卷绕机接触辊与卷装的接触动力学参数

分析了卷绕机的工作基理,并将接触辊与卷装的接触状态等效为“质量弹簧阻尼”系统。根据单自由度强迫非共振法原理设计制作试验装置,采用振动台激振、LMS数据采集仪记录系统激励和响应的频率和振幅,进而求取接触辊与卷装的接触刚度和接触阻尼系数。采用Matlab软件拟合接触刚度和接触阻尼系数随卷装直径或卷装所受接触辊压力变化的曲线。结果表明,接触辊与卷装的接触刚度和接触阻尼系数具有非线性频变特性,此结果可为计算和分析长丝卷绕过程中的转子系统动态特性提供基础参数。

卷绕机锭轴的O型橡胶圈柔性支承系统动力学参数测试与分析

为使高速卷绕机在不同工作状态下的稳定运转满足工艺要求,卷绕机锭轴转子需采用O型橡胶圈的柔性支承结构,该柔性支承系统的动力学参数随锭轴转速不同具有频变特性。本文根据单自由度受迫非共振法原理设计制作测试装置,分别对ZWT 612-180型卷绕机锭轴中的4种不同结构参数的橡胶圈所构成的柔性支承系统进行测试,并求取柔性支承系统的刚度和阻尼系数,分析在卷绕机锭轴工作频率范围内刚度和阻尼系数随激振频率变化的规律,拟合橡胶圈柔性支承系统的动力学参数频变特性曲线,为卷绕机锭轴系统的动力学分析设计提供必要的基础参数。

振动测试系统在动力学参数测试中的应用

提出了一种接触系统结合面的动力学参数测试方法。该方法基于单自由度强迫非共振法,采用振动测试系统进行谐波激励,利用加速度传感器采集激励信号和响应信号,并采用相关分析法对信号进行处理,可得到接触两物体的等效接触刚度和等效接触阻尼。为说明该方法在实际机械系统动力学分析中的应用,给出了2个应用案例,即O型橡胶圈柔性支撑系统和"锭轴-卷装-接触辊"系统的动力学参数实验测试。该方法为复杂的刚-柔耦合接触系统提供了一种测试的新方法。

基恩士光学技术在工程实验参数测试中的应用

基于基恩士光学技术(Keyence光学测微仪),提出工程类测试实验中光学测量技术的新应用。因测试过程为非接触式,适用于静、动态实验参数测试。为说明该测试系统在实际实验参数测试中的实用性,给出两个不同类型测试案例并设计了对应的试验测试装置,即长丝束细观结构截面形态参数测试和涤纶长丝高速卷绕机锭轴振动幅值的实验测试。为工艺或实验中较难测量的参数提供了一种速度快、精度高的实验测试方案。

乳化墨水书写流动仿真分析与笔头匹配技术研究

本文利用POLYFLOW软件建立了乳化墨水与笔头匹配的几何模型,对乳化墨水书写流动过程进行了数值模拟,采用单因素法分析了笔头结构参数和墨水特性参数与墨水流动性的关系。将乳化A墨水分别与C-1615笔头匹配试验,验证了仿真结果的准确性,并进行书写润滑度和书写性能匹配检测,分析墨水与笔头的匹配程度。

棉精梳机复杂气流场的动态数值模拟

基于计算流体动力学理论,建立了棉精梳机吸落棉风道三维气流场物理模型。采用Fluent软件,运用弹性变形与局部重构动网格技术,并使用Profile文件定义吸落棉风道中毛刷、锡林及下钳板运动边界状态,对棉精梳机吸落棉风道三维复杂流场进行动态数值模拟。该模拟以气体为工作介质,采用满足流体连续性方程和动量方程的κ-ε湍流模型,分析了不同时刻棉精梳机吸落棉风道气流场的变化,并针对棉精梳机八眼吸口进行了气流试验。结果表明,仿真结果与试验测试相吻合。

