CN103343414A - 综框弯曲模态控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种综框弯曲模态控制装置，包括安装在横梁内部的吸振器，每根横梁内设置有三个吸振器，分别位于所述横梁正中间及两侧距离正中间L/4处，L为横梁总长度；所述吸振器包括一横截面为矩形的中空的外管，外管两端盖有隔垫，外管内设置有与外管长度对应的质量块，质量块通过其两端的铜片弹簧连接在所述隔垫上，使质量块悬空于外管内并形成一空腔，空腔内填充有弹性高分子材料颗粒。在综框横梁的内腔置放吸振器，不仅减振，而且可以减少横梁壁厚，综框重量可以减轻，改善综框的动态工作条件。

Description

综框弯曲模态控制装置
技术领域
本发明涉及织机领域，具体而言，涉及一种综框弯曲模态控制装置。
背景技术
在开口机构中，综框作往复运动，横梁在最低和最高位置都有一段静止阶段，在升程或降程结束后综框横梁剧烈振动。综框是扁形框架类另件，综框的主振动不是在运动方向，在综框的扁薄方向强振动，强振动方向垂直于运动方向。综框的低价振动是一阶、二阶弯曲振型，且低价振动频率与织机运转频率相重叠，一阶二阶弯曲振型的表现型式是综框上下横梁产生弯曲。
综框的工作条件很差，综框低频大幅振动，横梁中部弯曲可以达5毫米，相邻综框的运动一般形式是一上一下，大幅振动造成相邻综框之间的碰撞。织机的运行速度高于综框的初阶临界速度，尤其是宽幅综框，运行速度很难避开临界速度。
综框弯曲变形产生的动载荷造成综框另部件的损坏,抗振是综框设计的首要任务。以往只有在横梁内腔中放置泡沫塑料，泡沫塑料对降低振动没有效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种综框弯曲模态控制装置，在最初几价模态综框横梁的最大弯曲位置上安装吸振器，减少前几阶模态的振幅大大抑止振动。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种综框弯曲模态控制装置，包括安装在横梁内部的吸振器，每根横梁内设置有三个吸振器，分别位于所述横梁正中间及两侧距离正中间L/4处，L为横梁总长度；
所述吸振器包括一横截面为矩形的中空的外管，外管两端盖有隔垫，外管内设置有与外管长度对应的质量块，质量块通过其两端的铜片弹簧连接在所述隔垫上，使质量块悬空于外管内并形成一空腔，空腔内填充有弹性高分子材料颗粒。
进一步的，所述吸振器安装方向为所述外管的轴线与所述横梁的轴线平行。
进一步的，所述横梁中间的所述吸振器长度大于两侧的吸振器的长度，两侧的吸振器长度相等，所述的吸振器横截面尺寸相同。
优选的，所述横梁两侧内壁分别开设有一轴向的安装槽，所述的吸振器嵌于所述的安装槽内，所述吸振器轴向通过两端的两只定位销定位。
优选的，所述横梁两侧内壁轴向分别设置有上下一对凸台，所述的吸振器嵌于所述的凸台内，所述吸振器轴向通过两端的两只定位销定位。
优选的，所述的吸振器内壁与所述外管之间采用过渡配合。
本发明的有益效果是:
1、在综框横梁的内腔置放吸振器，不仅减振，而且可以减少横梁壁厚，综框重量可以减轻，改善综框的动态工作条件。
2、吸振器内含一个附加质量，附加质量随综框运动，产生运动阻尼，吸振器内的阻尼材料吸收综框的弯曲能量，运动阻尼削减弯曲振动峰的陡峭度。
3、吸振器的位置设置在前三阶模态的最大变形位置。综框的前几阶自振频率很低又相互接近，织机运行速度在综框的前三阶自振频率之间，因此在空间上选择恰当的定点，在时间上综框最大振动位于上下梭口的停顿位置，这有利于吸振器充分发挥阻尼作用。尤其是综框的最低位置经纱的开口量最大，经纱张力最大，是经纱断头和另件损坏的主要原因。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1综框弯曲模态控制装置连接关系示意图;
图2综框第一阶弯曲模态示意图；
图3综框第二阶弯曲模态示意图；
图4综框第三阶弯曲模态示意图；
图5吸振器结构示意图；
图6实施例1横梁截面示意图；
图7实施例2横梁截面示意图；
图8实施例3横梁截面示意图；
图中标号说明：1、横梁，101、安装槽，102、凸台，2、吸振器，201、外管，202、隔垫，203、质量块，204、铜片弹簧，205、弹性高分子材料颗粒，3、定位销，4、侧挡，10、综框。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
实施例1
参照图1所示，综框10的主要结构由上下两根横梁1和左右两根侧档4构成。横梁1多数用铝合金扁管制成,在上下两根横梁1两端由两根侧档4联接，侧档4用不绣钢或铝材制成。综框10厚10－14毫米,相邻两页综框10用木板隔开以缓解综框之间的碰撞。
把测量响应信号的加速度传感器固定在综框10的一个点上，用冲击锤依次敲击综框10上的每一个节点，将两组信号同时进行采集和计算就得到了传递函数矩阵的一行，逐次更换加速度传感器的固定点，再重复做上述测量，这就获得了传递函数矩阵的所有信息。将测量得到的传递函数矩阵用实模态的方法进行曲线拟合，获得综框10的模态参数：模态频率、模态阻尼、模态振型。得到数据如下表所示：
