圈條盤的振動模態(tài)分析及改進.pdf

1、在紡紗線過程中，將棉條以一定的圈條成形，有規(guī)律地盛放于條筒中，以供下道工序使用。完成該圈條成形的機構，稱為圈條機構。并條機圈條機構中圈條盤的功用是使壓輥輸出的棉條成擺線軌跡存放在條筒中。目前生產(chǎn)使用中的圈條盤體積大，質(zhì)量笨重，造成了材料和能源的浪費，并且阻礙了并條機的高速化進程。另一方面，隨著并條機的日益高速化，對機械的運轉(zhuǎn)速度、承載能力、工作壽命等方面要求越來越高。由于并條機圈條盤高速旋轉(zhuǎn)，將振動傳遞到并條機上與圈條盤相連接的軸承、齒

2、型皮帶等，使得并條機上的零件更易磨損、失效，無故障工作日益減少。因此，在保證圈條盤性能的前提下對其結構進行輕量化改進成為需要解決的問題。
　　 本文使用了CRAS V6.0振動及動態(tài)信號采集分析系統(tǒng)軟件對圈條盤的模態(tài)參數(shù)進行了測試。同時，采用Pro/ENGINEER對ASFA328型號圈條盤進行實體建模，通過Pro/ENGINEER與ANSYS之間的直接接口將模型導入ANSYS，運用ANSYS軟件對圈條盤進行了靜力分析和模態(tài)分析

3、。有限元方法和試驗方法相輔相成，從理論和試驗兩個方面對圈條盤的特性進行評價。將有限元方法計算得出的模態(tài)頻率與試驗測得的模態(tài)頻率相比較，兩者具有較好的吻合性。在此基礎上，在Pro/ENGINEER中對圈條盤的結構進行了輕量化修改并在ANSYS中重新對其靜，動態(tài)特性進行評價。
　　 早期圈條盤圈條斜管形式采用直線斜管，在化纖與棉混紡大量出現(xiàn)工況下，容易出現(xiàn)斜管堵塞和筒底亂條的毛病，嚴重制約了紡部生產(chǎn)的正常進行。為解決此問題，袁景山設

4、計了螺旋形曲線斜管圈條盤。經(jīng)過在紡織廠現(xiàn)場試驗，螺旋曲線斜管高速時紡化纖條不堵，出條不亂，生產(chǎn)效果改進較為明顯。但是袁景山僅對棉條受力做了簡要的定性分析。易博對在斜管內(nèi)勻速運動的棉條進行了定量的運動分析和受力分析，并求解出了參數(shù)形式的圈條曲線，理論上棉條經(jīng)過該曲線斜管的時候，所受摩擦力最小。但是也只是對已經(jīng)進入正常運轉(zhuǎn)工作中的圈條盤螺旋形曲線斜管中的棉條做了分析，并且文章中所設定的邊界條件過于理想化。通常，棉條發(fā)生堵塞都發(fā)生在機器啟動，

5、圈條盤正在加速，棉條剛剛進入斜管的一段時間內(nèi)。因此，現(xiàn)有的理論都沒有真正解決實際問題。
　　 本文在前人的基礎上，對處于機器啟動階段，斜管中處于加速狀態(tài)下的棉條進行了動力學分析。根據(jù)對實際情況的分析給出了更為嚴格的邊界條件，基于變分問題直接方法對斜管曲線，斜管入口角，出口角，以及壓輥與入口間的距離等相關參數(shù)綜合進行了優(yōu)化。設計出了新的圈條盤曲線斜管，這種斜管允分利用了處于加速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的棉條的離心力，在一定程度上降低了在機器啟動