纺织凸轮机构设计的新方法

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1、加 匀 。 年月 纺织凸轮机构设计的新方法 沈世德 吕仕元 南通纺织工学院 【摘共】本文总结出通用无量纲三角函数运动方程 , 编制了相应的计算程序 , 解决了凸轮机构运 动规律优选的问题 。 应用本方法已研制成功 一 型喷气织机平纹开口凸轮及 一 型挠性剑 杆织机平纹 、 斜纹开口凸轮 。 之 一 、 理论分析 无量纲运动规律 图 , 从动件的线位移或角位移 夕是主动 凸轮转角 小或时间的 函数 , 小或 习公 为了比较 , 分析各种运动规律 , 采用无量 纲表达式设从动件动程为 , 相应的凸轮 转角为 小 二 令租 “ 小小的 , 公 式可写成无 量纲形式 圈凸轮机构和位移线图 如图 , 无

2、量纲机构 位移线图在边长 为单位长的一个方框内 , 有利于对各种运动 规律作比较 若凸轮以 。等速转动 , 从动 件的真实运动可表达为 , ,二 一 盯 。夕 小功 , 。,窟 小 左 一 夕,对中 盖 二 , 。梦。 小 盖一 由此可见 , 无量纲运动方程及其导数与 真实运动的大小无关 , 研究无量纲运动方程具 有普遍意义 运动区域分类 凸轮机构从动件的运动在始末端可为停顿 简称停或立即反向简称反 , 图列出纺织 机械中常见的按运动始末端的情况区分的四种 运动区域 。 它们的共同特点是了和了 , 和 停一停停停一反反反一停 停 反反反 介介介介 “ 二 。 半二二 丫丫 歹歹歹歹歹寸寸寸 万

3、卞 孟孟孟孟孟孟孟孟孟孟孟孟孟孟 尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尸 尸尸尸 一 洲洲洲尹尹尹尹尹尹 尹尹尹尹尹尹尹尹 尹尹尹尹尹尹尹尹 尹尹尹尹 产产产尹尹尹尹尹尹尹尹尹 川产产 、嘴 一 如 哄哄 二 圈四种常见的边界条件 一 开口凸轮 , 共扼打纬凸轮共扼打纬凸轮 , 一 开口凸轮 。 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 纺织学报第十二卷第一期 通用无量纲三角函数运动方 程 针对图的四种运动区域 , 设计出图所 产产, , 一一 矛矛 门门门 于于 才才才 肠

4、团团团团团 刻刻刻刻刻刻刻刻刻刻刻刻刻 刁刁刁刁刁刁刁 , 囚囚 竺 盆盆盆 洲洲 一一一一一 入入 丈丈丈 肠 月 吞写 编编 月月月月月月月月 合合合合合合合合 自自自自自自自自自自自 匡匡 二对一, 石石 立 入入入 如如 甲甲 石 石石 今今 占占占占占 二二二二 , 。 示通用无 量纲 三角函数运动 线图 。 图 、 和分别 为位移 、 速度 和加 速 度线 图 。 整个运 动 区域由长度为 到的 个区间组成 。 、 。 、 。 和 , 区间的 加速度曲线为 周期的正 弦 波 , 和 。区 间分 别 有极限加速度 。 和告为常 数 。 区间加 速度为零 。 只 要令各区间长 度为给定

5、值 , 可得到一系列 有利于编程 围面积表示 , 速度 可用 ” 曲线 与轴所 围面积表示面积计算可归纳为图所示种 基本几何图形图中为整个图形的面积 , 各 为 戈 二 起至某值图形的面积 设 , 一 , , 为给定值 , 。 和告 为表征运动规律的特征值 , 根据图和 图可 得出各区间的速度分量 厂和位移分量 厂 二 。兀 一 犷 二 。 一 八犷 二 。北 一 犷。二 一 犷。 恋二一 犷二 吉一 厂, 二 才 , 尝二一 二 犷 一 , 犷 北 一 二 犷 一 二 刁,犷, 北 犷 犷 一 么 一一 犷 犷犷 一 。二 一 犷 兀 月。犷犷 犷,犷一 犷, 一 二 一 击凡 十 浅 三

6、玖一的 ,二一 , 犷, 一 , 犷 , 派 , 万 犷 亡一 日通用无量纲三角函数 运动线图 满足图边界条件的运动方程 , 下面来建立运动方程式 , 动区间长度和为单位长 了 前巳说明 , 各运 艺 十 ,二 的 一 例如令 。 , 瑞 , 。 , 即为丝织机打 纬凸轮机构采用 的正弦一余弦运动规律 。 在图中 , 位移可用 曲线与 轴所 又因为了 , 曲 线与轴所围 面 积 圣 , , ,二 叶场需 南 一拱刀 卜甫 动 、最 未 。 半汽 八二 写 红 车 署 耳污黑 飞娜摆洲彝壮份珠车坟侧华理 似丰仁王 硕甲 即 入 斗 入 叩 注翎 豁 月渊 圈基本几何图形的计算 二 万戈 , 乙二

7、 扭 二 万 一 兀尤 夕二一 兀戈 , 乙一 尤戈 一一 军尤 二 兀戈 乙二 兀 , 万 群 夕一 , 乙二一 兀 二义一 军兀 夕 劣 , 乙二丁 , 大 二一衬尤 , 乙二 , 口 大 一 ,月 二 , 二男 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 年月 边界条件了 可表示为了 ” 曲线与横 轴所围面积为零 艺 犷 二 或 二 艺犷 一 艺 犷 菌几 式 中 二 为速度最大值 。 把 式一到一代入式 , 可得 告 二 入 。, 其中 入 一 兀兀 二 ,北 式一

8、到一 , 式一到一中 , 令几 二 而恋 入 , 把计算出来的 值代入 式 , 可得到 。 与 , , , 的关系 式 会 二 吉二 一 胡 二, 一 邹氢 “叻二 一 月 介二二, 。 一 当艺 艺才 时 , 令 。 一 艺月, , 铭 二 吉 叉犷 十 益 劣 一 启 外 犷 一 “犷 “ , 。, 一 二 几几 。二 艺 当属时 , 令为 二 罕尝 “二, , 叉 才 一 一 在计算出 。 和套 入 。 值 后 , 可写出整 个区域 中个区间的无 量纲运 动方程 当 簇 时 , 令 万 ,二 , 八 艺 一 犷 , 轰二 二劣, , 一 , 窟 么 , 艺 犷 二 望 。 二二 , 益

9、二 。 泥一 田 兀 一 一 月 , 犷 ,兀 一兀 , 一 犷 二一 刁犷 二兀劣 一 当刃 汉 时 , 令 劣 二之 一 , 二 。 一 卜 犷 。二 一 二 犷 二 八犷 二 月 一 当 十 十 时 , 令 二一 一刁 卜 。佣界 , 一 感 二 犷 犷 。 二二 一 八 二 犷犷 成 一 咖 介, 月 一 二 、 应用实例 布 喷气织机平纹开口凸轮的研 制 参照 一 喷气织机 来研 制古 织机的平纹开口凸轮 。 原织机织平纹时综框 在 上 、 下止点没有静止时间 , 凸轮机构的运动具 有图的第四种边界条件因织机转速高 , 凸 轮机构的加速度曲线连续 , 此外加速度的导数 即跃动曲线也应

10、连续选定图所示直线一余 当 三, 到 时 , 令、 二一 月 , ,竺 二 儿 二二平犷 几 艺 劣 一 一 一 当艺 一 苏 瓜 艺才时 , 令 二。二 一 艺 , 毛毛毛 、肠 。 护护 一一 二 。 、 加遭度妞妞 心心 加加加邀度曲续续续续续 仑仑仑 尹尹尹尹尹尹尹 功功功 众 罗、“ 曲叫 叫 、 产 一一一 众 一一一一一 一 盼盼盼盼盼盼 民 二 轰 咖 成二 。 一 升祖回祖 刁织机平纹开口凸轮运动线图 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 纺织学报第

11、十二卷第一期 弦一直线加速度线图 , 即 区间值 , 二 , 又为了降低加速度峰值 。, 定 刀 。 脚斌 二 卫 。 喊 把 图和的 升程与回程线图拼接在一起 , 得出加速度和跃 动线图都连 续 。 一 轰 二 , 比余弦运 动规律时的要小 。 研制成的 凸轮在 一 织机上作替代试 验 , 综框运动规律一致实测数据略 有型挠性剑杆织机斜纹开口凸 轮的设计 为满足该织机的工艺要求 , 开口凸轮机构 的开口角和闭口角为招 若按余弦运动规律 设计斜纹 凸轮 , 凸轮廓线如图所示 , 图中小圆部份廓线很不理想这是由于在该处 从动件运动有较大加速度所致 , 其几 。 为此采用 了图所示加速度线 图 。

12、 图升 程相应于综框由上止点到下止点 , 选用 , , 。 邢 , 图回程相应于综框由下止 点到上止点 , 选用 。, , 幻匆 , 。 红 , 姓 。” 当综框 处于下止点时无量纲加速度值降为 , 比余 礼礼淤代 。 。 丫丫 声口 咨 砰一一 , 毕。 。 性性尹一认苛 一 夕夕 一 夕 二二 一一 升祖 化目扭 午仪 织机斜纹凸轮加速度线图 弦时减少由图还可得知 , 以综平为准 , 综框由下止点到综平的时间与由综平到上止点 的时间比为, , 使得经纱随综框缓慢抬起 经纱不致托起剑头 , 织造过程平稳图 为根据上述加速度线图由计算机绘制的凸轮廓 线图的为一家外国公司提供的凸轮廓线 , 由六

13、段回弧组成 , 加工不易 , 且每两段圆弧接头 处廓线曲率半径不 连续 , 导致运动的不平稳 三 、 结束 语 通用无量纲三角函数运动方程的建立为编 制通用凸轮机构设计程序创造了条件只要按 工艺要求选定区间系数到 , 可用同一计 算程序设计满足各种运动要求的凸轮廓线 , 达 到优化的目的 。 收稿日期年月 日 。 斜纹凸轮廓线 参考资料 伏尔默等著 , 郭连声等译 凸轮机构, 机械工业出版社 , 年 。 , 昭 扭 一 , 上接第页 五 、 给论 、 印染废水通过铁屑过滤一次处理 , 即可达到 排放标准 , 脱色率和去除率分别在舫叮和 以上 。 、 铁屑过滤法的原理 , 是氧化还原 、 絮凝

14、、 电 附集 、 吸附和过滤五种作用综合效应的结果 , 主要作 用是氧化还原 , 其次是絮凝 。 、 影响处理效果的因素有反应时间 、 往 高等 , 主要控制因素是铁屑与废水间的反应时间 。 、 该法工艺简单 , 原料易得 , 价格低 , 效果 好 , 易于工业化 , 有发展前途 。 本研究得到吉林化工学院欧阳福承教授和张树杰 同志的支持 , 特致谢意 。 ,考资料 环境 二程一 , 一 。 , , , , 一 公开特许公报 , 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 衬丫住胜 住 晓 , 栩 , , 了 , , 一 五 ” ” 附 ” 侧 右石 一一 鳍卜 五 , 了也口, , 吠 份 , 恤 一 ” 朋口 五 , 五 , 邓 , 了 , 心 也 , 五 ,一 了 一 , 五五 血 一 二 “二 ” “ ” 卜