Driving Mechanism of Cotton Comber's Detaching Roller Based on Time-Sharing Unidirectional Drive

The high-speed reciprocating motion of a detaching roller limits the velocity of a cotton comber and affects the quality of comber slivers. The article has proposed a controllable time-sharing unidirectional hybrid drive mechanism after analyzing detaching roller's current numerical control drive method. The analysis focuses on the detaching roller motion required according to cotton comber's velocity and process. The double-servo motors of the mechanism consists of differential gear trains. The mechanism addresses the problem of increased servo motor power,and failure of promptly responded to the positive inversion process of mechanism driven by servo motors. A velocity calculation model of the detaching roller controllable drive mechanism will be generated by using superposition method and design of differential gear trains. The accuracy of the model will be verified using the test platform. This study has presented a reliable and practical high-speed drive mechanism and can be a reference to future studies on high-speed reciprocating motion drive.

基于混合驱动的分离罗拉运动轨迹规划研究

针对当前棉精梳机分离接合机构运动输出特性固定、振动大等问题,分析棉精梳机分离罗拉分离接合工艺,确定分离罗拉运动的位移关键点位置,根据差动轮系的运动规律提出交替驱动和分段驱动2种动力分配方案,并采用三次样条曲线作为交替驱动位移曲线、S型加减速曲线作为分段驱动位移曲线,通过对比分析得到最佳分离罗拉运动轨迹。指出:当设定棉纤维长度为30 mm时,2种驱动方案均能满足分离接合要求;采用混合驱动机构对分离罗拉高速正反转运动进行分解,实现伺服电机混合驱动分离罗拉,其运动性能更佳。

精梳机分离罗拉齿轮传动机构优化

混合驱动的精梳机分离罗拉齿轮传动机构的动力学性能直接影响车速的提高,为改善传动机构的动力学性能,首先,分析现有混合驱动的精梳机分离罗拉齿轮传动机构,采用集中质量法建立传动机构的固有频率模型,并计算传动机构在不同精梳机车速下的激励频率,发现当车速为600钳次/min时机构会出现共振;然后,采用导数法建立传动机构固有频率对机构中各个构件转动惯量的灵敏度模型,发现行星轮p的转动惯量对一阶固有频率的影响较大;最后,通过优化传动机构中WW型差动轮系的各个齿轮齿数以改变其转动惯量,使传动机构的一阶固有频率比原先提高了43.44%,避免了机构在600钳次/min时出现共振。

棉纺精梳机分离罗拉连杆驱动机构动力学仿真及有限元分析

为提高棉纺精梳机的使用寿命及生产运行可靠性,避免精梳机在长期高速运转条件下各零件的疲劳、磨损、断裂等造成的生产事故问题。利用Solid works软件建立分离罗拉驱动机构三维模型并导入Adams软件分别进行运动学与动力学仿真,得出了不同速度条件下分离罗拉驱动机构各零件铰接点在一个运动周期内的受力分布曲线;利用Ansys Workbench软件对各零件赋予材料属性并进行有限元仿真,得到各零件在一个运动周期内不同速度下的最大应力。结果表明:当精梳机速度为500钳次/min及以下时,一个运动周期内的分离罗拉驱动机构各零件的最大应力均小于材料的许用应力(400 MPa),材料强度满足生产条件;当精梳机速度依次提高到600和700钳次/min后,定时调节盘的最大应力(415.98 MPa)较500钳次/min时分别增大40.55%和79.1%,超过材料的许用应力(400 MPa),该零件有疲劳、磨损、断裂的风险,易故障停车并造成生产事故。在JSFA588型精梳机上按照零件设计要求进行了制造、装配及生产试验,进一步验证了仿真结果的有效性。

棉精梳机分离罗拉混合驱动系统优化

为更好地解决现有分离罗拉驱动方式传动链长及难以调整分离罗拉运动规律等缺点,首先,分析精梳机分离接合工艺,提出分离罗拉运动过程中的工艺关键点,并用分段拟合的方法进行拟合,得到理想的分离罗拉运动规律;其次,在对分离罗拉混合驱动方式中的齿轮传动系统进行动力学分析的基础上优化系统中各齿轮的齿数;然后,结合运动学分析及相关要求规划伺服电动机的运动规律,计算得到伺服电动机的速度曲线;最后,通过仿真软件及实验平台进行验证。结果表明,优化后的分离罗拉混合驱动系统可以使分离罗拉按照符合工艺要求的运动规律运行并使分离罗拉的运动具有柔性,解决了现有分离罗拉驱动方式机构传动链长及分离罗拉运动规律调整困难等问题。

