【正文】 桿、彈簧和護(hù)圈，為了將以上零件固定，設(shè)計(jì)支撐件作為送經(jīng)機(jī)構(gòu)與主機(jī)的固定零件[44]。因此，應(yīng)對(duì)彈簧的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。　彈簧參數(shù)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)彈簧絲直徑：彈簧中徑D2取第一系列8mm。通過(guò)如上對(duì)設(shè)計(jì)類型的分析，本設(shè)計(jì)采取四次整經(jīng)和一次張力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)，其中張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由跳桿和彈簧構(gòu)成。由于這類送經(jīng)機(jī)構(gòu)的張力均勻性和送經(jīng)量都能滿足織造要求，故被各種織機(jī)廣泛使用[39]?？椵S上附有制動(dòng)裝置，可以通過(guò)制動(dòng)力矩來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)紗張力。完成送經(jīng)運(yùn)動(dòng)是由送經(jīng)機(jī)構(gòu)擔(dān)當(dāng)?shù)?。?章　送經(jīng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)　功能分析由于開(kāi)口裝置的綜框帶動(dòng)經(jīng)紗上下運(yùn)動(dòng)而引起經(jīng)紗張力的變化，經(jīng)紗在拉伸、碾壓等作用之下極易起毛、斷紗，因此送經(jīng)裝置應(yīng)該有經(jīng)紗張力的調(diào)節(jié)功能。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)柵門軌道對(duì)經(jīng)絲碾壓力極大的弊端而進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)對(duì)梭子受力分析知，傳統(tǒng)型柵門軌道的設(shè)計(jì)使得梭子的向心力主要有四個(gè)梭輪提供而使得經(jīng)紗受到較大碾壓力而造成起毛、斷經(jīng)，因此本設(shè)計(jì)將圓柱柵門軌道改為弧面柵門軌道，也是本設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新之處?！⊥扑笃鞯脑O(shè)計(jì)梭子的圓周運(yùn)動(dòng)是由安裝在圓織機(jī)主軸轉(zhuǎn)盤上推梭桿的端部推梭輪推著梭子而完成的，由于推梭輪與梭子尾輪直接滾動(dòng)接觸，上下交織運(yùn)動(dòng)的經(jīng)絲需經(jīng)過(guò)兩輪的直接碾壓阻力很大，對(duì)經(jīng)絲有破壞作用，嚴(yán)重影響了圓織機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度[35]。為直觀體現(xiàn)內(nèi)定徑圈結(jié)構(gòu)和工作中的應(yīng)力分布情況，設(shè)計(jì)采用有限元方式進(jìn)行應(yīng)力分析，： 內(nèi)定徑圈應(yīng)力分析圖　梭子的設(shè)計(jì)梭子主要由梭臂、梭體、前支架軸等部件組成，梭臂安裝在梭體的前段上，前支架軸的一段與梭體相連，另一端上安裝有前紗管套，彈簧套裝在前支架軸，尾輪安裝在梭體的另一端上，發(fā)射器總成安裝在于梭體相連的支架上，導(dǎo)絲架的一段與發(fā)射器總成相連，另一端與梭體相連，其特征是在梭體上固定裝有前垂直輪軸和后垂直輪軸，前垂直輪軸上安裝有一個(gè)垂直梭輪，后垂直輪軸上安裝有兩個(gè)后垂直梭輪[34]。外定徑圈由主軸定位，滾動(dòng)軸承連接；內(nèi)定徑圈由支撐臂定位[32]。有Z向近簡(jiǎn)諧振動(dòng)，首先考慮最簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)形式，由于Z向的高度差，支撐臂可以直接設(shè)計(jì)成L型彎臂，并對(duì)彎臂與上門圈進(jìn)行高強(qiáng)度固定。： 柵門軌道應(yīng)力分析圖　支撐臂的設(shè)計(jì)支撐臂用于連接上門圈和定徑圈以固定定徑圈的空間位置。由公式（）知力Fix應(yīng)計(jì)入上門軌道的正壓力N5。