基于Pro-E和ANSYS的剑杆织机机架有限元分析及优化

利用三维软件Pro-E对剑杆织机机架进行三维实体建模,通过计算机接口技术将模型导入有限元分析软件ANSYS进行模态分析,找出机架结构的动力学缺陷。选择机架的固有频率为研究对象,进行模型具体的结构参数改进,对改进后的机架再进行分析验证,避开机架自振的固有频率,改善了机架结构动态性能,提高了机架抗振能力,为机架结构的合理设计与改造提供了可靠的依据。     

喷气织机机架结构动力学特性研究

织机机架是五大机构的支撑和承载基础,其结构动力学特性对于织机系统的减振降噪至关重要。以某型喷气织机为参考,设计建立其机架结构有限元模型。自由模态分析结果表明,后梁、横梁及墙板结构在1～6阶振型中表现较为活跃,可作为机架动力学改进设计的切入点;为防止发生低阶同频共振,织机系统应尽量避开65 Hz左右的工作转速频率。通过谐振响应分析,计算获得了50～220 Hz内的幅频响应曲线,分析结果显示简谐载荷对机架共振频率点具有明显影响,尤其是65 Hz频率处的谐振响应危害较大,为喷气织机机架结构改造与性能优化提供了重要依据。     

薄壁零件结构改进与性能优化

采用CAD/CAE技术研究薄壁箱式零件结构及其动力学性能。以某薄壁零件为研究对象,在WorkBench平台上创建了有限元模型,计算和分析了该零件的低阶自振频率及振型。建立了4种针对薄壁零件动态特性改进的结构设计方案,通过动力学参数计算与分析确定了一种最佳的薄壁零件结构形式。结果表明:采用十字筋结构可以有效增强薄壁零件的抗振性能,有利于机械设备的减振降噪及高速化运行。为薄壁零件的结构设计与动力学优化提供了重要技术参考。     

机架刚性对织机性能参数的影响

通过对组成机架的撑档不同截面条件下的试验,认为提高撑档的静刚度可以提高机架的整体刚性,并可消除因机架刚性不足对整机各项性能指标造成的影响。当机架的刚性接近刚体时,进—步提高机架刚性,则不能明显改变整机的性能指标。撑档截面形状的变化对撑档的抗变形能力有较大的影响,在考虑机器结构合理,满足要求的条件下,通过撑挡截面形状的选择,可以提高机架的刚性。     

精梳机机架结构在主运动激励作用下的动态特性优化设计

在建立某型精梳机机架结构系统的ANSYS APDL参数化有限元模型基础上,对机架机构所承受的主运动交变激励载荷进行幅频特性分析,获得了对机架结构动态承载性能起主导作用的主运动激励的基频和倍频。依据主运动激励起主导作用的基倍频提取优化所需要关注的精梳机机架结构的模态固有频率。最后,基于所提取的机架结构的模态固有频率与结构质量对其设计参数灵敏度分析结果,选取机架结构设计参数为优化设计变量,有效减少机架结构优化设计规模,提高优化的效率。此外,优化模型同时考虑载荷特性和结构动态特性的研究,对结构动态性能分析与优化设计具有借鉴作用。     

ZAX-N型喷气织机改用大直径织轴的方法

正织轴直径变大后会直接影响后梁前后高低调节范围,还存在与地面发生碰撞和与机架撑档发生接触等问题。如果简单地通过整体垫高,满足大直径织轴的空间需要,势必会给织机上轴和挡车造成困难。在不用重新设计和改变机架的基础上,提供以下两种方法。具体见图1。     

有梭织机梭箱部件和侧板等器材的动态特性及其噪声控制

本文通过对有梭织机梭箱部件及侧板等冲击性器材的动态特性研究,指出这些器材结构的动态响应特性与织机的噪声有着极为密切的联系。该研究为织机的噪声控制提供了明确的方向和可靠的实验依据,从而克服了织机噪声控制的盲目性。同时,根据噪声控制理论与原理,并运用阻尼减振降噪技术对这些器材进行改进,研制成各种低噪声器材,有效地控制了有梭织机的噪声水平。该研究进一步说明织机低噪声器材的开发和研制是控制织机噪声的关键。     

