Конструкция шпиндельной системы тафтинговой машины для ковров, адаптирующейся к высокой скорости-1

Описание проблем проектирования высокоскоростной шпиндельной системы тафтинговой машины

1. Проблема высокой скорости традиционной шпиндельной системы

   Принципиальная схема системы главного вала традиционной тафтинговой машины показана на рисунке 1, которая разделена на две части: механизм тафтинговой иглы и механизм петлевого крючка. Принцип работы заключается в том, что главный вал передает мощность на ведомый игольчатый вал через эксцентриковый кривошипно-кулисный механизм ABCD. Затем кулисно-ползунковый механизм DEFG приводит в движение тафтинговую иглу на конце ползуна, совершая возвратно-поступательное линейное движение, а кривошипно-кулисный механизм AHIJ приводит крючок в возвратно-поступательное движение от крючка, образующего петлю, на валу, а крючок иглы взаимодействует друг с другом, чтобы завершить петлеобразующее движение. Сформируйте петли на ткани-основе.

   
   

2. Требования к конфигурации высокоскоростной шпиндельной системы

   Путем анализа функций и компоновки ковровой тафтинговой машины требования к конструкции высокоскоростной шпиндельной системы получены следующим образом:

   (1) Он имеет функцию передачи мощности между параллельными валами на большие расстояния. Объектом исследования данной работы является пучок шириной 4 м. Для системы главного вала тафтинговой машины такая ширина не может быть достигнута одним комплектом тафтинговых игольчатых механизмов. Обычно для привода на каждый метр ширины используются два комплекта механизмов. В то же время конструкция игольчатого крючка должна соответствовать временному соотношению, поэтому спроектированный механизм должен быть параллелен валу на большом расстоянии. Он может передавать мощность от главного вала к ведомому валу иглы и ведомому валу челнока, а затем передавать ее на игольную балку и челночную балку через привод для завершения тафтингового движения.

   (2) Он может преобразовать режим движения. Входное движение двигателя представляет собой вращение вокруг оси главного вала, в то время как тафтинговая игла и петлевой крючок должны осуществлять возвратно-поступательное линейное движение и возвратно-поступательное движение перпендикулярно оси, поэтому механизм должен иметь возможность преобразовывать режим движения и в то же время он должен соответствовать позиционному соотношению между входом и выходом.

   (3) Векторную сумму силы инерции и момента инерции можно приблизить к нулю. Соотношение длины и диаметра главного вала ковровой тафтинговой машины составляет 150, что соответствует тонкому валу. Традиционная многорычажная конструкция обеспечивает передачу усилия главного вала в виде смещенной конструкции. Инерционная нагрузка сосредоточена в шарнире между звеньевым механизмом и главным валом и распределяется по обеим сторонам главного вала, при этом направление и размер постоянно меняются. вибрация.

   
   

3. Метод высокоскоростного проектирования шпиндельной системы

   Из раздела 1 видно, что основным фактором, влияющим на высокую скорость шпиндельной системы, является инерционная нагрузка, которая со временем меняет направление и размер шпинделя, поэтому высокая скорость должна реализовываться с учетом следующих четырех аспектов.

   (1) Добавьте симметричный механизм. Из конструкции механизма. Учитывая типовую конструкцию, силу инерции и момент инерции, создаваемые механизмом при высокоскоростной работе, можно уменьшить, добавив обратно-симметричный механизм или заставив соседний механизм двигаться в противоположном направлении.

   (2) Увеличьте противовес. Начните с центра масс Si механизма. , увеличьте противовес, уменьшите расстояние ri от центра масс до каждого центра вращения и уменьшите изменение общего центра масс привода во время работы на высокой скорости. Этот метод позволяет снизить инерционность механизма без значительного увеличения общей массы механизма.

   (3) Измените передачу нагрузки. Использование синхронного ременного привода, цепной передачи и других гибких деталей для передачи нагрузки может значительно снизить нагрузку, передаваемую на главный вал, по сравнению с жесткой передачей, и в то же время обеспечить равномерное распределение нагрузки на главный вал, что может предотвратить концентрацию нагрузки, что позволяет достичь цели снижения вибрации при работе на высокой скорости.

   (4) Легкая конструкция. Начните с уменьшения массы mi и момента инерции Jsi каждого компонента, а также уменьшите инерционную нагрузку. Когда конструкция и прочность позволяют, уменьшите вес компонентов. размера, пробейте отверстия в массовой концентрации или используйте новые материалы с более низкой плотностью, такие как алюминиевый сплав, титановый сплав и т. д.