CN101831752B - 织机的实现非惯性打纬的筘座运动方法 - Google Patents

Abstract

一种织机的非惯性打纬机构及实现非惯性打纬的筘座运动方法，所述的打纬机构主要由几何封闭的共轭凸轮和摆臂构成，摆臂上的滚子与凸轮共轭，所述凸轮的旋转运动通过滚子使摆臂获得一个转动角，而摆臂与一打纬支臂通过打纬轴固定连接，一铝筘座与钢筘固定安装在所述打纬支臂上；织物经面通过所述钢筘并在一托布板处形成织口，且所述织口的回吐量S区域即为非惯性打纬区域；所述的实现方法是：在打纬区域，筘座角加速度处于负加速度较小值，也与筘座运动方向相反，打纬区域筘座的惯性力也指向织口，即筘座高速运动时一旦进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前其指向织口的惯性力就要小于打纬阻力；它具有结构简单，使用方便可靠，能提高织造质量，性能稳定，实现方法简单、可靠等特点。

Description

织机的实现非惯性打纬的筘座运动方法

技术领域

本发明涉及的是一种织机的非惯性共轭凸轮打纬机构及实现方法，属于纺织机械织造设备的打纬机构。 

背景技术

传统惯性打纬特点：惯性打纬的筘座运动的特点是：在打纬区域筘座角加速度处于负加速度较大值并与筘座运动方向相反，对筘座的惯性力指向织口，利用筘座惯性力克服织口的打纬阻力进行打纬作功，且惯性力在打纬过程中始终大于打纬阻力，才能保证是惯性打纬，筘座惯性力矩的大小等于筘座转动惯量与角加速度的乘积。但是当织机处于启动的过渡过程中，织机转速没有达到正常运转车速时，进入打纬时筘座负加速度小于正常运转的负加速度，产生的惯性力克服不了织口的打纬阻力，也就实现不了惯性打纬。由于共轭凸轮为几何封闭凸轮，存在机构间隙，受打纬阻力作用产生横越冲击会造成打纬动程减小，这在一些精细织物上会造成第一纬稀密档的开车痕；还有就是当织造厚重高密织物时，可能在打纬进行中途时，随着筘推着织口向前移动打纬阻力逐渐增加到超过筘座惯性力时，运动性质发生变化，机构间隙在较大的受力状态下成为横越冲击，引起织机震动，织造工艺称为震轴，其实这种情况也不是惯性打纬了。 

从织造工艺可以知道，筘对织口的打纬是一个多次打紧的过程，每次打纬后，织口要向机后回吐，织物品种与织造工艺参数和不同的织机对回吐量都有影响。打纬钢筘运动到前一次打纬回吐的织口到打纬极限位置的距离称为回吐量，回吐织口对筘有一个反作用力称为打纬阻力，因此可认为：打纬区域≌织口回吐量。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，根据织物稀档的形成由于打纬机构的间隙在不同惯性力的作用下，其处于不同的织口位置造成的原因，而提供一种减小打纬凸轮在打纬点的加速度，使其趋向于零值，实现打纬阻力大于打纬惯性力，克服打纬机构因惯性力变化而造成的打纬点变化所形成稀档的织机的非惯性打纬机构及实现非惯性打纬的筘座运动方法。 

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种织机的非惯性打纬机构，它主要由几何封闭的共轭凸轮和摆臂构成，摆臂上的滚子与凸轮共轭，所述凸轮的旋转运动通过滚子3使摆臂获得一个转动角，而摆臂与一打纬支臂5通过打纬轴固定连接，一铝筘座8与 钢筘6固定安装在所述打纬支臂5上；织物经面9通过所述钢筘6并在一托布板7处形成织口，且所述织口的回吐量S区域即为非惯性打纬区域。 

一种通过如上所述织机的非惯性打纬机构来实现非惯性打纬的筘座运动方法，该方法是：在打纬区域，筘座角加速度处于负加速度较小值，也与筘座运动方向相反，打纬区域筘座的惯性力也指向织口，即筘座高速运动时一旦进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前其指向织口的惯性力就要小于打纬阻力： 

即：J*εs≤F*r+Md………………………(1) 

其中：J筘座对摇轴中心的转动惯量， 

     εs筘座进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前角加速度， 

     F打纬运动时经面对钢筘的磨擦阻力，运动到织口时近似为经面总张力， 

     r织口与摇轴中心的距离， 

     Md摇轴轴承的磨擦阻力矩。 

根椐(1)式，忽略打纬轴承的阻力距，可以简化计算进入打纬区域中满足非惯性打纬条件的打纬加速度的最大值： 

εs≤F*r/J 

此时筘已与织口开始接触，F用经纱总张力代入。 

本发明通过测量各种织物在织口的回吐量进行比较，确定回吐量值，在设计凸轮运动规律筘座角位移时，用所述回吐量折算的筘座角位移，寻找或者组合成能满足角加速度要求的运动规律。 

