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1、新型电子开口的原理与分析 昊伟听李志祥 ( 浙江工程学院杭州，3 1 0 0 3 3 ) 篡鬟襞辫辫黧黧一噼帆 毕，鬟意盘叟曼i 只口专用的高性能伺服电机l 控 犁0 誓i ：磐量望垫妻功晔操作盘迸；拄苄采南蕃 当璺彗篓塞l 警磐开口时间大的赫节弄占簖委 电机可设置转动慢点。 。一。” ；。一霉塞? 妒2 z 尊当于一个四连杆机构( 如图3 管刀卫：箩：P 盘! 量垫动齿轮3 一起安襄若。5 糯 老攀箩2 ：璺。熊璺乒运动，经连杆A B 茬藉存谜 篓蓼? z ，竺挚理运学：择摆轴o ：上固；鹾箍善兰 ! 馨翟毫曼嘿，2 1 安装着双臂璃i 藉? 赢? 甭莲存 、联接作同步运动。 。 髓2 权臂
2、轩L 5 长的图解 2 1 通过开口高度求图 l 中双臂摆杆8 的长度 ( 见图2 ) 设：0 2 C l 、0 2 C 3 为 权臂摆杆上下摆动的极限 位置；o 。c 2 为双臂摆杆 上下摆动的对称中心位 置。D I 和D 3 为综框与 综框连杆连接点的两个极 限位置( 即D l D 3 = H 0 ) 。 田卜号fz c ，= 吾H 0 ， 。砻忑造多! 三姿筻平时间相等和二次开口大小相 蔫墼薰壁掇曼I 罗3 、中的摹例设i 浯荽j 。凄茬 翌錾罂塑妻彗杆粤垦寸分别为L ，：i ! 云箱。L ：雪 蔫訾堡嬖擎璺= ! 型坦减时，该赢构蓉福祥；端主 留孝系妻需墼塞：璺璺仅需确定各辐荐菌箱菇关
3、薹 即可c 设以主动杆长度L ，为基准：。4 圈3 四琏杆开口机构 通过推导，求得： 。摹型蛩式? ) 是爨据给定条件列出的两个基本 喜4 霪曼蓬晷个非攀隹方程，其莘；籍：。茹言磊 堡堑i j ；簋 6 ：是堡解非线硅巍备品篡磊翁 程赏耄褒譬。点这里取妒= 6 叽异琴之。兰芎趸写 ：2 另吧各苎些6 ：c 的碡。在籍是轨釜美Z ! i ? o 粤璺堕翟! ，取a = 2 1 可得6 = 乏j 谕_ ： 翟：2 3 4 萼组数据，进而求得L I = 2 4 m m ：。2 ： 4 9 5 H u n 。L 4 = 4 7 m m ， 舻z t 丛擎 式中：A = L 4 一L I c 。8 礼，
4、B = - _ L 1 s i n 舻l 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark I 纺织学报第二十三卷第四期2 8 5 【3 7 】 c = 坐铲 ( 2 ) 角速度方程式： “，= “- 嚣删 ( 3 ) 角加速度方程式： d 3 = ：L 2 山j L l i s ( P t 一驴2 ) 一L 3 叫；c o s ( 尹3 9 2 ) L 3 s i n ( 妒3 ( 4 ) 角跃度方程式： = L 3 叫i s i n ( 妒3 一驴2 ) + 3
5、 L 2 c u 2 a 2 妒2 ) 一L 1 叫 甜n ( 妒1 一妒2 ) 一3 L 3 叫3 D 3 c 。s ( 妒3 一妒2 ) L 3 s i n ( 尹3 9 2 ) 开口机构的角位移、角速度、角加速度、角跃度曲线 如图4 所示，如改变综框的静止角和开口时间可单 独调整伺服电机控制系统。 3 控制原理 3 1 控制部分分析 丰田开口机构的电子控制部分原理如图5 所 示。电子开口，通过多功能操作盘和主控制器c P u ( 3 2 位) 的结合，对由独立式伺服马达驱动的各综框 进行单独控制。因此，通过多功能操作盘不仅可对 开口形式，同时也可对每片综框的静止角及开口时 间进行自由的设
6、定，扩大了通用性，同时对织物晶 质、效率以及操作性的提高发挥了极大的作用。 32 速度控制分析 我们知道，静力状态下经纱张力在综平时最小， 开口时逐渐增大，到满开口时最大；为了改善综框对 经纱张力的不利影响，使张力递增时期时，综框的运 动应该慢些，当经纱由紧张转松弛时，综框运动速度 允许加快些。丰田J m 、一6 1 0 型喷气织机的新型电子开 口成功利用这个原则，它通过每个伺服电机单独控制 田4 运动规律曲线 一片综框开口，开口时间 长点，则速度慢些，经纱张 力增加的梯度较为缓和， 设置闭口速度快，时间短， 使经纱迅速脱离紧张状 态，减少断头产生的机会。 3 ，3 伺服电机所需要的 功率和转
7、矩 已知条件：假设经纱 根数最多为6 0 0 0 根( 两页 综框织造) ，取梭口满开时 圈5 电子控制部分 单根经纱的最大张力为4 0 9 ，开口机构综框和连杆 总重量m l = l O k g 。则：( 1 ) 经纱总张力：丁= 3 0 0 0 00 4 98 = 1 1 7 6 N ；( 2 ) 求开口时经纱的势能：w ， = 1 2 ( T n ) H ；式中：T 为梭口开满时经纱 张力在垂直方向的合力；丁。为平综时经纱张力在垂 直方向的合力( 可以认为O ) ；H 为开口高度。( 3 ) 求 伺服马达转子的扭矩和功率；满开口所需要的功是 由从动齿轮提供的，根据力矩作功公式： ? 。1
8、 1 = I M 。d 妒= A L 。( 妒2妒1 ) 式中：M 。为从动齿轮的转矩；9 1 为偏心轮综平时 的角度；妒2 为偏心轮上开口时角度。 当偏心轮由综平到满开口时p 2 一p l “ 2 ，代 人数据得M 。= 1 4 9 7 ( N m ) 。从动齿轮释放的功 率P ，。= M 。c U 】= 6 2 7 1 w ，这里u I 为从动齿轮的 转速，则电动机所需要的转矩和功率为： M = 孚= 半乩s ，c ， P = 争= 孕= 7 8 4 w J o 式中：P 为电动机功率；M 为电动机的转矩；J 为传 动机构的转速比，在这里j 取8 。 附表丰田Es l e d 式电子开丌与
9、电子多臂机 积极凸轮开口的比较 o ：表不司以买现此功能；X ：表币小刖能买现此功能；( 1J 母次设 定需要准备好预备凸轮进行更换；( 2 ) 电子多臂机只能堂上下相 同静止角的设定，还需要进行凸接的更搀；( 3 ) 消极多臂不平衡 织物只能到6 片练框，积极多臂到8 片综框；( 4 ) 每片综框的n 轮顽错位， 5 结论 l 应用伺服电机控制的新型电子开口机构町 以任意改变开口停顿时问、翻改花色品种，有利于提 高转速，对提高效率，起到了其它多臂所不能实现的 目的。 2 其位移近似余弦曲线变化、速度近似正弦曲 线变化规律，它们具有良好的对称性，跃度曲线连 续，从而说明新型电子四连杆开口能满足高速开口 运动规律的要求。 参考文献 1 李志祥多臂机与多棱箱杭州：浙江科技出版杜，1 9 9 2 2 轻纺类机械设计联合编写组编机械设汁北京： 民教育出版 社1 9 8 3 3 郯文维等机械原理北京：高等教育出版社1 9 9 5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark