運籌學課件引緯機構設計

6.引緯機構設計引緯的作用將緯紗引入由經(jīng)紗所構成的梭口，以便經(jīng)緯交織，形成織物。由于引緯器需要在很短時間內準確平穩(wěn)地穿過整個梭口，引緯的效率決定了織機車速的提高。引緯機構是織機的核心部件。引緯方式：有梭引緯——

由梭子將緯紗引入梭口，梭子既是引緯器，又做存緯器用。無梭引緯——

各種新型引緯器或流體引緯介質將一定長度的緯紗引入梭口，引緯器不再載有緯紗卷裝，或僅有極小數(shù)量的緯紗卷裝。劍桿引緯機構的設計一、劍桿引緯的特點和分類劍桿引緯的作用特點：1）產(chǎn)品適應性好。2）夾持緯紗的運動獨立于劍桿的引緯運動，有利于工藝調整和操作。3）多色緯功能強：8-16色，設計靈活性強，不影響織機速度。4）入緯率繼續(xù)得到提高，入緯率最大為1500m/min。。一、劍桿引緯的特點和分類劍桿引緯的分類按劍桿形式分：剛性劍桿引緯——利用剛直、堅硬的引緯桿在梭口中往復移動，達到引緯目的。引緯可靠；因可懸空引入梭口，對經(jīng)紗的磨損??；占地面積大。撓性劍桿引緯——利用截面形狀扁平的鋼帶或尼龍帶的伸卷作用進行引緯。機構緊湊，占地面積小；對經(jīng)紗的磨損較大。一、劍桿引緯的特點和分類

按緯紗握持方式分：叉入式：圈狀引緯，只適宜于少數(shù)織物，如帆布，帶類，每次引入雙緯。機構簡單，交接緯紗可靠；緯紗易劃傷；緯紗退繞速度2倍于引緯速度；緯紗易退捻。夾持式：線狀引緯，每次引入單緯，應用廣泛。緯紗退繞速度等于引緯速度，適合織機高速；緯紗不易劃傷；劍頭設計較復雜；緯紗不產(chǎn)生退捻。二、劍桿的運動規(guī)律及要求（一）位移規(guī)律a—送緯劍到達梭口的距離。b—接緯劍到達梭口的距離。w

—上機筘幅。d

—交接沖程，即送緯劍和接緯劍進足時，兩劍頭的鉗紗點位移重疊距離，由劍頭結構決定，以緯紗能正確滑入接緯劍頭的鉗口中為準。s0—接力距離，即接緯劍退劍時，送緯劍跟隨前進的距離。某些劍桿織機采用這種方法，確保緯紗交接牢固。二、劍桿的運動規(guī)律及要求（二）速度規(guī)律

進劍過程的劍桿速度：零→最大→零

退劍過程的劍桿速度：零→最大→零

劍頭在兩端的運動速度要小而平緩。（三）加速度規(guī)律進劍和退劍的前半段為加速階段，后半段為減速。進劍啟動時的加速度不能太大，緯紗從靜止啟動，加速度過大，易引起斷緯。

二、劍桿的運動規(guī)律及要求

（四）常用運動規(guī)律正弦加速度運動五次多項式運動修正梯形加速度運動規(guī)律二、劍桿的運動規(guī)律及要求正弦加速度運動正弦加速度運動規(guī)律各運動段連續(xù)、光滑過渡，沒有剛性沖擊和柔性沖擊，滿足劍桿運動的性能要求。進劍時運動方程為：退劍時運動方程為：二、劍桿的運動規(guī)律及要求五次多項式運動規(guī)律其中，Pi(i=0、1、2、3、4、5)為待定系數(shù),可通過邊界條件確定。在始點，在終點，代入上面三個式子中，解得:其位移方程為：二、劍桿的運動規(guī)律及要求五次多項式運動規(guī)律其位移方程為：從而可進一步解出該規(guī)律的速度和加速度方程。五次多項式運動規(guī)律與正弦加速度規(guī)律類似，但其極值參數(shù)有所改善:最大加速為:，

這使得劍桿的運動更加平穩(wěn)、振動降低，優(yōu)化了劍桿運動的動力學性能，適合于中高速的劍桿織機。最大速度為:二、劍桿的運動規(guī)律及要求修正梯形加速度運動規(guī)律

重點在于過渡曲線的設計,以使整條曲線連續(xù)和光滑,無剛性沖擊和柔性沖擊。該規(guī)律已在現(xiàn)代劍桿織機上廣泛使用,過渡曲線有多種設計方法（較多采用多項式做過渡曲線）。修正梯形加速度運動規(guī)律的本質在于劍桿運動時的加速度峰值是可以事先給定的,從而可以降低劍桿運動時的慣性沖擊,使其適應高速劍桿織機的需要。三、劍桿引緯的緯紗控制和引緯器件

（一）緯紗控制 1.緯紗退繞 2.緯紗拾取 3.緯紗交接 4.緯紗出梭口時的控制劍桿引緯示意圖三、劍桿引緯的緯紗控制和引緯器件劍桿交接三、劍桿引緯的緯紗控制和引緯器件劍桿交接三、劍桿引緯的緯紗控制和引緯器件雙劍桿引緯的交接條件

設計時，讓兩兩劍有一段交接沖程d，且送緯劍的開始退劍時刻晚于接緯劍的開始退劍時刻。設：xsxj雙劍桿引緯的交接條件選用不同的d、Δα和兩劍的運動規(guī)律，會出現(xiàn)不同的兩劍相對運動情況：要保證緯紗順利交接，除了給予一定的交接沖程d以外，還應把兩劍開始退劍的時間差Δα控制在一定范圍。要合理確定d和Δα