而NN2的大小，因此可以調(diào)節(jié)的量只有γ，當(dāng)γ增大至90176。改進(jìn)后，由柵門軌道提供向心力。梭子在勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若對(duì)柵門軌道不做改進(jìn)，將梭子簡(jiǎn)化為剛體。而在傳動(dòng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，經(jīng)紗在生產(chǎn)過(guò)程中受到一定的正壓力擠壓，這對(duì)經(jīng)紗不會(huì)產(chǎn)生破壞性的作用，然而經(jīng)紗的一面在梭子產(chǎn)生的離心力和軌道反力的正壓力擠壓作用下，側(cè)面在推梭力和梭子軌道的摩擦力所產(chǎn)生的剪切力作用下，經(jīng)紗被反復(fù)揉搓，便會(huì)起毛、劈絲、強(qiáng)度降低，最后斷裂。其他配件的設(shè)計(jì)主要針對(duì)綜桿組件中的滑塊和導(dǎo)向桿，進(jìn)一步完善了開(kāi)口機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。沿直徑為1019的圓周分布60個(gè)。錐坑壓緊，從而達(dá)到固定綜桿與滑塊的相對(duì)位置的目的。長(zhǎng)綜桿與下滑快組成長(zhǎng)綜桿組件，短綜桿與上滑塊組成短綜桿組件。加權(quán)系數(shù)法采用5分制：同等情況各得2分；某一項(xiàng)比另一項(xiàng)優(yōu)越，分別給3分和1分；某一項(xiàng)比另一項(xiàng)優(yōu)越得多，分別給4分和0分。然而，雙槽線大凸輪只需一組上下滑塊和導(dǎo)向桿，因此其成本較低且維修率較低。因此，擺臂式小凸輪圓織機(jī)相對(duì)于雙槽線大凸輪圓織機(jī)耗電量小、加工容易、節(jié)省潤(rùn)滑費(fèi)用。主擺桿后端固定安裝兩只滾輪與小凸輪的凸筋配合，主擺桿前端通過(guò)副擺桿與綜帶活動(dòng)連接，副擺桿固定連接綜帶僅進(jìn)行上下直線運(yùn)動(dòng)，由于主擺桿的上下擺動(dòng)，主擺桿與副擺桿之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，選用一組綜框，由一條環(huán)形綜帶帶動(dòng)綜框運(yùn)動(dòng)。由于單擺桿會(huì)使綜帶前后搖晃，此種設(shè)計(jì)已淡出圓織機(jī)的設(shè)計(jì)，僅討論雙擺桿型。因此，在凸輪槽線設(shè)計(jì)和凸輪半徑設(shè)計(jì)中，須將壓力角視為主要的設(shè)計(jì)參照。正弦曲線槽線下滑塊運(yùn)動(dòng)分析，取一個(gè)周期的槽線建立數(shù)學(xué)模型，： 單周期槽線圖由此可得一個(gè)周期內(nèi)，下滑塊的軌跡、速度和加速度表達(dá)式：內(nèi)外綜桿需在處綜平，在開(kāi)口高度取120mm時(shí)，兩綜桿長(zhǎng)度之差為105mm。槽線的設(shè)計(jì)：所設(shè)計(jì)織機(jī)為小六梭圓織機(jī)，六把梭子同時(shí)布下六根緯紗，即需同時(shí)形成六個(gè)開(kāi)交區(qū)。以下分別對(duì)兩種類型進(jìn)行比對(duì)分析：　雙槽線大凸輪的設(shè)計(jì)根據(jù)開(kāi)口結(jié)構(gòu)的分析，若凸輪采取雙槽曲面滑道形式，需均布30組滑塊，每組滑塊在雙凹槽滑道運(yùn)動(dòng)的升降距離是120mm。按照凸輪的形狀分可將其分為：盤形凸輪、移動(dòng)凸輪和圓柱凸輪。機(jī)構(gòu)需完成開(kāi)交運(yùn)動(dòng)，即機(jī)構(gòu)需完成周期性帶動(dòng)綜框運(yùn)動(dòng)同時(shí)形成六個(gè)梭口，在兩個(gè)梭子之間完成開(kāi)交過(guò)程，有足夠的開(kāi)交高度以保證梭子正常通過(guò)梭口。根據(jù)經(jīng)紗張力分析和生產(chǎn)工況分析確定梭口的主要參數(shù)，梭口參數(shù)的確定是開(kāi)口機(jī)構(gòu)、引緯機(jī)構(gòu)參數(shù)的基本依據(jù)。通過(guò)建模和仿真，驗(yàn)證了總體設(shè)計(jì)的可行性，能夠?qū)崿F(xiàn)圓織機(jī)的基本功能。梭子的長(zhǎng)短和軌道的直徑有下列幾何關(guān)系： （）式中K——梭子長(zhǎng)度梭子間距是決定梭子能否正常穿越交替變化的經(jīng)紗開(kāi)口而不撞斷經(jīng)紗的關(guān)鍵尺寸，也是設(shè)計(jì)凸輪曲線的關(guān)鍵尺寸和確定綜桿數(shù)量的關(guān)鍵尺寸。