棉纺精梳机分离罗拉伺服驱动系统动力学分析

为了分析计算单眼棉纺精梳机分离罗拉伺服驱动电机的输出转矩,基于弹性力学理论建立了后分离胶辊和分离罗拉的动力学模型,得出了分离罗拉总驱动力矩在一个工作周期内的变化规律。运用等效动力学方法建立了分离罗拉伺服驱动轮系的动力学模型,得到了伺服电机输出转矩在一个工作周期内的变化规律及伺服电机输出最大转矩和平均转矩。分析及计算结果表明:在单眼棉纺精梳机工作速度400钳次/min时,一个工作周期内伺服电机的输出转矩最大值为13.8 N·m,均值为3.6 N·m;在伺服电机输出转矩最大值中,分离罗拉驱动力矩占比为56.0%,电机转子惯性力矩占比为20.3%,过桥齿轮惯性力矩占比为18.0%。在ZGFA600型单眼棉纺精梳机上,在工作速度400钳次/min时,实测分离罗拉伺服驱动电机的实际最大输出转矩及实际平均转矩略大于理论计算值。

棉精梳机分离罗拉顺转定时对棉网均匀度的影响

针对HC500型精梳机,利用分离接合过程中分离罗拉速度曲线及钳板速度曲线的变化特征,分析分离丛的不同截面纤维质量分布情况及其对棉网均匀度的影响。当精梳机给棉工艺、分离隔距等工艺参数不变时,利用2 mm切断称重法测试得到分离罗拉顺转定时不同时分离丛的质量分布曲线,根据精梳机分离接合规律对不同的纤维丛进行接合,求得精梳机输出棉网的2 mm片段质量CV值。结果表明:分离丛质量分布曲线形态,决定了棉丛的搭接质量及精梳机输出棉网的均匀度;当纤维长度为29 mm、落棉隔距为9.5 mm、给棉长度为5.2 mm、HC500型精梳机分离罗拉的顺转定时为15.5分度时,棉网2 mm片段的质量CV值最小。

棉纺精梳机分离罗拉动力学分析

研究棉纺精梳机分离罗拉驱动力矩变化规律。通过对精梳机分离接合过程中分离钳口的力学分析,得到了分离过程中牵伸力与后分离钳口握持力的关系。建立分离罗拉的动力学模型及分离牵伸力的数学模型,获得了精梳机一个工作周期内分离罗拉驱动力矩的变化规律,分析了精梳机的速度对分离罗拉驱动力矩的影响。结果表明:分离罗拉的驱动力矩由分离罗拉惯性力矩、牵伸力矩及胶辊阻力矩构成,分离罗拉惯性力矩起主导作用;分离罗拉惯性力矩变化规律取决于分离罗拉角加速度;牵伸力矩的大小对分离罗拉驱动力矩峰值没有影响,但会使谷值减小;随着精梳机速度的提高,分离罗拉驱动力矩的峰值及谷值迅速增大。认为:认清棉纺精梳机分离罗拉驱动力矩的变化规律,有助于提高精梳机的设计制造水平。

精梳机分离罗拉连杆传动机构的减振平衡优化

探讨精梳机分离罗拉连杆传动机构的减振平衡优化。针对精梳机高速后产生较大振动的分离罗拉连杆传动机构,运用Solidworks三维建模技术找出了构件质心,并通过机构运动学数学建模、Matlab编程,计算出了单个构件及整个机构在一个运动周期内的惯性力幅值曲线,说明偏心套和摆动臂的惯性力是连杆机构产生振动的主要来源。对机构的平衡配重进行了优化,结果表明:装在偏心套上的配重质径积为200.56kg·mm时,减振效果最好,优化后的配重经试验验证了结论的正确性。认为:上述优化方法可使高速精梳机获得较好的减振效果,可适用于任何机械的平面连杆机构。

精梳机分离罗拉传动机构的平衡优化

为减小精梳机在高速运转时产生的振动,使用线性独立向量法,在对现有精梳机分离罗拉传动机构进行数学分析的基础上,运用Solidworks三维建模技术、Adams虚拟样机仿真技术和Mat Lab计算机编程技术对精梳机的分离罗拉传动机构进行研究,探讨该机构在运动过程中单个构件惯性力的大小以及在机构总惯性力中所占的比重,并比较机构在优化前后惯性力的变化情况。结果表明:定时调节盘、连杆1、偏心套、摆动臂、连杆2、摇杆、摇杆结合件产生的惯性力分别占总惯性力的比重依次为0.73%、8.01%、36.87%、38.55%、5.72%、8.75%、1.37%;通过在偏心套上添加配重的方式可使整个机构惯性力减小11.30%,有利于提高精梳机速度和降低能源消耗。

棉精梳机分离罗拉传动机构分析

介绍了精梳机分离罗拉传动机构的主要类型,给出了分离罗拉运动的位移、速度及加速度的数学模型,并根据分离罗拉的有效输出长度、加速度、传动效率、传动比等方面分析了不同类型分离罗拉传动机构设计参数的特征.

