KINETO-ELASTODYNAMICS OF A FLEXIBLE RAPIER LOOM

For a complicated high speed reciprocating machine to meet the requirements of precise motion of its mechanisms, a study of its kineto-elastodynamies is necessary. Here is an example to find out the cause of the misengagement of flexible rapiers, by means of kineto-elastodynamic analysis, so as to meet the requirements of flexible rapier loom′s design, with beat-up and weft insertion mechanisms operating at high speed.

An Analysis of the Orthogonal Crank-rocking Lever Spatial Mechanism for the Weft Insertion in Rapier Looms

On the basis of the analysis of typical orthogonal crankrocking lever spatial mechanism for the weft insertion in rapier looms, the rules of the outputting lever motion and the mechanism pressure-angle variety are studied when the maximum swing angle of rocking lever and the length of outputting lever have different values, and the optimum parameters suitable for motion transmission can be chosen. At the same time some existing shortpoints of the mechanism are also pointed out.

Design of Electronic Weft-Insertion System for Three-Dimensional Loom

The motion laws for rapier weft insertion mechanism are analyzed. According to the special requirements on rapier loom's weft-insertion system for weaving three-dimensional( 3-D) fabric,a new rapier electronic weft-insertion system is presented. The design principle for 3-D loom's weft insertion system is introduced,including the design of the motion law of electronic weft-insertion system,the driving system's hardware configure,and its software's controlling principle. The weft insertion system is computer-controlled and servocylinder driven so as to control the rapier's movement to insert the weft into the multi-shed while 3-D weaving. This method greatly simplifies the weft-insertion system,achieves weft-insertion with variable travel,and improves the flexibility and reliability. The weft insertion system has been applied in a 3-D loom successfully.

Reverse Design and Test of Non-circular Gear & Crank-Rocker & Gear Trains Weft Insertion Mechanism

For the purpose of obtaining satisfactory performance of the non-circular gear & crank-rocker & gear trains (NCCRG) weft insertion mechanism which was proposed in this paper, the ideal kinematic curve of this weft insertion mechanism was given, and the reverse solution models of this mechanism were established. A reverse design and simulation software was compiled based on Visual Basic 6.0 to obtain the mechanism parameters, including the pitch curves and tooth profiles of the non-circular gears. A test-bed of this mechanism was developed according to these parameters. The kinematic performance of this weft insertion mechanism was tested by high-speed video tape recorder with its corresponding video analytical software Blaster's MAS. And the test results were identical with the theoretical calculation. Compared with the conjugate cam weft insertion mechanism which is applied on TT96 rapier loom, under the condition of same weft insertion rate, the variation of acceleration of this mechanism is smaller. This novel weft insertion mechanism can meet the requirements of weft insertion on rapier looms with smooth and steady motion.

Dynamic Modeling of Variable Stiffness and Damping for Spatial Linkage Weft Insertion Mechanism with Clearance

In order to further analyze the influence of clearance on the kinematic performance of spatial linkage weft insertion mechanism,it is necessary to study the dynamic characteristics of contact impact force model with the variable stiffness and damping coefficient.Firstly,the parameters in the output process of the system are solved by describing of the flexible joint clearance.Then,based on Lankarani-Nikravesh contact force model,the contact impact stiffness and damping coefficient is modified from fixed values to time-varying coefficients.The dynamic model of spatial linkage weft insertion mechanism with modified clearance is established by Lagrange method,and the dynamic characteristics of the system are calculated.The results show that the joint clearance can directly affect the output performance of the mechanism.With the increase of the clearance value,the curve fluctuations of acceleration,driving torque and collision force are obvious,and it will be further intensified with the increase of spindle speed,which greatly affects the stability of mechanism and fabric quality.Finally,the virtual prototype is established by the SolidWorks software and simulated by the ADAMS software.The simulation results are compared with the numerical results,which verifies the accuracy of the modeling method in this paper.