的數(shù)值。xjxjxjxsxsxsΔαJJABBAS（一）劍桿和劍帶剛性劍桿由鋁合金桿(管)、薄壁鋼管及碳素纖維或復合材料制成。撓性劍帶多采用多層復合材料制成，一般厚2.5～3mm，寬16～32mm。碳纖維制成的劍帶具有鋼帶的優(yōu)點，無需加油，價格較貴，無孔帶也不能適應寬幅織造，且由于碳纖維強度高，在碳纖帶上沖孔亦不容易。（二）劍輪

劍輪往復轉動，傳動撓性劍帶進出梭口。劍輪輕應該有足夠強度，材料可用鋁合金，更多的則是用高強度塑料，如尼龍并以石墨、碳纖維充填增強。輪齒與劍帶孔兩者的節(jié)距應相互配合。無齒的劍輪因需將劍帶一端固定的輪上，不能作整周回轉，為滿足引緯動程，所以劍輪做得較大。三、劍桿引緯的緯紗控制和引緯器件導劍片和導劍鉤1-筘座2、5-導劍片3-劍帶4-筘6-浮動導鉤

（三）導向器件

梭口中的導向器件的作用：1）穩(wěn)定劍頭和劍帶在梭口中的運動；2）托起劍帶，減少劍頭、劍帶與經(jīng)紗的摩擦。導向器件有導劍片和導劍鉤兩種。四、傳劍機構主要有凸輪驅動和連桿驅動兩大類：凸輪傳劍機構：運動規(guī)律可以按需要設計，靈活性較大，適用于各類劍桿織機，其機構的動程較小，傳動系統(tǒng)的增速比較大，制造精度要求高。連桿傳劍機構：結構較簡單，制造較容易，經(jīng)過優(yōu)化，亦能設計出較理想的運動規(guī)律。

(一)連桿打緯與共軛凸輪傳劍

傳劍凸輪1經(jīng)擺桿2、連桿3帶動扇形齒輪4、傘齒輪5、增速齒輪副6，使劍輪7作往復回轉，帶動剛性劍桿（底部鑲嵌齒條）進出梭口。

剛性劍桿傳劍機構1—傳劍凸輪2—傳劍擺桿3—連桿4—扇形齒輪5—傘齒輪6—增速齒輪7—劍輪(二)連桿打緯與連桿傳劍1.扇齒輪式與齒條式連桿傳劍普及型劍桿織機傳劍機構1—曲柄2—牽手3—筘座腳4—曲軸齒輪5—小偏心齒輪6—小偏心輪7—扇齒輪

8—齒條9—小齒輪10—大傘齒輪11—小傘齒輪12—劍輪13—連桿14—中心軸齒輪

扇齒輪式齒條式2.六連桿式傳劍六連桿傳劍與連桿打緯配合的結構全是由連桿和轉動副組成，屬兩個自由度系統(tǒng)，機構設計有難度。構造不復雜，制造方便，成本低。傳劍機構與筘座一起擺動，在織造筘號相同而布幅減小的織物時，不需換用或鋸短鋼筘。綜合起來此型式較適合于較高速度的中檔劍桿織機。六連桿式傳劍機構1—曲柄2—牽手3—筘座腳4—傳劍曲軸5—長連桿6—擺桿7—短連桿8—扇齒條9—小齒輪10、11—傘齒輪12—劍輪（三）凸輪打緯與凸輪傳劍

送、接緯劍的運動規(guī)律相同，最大加速度值較小，劍桿運動平穩(wěn)，緯紗交接可靠，凸輪推程為60mm時，常規(guī)筘幅傳劍運動的放大比約為30左右。為了使織機在正常運轉時和點動時均能正常交接緯紗，在機構設計時，要求被動件輕，以減小慣性負荷；還要求傳動件剛性好，彈性變形??；凸輪與轉子問共軛精度要高，傳動鏈的運動副間隙要小。

圖6―12凸輪傳劍機構1-共軛凸輪2-轉子3-擺臂4-扇形齒輪5-齒輪6、7-傘齒輪8-劍輪9-劍帶

（四）螺桿式傳劍

由于機構的運動特性，這種劍桿進足時加速度為零．其優(yōu)點是在交接緯紗時．可使劍帶不產(chǎn)生慣性伸長，送、接緯劍相對速度小，有利于穩(wěn)定、可靠地交接緯紗，這是靠變螺距設計來達到的。螺旋副的傳動效率較低，將滑塊螺母設計成滾動摩擦，并輔以油浴潤滑，以補救這個缺陷。在非滿幅織造時，調短曲柄，劍桿動程縮小，達不至0最大值，劍稈進足時的加速度就不能為零，加速度數(shù)值的大小取決于筘幅變化的多少，所以織機在不同筘幅時，所獲得的交接運動特性是不同的。螺桿式傳劍機構1-曲柄2-連桿3-滑座4-滾子螺母5-變螺距螺桿6-劍輪

1-打緯凸輪軸2-曲柄3-叉桿4-搖桿5-連桿6-扇齒輪7-小齒輪8-劍輪

（五）空間曲柄搖桿式傳劍完成主軸和劍輪軸兩空間垂直軸間的傳動，由打緯共軛凸輪軸1傳動的曲柄2(AB)、叉桿3(