Spindelsysteemontwerp van tapijttuftmachine, aangepast aan hoge snelheid-1

Beschrijving van ontwerpproblemen van het hogesnelheidsspindelsysteem van de tuftmachine

1. Het probleem van de hoge snelheid van het traditionele spindelsysteem

   Het schematische diagram van het hoofdassysteem van de traditionele tuftmachine wordt getoond in figuur 1, dat in twee delen is verdeeld: het tuftnaaldmechanisme en het lushaakmechanisme. Het werkingsprincipe is dat de hoofdas de kracht overbrengt naar de naald-slave-as via het excentrische krukmechanisme ABCD. Het schommel-schuifmechanisme DEFG drijft vervolgens de tuftnaald aan het uiteinde van de schuif aan om een ​​heen en weer gaande lineaire beweging te maken, en het kruk-tuimelmechanisme AHIJ drijft de haak heen en weer vanaf de lusvormende haak op de as, en de naaldhaak werkt met elkaar samen om de lusvormende beweging te voltooien. Vorm lussen op de basisstof.

   
   

2. Configuratieontwerpvereisten van hogesnelheidsspindelsysteem

   Door de analyse van de functie en lay-out van de tapijttuftmachine worden de configuratieontwerpvereisten van het hogesnelheidsspindelsysteem als volgt verkregen:

   (1) Het heeft de krachtoverbrengingsfunctie tussen parallelle assen over lange afstanden. Het onderzoeksobject van dit artikel is een tuft met een breedte van 4 m. Voor het hoofdassysteem van de tuftmachine kan deze breedte niet worden bereikt met een enkele set tuftnaaldmechanismen. Over het algemeen worden twee sets mechanismen gebruikt om elke meter breedte aan te drijven. Tegelijkertijd moet het ontwerp van de naaldhaak voldoen aan de timingrelatie, dus het ontworpen mechanisme moet op een lange afstand evenwijdig aan de as zijn. Het kan het vermogen van de hoofdas naar de naald-slave-as en de haak-slave-as overbrengen en het vervolgens via de actuator naar de naaldbalk en de haakbalk overbrengen om de tuftbeweging te voltooien.

   (2) Het kan de bewegingsmodus omzetten. De invoerbeweging van de motor is de rotatie rond de as van de hoofdas, terwijl de tuftnaald en de lushaak de heen en weer gaande lineaire beweging en de heen en weer gaande beweging loodrecht op de as moeten realiseren, zodat het mechanisme de bewegingsmodus moet kunnen omzetten, en tegelijkertijd moet het voldoen aan de positionele relatie tussen de invoer en de uitvoer.

   (3) De vectorsom van traagheidskracht en traagheidsmoment kan nul benaderen. De lengte-diameterverhouding van de hoofdas van de tapijttuftmachine is 150, die bij de slanke as hoort. De traditionele multi-link-structuur zorgt ervoor dat de krachtoverbrenging van de hoofdas een offset-structuur is. De traagheidsbelasting is geconcentreerd bij het scharnier tussen het verbindingsmechanisme en de hoofdas, en verdeeld over beide zijden van de hoofdas, en de richting en grootte veranderen voortdurend. trillingen.

   
   

3. Snelle ontwerpmethode van spindelsysteem

   Uit Sectie 1 blijkt dat de belangrijkste factor die de hoge snelheid van het spilsysteem beïnvloedt, de traagheidsbelasting is die in de loop van de tijd in de richting en grootte van de spil verandert. De hoge snelheid moet dus worden gerealiseerd op basis van de volgende vier aspecten.

   (1) Voeg een symmetrisch mechanisme toe. Uit de structuur van het mechanisme Gezien het typeontwerp kunnen de traagheidskracht en het traagheidsmoment gegenereerd door het mechanisme bij hoge snelheid worden verminderd door een omgekeerd symmetrisch mechanisme toe te voegen of door het aangrenzende mechanisme in de tegenovergestelde richting te laten bewegen.

   (2) Verhoog het balansgewicht. Begin met het massamiddelpunt Si van het mechanisme. , verhoog het balansgewicht, verklein de afstand ri van het massamiddelpunt tot elk rotatiecentrum, en verminder de variatie van het totale massamiddelpunt van de actuator tijdens werking op hoge snelheid. Deze methode kan de traagheid van het mechanisme verminderen zonder de totale massa van het mechanisme aanzienlijk te vergroten

   (3) Wijzig de lastoverdracht. Het gebruik van synchrone riemaandrijving, kettingaandrijving en andere flexibele onderdelen voor lastoverbrenging kan de belasting die op de hoofdas wordt overgebracht aanzienlijk verminderen in vergelijking met starre transmissie, en tegelijkertijd de belasting op de hoofdas gelijkmatig verdelen, wat kan voorkomen dat de belasting wordt geconcentreerd, wat het doel kan bereiken om trillingen te verminderen tijdens het draaien op hoge snelheid.

   (4) Lichtgewicht structuur. Begin met het verminderen van de massa mi en het traagheidsmoment Jsi van elke component, en verminder de traagheidsbelasting. Wanneer de structuur en sterkte dit toelaten, verlaag dan het gewicht van de componenten. maat, maak gaten in de massaconcentratie of gebruik nieuwe materialen met een lagere dichtheid zoals aluminiumlegering, titaniumlegering, enz.