悬浮式驱动织针系统的高效编织模式研究

基于课题组前期开展的悬浮式驱动织针理论及织针动态特性研究以及悬浮式驱动系统,为了大幅度提高编织效率,降低针织机能耗,深入研究悬浮式织针的运动机理,分析织针的最高工作频率及高效工作模式,以实现传统机械编织工艺的彻底取代。从运动模型和工作频率上分析悬浮式织针3功位工作,测量悬浮式织针的工作频率,给出各种电磁激励下织针运动的机械频率,测试最高激励频率下织针的机械运动,计算针织提花圆机的悬浮编织效率。结果表明,在电磁-永磁混合驱动模型下,悬浮织针3功位高速编织,编织效率可达18.500 Hz,比传统机械编织工艺提高一倍以上,完全可以取代传统顶针机械编织工艺。     

磁悬浮驱动织针的控制算法与试验过程研究

在传统针织提花圆纬机选针装置的基础上,提出了使电磁与永磁混合力直接作用于织针上,建立悬浮织针"零级传动"代替"多级传动"的针织提花织针理论。通过对磁悬浮驱动织针运动轨迹的分析及仿真,得出织针运动的位移、速度以及加速度曲线,并通过对系统建模,得到电磁、永磁体之间的作用力关系。从理论上对织针悬浮系统的数学建模进行了详细描述,并对织针往复运动的可行性进行了试验,对单织针悬浮控制系统的控制策略进行论述。揭示了利用磁悬浮驱动织针实现特定编织运动轨迹的可行性,为取代传统"机械式多级传动"编织原理,提供了一种新的驱动织针模式研究方法。     

磁悬浮式织针轴向悬浮控制及运动轨迹研究

针对传统针织提花机原理,提出一种电磁-永磁混合驱动织针模型。通过该模型与传统织针运动轨迹比较,建立磁悬浮式驱动织针运动控制方案,在此基础上,重点探讨织针运动轨迹位置实时检测,实现提花三功位编织动作;建立电磁-永磁混合驱动下磁感强度对织针轴向磁力模型,分析电磁-永磁混合驱动时织针运动频率与结构之间关系,揭示影响悬浮式织针运动频率的因素,从而对织针轴向位移进行实时监测。结果表明,磁悬浮式驱动织针方式不仅能优化编织原理,同时能大幅度提高编织效率。     

磁悬浮式驱动织针原理及试验方法探讨

在分析针织提花机传统选针原理和磁悬浮技术的基础上,提出一种新的磁悬浮式驱动织针模式,该模型以电磁-永磁混合驱动为基础,对电磁驱动织针进行编织原理研究与试验方法探讨。验证了磁悬浮式驱动织针模式下选针方式的可行性;同时对试验数据进行分析,验证悬浮驱动理论模型的正确性。将单织针控制原理扩展延伸到多织针控制,并对多织针悬浮驱动模式的控制策略进行探讨,为实现磁悬浮式驱动织针实用化奠定基础。     

高速磁悬浮式织针运动控制规律研究

针对新型针织提花设备工艺,研究磁悬浮式织针在狭小空间内的运动规律,分析电磁-永磁驱动特性,结合悬浮系统结构和驱动性能,建立电磁-永磁驱动模型。阐述悬浮织针的驱动计算模型,包括织针上升、下降成圈过程中运动轨迹的模型分析,以及电磁线圈轴线上的磁场驱动分析。通过设计仿真平台,对成圈阶段的运动轨迹进行仿真,计算织针在变加速条件下,驱动、加速度、速度、功位位移之间的关系,为悬浮式织针精密功位编织提供理论基础及试验模型。     

磁悬浮式驱动织针的原理及结构设计

在传统的针织机选针提花原理基础上,提出了电磁—永磁悬浮的新型悬浮织针模式,并将其引入选针机构,提出了轴向磁悬浮式织针驱动理论。该理论的核心是将电磁力直接作用在织针上,从而实现了从传统的多级传动到零传动模式的织针驱动原理。详细论述磁悬浮式织针模型运动分析和磁悬浮式织针装置结构设计,为进一步研究新型针织机的选针驱动原理提出一种参考。     

磁悬浮式驱动织针的关键技术与试验模型

为了解决传统织针机械编织效率过低,能耗较高的问题,基于提花圆机技术,提出新的磁悬浮式驱动织针原理,通过对磁悬浮驱动织针运动轨迹的分析及仿真,得出织针运动的位移、速度以及加速度曲线,并通过对系统建模,得到电磁、永磁织针之间的作用力关系。设计并完善驱动装置,基于实际E24针织提花机研究对象,验证磁悬浮驱动织针装置的编织效果。实验证明：基于新型磁悬浮方式织针编织,编织效率比传统方式提高近17%左右,同时编织工艺和轨迹得到优化。关键词: 磁悬浮式驱动织针;选针关键技术;编织机构;以电代机;试验模型     

磁悬浮式驱动织针电磁力研究及线圈轮廓优化

基于磁悬浮式驱动织针编织原理,建立永磁体外磁场模型及永磁织针磁力模型。针对织针轴向运动时磁场分布及磁力对织针的影响,基于磁力驱动原理、磁源性质及线圈轮廓变化下永磁织针驱动的特点,建立永磁织针轴向受力与轴向位移的关系曲线和线圈轮廓与永磁织针受力的内在联系,运用Ansys Maxwell仿真软件,分析电磁线圈截面轮廓变化对织针电磁力与轴向位移曲线的影响,优化线圈轮廓。结果表明,改变线圈轮廓外形可构建出平缓的电磁力-轴向位移曲线。     

电磁阵列式织针驱动结构研究与仿真

介绍传统电脑横机的织针驱动结构、织针磁悬浮驱动结构、新型电磁铁阵列驱动结构的基本原理。针对传统针织横机编织原理存在振动大、能耗高的缺陷,在单磁铁-织针结构的基础上,设计一种新型电磁阵列式织针驱动机构。根据电磁理论分析,建立永磁织针的空间受力模型,推导出电磁线圈阵列作用下空间任意点的磁感应强度数学表达式,并利用Ansys Maxwell电磁仿真软件,仿真电磁铁阵列在水平移动过程中永磁织针轴向受力的变化规律。该研究可为电磁阵列式永磁织针驱动方法和电流参数设置提供理论参考,为新型横机的设计与制造奠定理论基础。     

织针磁悬浮控制系统中的加速反馈算法研究

结合针织提花工艺,开展悬浮式驱动织针理论及织针运动特性研究,实现电脑提花针织装备电磁选针控制。研究在狭小空间内电磁-永磁磁场对织针运动特性的影响,设计了一种基于加速度性能改进选针装置的控制算法,将织针轨迹的输出直接引入反馈控制,使悬浮控制系统在不同加速曲线段上有精确的表达式;利用离散微分器,从间隙信号中提取微分算子,使实际控制算法得以实现。为针织提花装备提供理论基础及质量稳定可靠的通用选针器。     

磁悬浮式针织提花驱动方式理论研究与探讨

摘要 基于磁悬浮理论,提出将电磁力直接作用在织针上的悬浮式驱动织针理论研究,探讨针织圆纬机的悬浮驱动选针控制原理的可行性研究;针对磁悬浮式驱动织针方式,提出了一种悬浮式织针基本结构,通过磁悬浮式织针装置磁路分析、织针摩擦热及热分析,获得了织针的热运动分析结果;文中还介绍了织针位置检测与控制模型的研究、以及采用陶瓷作为动织针的位移传感器的绝缘基底材料,传感器极片涂层方法等,为后续进一步研究磁悬浮式驱动织针理论,实现织针在狭小空间内织针提花驱动方式提供可靠的理论依据。     

电脑横机织针的磁驱动设计与建模

减少电脑横机在编织过程中的发热、振动和断针,提出一种利用电磁铁阵列驱动永磁体织针的非接触式的织针驱动方法,同时设计了织针与驱动分离的新型磁驱动横机结构。通过将电磁铁阵列中的铁芯、永磁、气隙等元素等效为磁阻和磁势,建立了电磁阵列驱动永磁织针的等效磁路模型,分析了电磁铁阵列在水平往复移动时的等效磁路模型的磁通量,推导出永磁织针在电磁铁阵列不同位移条件下的磁力模型,计算织针在不同条件下的受力数值,并利用Maxwell电磁仿真软件对磁驱动模型进行了仿真。结果表明:将等磁路模型和仿真模型的数据进行了比对和分析,验证了电磁铁阵列式的织针磁驱动等效磁路模型的正确性。     

电脑横机主罗拉机构常见问题分析及解决方法

以国产慈星电脑横机为例,总结了电脑横机在生产过程中主罗拉机构容易出现的一些机械故障,如主罗拉不转、卷布、只正转不反转等,以及这些故障可能导致的斜片、花片和漏针等织疵问题,并采用系统工程的思想,从机械执行系统的运转、电脑控制系统的原理等方面分析。同时对于主罗拉机构工作时常见的故障提出了相应的解决方法,以及今后如何避免等,不仅有助于机修工迅速找出并解决故障,而且提高了电脑横机的使用效率和寿命。     

