刺绣机含间隙针杆机构的运动稳健性分析与优化设计

建立了平面连杆机构运动副间隙的分析模型,分析了回转副的偏心对机构位移的影响,导出了考虑间隙时构件有效杆长的计算公式.同时考虑杆长误差和运动副间隙对针杆位移精度的影响,用极值法和随机模拟方法对针杆位移误差进行了计算,得出了考虑间隙时针杆位移的波动区间.以极小化针杆位移误差和位移标准差为目标,建立了针杆机构的稳健优化设计模...     

基于Rhino-Python的多圈高簇绒地毯三维仿真

为解决空间结构复杂的多圈高簇绒地毯在实现其外观三维仿真时缺乏真实感的问题,利用Rhino环境下的PythonScript实现了簇绒地毯外观的三维仿真。将绒圈中心线及截面曲线分段后局部求解相关控制点坐标,再由B样条曲线对二者进行拟合。同时考虑到地毯绒圈之间的相互挤压导致绒圈发生了随机偏转变形,通过设计算法模拟了绒圈产生形变后的状态。在此基础上添加绒圈表面纹理及光照模型,进一步渲染输出仿真结果。测试结果表明:利用B样条曲线拟合原理并借助于Rhino-Python平台的簇绒地毯三维仿真方法是可行的,且易于实现;与实际地毯样品相比,能够较为真实地模拟不同排纱规律下多种花型图案、绒圈高度变化的簇绒地毯。     

用于簇绒地毯织机的新型钩刀割绒机构

为解决多色提花钩刀割绒系统在移针时整个系统的横移问题,根据簇绒地毯割绒的形成原理,设计了一种新型的用于簇绒地毯织机上的钩刀割绒机构,能准确完成勾纱－ 脱纱工艺。根据这套钩刀割绒机构的机构简图,分成３个封闭多边形,对每个封闭多边形依据其矢量关系,建立矢量方程式,并利用欧拉公式简化方程,进行实部与虚部分离得到构件的位移;接着对相关方程式讨论其一阶导数、二阶导数分别得到构件的速度、加速度的数学求解式。通过这些求解式运用MatLab进行编程,计算所求量,得到各构件的运动规律,以及成圈钩的角位移、角速度和角加速度的变化曲线。     

刺绣机针杆机构运动精度的灵敏度分析

为提高刺绣机针杆机构的运动精度及其稳健性,采用Sobol'方法对该机构的运动精度进行全局灵敏度分析,并在此基础上对针杆机构进行优化设计。首先,同时考虑杆长的制造误差和运动副间隙对针杆位移的影响,建立了针杆机构运动精度的数序模型。然后,采用Sobol'方法求出该模型中14个随机变量的总灵敏度,并根据灵敏度的排序确定出4个重要因素和1个关键因素,其中连杆长度是关键因素。通过减少关键因素的制造误差,进一步优化针杆机构的运动精度。结果表明,优化后针杆机构位移误差的均方差明显降低,运动精度的稳健性得到了提高。     

簇绒技术(上)

<正> 簇绒是通过针的往复机械运动将绒头材料——纱线穿过粗织底布而形成具有绒头的特殊织物的一种纺织工艺,这种特殊织物即称之为簇绒织物。簇绒织物目前已广泛应用于人造毛皮、地毯、毛毯、飞机和汽车装饰布、家俱装饰布、床罩等各个方面。特别是在地毯制造业     

基于OPC和增量式PID控制的地毯簇绒机优化设计

介绍OPC技术和步进电动机速度控制在地毯簇绒机优化设计中的应用,实现基于OPC技术和步进电动机的地毯簇绒机绒圈织造性能优化。采用OPC技术传递地毯簇绒机绒圈高控制信息,以步进电动机驱动控制为核心,运用增量式PID控制方式控制步进电动机的速度,进而控制提花轮送纱量的准确性,以此提高簇绒机簇绒成圈稳定性和绒圈圈高精度。仿真结果表明,地毯簇绒机中步进电动机增量式PID速度控制算法的运用在整个簇绒地毯机提花系统中有明显优化作用,具有实际意义。     

