自動(dòng)落紗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真優(yōu)化研究.pdf

1、自動(dòng)落紗機(jī)是一種輔助紡織機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)落紗功能的機(jī)械裝置，應(yīng)用自動(dòng)落紗機(jī)可極大提高落紗效率。傳統(tǒng)的電動(dòng)落紗機(jī)采用預(yù)松盤(pán)和落紗盤(pán)落紗，與水平面呈一定傾斜角的預(yù)松盤(pán)和落紗盤(pán)在落紗過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生拔取紗管的垂直分力和額外的水平分力。額外的水平分力有可能撞壞錠子，損傷管紗，這是紡制高品質(zhì)紗線所不能接受的。
　　針對(duì)細(xì)紗機(jī)落紗問(wèn)題，提出了一種新型自動(dòng)落紗機(jī)方案，并對(duì)落紗機(jī)進(jìn)行了仿真與優(yōu)化研究。此落紗機(jī)適用于錠子距離為70mm的細(xì)紗機(jī)，完成單側(cè)2

2、10錠落紗僅需要210秒，并且此落紗機(jī)可以有效解決傳統(tǒng)電動(dòng)落紗機(jī)在落紗過(guò)程中損傷錠子和紗線的問(wèn)題。
　　首先根據(jù)實(shí)地測(cè)量獲得的細(xì)紗機(jī)參數(shù)，對(duì)自動(dòng)落紗機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定自動(dòng)落紗機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，并通過(guò)三維建模軟件SolidWorks進(jìn)行零件及裝配體建模。然后采用有限元分析軟件 ANSYS對(duì)自動(dòng)落紗機(jī)拔管四桿機(jī)構(gòu)的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了拔管軌跡最優(yōu)化。應(yīng)用動(dòng)力學(xué)仿真軟件Adams，分別對(duì)自動(dòng)落紗機(jī)拔管裝置和微型升降機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真，獲得

3、了各主要零部件動(dòng)力學(xué)參數(shù)。仿真結(jié)果顯示：自動(dòng)落紗機(jī)拔管主氣缸所需要的最大驅(qū)動(dòng)力為1332.57N，即所需氣源的壓強(qiáng)為0.472MPa，初選氣缸可滿足工作要求；微型升降機(jī)絲杠所受最大橫向力為1422.45N。提取Adams中自動(dòng)落紗機(jī)各主要零件最大受力，分別對(duì)各主要零件進(jìn)行有限元分析。分析結(jié)果表明：所有零件的最大等效應(yīng)力均符合落紗機(jī)工作要求，且最大等效應(yīng)力與許用等效應(yīng)力相比很??；主動(dòng)搖桿上方軸最大變形為0.085mm，大于設(shè)計(jì)目標(biāo)0.05

4、0mm，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；主動(dòng)搖桿左臂、主動(dòng)搖桿右臂最大變形量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)要求數(shù)值，鑒于其重力對(duì)拔管過(guò)程中主氣缸所需最大驅(qū)動(dòng)力影響較大，有輕量化必要。最后針對(duì)有限元分析結(jié)果，采用ANSYS Workbench對(duì)主動(dòng)搖桿上方軸、主動(dòng)搖桿左臂和主動(dòng)搖桿右臂進(jìn)行參數(shù)化響應(yīng)面驅(qū)動(dòng)優(yōu)化。優(yōu)化后，主動(dòng)搖桿上方軸最大變形量為0.047mm，小于設(shè)計(jì)參數(shù)0.050mm，符合設(shè)計(jì)要求；主動(dòng)搖桿左臂和主動(dòng)搖桿右臂質(zhì)量分別減小了38.3%和41.6%，輕量化效