关键词：大直径双层圆型织物;;双层纬向多梭口织机;;双层开口机构;;总体设计;;虚拟样机;;ADAMS/ANSYS软件
摘 要：高性能三维多层圆型织物在蔬果包装、篷布帆布、抗洪护堤袋、土木建筑、大型结构件、复合材料等领域有着广泛的应用。现有多层圆型织物的生产方法大部分基于三维编织技术,其织造效率较低,产出不能满足市场需求。为了开发三维多层圆型织物,必须在现有的单层圆型织造技术和圆织机的基础上,创新圆型织造工艺和圆织机织造原理,采用全新的设计思想和方法,应用机电领域的最新技术成果开发多层圆织机的虚拟样机,进而设计制造物理样机。国内外现有单层圆织机的公称直径不超过2米,梭子的数量不超过16只。织造效率受织机直径、梭子数量和梭子携纱量等因素限制。引纬梭子对钢筘的离心压力较大,钢筘的摩擦磨损非常严重,并且织造出的单层圆型织物强度不高,不够致密,根本不能织造大直径织物,而且无法织造多层织物,不能满足织造多层圆型织物的要求。当下,随着各个行业对轻质高强圆型织物的迫切需求,三维多层圆型织造技术已成为纺织行业的研究重点。故开发效率高、成本低且能稳定生产的三维多层圆织机具有重要意义。为了解决上述问题,本课题的研究提出了一种新型双层纬向多梭口织机,设计了新型电磁引纬装置,并设计了新的沟槽凸轮开口机构。本课题以虚拟样机技术为设计手段,在SolidWorks2016中对各机构部件展开创新设计和初步建模;在ADAMS中多次对各机构进行动力学仿真分析、设计研究和优化设计,并验证其合理性;在ANSYS Workbench软件中对核心零部件进行了有限元分析和动静态设计;根据后处理结果改良各机构的设计,最终实现了各机构和整机虚拟样机的最优设计。本课题主要研究了以下几个方面:(1)简述了大直径双层圆型织物的优点,详细的阐述了该织物的织造原理,并确定了织物的基本参数。(2)在此基础上,对双层纬向多梭口织机进行了总体设计,在SolidWorks中建立了织机的概念模型,并对该设备的各个机构、织造原理进行了详细阐述。(3)对开口机构进行细化设计,并在ANSYS Workbench软件中对核心零部件进行了优化设计,使其满足设计要求。(4)重点介绍电磁引纬机构,并在ADAMS软件中对该机构进行动力学仿真,研究引纬梭子在高速运动状态下对双层圆型钢筘的离心力作用,进而对各构件尺寸进行优化设计,并得到各构件的最佳参数。(5)利用ANSYS Workbench软件对机架进行了模态分析,为提高机架的抗振性能提供了参考。
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