含间隙铰链空气舵传动机构动力学仿真分析

以经典空气舵传动机构为研究对象,基于多体动力学软件Adams建立含间隙铰链传动机构动力学模型,针对不同位置间隙铰链及不同数量间隙铰链开展传动机构动态特性分析,为含间隙铰链空气舵传动机构方案优化及控制策略设计提供理论参考。     

盘形共轭凸轮机构系统尺寸公差对凸轮副间隙的影响

通过建立共轭凸轮从动件在固定坐标系中的位移方程,利用经典误差方法分析推导出了共轭凸轮摆杆从动件转角间隙的影响因子公式,并以常见的五次多项式运动规律的共轭凸轮为例,在MATLAB中直观地得出了各构件尺寸公差及安装误差对凸轮副间隙的影响。     

工业缝纫机气浮针杆的柔性联接装置

由于滑槽座导轨副的配合间隙等原因的存在,使得通过刚性连接柱传给工业缝纫机针杆的作用力造成其运动方向偏移。设计了一种工业缝纫机气浮针杆的柔性联接装置,采用柔性铰链弹性变形产生微小角位移来非平行输出微位移,用以减弱滑块受到刚性干扰传递给针杆而造成的运动影响,运用ANSYS对其变形及强度进行了校核与分析。结果表明:ANSYS分析结果与理论设计计算对比验证了设计结构与强度的合理性;该柔性联接装置结构简单,定位精度高,可以有效地解决刚性传递的干扰,实现精密微位移定位,为今后精密微位移机构的研究提供了很好的研究方法和指导。     

高性能纤维复合材料在簇绒织机上的应用

簇绒织机常用于地毯生产，新一代的高性能簇绒织机最高转速可达1800r／min。在选用中等机速，连续生产的情况下，生产速度为270m／h。如果织机幅宽为5m，那么产量为1350m^2／h。但实际上，大多数织机都以相对较低的速度运转。造成织机低速运转的因素很多，其中主要原因是，当织机达到一定速度后，簇绒针和成圈钩之间的绒头纱线传感器就会处于非正常工作状态，使地毯表面不匀，产品质量下降。     

平割平圈地毯织机的工艺时序分析与设计

针对我国地毯织造技术基础研究相对薄弱的现状,为给平割平圈地毯织机设计提供更多的理论指导,首先参考时间圆图设计方法和一般割绒地毯织机的工艺要求,提出平割平圈地毯织机簇绒针和成圈钩组件的运动时序关系。然后通过对连续圈绒、割绒和圈割绒交替簇绒时的成圈工艺分析,指出成圈绒时簧片的动作稍超前于成圈钩的远止点时刻,成割绒时簧片动作最晚时刻在成圈钩的远止点时刻,得出平割平圈地毯织机的运动时序关系图。由于平割平圈地毯织机的簧片运动由电气控制实现,独立于由主轴驱动的针、钩、刀的运动体系,因此,运动时序的分析和设计可为成圈机构的机械设计、电气控制系统的设计提供理论参考。     

地毯簇绒机簇绒针传动机构运动分析

 地毯簇绒过程中簇绒针的力学和运动性能制约了主轴转速的提高,影响着整个机械系统的振动特性,而簇绒针的运动性能直接取决于传动机构的设计。根据地毯簇绒运动的工作原理,设计了由曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构组合而成的簇绒针传动机构,并对传动连杆机构的运动进行了数学分析;应用ADAMS仿真软件对不同曲柄参数条件下的传动机构进行运动分析和比较,着重对簇绒针刺入底基布时的运动和受力状况进行讨论,确定了曲柄的最优设计值。分析结果已应用到DHT-200地毯簇绒机的设计实践中。     

Finite element analysis of penetration force for needle during tufting process

Tufted carpet is one of the most used carpets. The penetration force of needle is an important factor in tufting process. Few know how to calculate the penetration force during the tufting, although the principle is one of the least understood processes. This paper presents our research on using finite element method (FEM) to study the penetration force of needle during tufting. In this study, the model is developed using ABAQUS software, and the material properties of nonwoven fabric are approximately modeled by linear elastic orthogonal anisotropic continuum. The required engineering constants were obtained from experimental test. A user-defined subroutine VUMAT for characterizing the constitutive relationship of the orthogonal anisotropy nonwoven fabric and the damage evolution was compiled and connected with a commercial software package ABAQUS/Explicit to calculate the penetration force. At the same time, needle penetration force was tested by sensor mounted on needle bar of tufting machine. It was found that there is an approximate agreement of the penetration force between FEM calculations and experimental results. The reasonable agreement proves the validity of finite element analysis model, which could be used to calculate the impact response of the needle penetration stress precisely. The finite element model has been verified experimentally and can be used to study the influence of the key tufting parameters such as the backing material properties and the needle geometry on penetration force, which is vital for designing needle and driving mechanism.     

电动地毯织枪机构分析

为掌握电动地毯织枪的使用方法和调试方式,提高织枪的织造质量,以常规电动地毯织枪为研究对象,研究了织枪机械结构特点和工作原理,根据建立的数学模型用MatLab-SIMULINK对织枪的主要运动机构双曲柄滑块机构进行运动学仿真和时序分析,明确了解针刀的配合要求,获得了机构的运动规律。结果表明,压布板在钢针尖和剪刀尖运动曲线交叉点位置之下,可以满足织枪的工作要求。依据运动学方程得出不同绒高对应的可调节杆长最优值,并得出可调节杆长的调节趋势,所得的理论数据可用于对织枪进行辅助调试,减少了调试时间。     

基于非简谐方式的地毯簇绒机成圈运动的时间配合

针对地毯簇绒机成圈运动的时间配合关系与簇绒工艺要求之间不匹配会影响地毯质量的问题,首先提出地毯簇绒过程中时间配合的分析要点,以指导成圈机构的结构设计和相位关系的确定。通过Adams运动分析,获得传统成圈运动机构的时间配合关系,指出该时间配合关系的不足之处,由此提出2种基于非简谐运动方式的成圈运动机构的时间配合方法,并进行了相应的执行机构设计。经过Adams运动分析验证该成圈运动机构可较好地满足地毯簇绒工艺要求。     

转动关节式数控铣床曲面抛磨装置

文章提出一类具有1,2,3转动自由度的转动关节,此类关节采用带导向的液压缸或电动推杆作为驱动元件。介绍了转动关节的基本结构和工作原理,给出了以转动关节为基础的三坐标数控铣床的曲面抛磨装置。建立了单自由度关节的角位移与驱动元件伸长量间的数学表达式,并根据示例完成了单自由度关节设计计算。     

8—AN ANALYSIS OF THE YARN TENSIONS DEVELOPED DURING TUFTING: PART I. CUT-PILE TUFTING

An attempt has been made to analyse the yarn tensions developed during tufting. The input yarn tensions were measured on a Venor carpet-sample-tufting machine and related to the characteristics of the machine. Estimations were made of the maximum tensions developed during insertion of tufts into the backing fabric by measuring the upward force on a needle during tufting and relating this to the input tension.

Measurements on commercial tufting machines indicated, that the tension patterns developed in the yarn delivered to the needles were similar to those of the Venor machine and that an approximation to the maximum tensions developed during tuft-insertion could be realized by using the data obtained from the Venor-machine experiments.     

地毯簇绒过程针梁受力测试与工艺分析

为分析地毯簇绒机主轴执行机构的受载情况,提出一种间接测试主轴系统末端执行机构受力的方法,完成主轴1转内针梁推杆的受力和不同主轴转速下针梁的受力测试。测试结果表明,随着主轴转速的提高,针梁推杆受到的冲击越加明显,针梁推杆受到的拉力随之变大,并且拉力的变化也趋于激烈,而针梁受到的最大压力随主轴转速变化不大。为此,提出在工艺上采用将喂纱时刻逐次提前、适当减小底布张紧程度的方法来改善主轴系统的受载情况。测试结果也为进一步计算分析主轴等效力矩提供实验依据。