SM8-TOP2无缝内衣圆机织针的运动参数分析

SM8-TOP2型无缝内衣圆机为实现多种花色组织的设计创造了条件,但在组织设计时存在着优化设计问题。为此,在系统研究SM8-TOP2无缝内衣圆机成圈系统设置和分析常用组织成圈原理的基础上,采用MatLab对成圈、集圈和添纱组织的织针运动轨迹、速度和加速度的变化趋势进行研究。结果表明：SM8-TOP2无缝内衣圆机可通过控制三角、选针设置和穿纱方式等多种手段实现花型设计;在成圈过程中,织针运动平稳,加速度的最大值出现在压针成圈阶段,有利于新线圈的形成。     

三层双色立体提花经编鞋材的开发

针对普通双针床贾卡经编机难以以一次成形方式生产带有间隔层的双色立体提花经编鞋材的问题,研究了普通双针床单贾卡经编机和双针床双贾卡经编机的梳栉配置,以及典型双色提花工艺中芝麻点效应和纯双色效应的提花原理,提出了新的梳栉配置方法、提花控制方案以及提花工艺,并根据新的梳栉配置方法对双针床无缝经编机加以改造,加装了间隔梳,利用新的提花控制方案控制前贾卡在前/后针床选择性成圈,再配合新的提花工艺来克服现有双色工艺因过密的“点”或“片”连接而难以衬入间隔丝的缺陷,最终在升级后的RDJ6/2经编机上成功试织出一款带有间隔层的双色立体提花鞋材产品。该实践结果表明,三层双色立体提花经编鞋材的成功研发,关键在于对编织机构、控制系统、提花工艺的针对性集成优化。     

洛伦兹力磁悬浮织针驱动器设计与仿真

为解决织针三角驱动中存在摩擦、冲击等问题,并避免引入电磁力非线性影响,设计了一种基于洛伦兹力的磁悬浮织针驱动器。首先提出了驱动原理并推导了数学模型,利用ANSYS软件进行电磁有限元分析;然后设计了执行调节(PID)控制器并在MatLab/Simulink中进行控制系统仿真,最后搭建了实物平台进行实验。结果表明:驱动器工作区域磁场均匀稳定,电磁力满足驱动要求;织针轨迹与预期吻合,仿真误差在±3.5 μm之间;织针可以达到集圈高度,且响应迅速、平稳无振荡,测试误差在±10 μm之间。洛伦兹力磁悬浮织针驱动器可以消除织针运动中摩擦、振动和冲击,并且与磁阻力磁悬浮织针驱动器相比控制系统简单、线性度好,控制精度可达到微米级。     

基于Q15的横机针位置跟踪算法

 通过分析横机的两种针位置跟踪方法，给出了采用伺服电动机反馈正交编码信号的横机针位置跟踪算法原理。为了解决定点处理器浮点运算的问题，提出以Q变换进行浮点运算的方法，运用统计分析法确定Q值。在横机测试平台上进行了实时硬件仿真对比试验。实验结果可知，基于Q15的横机针位置跟踪算法完成一次针位置计算所消耗的平均系统时间为141.05ns，与传统算法相比，该方法运算效率提高了65.43%。该算法可为其它针织机械，如袜机、圆机、内衣机等纬编针织机的控制系统中针位置跟踪算法提供借鉴。     

几种特色单面纬编面料的开发

介绍了在4针道单面大圆机上开发特色单面纬编面料的编织工艺,包括六角网眼面料、斜纹面料、横竖条醋酸面料、起皱面料、乔赛面料。编织工艺包括原料规格、设备参数、织针排列、三角排列及面料参数等。从原料的角度出发,阐述了编织过程或染整过程中需要注意的事项,并对各个面料的特点进行了分析。     

大行程磁悬浮织针驱动结构研究与仿真分析

基于单个磁悬浮驱动织针原理,提出多级螺线管永磁织针驱动方式。将永磁织针等效为单层通电螺线管,并根据安培定则计算其在多级通电螺线管中所受电磁力大小,分析并计算永磁织针在不同结构的多级螺线管中所受轴向电磁力的大小。通过Ansys Maxwell有限元仿真软件建立多级螺线管驱动织针模型,并对模型进行磁场分析,研究不同结构参数多级螺线管驱动织针模型对永磁织针产生的驱动力以及永磁织针的最大上升高度,获得一种大行程驱动织针的多级螺线管驱动模型。