论文部分内容阅读
现代纺织技术的进步,为纺织业的快速发展提供了技术支撑,优质、高效、节能已成为纺织品的主要发展趋势。我省的织袜业在纺织产业中占据着十分重要的地位,袜子产品以出口为主,但由于国内的袜机以样机仿造为主,而且袜机的设计手段单一,导致大多数国产袜机仍然存在着功能简单,生产效率低,使得袜品缺乏市场竞争力。WH-6F电脑袜机作为一种典型的全自动电脑袜机,运用现代化的机械设计手段,对该机型进行深入的分析研究,可以进一步提高袜机编织性能与袜子产品质量,有利于提高织袜企业产品技术升级。论文重点研究WH-6F电脑袜机成圈机构编织原理与编织性能,以及袜跟、袜头成形编织过程中挑揿针工作机理和受力状况。在成圈工艺过程和成圈编织原理分析的基础上,应用建模研究的方法,建立了成圈机构的实体模型,通过ANSYS有限元分析与求解,实现了成圈机构的弹性动力学研究与运动仿真。仿真研究得到的编织过程中织针瞬态位移、速度、加速度及应力变化情况,与电脑袜机高速摄影分析结果十分吻合,证明了建模研究结果的正确性。论文主要研究成果如下:(1)分析了WH-6F电脑袜机成圈及挑揿针机构的组成与关键零部件的功能,确定了成圈编织时织针的走针轨迹,以及编织袜跟、袜头时双挑双揿针器的工作原理,为关键机构的计算提供了理论基础。(2)分析得到了关键零部件的相关参数,具体如下:导纱器座的安装高度为72mm;左右菱角的长宽分别为39.9mm.21.1mm;中菱角的长宽分别为30.5mm.15.5mm;挑针杆的总长度为58.5mm;揿针杆的总长度为58.2mm。通过对上述参数的计算分析,为成圈机构弹性动力学研究提供了工艺参数基础。(3)通过对织针运动过程中的受力分析,得到影响织针平稳运动的主要因素是加速度的取值问题。当该值小于零时织针脱离三角轨道,其余情况织针的运动受到三角轨道的约束。通过对针织与三角碰撞瞬间的受力情况分析得出,织针与三角冲击力的大小与织针的形变量成正比,与织针加速度变号位置的跃度成正比。(4)针对挑、揿针时织针的受力分析,得到针踵的任一截面发生变形后将不再保持平面,同时根据针踵的位移u、、,大小,可以准确的判断出挑揿针过程中织针针踵的应力应变情况。(5)基于SolidWorks创建了WH-6F电脑袜机成圈机构实体,结合ANSYS对织针进行运动仿真分析,得到了编织过程中织针的瞬态位移、速度、加速度及应力变化情况,通过高速摄像实验验证了仿真结果的可靠性。(6)运用ANSYS的优化功能,对压针三角、挑针挡板、揿针拦板进行优化设计,使得织针与挑揿针杆之间的最大应力由原先的220N降到150N,大大提高了袜机整体编织性能。论文对WH-6F电脑袜机成圈编织原理与机构动力学特性分析,完成了机构的实体建模和运动仿真并对关键零部件进行优化设计,为电脑袜机的技术升级提供了理论分析基础。