本发明通过减小打纬凸轮在打纬点的加速度，使其趋向于零值，实现打纬阻力大于打纬惯性力，克服了打纬机构因惯性力变化而造成的打纬点变化所形成的稀档，使其具有结构简单，使用方便可靠，能提高织造质量，性能稳定，实现方法简单、可靠等特点。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2是本发明所述打纬区域内筘座角加速度和筘座角位移的图表。 

具体实施方式

图1中的标号有：1.打纬副凸轮2.打纬主凸轮3.摆臂滚子4.共轭凸轮摆臂5.打纬支臂6.打纬钢筘7.织口托布板8.铝筘座9.织物经面。 

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的织机的非惯性打纬机构，它主要由几何封闭的共轭凸轮2和摆臂构成，摆臂上的滚子3与凸轮2共轭，所述 凸轮2的旋转运动通过滚子3使摆臂获得一个转动角，而摆臂与一打纬支臂5通过打纬轴固定连接，一铝筘座8与钢筘6固定安装在所述打纬支臂5上；织物经面9通过所述钢筘6并在一托布板7处形成织口，且所述织口的回吐量S区域即为非惯性打纬区域。 

一种通过如上所述织机的非惯性打纬机构来实现非惯性打纬的筘座运动方法，该方法是：在打纬区域，筘座角加速度处于负加速度较小值，也与筘座运动方向相反，打纬区域筘座的惯性力也指向织口，即筘座高速运动时一旦进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前其指向织口的惯性力就要小于打纬阻力： 

即：J*εs≤F*r+Md.………………………(1) 

其中：J筘座对摇轴中心的转动惯量， 

      εs筘座进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前角加速度， 

      F打纬运动时经面对钢筘的磨擦阻力，运动到织口时近似为经面总张力， 

      r织口与摇轴中心的距离， 

      Md摇轴轴承的磨擦阻力矩。 

根椐(1)式，忽略打纬轴承的阻力距，可以简化计算进入打纬区域中满足非惯性打纬条件的打纬加速度的最大值： 

εs≤F*r/J 

此时筘已与织口开始接触，F用经纱总张力代入。 

本发明通过测量各种织物在织口的回吐量进行比较，确定回吐量值，在设计凸轮运动规律筘座角位移时，用所述回吐量折算的筘座角位移，寻找或者组合成能满足角加速度要求的运动规律。 

实例：本发明要解决织机因停车后形成的织造稀档，是非惯性打纬凸轮机构的根本目的。 

非惯性打纬的筘座运动规律设计的特点是实现要点就是设计打纬筘座运动规律满足以下特征： 

筘座高速运动时一旦进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前其指向织口的惯性力就要小于打纬阻力： 

即：J*εs≤F*r+Md………………………(1) 

其中：J筘座对摇轴中心的转动惯量 

      εs筘座进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前角加速度 

      F打纬运动时经面对钢筘的磨擦阻力，运动到织口时近似为经面总张力。 

r织口与摇轴中心的距离 

Md摇轴轴承的磨擦阻力矩 

只要织机进入打纬区域后筘座惯性力开始小于打纬阻力，打纬机构的间隙就会消除，不管是处于启动还是正常运转的织机，非惯性打纬机构动程都是一致的。从而改善了惯性打纬织机在启动与正常运转两种状态下惯性力对间隙不同作用而引起的开车痕。 

设计非惯性打纬运动规律提出一种方法： 

首先通过测量各种织物在织口的回吐量进行比较，确定回吐量值.根椐(1)式忽略打纬轴承的阻力距可以简化计算进入打纬区域中满足非惯性打纬条件的打纬加速度的最大值： 

εs≤F*r/J 

此时筘已与织口开始接触，F用经纱总张力代入。 

在设计凸轮运动规律筘座角位移时用回吐量折算的筘座角位移，寻找或者组合成能满足角加速度要求的运动规律。 

图1中，打纬凸轮1、2作逆时针旋转，摆臂滚子与凸轮共轭，凸轮的旋转运动通过滚子3使摆臂获得一个转动角，而摆臂与打纬支臂5通过打纬轴固定连接，铝筘座8与钢筘6固定安装在打纬支臂5上。织物经面9通过钢筘6并在托布板7处形成织口。织口回吐量S区域即为非惯性打纬区域。 

图中F为织物经面张力即打纬阻力，r为阻力力臂。 

图中蓝线为筘座角位移图，红线为筘座角加速度，根据回吐量S距离确定打纬区域，满足公式：εs≤F*r/J 

打纬机构采用几何封闭的共轭凸轮与摆臂构成，摆臂直接联结摇轴且筘座脚较短，机构刚性很好，动态变形很小，凸轮转速为300～500r/min因此采用刚性凸轮机构设计的方法。 

筘座打纬运动规律，可用多项式或三角函数组合等凸轮运动方程，以下按改进正弦加速度运动规律为例： 

设：Qmh：打纬筘座摆动总动程角 

    Q(j)：打纬筘座摆动动程角(从动件) 

    Jqs：打纬运动时凸轮升程总转角 

    j：打纬运动时凸轮转角(自变量) 

    Wi：凸轮轴的角速度 

打纬筘座升程摆动动程角 

$Q\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&pi;Qmh}}{2(\mathrm{\&pi;}+4)}(\frac{2j}{\mathrm{Jqs}}-\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sin \frac{4\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{Jqs}});$ 当 $0<j<\frac{\mathrm{Jqs}}{8}$