設(shè)計(jì)合適的梭子護(hù)圈位置是防止緯紗軸是否撞到開(kāi)口經(jīng)紗的有效方法。開(kāi)口角度開(kāi)口角度是確定給定梭子軌道直徑后，最大編織幅寬和開(kāi)口高度的關(guān)系，梭子內(nèi)能安裝紗線軸的最大直徑尺寸和最大編織幅寬的關(guān)系。 開(kāi)口高度開(kāi)口高度影響梭口大小，開(kāi)口高度涉及圓織機(jī)凸輪曲線爬升高度問(wèn)題，爬升高度越高，帶動(dòng)綜桿升降時(shí)消耗的功率越大，機(jī)器震動(dòng)越大。梭子間距決定梭子之間可容納的綜框數(shù)量，經(jīng)紗開(kāi)口角度影響紗軸的最大容紗量。開(kāi)口高度設(shè)計(jì)圓織機(jī)凸輪曲線爬升高度問(wèn)題，爬升高度越高，帶動(dòng)綜桿升降時(shí)消耗的功率越大，機(jī)器震動(dòng)越大。在梭子實(shí)際運(yùn)行時(shí)，只靠開(kāi)口高度，梭子是無(wú)法穿越經(jīng)紗開(kāi)口的，它憑借梭子外面的護(hù)圈，把經(jīng)紗開(kāi)口撐大?！∩a(chǎn)工況分析綜框?qū)⒀刂鳈C(jī)均布的經(jīng)紗以奇偶分為上下兩層并交替變化，同時(shí)形成六個(gè)梭口供六把梭子同時(shí)布下六根緯紗。后梁位于經(jīng)直線上方時(shí)：此時(shí)，下層經(jīng)紗的張力大于上層經(jīng)紗，形成不等張力梭口。梭口后部深度增加時(shí)，拉伸變形減小；反之，拉伸變形增大，這一因素在生產(chǎn)實(shí)際中視加工紗線原料和所織制織物的不同而靈活掌握。若不考慮送經(jīng)和織物卷取過(guò)程的影響，開(kāi)口過(guò)程中，上、下層經(jīng)紗的拉伸變形λλ2，可根據(jù)梭口的幾何形狀求得。經(jīng)紗張力變化是開(kāi)口設(shè)計(jì)的主要受制約因素，因此從對(duì)經(jīng)紗張力的分析開(kāi)始對(duì)綜框及綜桿設(shè)計(jì)。光電探緯自停裝置采用反射式，光源與接收器同在一體。當(dāng)經(jīng)紗斷頭時(shí)，斷經(jīng)紗與鄰經(jīng)紗攪亂并拖動(dòng)轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)，使微型開(kāi)關(guān)作用，織機(jī)立即停車?！∑渌浼砣C(jī)構(gòu)：織物在織口處形成以后，必須不斷地將織好的織物及時(shí)引離織口并卷繞到卷布輥上，才能保證織造過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行。設(shè)計(jì)采用凸輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開(kāi)口運(yùn)動(dòng)，擬采用雙槽線大凸輪和擺臂式小凸輪并對(duì)兩種凸輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)與決策。這種將經(jīng)紗不斷送向織機(jī)前方以保證上機(jī)張力穩(wěn)定不變的運(yùn)動(dòng)，稱為送經(jīng)運(yùn)動(dòng)。　流程分析：經(jīng)紗從卷筒抽出在紗架上第一次整經(jīng)以保證每層經(jīng)紗的平整，在進(jìn)入主機(jī)前第二次整經(jīng)以保證各層紗架上的經(jīng)紗有序進(jìn)入主機(jī)，第三次整經(jīng)保證經(jīng)紗均勻規(guī)律的分布在主機(jī)上，第四次整經(jīng)以控制各個(gè)經(jīng)紗張力的大小進(jìn)行張力補(bǔ)償和斷經(jīng)檢測(cè)，由內(nèi)外層綜框?qū)鶆蚍植嫉慕?jīng)紗進(jìn)行奇偶交替分層為緯紗的引入做準(zhǔn)備，由推梭器驅(qū)動(dòng)梭子引入緯紗，由定徑環(huán)控制織物直徑的大小，織物經(jīng)過(guò)兩次卷取形成最后的成品。經(jīng)紗自織軸上引出，經(jīng)過(guò)四次整經(jīng)使經(jīng)紗沿著圓周均勻排列，再通過(guò)跳桿組件調(diào)節(jié)張力。但在圓織機(jī)上，沿著圓周均勻分布的經(jīng)紗被分成好幾段，而織機(jī)在主軸一個(gè)回轉(zhuǎn)中，同時(shí)形成幾個(gè)梭口，并由幾把梭子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)引入多根緯紗。