经编机梳栉的横移振动分析

针对经编机高速运行时导纱梳栉因机械振动而产生擦针或擦伤纱线,并导致控制系统运行失效的问题,提出应用模态分析技术对经编导纱梳栉进行动力学分析.通过搭建声学振动测试平台,实测经编梳栉的关键动力学参数:阻尼比、固有频率和固有振型,获取反映梳栉单位激振力振幅响应的幅频特性.在此基础上提出经编梳栉高速运行时的减振措施,并经对比实验证明该措施有效,且梳栉振动分析方法正确可行.     

经编机梳栉横移机构的发展

简述了横移运动的规律。阐述了经编机梳栉横移机构的发展，机械横移机构有花板式横移装置和花盘式横移装置两种，电子横移机构包括SU电子横移装置、高速机电子横移装置和铜绳花梳横移机构，重点介绍了它们的结构组成、工作原理和特点。此外，还预测了经编机横移机构的发展趋势。     

经编机梳栉横移系统误差建模与仿真

为研究经编机梳栉横移系统机械结构对横移误差的影响,基于赫兹接触理论计算了滚珠丝杠副的轴向刚度、双列角接触球轴承的轴向刚度和径向刚度、直线轴承和滚珠导套的径向刚度,同时考虑导纱梳栉、球铰和异形连接件的柔性,通过ANSYS 和ADAMS 软件进行刚柔耦合分析,获得了系统的横移误差。分别研究了导纱梳栉的 质量和刚度对加固架驱动和重心驱动 2 种横移系统横移误差的影响。结果表明：横移误差主要由梳栉和异形连接件在偏转力矩下的弯曲变形以及梳栉和球铰在轴向推力下的压缩变形产生,减小梳栉的质量和增加梳栉的刚度均能减小系统的横移误差;重心驱动方式克服了梳栉在横移过程中产生的偏转力矩,从而减小了对梳栉刚度的要求。     

梳栉横移调整变得容易

每位经编技术人员都知道,变换速度或改变经编机的齿形带非常困难。花纹链轮的运转,特别是梳栉的横移,必须与整个机器的编织动作同步。这意味着对各种类型的机器、在各种速度时特殊高度标准的设定,需要进行大量的调整工作。这一工作现在仅做少量的调整就可完成,这得益于卡尔·迈耶公司对经编机操作系统的优化。     

高速经编机梳栉横移运动的优化设计

为改善梳栉横移运动,减小横移冲击,通过分析梳栉横移运动的工艺特性,运用机械运动学理论,选用适合高速凸轮机构的组合正弦加速度运动规律作为梳栉横移驱动曲线,研究影响横移运动特征值的4个因素：织针针距、横移针距数、经编机主轴转速和横移允许主轴转角。分析结果表明,可通过增大横移允许主轴转角的方法来优化横移运动,即在确保横移安全可靠的条件下导纱针横移提早起始点,延后结束点,增长实际横移时间,从而显著改善高速经编机梳栉横移的运动性能。     

经编机梳栉横移曲线特性改善方法

通过对KS型经编机的成圈过程及梳栉的横移运动进行分析,运用机械运动学理论,针对KS型经编机梳栉横移运动曲线,对梳栉横移过程进行分析,得出影响横移运动规律特性值的因素,包括横移针距数、针距、编花凸轮转速以及横移的凸轮转角。分析得出,可通过增大梳栉允许的横移主轴转角对横移运动进行优化,让梳栉横移的时间提早开始,推迟结束,并确保横移的安全,避免导纱针和织针相撞或擦断纱线。通过优化设计,高速经编机梳栉横移的运动性能得到改善,提高了机器运转速度。     

经编机电子横移系统动力学模型分析

结合经编机电子横移的研究现状,分析电子横移的工作原理,并对电子横移的各部分建立动力学模型,包括交流伺服系统模型、机械传动结构模型和电子横移系统整体动力学模型,运用Matlab仿真软件对动力学模型进行仿真和参数调节。结果表明,增大速度环增益,可以提高电子横移系统动态响应性。最后在改装的Mayer KS4经编机上进行横移响应曲线测试,试验结果验证增大速度环增益,可以有效提高电子横移伺服控制经编机的车速。     

经编机梳栉电子横移伺服的最优滑模控制

为解决经编电子横移系统易受外部机械振动等因素干扰的问题,根据经编机横移控制原理,通过对电气传动机构与机械传动结构进行建模,依据二者之间的输入输出关系构建经编电子横移系统的空间数学模型。再根据线性最优控理论下的性能指标为基础,结合滑模控制理论,设计出经编电子横移系统最优滑模控制方法。通过MatLab仿真结果表明:当外界不存在干扰时,最优滑模控制具有良好的动静态性能;当伺服系统外界存在干扰时,最优滑模控制能在有限的时间内克服干扰影响。通过对比参考模型,在单位阶跃响应的仿真中进一步验证了最优滑模控制具有良好的准确性及稳定性。     

经编机电子横移运动规律的优化分析

本文介绍了电子横移系统的结构及原理,选取了运动特征良好的无停留修正梯形为横移曲线。通过分析该曲线的特征结合横移运动的特性提出了采用提前横移的方法增大针前横移区间。并以RSE4-1经编机为例通过理论计算得出了采用该横移曲线的提前横移角度为8.4°。对影响提前横移的因素进行了分析,得到提前横移角度可在理论基础上增加7.8°。最后以基于三菱J4型旋转伺服电机、采用无停留修正梯形横移曲线的RSE4-1型经编机为实验平台,测试了主轴速度在1 300 r/min的情况下针前横移角度可提前16°。     

紧凑型多梳经编机电子横移系统的开发

针对链块式多梳经编机存在的翻改花型不方便、花型循环受限制等问题,采用伺服电动机传动滚珠丝杠系统,设计一种结构紧凑的多梳经编机电子横移系统。以卡尔·迈耶公司的MRES33型多梳经编机为例,进行横移系统改装升级,并通过实际生产对比链块式横移机构和电子横移系统的生产情况。结果表明,该紧凑型多梳经编机电子横移系统具有花型更换便捷、生产速度提高和经济效益显著等优势,可用于多梳经编机的改进设计,有利于经编新产品的开发与生产。     

基于柔性多体系统的经编机梳栉摆动机构动力学分析

 梳栉摆动机构作为经编机的主要关键机构之一,直接影响了经编机的高速运行性能。本文仿真分析了梳栉转轴在低速运行时约束反力的变化情况,并借助ADAMS以及Nastran分析软件建立了经编机梳栉传动机构的柔性多体动力学模型,分析了经编机高速运行时的动态响应,得出了在高速运行时梳栉允许横移时间角改变的程度;在不同转速下导纱针针尖位置的偏差程度和变化趋势;梳栉传动机构振动的变化趋势及其原因。     

无缝内衣经编机的技术改进

着重介绍了GE296D-EL/J型无缝内衣经编机的两种关键技术:一是贾卡导纱装置,包括导纱装置的构成、配置、工作原理、等效电路和移位过程;二是梳栉横移驱动装置,包括该装置的构成、配置关系,及与传统的横移机构比较的优越性.此外还涉及多段多速送经、辅助牵拉、四连杆传动机构等技术.     

双PID控制的经编机电子横移系统设计

经编机梳栉电子横移控制系统由于无法满足高速的要求而成为高速经编机全电子化的一个瓶颈。针对采用位置控制模式的高速经编机电子横移系统定位时间长、动态响应不足等缺陷,研究了一种基于双PID速度控制模式经编机电子横移控制系统。控制系统中,先基于工艺预先规划出横移速度曲线,再结合运动控制卡和伺服驱动设计出双PID控制算法,保证整个横移运动的位移可控和低刚性冲击。通过理论分析和实验测试,证实该控制系统能够满足高速经编机高速度、高精度、高响应和高频率启停的横移工艺要求。     

高速经编机电子横移控制模型选择及动态响应分析

 本文选用无停留修正梯形加速度曲线作为高速经编机电子横移的控制模型,在KS4高速经编机上进行不同条件下带梳栉实验,对比分析高速运动中梳栉驱动系统的适时动态响应特性曲线表明,选择该运动曲线作为高速经编机电子横移控制模型是合适的,并且具备良好的控制效果。实验同时表明,为有效提高车速,在针前横移区间,电子横移控制所采用的横移起始角度要超前于实际机械横移起始角,最大可到5°;而在针背横移区间,电子横移控制所采用的横移起始角度要滞后于实际机械横移起始角度,至少为20°;并且在两种情况下,电子横移控制所采用的横移结束角均要提前于实际机械横移结束角。     

基于Simulink的经编机电子横移系统仿真

为解决经编电子横移系统电气与机械特性差异所导致的系统优化困难问题,根据电子横移系统的控制原理,分别对系统的各个部分进行建模,包括伺服驱动与电机模型、信号调节与反馈模型、机械传动机构模型,再通过传递函数的输入输出关系,建立了经编机电子横移系统的整体仿真模型。并使用MatLab/Simulink对仿真模型进行验证与对比,根据系统阶跃响应的仿真振荡逐渐收敛且迅速趋于稳定,验证了模型的准确性与系统的稳定性。为进一步优化系统的动静态特性,以速度调节器参数为例,分析不同速度比例增益下的系统阶跃响应,结果表明：增大速度比例增益有利于提高电子横移系统的动态响应性,但当增益增大到一定值,则会使系统振荡而无法使用。     

动态变结构控制策略在经编机高速电子横移中的应用

基于位置控制的伺服系统定位精度高但动作响应慢,基于速度控制的伺服系统响应性能好但易产生位置超调定位精度差。针对采用单一控制结构难以满足经编机高速电子横移高精度和高响应双重控制要求的问题,本文提出一种变结构控制策略,即根据当前的主轴转速和垫纱数码,利用速度控制的高频响应特性启动梳栉,利用位置控制的高精度定位特性停止梳栉,将速度控制和位置控制实时组合到一次横移运动中予以动态切换,用远离槽针处电机速度的快速调整获取后续较短的定位整定时间,用动态的变结构控制来保证系统对快速响应和精确定位的同步要求。通过在DSP系统上编写算法进行测试验证,该动态变结构控制策略能很好地改善经编机高速电子横移的控制效果。     

高速经编机电子横移系统运动精度分析

针对电子横移系统不能适应高速经编机的发展要求,影响高速经编机全面电子化控制的问题,通过对电子横移系统的工作原理与工艺要求的研究,从系统控制和机械结构两方面分析影响横移运行精度的因素。结果表明：在系统控制方面,控制方式、驱动运动规律、电子齿轮比设置、跟随误差、反馈方式与精度、主轴信号装置是影响横移运动精度的因素;在机械结构方面,直线伺服电机的选型与安装、顶杆长度、电机运动轴与梳栉的平行度是横移运动精度的主要影响因素。