E62型精梳机工艺特性分析

运用电子计算机对E62型精梳机钳板及分离罗拉的运动参数进行计算,分析了E62、E7/6及E7/5型精梳机的钳板运动、分离罗拉运动、锡林梳理定时、梳理隔距、钳板的开启闭合参数、分离接合等参数的特性。

棉精梳机有关技术问题的探讨

认为当代棉精梳机高速化中存在四个技术问题 ,计算分析了机械振动和工作区气流 ;叙述并讨论了新旧纤维网接合和顶梳超负荷问题。建议重视知识产权、加快技术创新。

棉纺精梳机分离罗拉的运动建模及优化

为了获知棉纺精梳机分离罗拉的运动规律并实现其优化,对分离罗拉及其传动机构进行分析,进行数学建模并编制Matlab程序,得到一个工作循环中分离罗拉的运动参数及曲线.对分离罗拉传动机构的连杆长度进行优化,将优化方案与E62型及E65型精梳机的分离罗拉运动参数进行比较.结果表明:与E65型精梳机相比,优化方案的分离罗拉平均速度减幅达22.8%;与E62型精梳机相比,优化方案的加速度(绝对值)均值减幅达34.9%.由此可知,优化方案可显著降低分离机构的惯性力及功率损耗,为精梳机速度的提高提供了理论依据.

精梳机分离罗拉传动机构的平衡研究

使用质量—加速度法以及机构动力学分析方法,在原有精梳机分离罗拉传动机构数学建模的基础上,运用Solidworks三维建模技术、Adams虚拟样机仿真技术和Matlab计算机编程技术对精梳机分离罗拉传动机构的振动进行研究,探讨了该机构在运动过程中单个构件惯性力的变化规律以及在机构总惯性力中所占的比重,并比较了机构在优化前后惯性力的变化情况。研究表明:对分离罗拉传动机构的平衡优化,可以使机构的振动降低27%以上,有利于提高精梳机的速度和降低能源的消耗。

采用混合驱动的精梳机分离罗拉传动机构

针对精梳机机械式分离罗拉传动机构振动限制车速提高的问题,提出了由双伺服电动机单向驱动分离罗拉的方案。首先,根据精梳工艺要求,对分离罗拉运动状态中的位移关键点进行优化拟合,得到满足分离罗拉运动规律的曲线。其次,基于混合驱动的思想,将运动规律合理地分配到2个动力源。最后,在Adams环境中建立虚拟样机进行仿真分析并进行实验验证。结果表明:该方案能够准确实现分离罗拉的运动规律,并且2个伺服电动机中角加速度最大值相比伺服电动机直接驱动分离罗拉方案减小72. 05%,有利于降低能源消耗;该设计不但消除了机械结构振动限制车速提高的问题,还可根据不同棉花种类的工艺对车速进行调节,增加了机构的柔性。

棉精梳机钳板开闭口时间的研究

为实现棉精梳机钳板运动的精确控制,确定钳板开闭口时间与工艺参数的定量关系,通过对钳板传动机构、钳板摆轴驱动机构及钳板运动原理的分析,建立了棉精梳机钳板开闭口时间的计算模型,得出影响开闭口定时及闭合时间的因素,并选择分离隔距工艺参数进行详细的分析,得到棉精梳机分离隔距与钳板开闭口时间的定量关系。研究结果可为棉精梳机钳板开口控制技术提供参考。

基于Simulink的精梳机主传动机构建模与仿真

针对精梳机的钳板和分离罗拉传动机构,建立运动学模型,并利用Simulink进行了动态仿真,得到各机构的运动特性曲线。通过修改仿真参数可优化机构运动特性,同时为精梳机的多电机分部传动提供了准确的数据来源。该方法具有简洁高效、精度高、速度快等特点。

降低JSFA288型精梳机噪声及振动的研究

为降低JSFA288型精梳机噪声及振动,运用MATLAB编程设计对该精梳机分离罗拉传动系统进行运动模拟,分析了噪声、振动产生的原因并对分离罗拉传动系统进行了优化设计,并将优化前后的传动机构进行了装机对比试验。结果表明:优化后的分离罗拉传动机构噪声和振动较小,车速为350钳次/m in时,整机噪声降低4.5 dB,振动减小20.8%,且车速越高效果越明显;有利于改进梳理质量、提高车速,改善车间工作环境。

棉精梳机分离罗拉运动位移研究

为弥补对棉精梳机精梳分离运动位移研究的不足,分析棉精梳机分离罗拉与锡林、钳板等机构的位置关系,设置棉精梳机工艺参数,根据棉精梳机对分离罗拉运动的要求计算出关键点的分度值及对应的位移量,得到分离罗拉运动位移图和关键点分度值及对应位移量的计算模型。指出:分离罗拉在不同分度的运动位移量影响正常开车及精梳条质量,当锡林轴及钳板运动确定后,分离罗拉位移曲线可由须丛搭接搭合率η、分离牵伸倍数E、给棉罗拉给棉量A、有效输出长度Sy,通过须丛纤维长度l等参数决定。