為此，本設(shè)計(jì)采用黑箱法中的孤立法對(duì)圓織機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，： 黑箱法圖示 將黑箱孤立，根據(jù)輸入和輸出知黑箱需完成經(jīng)緯紗的交織并形成“圓形”緯紗。52第2章　總體設(shè)計(jì)　設(shè)計(jì)指標(biāo)本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)500萬(wàn)——600萬(wàn)條袋生產(chǎn)線配置，： 圓織機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表技術(shù)參數(shù)參數(shù)值梭子數(shù)6把袋布折徑500——700mm經(jīng)紗數(shù)600根緯線密度10——15根/英寸主機(jī)轉(zhuǎn)速150r/min主機(jī)功率4 kW織速100——125m/h整機(jī)重量2t　設(shè)計(jì)分析根據(jù)圓織機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，由于梭子數(shù)為6把，該機(jī)為六梭型圓織機(jī)；由于袋布折徑為500——700mm，該機(jī)為小型圓織機(jī)，因此本設(shè)計(jì)為小六梭圓織機(jī)。其中，開(kāi)口機(jī)構(gòu)是設(shè)計(jì)的核心，也是其余機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)確定的主要依據(jù)。卷取機(jī)構(gòu)：織物在織口處形成以后，必須不斷地將織好的織物及時(shí)引離織口并卷繞到卷布輥上，才能保證織造過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行。在本設(shè)計(jì)中，將送經(jīng)機(jī)構(gòu)分為兩個(gè)部分。設(shè)計(jì)采用凸輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開(kāi)口運(yùn)動(dòng)，擬采用雙槽線大凸輪和擺臂式小凸輪并對(duì)兩種凸輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)與決策。如果再提高轉(zhuǎn)速，斷絲的幾率就會(huì)更高。這些現(xiàn)象不僅影響了生產(chǎn)效率，更重要的是使生產(chǎn)出來(lái)的編織產(chǎn)品大多數(shù)都成了廢次品，嚴(yán)重地影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益乃至企業(yè)的生死存亡[19]。然而在生產(chǎn)高強(qiáng)度的重型編織布時(shí)，卻出現(xiàn)了經(jīng)絲張力嚴(yán)重影響生產(chǎn)的問(wèn)題。因此生產(chǎn)效率較低，目前只能制織粗支平紋織物，而且要求紗線強(qiáng)力較高。盡管圓織機(jī)在改善經(jīng)紗排列不勻上采取了一系列措施，如增加導(dǎo)箱數(shù)。與同類型的圓織機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。普通有梭織機(jī)屬于單段單緯類，有效引緯時(shí)間占織機(jī)主軸一半回轉(zhuǎn)時(shí)間的左右，但是圓織機(jī)在主軸的每一個(gè)回轉(zhuǎn)中，可以連續(xù)有效地進(jìn)行引緯，同時(shí)采用了六把梭子，使織機(jī)在連續(xù)引緯的情況下同時(shí)布下六根緯紗，這樣就獲得了低速高產(chǎn)的效果。 目前，整個(gè)圓織機(jī)技術(shù)水平相對(duì)落后，其織物質(zhì)量也不能完全滿足需要?！≡O(shè)計(jì)的目的及意義圓織機(jī)設(shè)備既可以用于民用，也可以用于軍用。然而，六梭圓織機(jī)的研制成功僅僅可以作為圓織機(jī)發(fā)展的里程碑，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是圓織機(jī)告罄的終點(diǎn)站。因此，圓織機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是推動(dòng)“小六梭”圓織機(jī)的主要?jiǎng)恿??！靶×蟆眻A織機(jī)發(fā)展趨勢(shì)小六梭圓織機(jī)較之四梭機(jī)有一個(gè)共同的優(yōu)點(diǎn)就是每轉(zhuǎn)一圈可增加二根緯絲，明顯提高工作效率，即使是綜帶式柵門軌道小六梭圓織機(jī)轉(zhuǎn)速只有110轉(zhuǎn)/分，比之150轉(zhuǎn)/分的四梭圓織機(jī)編織效率也有所增加[6]。在這幾種力的交變合力的作用下，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，經(jīng)紗經(jīng)受不住反復(fù)揉搓，會(huì)起毛、裂絲、劈絲直到斷絲，無(wú)法正常運(yùn)行。在四梭圓織機(jī)的整個(gè)研制、生產(chǎn)、使用中，許多科技工作者很快發(fā)現(xiàn)四圓織梭機(jī)的固有缺陷，即高能耗、高噪音、高維修率和低效率。但隨著人們物質(zhì)文化需要的日益增長(zhǎng)，四梭機(jī)的各種技術(shù)性能已不能滿足人們快節(jié)奏的需求，如何以更低的制造成本更高效地生產(chǎn)出理想的三維織物，這就是無(wú)數(shù)科技工作者孜孜不倦的追求。隨著國(guó)內(nèi)外蔬果包裝、米面化料、消防水袋和篷布帆布的需求增加，圓織機(jī)的結(jié)構(gòu)研究、優(yōu)化設(shè)計(jì)，高質(zhì)、高效地生產(chǎn)三維織物更加重要。紡織機(jī)械包括有梭織機(jī)和無(wú)梭織機(jī)，圓織機(jī)屬于有梭織機(jī)。從八十年代中期開(kāi)始，浙江、江蘇等地先后研制成功國(guó)產(chǎn)四梭圓織機(jī)并大批量投放市場(chǎng)，為我國(guó)塑料編織業(yè)的發(fā)展做出很大貢獻(xiàn)[1]。一方面提高了四梭圓織機(jī)的工作轉(zhuǎn)速；另方面大幅度降低了制造成本，使其具有價(jià)廉物美的突出優(yōu)點(diǎn)，從而促進(jìn)了我國(guó)塑編業(yè)的迅猛發(fā)展。其中最主要的原因是梭輪輾壓經(jīng)絲運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)絲在穿越上、下門圈時(shí)，經(jīng)絲是被夾在梭子運(yùn)動(dòng)軌道和梭子中間，一方面受提升牽引力作用和受梭子的離心力輾壓作用，另一方面受到上、下門圈對(duì)梭子離心力的反作用力產(chǎn)生的摩擦力和梭子運(yùn)動(dòng)的切向慣性的剪切力作用[3]。其中，我國(guó)山東雙華公司的王濱等人首先研制成功并推出小六梭圓織機(jī)，引起國(guó)內(nèi)許多專家的反響，也帶來(lái)了一股研制各種小六梭圓織機(jī)的熱潮[5]。同時(shí)，加快小六梭圓織機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速是提高小六梭圓織機(jī)效率的重要因素。近年來(lái)，無(wú)梭輪圓織機(jī)的提出打破了在若干年來(lái)四輪梭圓織機(jī)居于主導(dǎo)的寧?kù)o，其研制、試驗(yàn)與投產(chǎn)開(kāi)拓了圓織機(jī)研究的新領(lǐng)域。其中原因亟待研究者的探究和解決，也是設(shè)計(jì)、優(yōu)化和檢測(cè)圓織機(jī)的重要參考。隨著各國(guó)間軍事交流日益頻繁，由圓織機(jī)生產(chǎn)火藥包裝織帶需求不斷增加，對(duì)圓織機(jī)的要求也越來(lái)越高[12]。圓織機(jī)屬于有梭織機(jī)類型，與普通有梭織機(jī)相比，可以實(shí)現(xiàn)低速高產(chǎn)。在制織袋織物時(shí)，可以省去在普通織機(jī)上制織和縫接的工序，以提高袋織物生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，也提高了三維袋織物的使用壽命。本設(shè)計(jì)主要解決三大問(wèn)題：經(jīng)緯紗排列不勻。緯紗雖然采用輥?zhàn)泳硌b，但不能自動(dòng)換緯，緯紗用完后需人工補(bǔ)緯。圓織機(jī)由于具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和高效的生產(chǎn)效率，不需整經(jīng)和卷緯工序的前紡準(zhǔn)備，直接使用紗筒就能進(jìn)行編織生產(chǎn)，所以它被廣泛用于加工塑料紡織品和高強(qiáng)度經(jīng)紗紡織品[17]。此種現(xiàn)象雖經(jīng)機(jī)臺(tái)操作人員耐心細(xì)致地清理排除后，可繼