$Q\left(j\right)=\frac{\mathrm{Qmh}}{\mathrm{\&pi;}+4}\{2+\frac{\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{Jqs}}-\frac{9}{4}\sin \{\frac{\mathrm{\&pi;}}{3}(\frac{4j}{\mathrm{Jqs}}+1)\left]\right\}$ 当 $\frac{\mathrm{Jqs}}{8}<j<\frac{7\mathrm{Jqs}}{8}$

$Q\left(j\right)=\frac{\mathrm{Qmh}}{\mathrm{\&pi;}+4}(4+\frac{\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{Jqs}}-\frac{1}{4}\sin \frac{4\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{Jqs}}j)$ 当 $\frac{7\mathrm{Jqs}}{8}<j<\mathrm{Jqs}$

升程筘座角速度 

$W\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&pi;QmhWi}}{(\mathrm{\&pi;}+4)\mathrm{Jqs}}(1-\cos \frac{4\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{Jqs}});$ 当 $0<j<\frac{\mathrm{Jqs}}{8}$

$W\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&pi;QmhWi}}{(\mathrm{\&pi;}+4)\mathrm{Jqs}}\{1-3\cos [\frac{\mathrm{\&pi;}}{3}(\frac{4j}{\mathrm{Jqs}}+1)\left]\right\};$ 当 $\frac{\mathrm{Jqs}}{8}<j<\frac{7\mathrm{Jqs}}{8}$

$W\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&pi;QmhWi}}{(\mathrm{\&pi;}+4)\mathrm{Jqs}}(1-\cos \frac{4\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{Jqs}});$ 当 $\frac{7\mathrm{Jqs}}{8}<j<\mathrm{Jqs}$

升程筘座角加速度 

$E\left(i\right)=\frac{4{\mathrm{\&pi;}}^2\mathrm{Qmh}{\mathrm{Wi}}^2}{}\sin \frac{4\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{}};$ 当 $0<j<\frac{\mathrm{Jqs}}{}$

$\begin{array}{ccc}(\mathrm{\&pi;}+4){\mathrm{Jqsh}}^2& \mathrm{Jqs}& 8\end{array}$

$E\left(i\right)=\frac{4{\mathrm{\&pi;}}^2\mathrm{Qmh}{\mathrm{Wi}}^2}{(\mathrm{\&pi;}+4){\mathrm{Jqsh}}^2}\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{3}(\frac{4j}{\mathrm{Jqs}}+1)\right];$ 当 $\frac{\mathrm{Jqs}}{8}<j<\frac{7\mathrm{Jqs}}{8}$

$E\left(i\right)=\frac{4{\mathrm{\&pi;}}^2\mathrm{Qmh}{\mathrm{Wi}}^2}{(\mathrm{\&pi;}+4){\mathrm{Jqsh}}^2}\sin \frac{4\mathrm{\&pi;j}}{\mathrm{Jqs}};$ 当 $\frac{7\mathrm{Jqs}}{8}<j<\mathrm{Jqs}$

打纬回程动规律与升程运动规律角位移Q(j)、角速度W(j)、角加速度E(i)以自变量j在Jqs处对称，不再列出方程式。 

Claims (1)

1.一种通过织机的非惯性打纬机构来实现非惯性打纬的筘座运动方法，所述织机的非惯性打纬机构，它主要由几何封闭的共轭凸轮和摆臂构成，所述的摆臂上的滚子(3)与凸轮(2)共轭，所述凸轮(2)的旋转运动通过滚子(3)使摆臂获得一个转动角，而摆臂与一打纬支臂(5)通过打纬轴(4)固定连接，一铝筘座(8)与钢筘(6)固定安装在所述打纬支臂(5)上；织物经面(9)通过所述钢筘(6)并在一托布板(7)处形成织口，且所述织口的回吐量S区域即为非惯性打纬区域；其特征在于所述的筘座运动方法是：在打纬区域，筘座角加速度处于负加速度较小值，也与筘座运动方向相反，打纬区域筘座的惯性力也指向织口，即筘座高速运动时一旦进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前其指向织口的惯性力矩就要小于打纬阻力矩：

即：J*εs＜F*r+Md…………………………(1)

其中：J筘座对摇轴中心的转动惯量，

εs 筘座进入打纬区域后并在到达打纬极限位置之前角加速度，

F 打纬运动时经面对钢筘的磨擦阻力，运动到织口时近似为经面总张力，

r 织口与摇轴中心的距离，

Md 摇轴轴承的磨擦阻力矩；

根椐(1)式，忽略打纬轴承的阻力矩，可以简化计算进入打纬区域中满足非惯性打纬条件的打纬加速度的最大值：

εs＜F*r/J

此时筘已与织口开始接触，F用经面总张力代入；

通过测量各种织物在织口的回吐量进行比较，确定回吐量值，在设计凸轮运动规律筘座角位移时，用所述回吐量折算的筘座角位移，寻找或者组合成能满足角加速度要求的运动规律。

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