，而打纬机构是影响剑杆织机提速的重要因素之一，因此对剑杆织机的打纬机构进行研究有重大的意义。

共轭凸轮打纬机构是目前公认的性能最优越的打纬机构，其推程和回程由主、副凸轮控制，该共轭凸轮的廓线可根据理想打纬筘座运动的规律反求。