CN104266832A - 提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量装置，包括提综刀两端连接的两个提刀支座，提刀支座通过两组共六个螺栓紧固在提综刀上，拉杆一端用螺栓螺母连接到提刀支座上部，所述提综刀上位于提刀支座六个螺栓孔一侧分别连接有六个测试轴，所述测试轴上分别连接有传感器，传感器通过载荷放大器和变送器连接于信号分析仪；还包括有一力锤，所述力锤上安装有力传感器，所述信号分析仪连接于所述力锤，所述力传感器通过电荷放大器连接于所述信号分析仪，所述信号分析仪连接有显示屏。用倾角传感器、位移传感器和加速度传感器测量提综刀、提刀支座连接部位的响应，可以求得提综刀连接系统的动刚度和动阻尼。

Description

提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法和装置

技术领域

本发明涉及提花织机领域，具体而言，涉及一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法和装置。

背景技术

提综刀开口系统是提花织机故障率最高的部件，系统出现各种动力学性能问题，究其原因，一是开口系统的动态参数（包括刚度和阻尼）随着运行速度提高和使用时间的推移发生了改变；二提综刀升到梭口顶部或降到底部，提综刀停不下来，在梭口顶部或底部来回振荡。提综刀不仅在运动方向振荡，更在经纱的运动方向振荡，振幅超过2毫米，经纱断裂多数发生在提综区域。

动刚度等动态参数与运转频率有关，与系统载荷有关，随着织机速度的提高，提综刀开口系统的前几阶共振频率与开口系统运转频率相重叠，尤其在共振区域，提综刀开口系统动阻尼变得很小，导致开口系统运行品质降低，经纱断裂延长停机时间，织造效率下降。

喷射织机在高速运转时，提综刀只是往复运动，却出现一系列故障，故障原因不是机械的静强度或联接刚度不够，而是提综刀连接系统动态性能差，提综刀高速运动时受到额外的弯曲力矩，在弯曲力矩的反复作用下，动刚度变化，因此需要测量在动态力矩作用下提综刀另部件之间的联接刚度和阻尼。

高速运转的机械部件必须重量轻，动载荷大小正比于部件重量，提综刀、提刀支座都采用轻质材料，在振动时重量轻的部件振幅大，了解提综刀的动态特性和动刚度是必要的。对于质量轻的提综刀，小载荷产生大变形，刚度变小，提综刀变得柔顺。在高速的提综刀往复运动中，相对柔顺的提综刀易产生振动，提综刀与提刀支座的连接部分是系统的薄弱环节，因此必须知道系统的动刚度和动阻尼，最好的方法是通过测试测量连接系统的动特性。

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，提供一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法和装置。

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：

一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法，由信号分析仪内的信号发生器施加正弦信号给力锤，力锤上装有力传感器，用力锤敲击提综刀，敲击的同时经所述力传感器输出信号，所述力传感器输出信号经电荷放大器输入到所述信号分析仪；

所述提综刀上设置有加速度传感器，所述加速度传感器得到力锤敲击后提综刀、提刀支座连接部位的响应信号，响应信号经载荷放大器输入到所述信号分析仪；

所述提综刀上设置有位移传感器或倾角传感器，所述位移传感器或倾角传感器得到力锤敲击后提综刀、提刀支座连接部位的响应信号，响应信号经变送器输入到所述信号分析仪；

所述力传感器的输出信号以及所述提综刀、提刀支座连接部位的响应信号经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，并通过显示屏显示输出。

进一步的，所述关联曲线为奈夸斯特图。

进一步的，所述力锤敲击点有两处，一处是所述提综刀上连接的拉杆的侧部，另一处是所述拉杆与提刀支座的连接螺母螺栓的端部。

一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量装置，包括提综刀两端连接的两个提刀支座，提刀支座通过两组共六个螺栓紧固在提综刀上，拉杆一端用螺栓螺母连接到提刀支座上部，所述提综刀上位于提刀支座六个螺栓孔一侧分别连接有六个测试轴，所述测试轴上分别连接有传感器，传感器通过载荷放大器或变送器连接于信号分析仪；还包括有一力锤，所述力锤上安装有力传感器，所述信号分析仪连接于所述力锤，所述力传感器通过电荷放大器连接于所述信号分析仪，所述信号分析仪连接有显示屏。

进一步的，所述测试轴由两个同轴连接的圆柱体构成，一端圆柱体为插接在所述提综刀一侧的提综刀连接端，另一端圆柱体为固定所述传感器的传感器连接端，所述提综刀连接端径向开设有螺纹孔，所述传感器连接端轴向开设有传感器连接孔，所述螺纹孔为通孔，所述传感器连接孔为盲孔，所述传感器连接端直径大于所述提综刀连接端。

优选的，所述传感器为位移传感器，所述位移传感器通过变送器连接到所述信号分析仪。

优选的，所述传感器为倾角传感器，所述倾角传感器通过变送器连接到所述信号分析仪。

优选的，所述传感器为加速度传感器，所述加速度传感器通过载荷放大器连接到所述信号分析仪。

进一步的，所述提综刀连接端插接在所述提综刀内，插接深度为传感器连接端的A面与提综刀的B面间隙为0.5mm。

优选的，所述提综刀连接端直径为14mm，上公差为0，下公差为-0.018；或者上公差为0.006，下公差为-0.012。

本发明的有益效果是:

1、用倾角传感器、位移传感器和加速度传感器测量提综刀、提刀支座连接部位的响应。力锤上有力传感器，敲击经力传感器输出信号和提综刀、提刀支座连接部位上的测试点的响应信号输入到分析仪，经数据处理和分析软件解出系统的响应函数，经响应函数的曲线和特性图可以求得提综刀、提刀支座连接系统的动刚度和动阻尼。

2、在提综刀Φ14的孔内插入专门制造的测试轴，用测试轴替代原来的连结轴，六根结构相同的测试轴分别插入提综刀孔内，测量响应点选在提刀支座与提综刀的连接位置，连接位置就是测试轴，位移传感器和倾角传感器与测试轴相接触，位移传感器测量测试轴在提综刀宽度方向的移动量，倾角传感器测量测试轴的转动角位移。

3、两组信号输入分析仪，经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，如奈夸斯特图，由奈夸斯特曲线可得到提综刀连接系统的动阻尼。随织机转速上升，动刚度减小，动阻尼减小。

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为提刀支座连接系统结构及敲击位置示意图；

图2为测试轴主视图；

图3为测试轴俯视图；

图4为位移传感器连接关系示意图；

图5为倾角传感器连接关系示意图；

图6为位移传感器电路连接图；

图7为倾角传感器电路连接图；

图8为加速度传感器电路连接图。

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。

参照图1所示，一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法，由信号分析仪4内的信号发生器施加正弦信号给力锤1，力锤1上装有力传感器2，用力锤1敲击提综刀5，敲击的同时经所述力传感器2输出信号，所述力传感器2输出信号经电荷放大器3输入到所述信号分析仪4。

参照图8所述，所述提综刀5上设置有加速度传感器6a，所述加速度传感器6a得到力锤1敲击后提综刀5、提刀支座连接部位的响应信号，响应信号经载荷放大器7输入到所述信号分析仪4。

参照图6、图7所示，所述提综刀5上设置有位移传感器6b或倾角传感器6c，所述位移传感器6b或倾角传感器6c得到力锤1敲击后提综刀5、提刀支座连接部位的响应信号，响应信号经变送器8输入到所述信号分析仪4。

所述力传感器2的输出信号以及所述提综刀5上的响应信号经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，并通过显示屏显示输出。关联曲线为奈夸斯特图或其他频谱曲线。

所述力锤1敲击点有两处，一处是所述提综刀5上连接的拉杆51的侧部，提综刀5的运动传递自拉杆51，提综刀5由两侧两根拉杆51带动，这种结构产生不同步动载荷，脉冲动载荷主要在提综刀高度和宽度方向。另一处是所述拉杆51与提刀支座52的连接螺母螺栓的端部。

参照图1所示，一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量装置，包括提综刀5两端连接的两个提刀支座52，提刀支座52通过两组共六个螺栓紧固在提综刀5上，拉杆51一端用螺栓螺母连接到提刀支座52上部，所述提综刀5上位于提刀支座52六个螺栓孔一侧分别连接有六个测试轴9，所述测试轴9上分别连接有传感器6，传感器6通过载荷放大器7或变送器连接于信号分析仪4；还包括有一力锤1，所述力锤1上安装有力传感器2，所述信号分析仪4连接于所述力锤1，所述力传感器2通过电荷放大器3连接于所述信号分析仪4，所述信号分析仪4连接有显示屏。

