高速织机综框的动态特性分析与设计(4)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03

    由图4可以看出,对于190 cm筘幅综框。其2、3阶振型都是横梁和穿综杆在发生不同程度的弯曲振动.而综框的其他部件都未振动。由第2阶振型可以看出。综框的上下横梁及穿综杆都在振动.如图4(a)所示。其中上下横梁发生较大的弯曲振动,而且相位恰好相反,最大振幅出现在横梁中部位置.此时织机转速频率如果停留在19.776 Hz。那么综框横梁及穿综杆就极易发生断裂。故织机工作转速尤其要避开综框的第2阶固有频率。而其第3阶振型表现为横梁和穿综杆的横向振动振动幅度没有第2阶振型大。且最大振幅发生在距横梁右端约1/3处,如图4(b)所示。此时如果与织机转速发生共振同样会对综框的结构造成破坏。

  由以上分析可知190 cm筘幅织机工作转速应避开第2、3阶固有频率,以免横梁和穿综杆由于共振产生过大振幅而使其断裂。

    由表3数据可知当转速在600 r/min和1 800 r/min时,对190 cm综框没有什么影响;但如果织机要在1 200 r/min的转速下工作时.就必须改进此综框的动态特性,以消除其第2、3阶振型。此时可以通过改变综框的结构特征,或者在综框上安装吸振装置来消除其共振频率和振型。

    对于230 cm筘幅综框,由表3可知影响其600 r/min工作性能的主要是第1阶模态。其振型如图5所示。综框上下横梁和穿综杆发生较大的弯曲振动.横梁的中间部位是最薄弱、最容易断裂的地方。与190 cm筘幅综框不同的是,230 cm筘幅综框完全可以用在转速为1 200 r/min的织机上,因为其没有20 Hz左右的周有频率;但是当织机转速达到2 000 r/min左右时.此综框就容易发生破裂,影响其动态特性的主要是第5阶振型。

     

高速织机综框的动态特性分析与设计

 

高速织机综框的动态特性分析与设计

    由图6可看出。综框的整个边框都出现振动。其中上下横梁及穿综杆发生垂直方向的振动,而侧档则发生左右方向的振动,此综框如果直接用于2 000 r/min的高速织机。将对综框造成致命性的破坏,即整个综框结构可能发生解体。图6中变形前和变形后的综框形成鲜明对比,准确且明显地预测了此综框在共振频率下的破坏程度和趋势。以此为依据。在进行综框动态设计时就可以有针对性地优化综框结构,使其动态特性适合高速织机的工作要求。

    280 cm筘幅综框的第2阶振型如图7(a)所示,与图5中振型相似,主要都是综框边框及穿综杆的弯曲振动,在此不再分析。而第7阶振型中上下横梁及穿综杆振动都很厉害,由图7(b)可知.当织机开到1 800 r/min时。此综框的上下横梁将会发生剧烈振动,极有可能从横梁中问部位断裂,而且穿综杆与横梁的振动趋势一致,在织机工作频率接近29.549 Hz时也会遭到破坏。从表3可以看出,280 cm筘幅综框与230 cm筘幅综框一样.也没有靠近20 Hz左右的频率,所以完全可以在1 200 r/min的高速织机上使用此综框。

    4结语

    通过对3种不同筘幅综框的几何建模及有限元计算分析,可以看出综框动态特性的好坏对织机的正常运转影响很大,可从以下几个方面对其进行设计和改进:

    (1)改变综框的结构,比如改变横梁或者侧档的结构尺寸等.此时综框的质量矩阵[M]及刚度矩阵[K]均发生变化,振动方程也随之改变,从而消除对织机工作有较大影响的模态,以避免织机工作时和综框发生共振。

    (2)采用不同的材料,材料不同综框的动态特性也不相同,例如采用碳纤复合材料,可以大幅增加综框的各阶振动频率,从而使织机能在更高的转速下稳定工作。

    (3)在综框上面增加吸振装置,改变综框的固有频率和振型.使其适合不同工作转速的织机。

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