基于ANSYS和ADAMS空间四连杆引纬机构的柔性动力学仿真

针对空间四连杆引纬机构的引纬要求,用PROE建立该机构的三维实体模型,生成空间四连杆引纬机构的刚体模型,并选取叉形架作为柔性体,用ANSYS划分网格,生成中性文件,然后导入ADAMS中替换刚性叉形架进行柔性动力学联合仿真,最后将仿真生成的载荷文件添加到ANSYS叉形架中,对其进行应力分析。与刚性动力学仿真数据相比,柔性动力学仿真的位移和速度曲线平滑度好,但加速度曲线局部有波动。对叉形架进行的有限元应力分析显示3个连接点处应力最大。此研究结果可为引纬机构后续的优化设计提供参考。

剑杆织机纬向停台原因分析及相应技术措施

针对剑杆织机纬向停台的原因,分别从纬纱张力的控制、储纬器的调节、选纱针的穿纱顺序、剪切部分的调节、剑头及纬纱交接状态的调节、断纬基本参数的设定等方面,介绍了具体措施,从而达到降低纬向断头的目的。

基于伺服电动缸的立体织机引纬系统的设计

为实现立体织物中多层经纱形成的多个梭口引纬,分析了剑杆引纬的运动规律以及剑杆织机引纬机构的特点。根据织造三维机织物对立体织机引纬机构的特殊要求,设计了一种新型的剑杆引纬系统。介绍了立体织机引纬系统的总体设计,驱动系统的硬件配置以及控制软件的基本原理。该引纬系统采用计算机控制、伺服电动缸驱动的方法来控制立体织机的剑杆运动,不但简化了引纬机构,还可实现变动程引纬,提高了立体织机引纬的灵活性和可靠性。所设计的引纬系统已应用于立体织机的样机开发。

剑杆织机空间连杆引纬机构载荷特性研究

为了研究剑杆织机空间连杆引纬机构对主轴产生的载荷的变化规律,运用Pro/E软件的机构分析功能,针对不同的空间连杆引纬机构,以主轴为等效构件,分析了引纬机构中各构件的等效转动惯量分布和变化规律,以及引纬机构的等效载荷等。研究结果表明:剑头、剑带、传剑轴的等效转动惯量占整个引纬机构的等效转动惯量的比例极大,而且随着门幅的加宽,所占比例增大;引纬机构的等效载荷主要来自于自身的惯性载荷。降低剑头、剑带及传剑轴的质量和转动惯量是高速织机发展的趋势。

基于MATLAB空间四连杆引纬机构运动仿真

为了分析探讨剑杆织机空间四连杆引纬机构参数变化对其运动学特性的影响,通过代数解析的方法建立了该机构各部分数学模型,编制了MATLAB程序对其进行运动仿真,得出了运动特性曲线,同时定量分析了转速和曲柄长度变化对引纬机构运动规律的影响。分析结果表明,所得的运动特性曲线符合所需引纬要求,可以通过调节转速和曲柄长度优化运动规律曲线。

基于对偶四元数法的空间四连杆引纬机构运动学分析

为全面分析机构参数对运动学特性的影响,首先利用对偶四元数法建立空间四连杆的运动学模型,根据运动学结果推导空间连杆输出摆角幅度和机构夹角θ之间的关系,并用几何法对其进行验证;根据运动学模型只含2个机构参数的特点,结合工艺要求,用Matlab绘制三维图,研究机构参数对引纬机构整体运动输出的影响。结果表明:空间连杆输出摆角幅度是机构夹角θ的2倍;夹角θ和引纬机构的剑头行程为线性关系;改变机构夹角θ和β使整体加速度减小的同时会使交接纬纱处加速度增大,且β=80°时的加速度变化比β=100°时大了近28.57%。

G6300型剑杆织机引纬机构分析

通过MEC-B型机械动态参数测试仪,对G6300型剑杆织机引纬机构进行测试,并阐述该机构性能及有关特征数据,还分析讨论了送、接纬剑的动态曲线和工艺参数,该机的纬纱交接为对称交接。

可简便调幅的剑杆织机引纬机构参数特征

为减少剑杆织机改变织物幅宽时的设备调整时间,研究引纬过程中织机有关动作之间的配合关系,提出一种剑杆织机引纬机构设计新准则,即调幅前后剑头辅助动程(在梭口外的动程)和纬纱交接时刻剑头位置保持不变;基于矢量分析方法,研究引纬机构参数对剑头运动规律的影响、剑头驱动系统中不同子机构对剑头辅助动程及交接纬纱时刻剑头位置的影响等。研究结果表明:存在一种引纬机构,当其中的引纬调幅机构初始位置参数满足特定条件时,不管织物幅宽如何调整,剑头辅助动程保持不变;当引纬调幅机构中调节点的轨迹符合特定要求时,不管剑头动程如何变化,在交接纬纱时刻剑头的位置保持不变。

空间连杆引纬机构柔性铰间隙动态特性研究

为提升高速剑杆织机的运行效率,深入研究运动副间隙给空间连杆引纬机构运动输出带来的影响。首先,采用矢量法对空间连杆引纬机构进行运动学仿真,选择适合高速剑杆织机工况下的Lankarani-Nikravesh建模方法;其次,将计算得到的运动学参数与柔性铰碰撞力模型相结合,使用Newton-Euler方法对系统运动输出部分进行动力学分析;结合具体工程实例,求解不同间隙下系统的动态特性;最后,通过虚拟样机检测数据校核并与刚性铰间隙碰撞建模方法进行输出对比和误差分析。结果表明:间隙的增加会导致剑头加速度的剧烈波动,进而影响空间连杆引纬机构平稳接纬和剑头准确夹持纬纱;在间隙值为0.5 mm时,采用柔性铰方法能将剑头位移的峰值误差缩小69.4%,有效提升工作精度。

基于变曲柄材料的空间四杆引纬机构柔性动力学仿真研究

由于剑杆织机在高速运转时不可避免的产生柔性,只考虑曲柄的柔性,通过改变曲柄的材料,在ANSYS中生成相应曲柄的中性文件,采用ANSYS-ADAMS联合仿真的方法,把中性文件导入ADAMS中分别进行仿真。在仿真得到不同曲柄材料下剑带的运动特性曲线后,通过分析比较,发现改变曲柄材料对剑带运动特性曲线的影响。仿真结果表明:在考虑构件柔性的情况下,合理选择曲柄的材料,可以大大的减少柔性件对空间四杆引纬机构的影响,从而提高织物的质量。

剑杆织机新型引纬运动学曲线的构造及应用

提出了一种剑杆织机引纬运动加速度曲线方程,它采用三次埃尔米特插值多项式为过渡段。加速度曲线光滑连接,为对称的修正梯形加速度运动规律。由加速度曲线方程及其边界条件推导了速度、位移和跃度方程。实例计算表明,该新型引纬运动学曲线能很好地满足剑杆织机的织造要求,降低了机构的加工难度。

基于运动学图谱的共轭凸轮引纬机构参数区域的优化设计

为了在高档织机开发过程中实现引纬机构的优化设计,适应客户个性化定制需求,针对共轭凸轮引纬机构提出了一种运动学求解方法。建立了引纬剑杆的运动学方程,求解了位移、速度、加速度,以及与运动学参数相关的运动特性图谱;以摇杆为例构建了一种考虑动力学影响的结构优化方法,利用运动学特性图谱求解了相应杆长的最优区间。基于MATLAB仿真图,验证了该方法的正确性。

剑杆引纬连杆机构的创新分析与设计研究

通过对典型剑杆织机传剑机构的运动弹性动力学研究,概括地提出了较理想引纬传动方案所应具备的主要性能特点,由此可创新设计出一种具有复合运动的全转动副空间连杆引纬机构.

球面4R机构运动特性研究及其应用探索

为了运用球面4R机构满足周期性往复运动的需求,以GTM剑杆织机中球面4R引纬机构为研究对象,建立了机构的结构参数和输出运动参数之间的函数关系,利用数学方法得出了机构运动函数的特性,分析了各结构参数对运动曲线形态的影响。通过组合相关的结构参数,获得了不同形态的运动曲线,实现了机构的变异,扩展应用到引纬机构的扩幅设计和开口机构的创新设计中。研究结果表明,通过合理组合球面4R机构中的两个结构参数可以实现多种应用。

高速剑杆织机共轭凸轮引纬机构运动精度分析

为提高高速剑杆织机共轭凸轮引纬机构运动平稳性、运动精度及纬纱交接可靠性等,建立含尺寸误差与运动副间隙的凸轮机构、铰接四杆机构和齿轮机构及其串联组成的共轭凸轮引纬机构运动精度误差模型,结合概率统计法进行运动学仿真分析,揭示凸轮、铰接四杆与齿轮机构误差对剑头运动精度误差及引纬工艺的影响规律。结果表明:凸轮机构在剑头位移误差影响中占比最大,约为48%,铰接四杆机构和齿轮机构对剑头位移误差影响的占比分别约为35%和17%,提高凸轮机构加工精度可改善机构运动精度;机构运动精度误差引起剑头进出梭口的时间改变,剑杆在交接过程中的位移偏差为-4.09~3.23 mm,加速度的偏差均值约为13.07×10^2 m/s^2,从而产生较大惯性力与剑杆的动态变形,致使纬纱交接失误。