超多头电脑刺绣机机架结构性能研究

电脑刺绣机是刺绣行业的主要机种,属于多激励的动力学系统。随着机头数的不断增加及主轴转速的提高,对机架结构的刚度性能、振动性能要求越来越高。为了提高机架的刚度、振动性能,利用先进CAD技术对普通机架和超多头机架结构进行了三维建模,进行了结构分析、对比研究,并用有限元系统对二者进行了静力学和振动力学分析。结果显示：超多头机架的结构设计更加合理,能够满足超多头（56头以上）高速主轴的需要。为优化电脑刺绣机机架设计提供了借鉴。     

喷气织机虚拟样机研究平台的开发与应用

针对目前中国纺织机械研发模式单一、自动化水平不高等现状,将先进的数字化设计方法应用于织机设计,介绍了虚拟样机技术和喷气织机系统构成。以主流CAD/CAE软件为平台,采用"自顶向下(TopDown)"模式对喷气织机五大机构进行几何建模与装配设计,成功开发了针对喷气织机整机的虚拟样机研究平台。在此基础上,实现了打纬-开口机构的柔性化建模与动力学仿真,并对机架冲击载荷、筘座角加速度及其3D频谱进行了计算与分析,为织造过程的减振降噪提供了有力依据。     

津田驹ZW405喷水织机

日本津田驹 ( Tsudakoma)公司在其喷水织机专有技术的基础上 ,开发成功了 ZW40 5喷水织机 ,该公司不断向高速和多功能方向提出挑战。为了提高速度、扩大功能、减少能耗等 ,这种喷水织机从机架结构到引纬方式进行了全面更新 ,使它的基本性能更加稳定。ZW40 5喷水织机可以在高速下稳定地生产中厚型织物和密实织物。津田驹独创的双侧箱型机架使其结构更加坚固 ,特别是大大增加了机架大梁的刚度 ,使高速时振动减小。因为振动减小可使引纬和打纬更加稳定 ,保证织物具有高的质量。它的主传动齿轮为油浴润滑 ,以达到高速稳定性。经过对喷嘴、喷管…     

织机减振器的动态设计与仿真

针对传统的螺旋弹簧减振器阻尼小、易损伤等问题，参照发达国家新型高阻尼减振器的特点，分别设计了用于织机的四地脚及三轴的高阻尼橡胶和金属螺旋弹簧组合减振器，给出了该减振器的结构设计要点及设计参数，在ANSYS及ADAMS平台上实现了减振器的动态仿真，对其结构刚度与阻尼参数进行了优化设计与评估．结果表明其隔振及阻尼减振效果较好．还提出了织机和织造车间整体优化减振的实施方案。     

织造及准备机械：深度践行高速化、智能化

<正>近年来,随着纺织企业对设备高速化、绿色化、智能化需求日益迫切,织造及准备机械企业紧跟市场变化,不断推出多样化和差异化的产品技术。喷水织机适应性突出近年来,喷水织机各项性能不断优化以适应客户需求,特别是在稳定高速、节能环保、品质适用性方面进步明显。本届展会,这些特点尤为突出。海佳机械新型喷水织机HW-001具有全新的机架结构和传动方式,全新设计的送经、卷取以及打纬结构,减少了传动链,更简洁,并大大降低了停车挡和稀密挡的发生概率。     

冷轧机机架模态分析

应用Patran软件对某冷轧机机架建立三维有限元模型,应用Nastran程序进行模态分析。从数值仿真结果可以看出,机架的整体刚度分布比较均匀,其动态性能比较好。计算值与试验测试值的误差在9%以内,可以为机架结构的设计改进提供指导。     