参照图2、图3所示，所述测试轴9由两个同轴连接的圆柱体构成，一端圆柱体为插接在所述提综刀5一侧的提综刀连接端91，另一端圆柱体为固定所述传感器6的传感器连接端92，所述提综刀连接端91径向开设有螺纹孔911，所述传感器连接端92轴向开设有传感器连接孔921，所述螺纹孔911为通孔，所述传感器连接孔921为盲孔，所述传感器连接端92直径大于所述提综刀连接端91。在提综刀Φ14的孔内插入专门制造的测试轴，用测试轴替代原来的连结轴，六根结构相同的测试轴分别插入提综刀孔内。所述提综刀连接端91插接在所述提综刀5内，插接深度为传感器连接端92的A面与提综刀5的B面间隙为0.5mm。测试轴9有两种，两种所述提综刀连接端91直径均为14mm，一种上公差为0，下公差为-0.018；另一种上公差为0.006，下公差为-0.012。

参照图6所示，所述传感器为位移传感器6b，所述位移传感器通过变送器8连接到所述信号分析仪4。

参照图7所示，所述传感器为倾角传感器6c，所述倾角传感器通过变送器8连接到所述信号分析仪4。

参照图8所示，所述传感器为加速度传感器6a，所述加速度传感器通过载荷放大器7连接到所述信号分析仪4。

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 (10)

1.一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量方法，其特征在于：由信号分析仪（4）内的信号发生器施加正弦信号给力锤（1），力锤（1）上装有力传感器（2），用力锤（1）敲击提综刀（5），敲击的同时经所述力传感器（2）输出信号，所述力传感器（2）输出信号经电荷放大器（3）输入到所述信号分析仪（4）；

所述提综刀（5）上设置有加速度传感器（6a），所述加速度传感器（6a）得到力锤（1）敲击后提综刀（5）、提刀支座连接部位的响应信号，响应信号经载荷放大器（7）输入到所述信号分析仪（4）；

所述提综刀（5）上设置有位移传感器（6b）或倾角传感器（6c），所述位移传感器（6b）或倾角传感器（6c）得到力锤（1）敲击后提综刀（5）、提刀支座连接部位的响应信号，响应信号经变送器（8）输入到所述信号分析仪（4）；

所述力传感器（2）的输出信号以及所述提综刀（5）上的响应信号经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，并通过显示屏显示输出。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述关联曲线之一为奈夸斯特图。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述力锤（1）敲击点有两处，一处是所述提综刀（5）上连接的拉杆（51）的侧部，另一处是所述拉杆（51）与提刀支座（52）的连接螺母螺栓的端部。

4.一种提综刀提刀支座连接系统动刚度的测量装置，其特征在于：包括提综刀（5）两端连接的两个提刀支座（52），提刀支座（52）通过两组共六个螺栓紧固在提综刀（5）上，拉杆（51）一端用螺栓螺母连接到提刀支座（52）上部，所述提综刀（5）上位于提刀支座（52）六个螺栓孔一侧分别连接有六个测试轴（9），所述测试轴（9）上分别连接有传感器，传感器通过载荷放大器（7）或变送器（8）连接于信号分析仪（4）；还包括有一力锤（1），所述力锤（1）上安装有力传感器（2），所述信号分析仪（4）连接于所述力锤（1），所述力传感器（2）通过电荷放大器（3）连接于所述信号分析仪（4），所述信号分析仪（4）连接有显示屏。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于：所述测试轴（9）由两个同轴连接的圆柱体构成，一端圆柱体为插接在所述提综刀（5）一侧的提综刀连接端（91），另一端圆柱体为固定所述传感器的传感器连接端（92），所述提综刀连接端（91）径向开设有螺纹孔（911），所述传感器连接端（92）轴向开设有传感器连接孔（921），所述螺纹孔（911）为通孔，所述传感器连接孔（921）为盲孔，所述传感器连接端（92）直径大于所述提综刀连接端（91）。

6.根据权利要求4或5所述的测量装置，其特征在于：所述传感器为位移传感器（6b），所述位移传感器通过变送器（8）连接到所述信号分析仪（4）。

7.根据权利要求4或5所述的测量装置，其特征在于：所述传感器为倾角传感器（6c），所述倾角传感器通过变送器（8）连接到所述信号分析仪（4）。

8.根据权利要求4或5所述的测量装置，其特征在于：所述传感器为加速度传感器（6a），所述加速度传感器通过载荷放大器（7）连接到所述信号分析仪（4）。

9.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：所述提综刀连接端（91）插接在所述提综刀（5）内，插接深度为传感器连接端（92）的A面与提综刀（5）的B面间隙为0.5mm。

10.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：所述提综刀连接端（91）直径为14mm，上公差为0，下公差为-0.018；或者上公差为0.006，下公差为-0.012。