长丝束等效剪切模量测试

为获得更为符合实际的长丝束等效剪切模量,基于单纤维剪切模量的扭摆测试法,设计并搭建长丝束等效剪切模量试验装置。通过测试计算不同线密度、不同预加张力下的长丝束等效剪切模量,讨论了等效剪切模量与这些参数之间的关系。结果表明,长丝束的等效剪切模量是动态模量,可以根据工艺中长丝束实际的结构参数"线密度"与工艺参数"预加张力"测试计算而得。相比传统的剪切模量计算方法(假设长丝束为均质、各向同性材料),由此测得的等效剪切模量可使长丝束动力学模型的仿真结果更符合实际。

圆珠笔笔头材料书写性能的影响研究

本文通过笔头材料的化学成份分析、硬度测试、粗糙度测试、切削试验等对日本笔头材料SF20T、国产笔头材料A和国产笔头材料B进行对比分析研究,探究不同笔头材料综合性能然后分别选用日本材料SF20T加工出来的笔头和国产材料加工出来的笔头装配乳化B墨水进行笔头书写性能的测试,分析不同笔头材料对书写性能的影响,进而探究笔头材料对匹配效果的影响。

避免加速度倍频激励共振的凸轮从动件运动规律设计

提出了一种运用有限傅里叶级数进行凸轮从动件运动规律设计的方法,运用该方法可有效减小或避免凸轮机构运动产生的某倍频激励恰与所作用对象的固有频率相近或相等而产生较大的倍频振动或共振。凸轮从动件运动规律依据工艺运动要求设计,常用有高次多项式等,通过对其周期运动进行频谱分析,可得其加速度幅值频谱;结合考虑激励对象的动态特性,在满足凸轮从动件运动规律工艺运动要求的条件下,选择去掉该凸轮从动件运动规律加速度幅值频谱中那些易引起倍频激励共振的项,得到改进设计后的运动规律,进而达到通过改变激励源频谱特性来减小激励对象振动的目的。进一步通过对改进后的凸轮从动运动规律的有限傅里叶级数的项数及系数进行优化,可使其能更好地满足给定工艺运动要求。

基于机器视觉的水刺非织造布名义孔隙率测试与拉伸力学性能分析

为探究水刺非织造布中纤维状态和拉伸力学性能间的关系,提出一种利用表层纤维名义孔隙率直观表征纤维状态的方法,并研制了兼具布面图像采集与拉伸测试功能的一体化装置。以某水刺非织造布为例,沿其幅宽方向裁取不同位置处的试样,采集试样表层图像并进行图像处理,求取试样的名义孔隙率,同时测试其在伸长率为15%时的拉伸力学性能,得到该水刺非织造布幅宽方向不同位置处名义孔隙率与对应拉力间的关系。研究结果表明名义孔隙率与拉力呈近似线性的负相关关系。检测名义孔隙率可直观了解水刺非织造布的力学性能与纤维状态,从而为产品质量在线监控与品质评定提供支持。

初生纤维根数在线识别系统研究

为了降低化纤长丝生产中对纤维飘丝、断丝等的人工巡检强度和频次,提出了一种基于机器视觉的初生纤维根数在线检测方法。为准确获取初生纤维丝的图像,搭建了点光源照明的图像采集平台;在化纤生产过程中在线进行图像采集,利用滤波、二值化处理计算得到初生纤维根数;开发了适于Windows系统和Android系统的初生纤维根数在线识别系统的人机交互界面。在生产线上的应用结果表明:该系统提高了在线检测的效率和准确率,降低了工人的劳动强度。

笔头加工机床端面凸轮驱动系统特性分析与极限转速确定

针对现有多工位圆珠笔头加工机床主驱动机构—圆柱端面凸轮-从动件-摇臂-动力头系统动力学及力封闭弹簧展开研究。首先研究了在理想运动状态下摇臂-动力头间非分离条件,对已知预压缩的力封闭弹簧进行刚度校核,得到了在现预压缩量下力封闭弹簧刚度最小值;然后考虑圆柱端面凸轮-滚子和摇臂-动力头两高副处接触变形属性,建立对应等效非线性弹簧阻尼连续接触模型,导出该系统等效集中质量的动力学方程并予以求解,得到了接近实际运动状态下力封闭弹簧刚度及预压缩量下摇臂-动力头间非分离条件并对现机床端面凸轮的工作转速进行校核;最后在不改变力封闭弹簧刚度情况下通过调增力封闭弹簧的最大可预压缩量,得出了该机床端面凸轮的极限工作转速。