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1、纺织学报第二十三卷第六期 5 0 1 ：i ! ! j 条筒尺寸的优化设计 练军 ( 盐城工学院盐城2 2 4 0 0 3 王 先先 东华大学) 摘要：条筒容晕的大小与条简尺寸设计有关，气孔直径起重要作用，H 响当) 取菜适当值州，条筒容皱爿达到最大。奉殳采用 一维寻优的方法，对条筒足寸进行优化设 ，确定其最佳l ：艺参数 关键词；条筒容量气孔直径条筒尺寸优化设计工艺参数 中图法分类号：T s1 0 3 8 2 9文献标识码：A 条筒是棉纺工程中必不可少的储备工具，提高 条筒的容量，可以减少条筒数，节约成本与空间。因 此，对条筒尺寸进行优化设计具有实际意义。 圈条相对于条筒可分为大图条和小圈条
2、两种。 凡圈条直径大于条筒半径者，称为大圈条；圈条直径 小于条筒半径者，称为小罔条。大圈条的相对圈条 相互制压，从条筒中取出条子时，条子圈层不易弄 乱，但大圈条的圈条盘结构尺寸大，机构笨重、惯性 大，不易启动和制动，动力消耗多，小圈条则相反。 随着梳棉机的高产高速，在卷装尺寸不断增加的情 况下，小圈条比大圈条有更多的优越性。一般条筒 直径大于5 0 0 m m 以上者，基本上均采用小圈条。 条筒容量与诸多工艺参数有关，如条筒直径D 、 条筒高度H 、气孔直径d n 等。在D 、H 一定的情况 下，容量仅与d 0 有关。d 0 过小，则气孔周围条圈重 叠厚度增加，在条筒高度一定时，圈条层数大大减
3、 少，从而使容量减少；反之d 0 过大，则有效利用空间 减少，也不利于提高条筒容量。条筒容量与d ( 1 之间 的定量关系，有关书籍已作介绍，但由于其讨论过程 的粗略性。导致结论的不精确。 文中使用的计算工具是在国外使用较为广泛的 科学语言n l a t l a b 。它与其它高级语言相比，编 程效高，语言简单。 1 卷装容量的计算 棉条通过圈条斜管而铺存于条筒内，成为- 巾心 有气孔的圆柱体，其可容纳棉条的总重量取决于圆 柱体的高度及在此高度内棉层的总层数和每层棉条 的总圈数。即 Q = N * * S * W 式中：Q 为条筒内棉条总熏量；N 为棉柱总高内所 容纳的棉层总数；i 为圈条速比
4、；S 为圈条轨迹的近 似长度；W 为棉条单位长度的重量。 1 1 大圈条卷装 如图1 朊，r = 半；s = 竖孚型 在n o o 中，。7 ：旦二二丝，。 _ L ) + d r2 d i ， 由余弦定理，可得 s 煮 日，! 堕日一一兰型Q 兰型日 ”一。么。上) + d n 一2 d 。 当斜管出口由“转至a7 时，罔条盘转过2 目7 角， 由于条筒相对于圈条盘作公转，故条筒转过2 日i 因此重叠部分所对应的圆心角为2 ( 目i 日7 i ) ( 圈条 盘与条筒作同向运动时取正号，异向运动时取负号) 每层有i 圈棉条，故圈数为掣，而每层厚度为 H ! 笋弘，其中此为棉条厚度。 设条筒高度
5、为H ，则总共铺放层数N ，每圈长 度S 和卷装容量Q 分别为： 1 2 小圈条卷装 如图2 所示，其r = 旦二掣；e 同理可得：日= a r c c “ 肚盎= 譬等a D + d “ d 14 J 2 + 2 d D 图1 太圈条 舶2 小圈条 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【7 4 】5 0 2 织物与服装仿真技术进展 钟跃崎王善元 ( 东华大学纺织学院，上海，2 0 0 0 5 1 ) 摘要：叫顾近十五年来织物与服装三维模拟及仿真技术所
6、取得的发展，着重综述以物理建模为出发枉的维织物及服装复杂变 形形态模拟的主流技术及方法。 关键词：双物服装变形模拟物理建模仿真技术三维织物 中围法分类号：T 鼬4 l7 l文献标识码：A 1 技术进展与文献综述 限于计算机技术特别是硬件的发展，直到19 8 6 年，第个织物变形的三维计算机模拟程序才被开 发出来【l 一，在此之前，纺织学界的研究工作主要集 中在诸如非线性连续体薄板理论、有限元方法在织 物力学研究中的应用，弯曲、剪切、自重等在织物悬 垂及屈曲中的不同影响方式等等。特别是有限元方 法的应用_ 2 “。如c 。1 1 i e r 等【”o 用有限元方法分析和 模拟织物的悬垂性。类似的
7、还有G a n 等【”o 和K a 醒 等【2 ，用几何非线性有限元方法对织物的悬垂性进 行研究。C h e n 等”8 - 假设织物为连续介质材料，用 柔性薄板理论预测织物的悬垂性。A s c o u 曲等l ” 在简单一维杆单元的基础【| ，采用大变形动态有限 元方法分析了各时间步长内服装面料从水平状态到 最终悬垂静止的一系列变形过程。F i s c h e n l 2 6 J 等在 应力合成，几何精确薄板理论，非线性薄板理论的基 础之上，模拟纺织材料的非线性力学响应特性。应 该说，有限元方法适用于以织物力学分析和模拟为 主的仿真研究。 目前图形仿真的建模方法主要可以分为三大 类：几何方法
8、、物理方法及综合方法。几何方法不考 虑面料或服装的物理特性，采用悬链线、B 样条插值 等方法。生成的图形具有类织物的形态，但是不代 Q ：K 塑型簪哿旦型 Z U 二口 由此可见，棉条总重量Q 与诸多因素有。在机 构不变的情况下，及D 、H 、w 不变的情况下，Q 仅 与d o 有关，在以往的讨论中，仅考虑了Q 与分式分 母中d o 的关系，而忽略了分子中的d 。，显然是片面 的，其结论离d 。的最佳值有较大偏差，是不可靠 的。 2 由一维寻优法求得最佳点 由于Q 等式中分子分母中都古有d 。，不易用数 学方法求得最佳值。而需利用计算机为工具，采用 一维寻优方法求得最佳点，得到相应的优化工艺参
9、 数： 裹1 优化工艺参数 大圈条 小圈条 对照表1 ，表2 可知：原先优化的气孔直径巩 偏小，对于大圈条尤为明显，重新优化的幽值比原 先的值大5 0 6 0 ，而小圈条增大3 0 左右。 鉴于小圈条有利于梳棉机的高速高产，在此将 小圈条不同条简直径的优化工艺参数列表3 ，以供 参考。 裹2 原工艺参数 D ( n m )d 0 ( n l r r L ) r ( m m )P ( n m ) 3 结论 以前的教科书中关于条筒容量的计算有偏差， 其优化工艺参数d o 偏小。文中提供的数据可为纺 机配件厂确定条筒尺寸提供一定的帮助，以利于降 低棉纺厂的生产成本，提高生产效率。 参考文献 l 中国纺织大学棉纺教研室主编棉纺学( 册) 北京：纺织工业出 版社，2 2 卜2 3 3 2 薛覆中编工程最优化技术天津：天津大学出版社，8 4 1 0 2 3 张培强M A T L 蠕语言台肥：中国科技大学出版社，1 0 8 1 3 0 H 控弘鸵，凹印儿，弛卯邵蛆， 们伸H 4鲫”加3瓣 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark