開口機構ppt課件

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一.開口的含義： 在織機上，按照織物組織的要求，把經(jīng)紗上下分開，形成梭口的運動，簡稱開口。 二.開口機構：完成開口動作的機構稱為開口機構。 開口機構的作用： 1、使經(jīng)紗上下分開，形成梭口,供引緯器通過； 2、根據(jù)織物組織經(jīng)緯紗的交織規(guī)律要求，控制經(jīng)紗的升降次序。,第二章 開口機構設計,第一節(jié) 概述,1,一.開口的含義： 在織機上，按照織物組織的要求，把經(jīng)紗上下分開，形成梭口的運動，簡稱開口。 二.開口機構：完成開口動作的機構稱為開口機構。 開口機構的作用： 1、使經(jīng)紗上下分開，形成梭口,供引緯器通過； 2、根據(jù)織物組織經(jīng)緯紗的交織規(guī)律要求，控制經(jīng)紗的升降次序。 三.開口機構的類型 1、凸輪和連桿開口機構——織制平紋、斜紋和緞紋等簡單織物，可用2-8頁綜框。 2、多臂開口機構——織制較復雜的小花紋織物。一般用16頁綜框，最多可達32頁綜框。 3、提花開口機構——織制復雜的大花紋織物。直接用通絲控制每根經(jīng)紗的升降次序。,2,第二節(jié) 梭口,一、有關梭口的概念 梭口：開口時，經(jīng)紗上下分開，形成引緯的通道，BC1DC2即為梭口。 上層經(jīng)紗：BC1D; 下層經(jīng)紗：BC2D;,梭口的幾何形狀,3,綜平位置：梭口完全閉合時綜框的位置，即BCD； 梭口高度H：開口時經(jīng)紗隨綜框上下運動時的最大位移C1C2（H） 梭口深度：織口B到經(jīng)停架中導棒D之間的水平距離l1+l2 前部梭口：BC1C2; 后部梭口：C1C2D,梭口的幾何形狀,4,二、經(jīng)紗位置線,經(jīng)紗位置線定義：經(jīng)紗處于綜平位置時，經(jīng)紗由織口至后梁所構成的一條曲折線BCDE。 經(jīng)直線：如果D、E兩點在BC直線的延長線上，則經(jīng)紗位置線是一根直線，稱為經(jīng)直線。 實際生產(chǎn)中，胸梁A高低、織口B位置、綜平時的綜眼位置一旦確定一般不再改變，經(jīng)紗位置線的調(diào)整是指改變后梁E 的高低位置。,5,三、經(jīng)紗拉伸變形的計算,開口過程中，經(jīng)紗受拉伸、摩擦、彎曲等機械作用，易產(chǎn)生斷頭。拉伸變形越大，經(jīng)紗斷頭越多。 綜平時，梭口部分經(jīng)紗長度：L0＝BC+CD 梭口滿口時，上下層經(jīng)紗長度L1，L2分別為： L1＝BC1+C1D； L2＝BC2+C2D,6,不考慮送出經(jīng)紗和卷取織物的影響，則上下層經(jīng)紗的拉伸變形為上層：λ1=L1-L0; 下層：λ2=L2-L0 上下層經(jīng)紗變形量之差異： △ λ= λ2-λ1,通常， △ λ0，表明下層經(jīng)紗變形比上層大。,7,四、影響拉伸變形的因素,拉伸變形主要是開口引起的，此外還有上機張力，即綜平時的經(jīng)紗靜態(tài)張力。 影響拉伸變形的參數(shù)是梭口高度，梭口后部深度及后梁高度。 1、梭口高度的影響 經(jīng)紗變形幾乎與梭口高度的平方成正比。在保證緯紗順利通過梭口的前提下，應盡量減小H減少斷頭。 2、梭口的后部長度的影響 在H不變的情況下，后部長度愈長，經(jīng)紗變形量愈小。 絲織機上，為減少綜絲變形和張力，增加梭口的后部長度。 織制高密織物時，為開清梭口，適當增加梭口的后部長度。,,8,3、后梁高低（相對胸梁位置而定） 的影響 當后梁在經(jīng)直線上，上下層經(jīng)紗變形量△ λ =0，上下層經(jīng)紗張力相等，形成等張力梭口。 當后梁在經(jīng)直線上方，上下層經(jīng)紗變形量△ λ 0 ，下層經(jīng)紗張力上層經(jīng)紗，形成不等張力梭口。 后梁過高，開口不清（ 上層經(jīng)紗張力小，下層經(jīng)紗張力大）； 后梁過低，下層經(jīng)紗張力不足，對梭子運動不利。,9,五、 摩擦——摩擦是引起經(jīng)紗斷頭的原因之一,改變摩擦大小的途徑： 1、減小停經(jīng)片對經(jīng)紗的摩擦，合理選擇停經(jīng)片重量； 2、減小后梁對經(jīng)紗的摩擦，適當減小后梁仰角； 3、減小綜眼對經(jīng)紗的摩擦； 4、減小鋼筘對經(jīng)紗的摩擦； 5、梭子對經(jīng)紗的摩擦。,10,六、梭口形式及比較,1、清晰梭口：梭口滿開時，梭口前部的上下層經(jīng)紗均處于同一平面內(nèi)。 特點：清晰梭口使引緯器 飛行平穩(wěn)，開口清晰，應用較 多。但經(jīng)紗張力差異較大，易造成 布面不平整，摩擦增大， 斷頭增多。,11,2、非清晰梭口：梭口滿開時，上下層經(jīng)紗均不處于同一平面內(nèi)。 特點：非清晰梭口不利于引緯器飛行，尤其是下層經(jīng)紗不平齊，不能成為梭子飛行的可靠依托。,12,3、半清晰梭口：梭口滿開時，下層經(jīng)紗處于同一平面內(nèi)，而上層經(jīng)紗不在同一平面內(nèi)。 特點：下層經(jīng)紗平齊，有利于梭子的平穩(wěn)飛行，上層經(jīng)紗不平齊，能減少經(jīng)紗張力差異，改善織物的勻整度。,13,4、小雙層梭口：無論在上層或下層，總是第三頁綜的經(jīng)紗高于第一頁綜的經(jīng)紗，第四頁綜的經(jīng)紗高于第二頁綜的經(jīng)紗。 特點：小雙層梭口屬非清晰梭口，用于織制細號高密織物。因為采用四頁綜，分兩次平綜，經(jīng)紗的相互摩擦和由于靜電引起的粘連下降，以利開清梭口，減少織疵。,14,七、開口方式,在形成梭口時，按照綜框運動的方式，通常有下列三種： 1、中央閉合梭口——每完成一次開口運動時，所有經(jīng)紗都要回到中央經(jīng)位置線，然后再上下分開形成梭口，,15,優(yōu)點：1）在形成梭口各個時期，上下層經(jīng)紗所受張力相同； 2）從平綜到梭口滿開，經(jīng)紗的位移距離僅為梭口的高度一半，形成梭口所需的時間較少； 3）平綜時，所有經(jīng)紗均會聚在一起，便于經(jīng)紗斷頭后穿入綜筘。 缺點：1）經(jīng)紗運動頻繁，摩擦增多，斷頭機會增加； 2）所有經(jīng)紗都處在移動狀態(tài)，下層經(jīng)紗變位機會多，對梭子通過梭口不利。,16,2、全開梭口——每形成一次梭口時，重復原位的經(jīng)紗保持不變，變位經(jīng)紗上下移動。,17,優(yōu)點：1）經(jīng)紗運動次數(shù)少，梭口比較平穩(wěn)，有利于引緯器飛行； 2）經(jīng)紗摩擦損傷少，動力節(jié)??； 缺點：1）開口運動中，各片經(jīng)紗處于不同狀態(tài)，各片綜框經(jīng)紗張力不一致。 2）全幅經(jīng)紗沒有同時綜平的機會（除平紋外），不便于操作，需另設平綜機構。,18,3、半開梭口——半開梭口的開口方式與全開梭口基本相似，不變位的上層經(jīng)紗，在開口過程中略為下降，而后再隨同其它上升的經(jīng)紗一起回升到原來的位置。 特點：與全開梭口基本相似，但不變位的上層經(jīng)紗，在開口過程中略為下降，降低了該層經(jīng)紗張力的差異。 選擇何種開口方式視織機速度、經(jīng)紗的纖維材料及織物的結構而定。,19,八、 綜框動程 1、梭口高度：開口時經(jīng)紗隨綜框上下運動的最大位移C1C2（H） 。 2、影響梭口高度的主要因素：引緯器的種類及尺寸等。,3、梭口高度的確定： 筘座置于最后位置時，自織口作筘座最高點切線，此為下層經(jīng)紗。 在筘座上繪出引緯器（如梭子）的橫截面，并在梭子前壁上方的X（mm）處，定出上層經(jīng)紗線位置。,20,4、任一頁綜框高度,,21,補充內(nèi)容。,22,九、綜框運動角和開口周期圖 1、開口工作圓圖 織機主軸每一回轉，經(jīng)紗形成一次梭口，經(jīng)紗運動經(jīng)歷三個階段： 開口階段：經(jīng)紗離開綜平位置，上下分開，直到梭口滿開為止。 靜止階段：使緯紗有足夠的時間通過梭口，經(jīng)紗要有一段時間靜止不動。 閉合階段：經(jīng)紗從梭口滿開位置返回到綜平位置。,23,這三個時期的長短，一般用織機主軸一回轉中所占角度來表示，即：開口角，靜止角，閉合角之和360 o 。 綜框運動角=開口角+閉合角,開口工作圓圖：織機主要機 構運動時間參數(shù)標注在織機 主軸回轉的圓周圖上。 前止點的主軸位置角為0o， 以此作為度量基準。,24,2、開口周期圖：以織機主軸回轉角作為橫坐標，以梭口在其形成過程中的高度變化為縱坐標而描繪出的曲線圖。,25,一、凸輪和連桿開口機構 1.綜框聯(lián)動式凸輪開口機構 （傳統(tǒng)有梭織機采用） 例：織制平紋 綜框的下降：靠凸輪1、2作用 。 綜框的上升：靠吊綜轆轤5回轉時的聯(lián)動作用 。,第三節(jié) 開口機構,26,特點： 中心軸3（凸輪軸）每一回轉，形成兩次梭口； 梭口高度由凸輪1、2的大小半徑之差及踏綜桿7、8作用臂的長短決定； 綜框的運動規(guī)律由凸輪外廓形狀決定。,27,1）凸輪外形與綜框升降的關系：,28,凸輪一轉，對應一個梭口的變化周期 Rw, 每開一次梭口，凸輪轉過的角度β=360o/Rw,29,織機主軸每回轉一轉，經(jīng)紗完成一次開口，而踏盤每回轉一轉，則要開口Rw次，完成一個梭口變化周期。所以主軸同踏盤軸的傳動比應該是 n主/n踏=Rw/1。 織平紋時，主軸同踏盤軸的傳動比是n主/n踏=2。（圖a） 織斜紋時，主軸同踏盤軸的傳動比是n主/n踏=4 （圖b）,30,2）綜框聯(lián)動式凸輪開口機構的優(yōu)缺點： 結構簡單，安裝維修方便，制造精度要求不高。 吊綜皮帶在使用過程中會逐漸伸長，必須周期性檢查梭口位置。 踏綜桿掛綜處作園弧擺動，綜框在運動中前后晃動，經(jīng)紗與綜絲的摩擦增多，引起斷頭。 上梁和吊綜裝置影響機臺光線，不利于檢查布面。 油污疵點。,31,綜框聯(lián)動式凸輪開口機構和彈簧回綜式凸輪開口機構都是消極式凸輪開口機構，即，回綜不是開口凸輪驅動控制，容易造成綜框運動的不穩(wěn)定。,2.彈簧回綜式凸輪開口機構 綜框的下降：受凸輪驅動； 綜框的上升：依靠彈簧的恢復力。 優(yōu)點：速度明顯提高，可達1000r/min 缺點：彈簧長期使用后會產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，恢復力減弱，以致造成開口不清，產(chǎn)生織疵。,32,3、共軛凸輪開口機構 —— 積極式凸輪開口機構 特點：利用雙凸輪積極控制綜框的升降運動。整個機構從擺桿一直到提綜桿都是剛性連接，綜框運動更為穩(wěn)定準確。,33,4、溝槽凸輪開口機構——積極式凸輪開口機構 特點：利用溝槽積極控制綜框的升降運動。但溝槽凸輪的材料和加工要求很高，磨損一旦產(chǎn)生，綜框運動不穩(wěn)定，震動和噪音增大。,34,5、連桿式開口機構 特點：是一種高速開口機構，但不能適應多品種織造要求，僅適用于加工平紋織物的高速噴氣、噴水織機。,35,二、 綜框運動規(guī)律,綜框運動規(guī)律是指綜框在開口，閉口過程中的位移、速度、加速度與織機主軸轉角之間的關系。 從梭口的幾何形狀來看，經(jīng)紗張力在平綜時最小，滿開時經(jīng)紗伸長最大，張力也最大。綜框的運動規(guī)律會影響經(jīng)紗張力。為了改善綜框運動對經(jīng)紗張力的不利影響，綜框的運動規(guī)律應是平綜時速度最大，接近滿開時速度最小;在開口終了及開始閉口的瞬時，經(jīng)紗的加速度盡可能的?。黄溆鄷r間內(nèi)加速度作緩和的變化。這樣可使經(jīng)紗運動平穩(wěn)，張力波動較小，綜框振動較小，斷頭率也可相應下降 對綜框運動規(guī)律的要求: （1）綜框運動的速度必須平穩(wěn)，避免突然的變化。綜框從靜止到運動和從運動到靜止的過渡要緩慢，即加速度要小，以免引起綜框的震動。 （2）經(jīng)紗處于緊張狀態(tài)時的運動速度應該緩慢；在松弛狀態(tài)時，運動速度可以快些。因此，在接近梭口滿開時，綜框運動的速度應該慢些；而在綜平位置附近時速度可以較快。 綜框的運動規(guī)律，采用最多的是簡諧運動規(guī)律，少數(shù)織機用橢 圓比運動規(guī)律，也有提出用正弦加速度和多項式運動規(guī)律等。,36,對綜框運動規(guī)律的要求: （1）綜框運動的速度必須平穩(wěn)，避免突然的變化。綜框從靜止到運動和從運動到靜止的過渡要緩慢，即加速度要小，以免引起綜框的震動。 （2）經(jīng)紗處于緊張狀態(tài)時的運動速度應該緩慢；在松弛狀態(tài)時，運動速度可以快些。因此，在接近梭口滿開時，綜框運動的速度應該慢些；而在綜平位置附近時速度可以較快。 綜框的運動規(guī)律，采用最多的是簡諧運動規(guī)律，少數(shù)織機用橢 圓比運動規(guī)律，也有提出用正弦加速度和多項式運動規(guī)律等。,37,下面分析這三種運動的特性。設 H--綜框的位移 Hmax--綜框的最大位移 v--綜框運動的速度 a--綜框運動的加速度 ω--織機主軸回轉的角速度 t--時間 θ-- 輔助圓半徑的轉角 α一--織機主軸的轉角 α0--綜框從一個極限位置運動至另一極限位置時主軸的轉角.,38,,(1),因為,,,,所以,(2),,(3),(4),,簡諧運動規(guī)律曲線方程,39,橢圓比運動規(guī)律曲線方程,,(5),令,,,,設 b-- 橢圓的長半徑； c--橢圓的短半徑,,,所謂橢圓比運動，即一動點A 沿著橢圓的周界繞中心O作等角速運動，這動點在短軸上的瞬時投影位置離起點 的距離就是橢圓比運動的位移H。,,40,,橢圓方程,,,,從而,(6),,,,,,式中,,,(7),41,,,,,,,,,,式中,,,,,,,,,,所謂正弦加速度運動，就是該種運動的加速度是按正弦曲線而變化的。,,,,所以,,,=,,,正弦加速度運動規(guī)律曲線方程,42,以相同的 Hmax 、 α0、ω代入上述三種運動曲線方程式，可求得三種綜框運動規(guī)律曲線。 從圖中 可看出： 簡諧運動的速度變化規(guī)律能滿足上面提出的要求， 但它的加速度變化在開口終了或閉口開始的瞬時都很大，綜框受沖擊，不宜于高速運轉。 橢圓比運動與簡諧運功相比，在開口終了和閉口開始的瞬時，雖然加速度較小，但運動過程中加速度變化較大。 正弦加速運動則比以上兩種運動優(yōu)越，速度和加速度曲線都能符合綜框運動所提出的要求。,,43,從以上的理論分析來看，當然正弦加速運動最好，橢圓比運動次之，最差的是簡諧運動。但現(xiàn)有織機的綜框運動規(guī)律大多采用簡諧運動，個別有采用橢圓比運動的，而最符合綜框運動要求的正弦加速運動卻沒有采用。這是因為，雖然從理論上講，正弦加速運動比較好，但正弦加速運動的凸輪精度較之另外兩種運動規(guī)律的凸輪要高得多，從三種運動規(guī)律的開口凸輪理論曲線半徑值的變比情況。計算的條件是：平紋組織，開口轉子動程40mm，開口角120 ° ，閉口角120°， 即總運動角= 120°+ 120° =240° ，按正置直動且動桿的凸輪來計算，將時間分為24 等分，相當于凸輪上每隔5°計算一次。,,44,凸輪理論曲線的半徑值變化量隨運動規(guī)律的不同而不同，最小的變化量都發(fā)生在運動開始或結束時，簡諧運動的凸輪半徑最小變化量 ，橢圓比運動的 ，而正弦加速運動的 。這說明制造精度要求很高。某些實驗表明，由于正弦加速運動規(guī)律的加速度變化頻率比簡譜運動快一倍，最大加速度值是簡諧運動的 倍，最大速度值也是簡譜運動的 倍，壓力角又較簡諧運動的大，當凸輪制造不精確時，實際的綜框振動竟大于簡諧運動。至于橢圓比運動，當長短軸比值達 3:2 時，也存在著類似的弊病。因此，考慮到簡諧運動加工方便，正確性高，作圖方便，從而在高速織機上也大部選用。,,,,,,,45,46,多項式運動規(guī)律：,,47,簡諧運動： 1）在綜平前后，經(jīng)紗張力小時，綜框運動迅速，不會造成斷頭并可開清梭口。 2）在閉合開始后的一個時期，綜框運動緩慢，有利于梭子飛出梭口。 3）綜框從靜止至運動之間過渡時的加速度值不為零（加速度曲線不連續(xù)），高速時，使綜框產(chǎn)生振動。 多項式運動： 1）綜平時，運動更快，更利于開清梭口。 2）在閉合開始后的一個時期，運動更為緩慢，有利于梭子飛出梭口。 3）運動開始和運動結束的瞬時加速度為零，利于高速。,48,三、凸輪的設計及安裝,（一）機構參數(shù)的確定,,L—踏綜桿長度 ρ0—實際基圓半徑 r0—理論基圓半徑 R—實際基圓半徑,,,,d1—輪轂半徑，d—軸半徑,,R經(jīng)驗公式,r0越小，機構越緊湊，壓力角越大。,49,,rm-理論基圓最大半徑 ρm-實際基圓最大半徑,,,50,（二）運動規(guī)律的確定,,升程角,停頓角,以簡諧為例：,,,,,51,平紋2/2組織：回程,,,,,,,,52,（三）凸輪廓線設計 選擇了綜框的運動規(guī)律、綜框運動的運動周期圖及動程等參數(shù)后用解析法設計凸輪廓線。,坐標選擇： 以 起始為x軸，逆凸輪轉向 為y軸 理論廓線,,,,,,式中：,53,54,實際廓線：,,,,式中：N為符號系數(shù)，從動件推程與凸輪轉向相同N=1;反之N=-1,α凸輪機構的壓力角,55,四、多臂開口,當 Rw8時，一般采用多臂開口機構。 （一）機構組成 紋紙（過去用紋板）：儲存綜框升降順序的信息，一般在機下根據(jù)織物組織規(guī)律圖的要求預先制備。 閱讀裝置：將紋紙上的信息轉化成控制提綜的動作。 提綜、回綜裝置：分別執(zhí)行提綜、回綜動作。,56,（二）工作原理,57,（三）多臂開口機構的分類 按傳動方式分 單動式：主軸一回轉，拉刀往復一次，僅形成一次梭口。,特點：每頁綜框配置一把拉鉤，拉動拉鉤的一把拉刀由織機的主軸傳動， 因此主軸每回轉一轉，拉刀僅往復一次，形成一次梭口。機構的結構簡單，動作劇烈，織機速度受到限制，適合低速織機。,58,59,復動式：主軸每回轉兩轉，上下拉刀各作一次往復 運動，形成兩次梭口。 特點： 每頁綜框配置上、下兩把拉鉤，由上、下兩把拉刀拉動。拉刀由中心軸傳動，因此，主軸每回轉兩轉，上下拉刀各作一次往復運動，形成兩次梭口。 機構動作比較緩和，能適應較高速度，應用廣泛。,60,2）按紋紙和閱讀裝置分： 機械式，機電式，電子式。 3）按提綜裝置分：拉刀拉鉤式 、偏心盤回轉式。 4）按回綜方式分：積極式 、消極式。,復動式多臂開口機構各功能的組合,61,（四）積極式高速多臂機的工作原理及其適應高速的措施,積極式高速多臂機是與無梭織機配套的新型開口機構，其主要結構如圖。 1. 傳動機構：多臂機主軸13由織機通過傳動鏈帶動，再通過凸輪、齒輪l及連桿等運動件(圖中未示出)分別傳動花筒1 、推刀9 、提刀5 、定位刀15 及拉刀12 和17 等，完成多臂機的整套功作。,62,63,64,2. 控制機構：花筒1由主鈾13通過齒輪、錐齒輪、連接軸及蝸輪蝸桿(圖中未示出)傳動。滌綸連續(xù)紋紙7卷在花筒上，靠花筒兩端圓周表面上的定位銷釘定位輸送。紋紙按織物組織圖的要求打孔，凡需要提綜處就在相應位置上打孔，使探針2 能深入孔內(nèi)，發(fā)出提綜信號。當探到信號后，在橫針抬起板8 抬起時，與探引相對應的橫針3 也被上抬到推刀9 的作用位置上，隨之抬起的橫針3 就被作左右運動的推刀9 推向右邊，使相應的豎針4 與作上下運動的豎針提刀5 相脫離(此時提刀處于最下面的位置) ，在提刀向上運動時，上下連桿10 和14 便不被棋提起，從向使上下拉鉤11 和16 處在拉刀12和17 的作用位置上，跟隨拉刀一起運動而提起綜框。,65,當下次探針未探得提綜信號時，橫針3被探報針2 壓下，脫離推刀9 作用位置，在復位彈簧6 的作用下回到左邊位置，同時使堅針4 回到提刀5 的作用位置上，于是當提刀5 向上運動時，就將通過豎針4 及連桿提起拉鉤11 、16 ，使其脫離拉刀12 、17 的作用位置，因而在拉刀運動時不再能提起綜框。,66,3. 提綜機構：上下拉刀12 、17 由裝在主軸兩邊的各一對共軛凸輪(圖中未示出)控制作往復擺動，當落下的拉鉤11 、16與拉刀12 、17 相接觸并被拉向左面時，通過支承桿20 (圖7-28) 及提綜臂19 使綜框提升。為了能適應現(xiàn)代無梭織機的高速要求，這種多臂機上采取了三個有效的高速措施：(1)拉刀12 、17 的支承桿20 上裝有復位桿18 ，它與擺動桿相接觸，當拉刀向右復位時，復位桿也向右推動擺動桿，起到積極回綜作用； (2) 增加了拉刀消隙機構;(3) 拉鉤的運動及定位分別受到復位桿18 和定位刀15 的積極控制。圖中21 為共軛凸輪。,67,為了滿足拉鉤拉刀能作頻繁的脫開、嚙合動作，兩者之間必需有一定的間隙，但間隙的存在會不可避免地帶來兩構件在相碰瞬間的沖擊和振動。在高速時尤為嚴重。因而這類多臂機中的上下拉刀常由兩套消隙機構分別控制轉動，兩把拉刀(圖7-27 中的12 ， 17 即圖7 - 29 中4）分別活套在拉刀支承桿的孔中，其中心跟著擺臂作近似圓弧形軌跡運動。,68,