国外喷气织机发展现状

介绍了国外新型喷气织机的发展,详述了丰田、津田驹日本机型和必佳乐、苏尔寿欧洲机型的技术进步和性能特点;同时分析得出日本机型具有操作简单、网络功能强大和高度自动化、智能化等优点,欧洲机型具有速度高、机架整体强度高、结构牢固和织机振动小等优点。     

经纱张力调节机构的拓扑优化设计与疲劳分析

为提升经纱张力调节机构的动态补偿能力，适应三维间隔织物剑杆织机的高速化织造需要，引入可吸收应力的变刚度气动肌腱作为原动件，设计了一种新型经纱张力调节机构。采用有限元技术对该机构进行了静力学分析和模态分析，得到其静态特性及前六阶固有频率阵型，在此基础上采用变密度法对机构进行拓扑优化，随后根据优化结果在SW中进行结构优化并采用有限元仿真实验进行验证。结果表明：拓扑优化后的机构可以减重13.32%,同时应力、应变和固有频率等静动态性能均有较大提升，其最小疲劳寿命可达17.91年，满足织机使用年限的需要。最后在VSI系列样机上进行了对比实验，分析优化前后的张力采样曲线。实验结果表明优化后的织机经纱张力波动更加平稳，机构动态特性有效提升。     

SM92型剑杆织机使用实践

探讨SM92型剑杆织机的工艺性能优化。以织制缎条纹织物为例,分析了该织机开口动程和开口时间、后梁高度和停经架位置等工艺参数的调整和优化措施;阐述了提高织机效率、降低织疵的有效方法。指出:应根据织物的结构和特性,不断优化上机工艺参数,不断分析织机效率降低及织疵产生的原因,并采取相应的技术措施以发挥设备应有的性能。通过合理配置上机工艺参数,织造时十万纬经停下降到17次,十万纬纬停下降到7次,织机效率提高了17.64个百分点。     

自排风式转杯纺转杯关键性能参数优化

为改进转杯纺转杯的机械力学性能,针对自排风式转杯结构,开发了基于ANSYS Parametric Design Language(APDL)的参数化有限元建模程序,在此基础上构建了优化数学模型。以滑移面角度α为设计变量,通过随机搜索算法实现了转杯关键性能参数的动态优化,指出:当α采样计算值为17.22°时,转杯静动态力学性能达到最优,不仅将基频f_1提高了6%,而且在有效范围内减小了最大应力S和最大位移d。动态分析结果表明:排风孔数量对转杯抗振性能影响明显,且采用6孔或7孔结构时,更有利于综合发挥转杯工作效能。为转杯纺纱工艺改进和转杯设计选型提供了重要技术支持。     

Sulzer-Ruti剑杆织机继续保持竞争性

高性能的剑杆织机是否依然保持有效的通用性?生产能力的进一步提高是否会抑制剑杆织机众所周知的灵活性?面对这些问题,Sulzer-Ruti新型号的织机在提供更高织机速度的同时,已经采取措施,保持甚至改进了织机的通用性能。剑杆织机在结构方面的改进也将使它的性能更趋完善。新材料的使用、运动规律的优化、构件质量     

基于ANSYS辊式磨粉机机架静力学分析与结构优化

利用Pro/E建立辊式磨粉机机架三维模型,通过ANSYS对机架进行静力学分析,计算机架整体应力分布和变形情况;参考静力学分析结果,以减轻机架质量为目的,对其结构进行优化设计。结果表明,改进后机架在满足力学性能基础上,质量减少了12%,实现了磨粉机机架的轻量化设计。     

织机机架的有限元建模

为缩短织机设计开发周期,降低开发费用和织机墙板断裂几率,基于有限元分析法,利用ANSYS软件对剑杆织机机架结构的2种有限元模型进行模态分析,并将计算结果与实验结果对比,寻求有限元对模型计算的影响。研究结果表明:剑杆织机机架有限元模型是正确的;Solid 95单元在计算织机机架模态时与实验结果更接近,但计算规模较大;在计算机容量允许的情况下,选用三维实体模型计算精度更高;如果对精度要求不高,且需提高计算速度,则可考虑使用Shell 63组合Beam 188单元划分模型。