基于ADAMS的自动落纱机拔管机构参数化设计

针对传统落纱机存在的效率低、易损伤纱管等缺点,本文设计了一种新型自动落纱机。主气缸驱动由串联式组合机构组成的拔管机构实现拔管功能,在载荷一定的情况下,自动落纱机所需主气缸驱动力的大小与主动摇杆尺寸以及主气缸的安装位置有关。在保证拔管过程不变和不发生干涉的条件下,基于机械系统动力学自动分析,建立参数化模型,并进行优化仿真分析,得到自动落纱机主气缸驱动力最小时主动摇杆尺寸和主气缸的安装位置参数,将优化后的模型重新建模,并导入ADAMS,与原模型仿真数据进行对比。优化结果表明,优化后新的落纱机模型与原模型相比,气缸驱动力的变化趋势类似,运动过程和所实现的功能不变,证明新的结构参数满足设计要求,但优化后的落纱机主气缸驱动力最大值由1 340.64N减小到927.68N,减小了30.80%,有效提高了落纱机传力性能,优化效果显著。该研究在一定程度上节约了能源。

实现预期轨迹的自动落纱机拔管机构参数优化设计

针对平面连杆机构轨迹再现问题,本文以自主设计的自动落纱机拔管机构上料夹的运动轨迹为例,对实现预期轨迹的自动落纱机拔管机构参数进行优化设计。参考人手拔管过程中纱管所处的多个位置,对纱管夹紧装置中料夹的运动轨迹进行路径规划。同时,以机构实际轨迹与预期轨迹距离之差的平方和为目标函数,调用Matlab中的有约束最小化函数fmincon,求解得到双摇杆机构各参数的最优解,并根据得到的最优机构参数,在Adams中建立拔管机构仿真模型进行轨迹仿真。仿真结果表明,经过优化的机构,其实现的轨迹与预期轨迹基本一致,即拔管时,料夹的轨迹与人工拔管的轨迹基本相同,满足拔管机构工作过程中不得与落纱机其他装置干涉的要求,满足预期设计要求。该研究在我国纺织领域具有广阔的应用前景。