噴氣織機(jī)后梁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為分析與經(jīng)紗張力控制.pdf

1、隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，高速織造設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。高速條件下，織機(jī)的振動(dòng)加劇，紗線受力環(huán)境惡化，造成經(jīng)紗斷頭率升高，生產(chǎn)效率降低。后梁是經(jīng)紗張力的檢測(cè)與調(diào)節(jié)元件，其動(dòng)態(tài)特性對(duì)經(jīng)紗張力的波動(dòng)非常重要，本文即以WG-2000型噴氣織機(jī)為對(duì)象，以某平紋織物織造工藝為例，建立織機(jī)后梁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，研究其動(dòng)態(tài)行為，控制經(jīng)紗張力，以求減輕振動(dòng)、改善經(jīng)紗受力條件。 首先，本文系統(tǒng)地分析了WG-2000型噴氣織機(jī)的各主要機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理及其對(duì)經(jīng)

2、紗變形的影響，指出開口、打緯、松經(jīng)和后梁的擺動(dòng)是造成經(jīng)紗變形的主要因素。然后，根據(jù)經(jīng)紗張力矩與彈簧力矩平衡條件，建立了后梁系統(tǒng)靜力學(xué)模型，分析了其靜態(tài)特性，得出了動(dòng)態(tài)分析所需的有關(guān)參數(shù)。 在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，將慣性力矩、阻尼力矩考慮進(jìn)來，根據(jù)平衡原理建立后梁系統(tǒng)的較簡單的單自由度非線性模型，通過數(shù)值求解得到它的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后據(jù)此反向計(jì)算經(jīng)紗張力的變化。研究表明，隨經(jīng)軸直徑的減小，后梁擺動(dòng)與經(jīng)紗張力的變化趨于復(fù)雜，變化幅度及平均

3、大小有所減小，而系統(tǒng)的固有頻率、使經(jīng)紗張力保持最佳的阻尼逐漸增加。進(jìn)一步建立了更精確的兩自由度模型，研究了經(jīng)軸直徑、阻尼對(duì)系統(tǒng)固有頻率、后梁振動(dòng)、經(jīng)紗張力的影響，結(jié)果與單自由度模型分析非常一致，并且后梁左、右側(cè)運(yùn)動(dòng)同步性很好，在后梁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析中，單自由度模型即可滿足精度要求。 為驗(yàn)證后梁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的可靠性，在織造現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的比較、分析，證明了所建模型的正確性。 根據(jù)WG-

4、2000型噴氣織機(jī)的特點(diǎn)和后梁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析的結(jié)論，借鑒磁流變技術(shù)的研究成果，設(shè)計(jì)了一種用于該型織機(jī)后梁系統(tǒng)的磁流變阻尼器，推導(dǎo)了其動(dòng)力學(xué)模型。用磁流變阻尼代替系統(tǒng)模型中的粘性阻尼項(xiàng)，并根據(jù)不同經(jīng)軸直徑時(shí)的最佳阻尼設(shè)定磁流變阻尼器模型的有關(guān)參數(shù)，建立基于磁流變技術(shù)的后梁系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，同樣采用數(shù)值法進(jìn)行求解、計(jì)算，得到后梁擺動(dòng)和經(jīng)紗張力的變化情況，結(jié)果表明，磁流變阻尼器理論上實(shí)現(xiàn)了在整個(gè)織造過程中減緩后梁振動(dòng)、改善經(jīng)紗張力的設(shè)想。