表1 自由悬挂状态下综框的横振动前四阶横态频率及振型
  模态频率Hz 振型
第一阶模态 7.92 两横梁同向同步一阶弯曲
第二阶模态 10.9 两横梁反向一阶弯曲
第三阶模态 22.4 两横梁同向二阶弯曲
第四阶模态 30.1 两横梁反向二阶弯曲
参照图2所示，综框10横振动第一阶模态的动画图清楚地显示出上横梁弯曲，下横梁弯曲，两横梁同向同步弯曲，最大振幅处在综框的中心部位，模态频率为7.92HZ。第一阶模态：两横梁同向同步一阶弯曲。
参照图3所示，综框10横振动第二阶模态的动画图清楚地显示出上横梁向后弯曲，下横梁向前弯曲，两横梁的相位差180 度，最大振幅处在综框的中心部位，模态频率为10.9 HZ。第二阶模态：两横梁反向一阶弯曲。
参照图4所示，综框10横振动第三阶模态的振型是二阶弯曲振型，上、下横梁的相位差为零，振幅的最小处在中心部位是节点，即静止点，振幅的最大处在两侧边距两端各L/4处，模态频率为22.4 HZ。第三阶模态：两横梁同向二阶弯曲。
综框横振动第四阶模态是一个双弯曲振型，上横梁的左侧向后弯曲，右侧向前弯曲；下横梁的左侧向前弯曲，右侧向后弯曲；上、下横梁之间的相差为180度，最大振幅处在综框的两端，综框的中心部位是节点，始终静止不动，模态频率为30.1HZ。第四阶模态：两横梁反向二阶弯曲。
从表1可知，综框横振动前四阶模态都是弯曲模态，第一、二阶模态的振型是一阶弯曲振型，第三、四阶模态的振型是二阶弯曲振型。前四阶模态的频率与织机运转频率重叠，是破坏率最高的模态。因此控制弯曲模态就可以大幅减少综框横振动，控制弯曲模态主要控制最大振幅和模态节点。横梁的中心部位是第一、二阶模态的最大振幅处，也是第三、四阶模态的节点，第三阶模态的最大振幅在L/4处。
参照图1所示，据此设计出一种综框弯曲模态控制装置，包括安装在横梁1内部的吸振器2，每根横梁1内设置有三个吸振器2，分别位于所述横梁1正中间及两侧距离正中间L/4处，L为横梁1总长度。所述横梁1中间的所述吸振器2长度大于两侧的吸振器2的长度，两侧的吸振器2长度相等，所述的吸振器2横截面尺寸相同。
参照图5所示，所述吸振器2包括一横截面为矩形的中空的外管201，外管201两端盖有隔垫202，外管201内设置有与外管201长度对应的质量块203，质量块203通过其两端的铜片弹簧204连接在所述隔垫202上，使质量块203悬空于外管201内并形成一空腔，空腔内填充有弹性高分子材料颗粒205。
所述吸振器2安装方向为所述外管201的轴线与所述横梁1的轴线平行。
参照图6所示，所述横梁1两侧内壁分别开设有一轴向的安装槽101，所述的吸振器2嵌于所述的安装槽101内，所述吸振器2轴向通过两端的两只定位销3定位。
实施例2
参照图7所示，与实施例1不同之处在于：所述横梁1两侧内壁轴向分别设置有上下一对凸台102，所述的吸振器2嵌于所述的凸台102内，所述吸振器2轴向通过两端的两只定位销3定位。
实施例3
参照图8所示，与实施例1不同之处在于：所述的吸振器2内壁与所述外管1之间采用过渡配合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种综框弯曲模态控制装置，其特征在于：包括安装在横梁（1）内部的吸振器（2），每根横梁（1）内设置有三个吸振器（2），分别位于所述横梁（1）正中间及两侧距离正中间L/4处，L为横梁（1）总长度；
所述吸振器（2）包括一横截面为矩形的中空的外管（201），外管（201）两端盖有隔垫（202），外管（201）内设置有与外管（201）长度对应的质量块（203），质量块（203）通过其两端的铜片弹簧（204）连接在所述隔垫（202）上，使质量块（203）悬空于外管（201）内并形成一空腔，空腔内填充有弹性高分子材料颗粒（205）。
2.根据权利要求1所述的综框弯曲模态控制装置，其特征在于：所述吸振器（2）安装方向为所述外管（201）的轴线与所述横梁（1）的轴线平行。
3.根据权利要求1所述的综框弯曲模态控制装置，其特征在于：所述横梁（1）中间的所述吸振器（2）长度大于两侧的吸振器（2）的长度，两侧的吸振器（2）长度相等，所述的吸振器（2）横截面尺寸相同。
4.根据权利要求3所述的综框弯曲模态控制装置，其特征在于：所述横梁（1）两侧内壁分别开设有一轴向的安装槽（101），所述的吸振器（2）嵌于所述的安装槽（101）内，所述吸振器（2）轴向通过两端的两只定位销（3）定位。
5.根据权利要求3所述的综框弯曲模态控制装置，其特征在于：所述横梁（1）两侧内壁轴向分别设置有上下一对凸台（102），所述的吸振器（2）嵌于所述的凸台（102）内，所述吸振器（2）轴向通过两端的两只定位销（3）定位。
6.根据权利要求3所述的综框弯曲模态控制装置，其特征在于：所述的吸振器（2）内壁与所述外管（1）之间采用过渡配合。
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