外文翻译--一种用于驱动有梭织机筘座的新型机构 中文版

1 外 文 翻 译 原文 1： A in 译文 1： 一种用于驱动有梭织机筘座的新型机构 2 3 4 5 6 7 8 一种用于驱动有梭织机筘座的新型机构 作者： 国籍：印度 出处：印度孟买理工学院机械工程系 摘要： 尽管织造工艺 有了非常大的进步，但是大多数织工，尤其是在发展中世界的，仍然在使用有梭织机。 这些织机 存在 各种缺陷 ， 其中之一 就 是经线 和 梭 子 之间的 严重磨损 ，尤其是当梭子离开梭口时。让 筘座 在机器的后顶尖 附近 停歇，就 可以避免或减少 这类问题。将 筘座 的 驱动器，从目前使用的四杆机构 改为 凸轮驱动机构 ，就能很容易地实现之一目标。 然而，由于 这一修改意味着成本显著 增加 ，所以 目前使用有梭织机 的 织布工人 不 愿意接受这一修改 。一个折中的方法是采用 六杆机构，可以 实现 一个这样的或者类似这样的 状态，即 在后顶尖附近进行 非常缓慢的运动 。这样一个基于 瓦特链 的 机制，已 经在本文中 进行了探讨 。它得出输入链接的 95旋转输出的最大角位移是 另外，本文对满足 有梭织机的筘座运动 的其他 要求也做了讨论。 关键词： 有梭织机 筘座 停歇 六杆机构 简介 在这样一个时代， 无梭织机 织机可以 以 1500 分钟投纬数）运行， 值得注意的是， 以 110250行 的有梭织机 得到 广泛应用，尤其是在 发展中世界。世界上大约 86%的织机仍 是 梭织机，在印度等国家，只有 2%的 织机 是无梭 织 机 （商业新闻， 2004）。虽然无梭织机比 有 梭织机，以更快的速度增加 着，但是， 在纺织行业在不久的将来后者预计将仍然是重要的贡献者 。然而，在 运行速度和纺织质量上，它显然是更差的。质量低劣的其中一个原因就是 经线和 梭子 之间的磨损，尤其是当 梭子离开 梭口时 。 一台棉织机在曲柄轴旋转 0，综框为 270的条件下运行。 假定 梭子是 110时进入梭口， 240时 离开。在这种情况下，在 梭子进入 和 离开时梭口时（ 1976)，梭口 深度分别是 米和 米 。 如果 梭子的 前 壁 高度是 28 毫米，那么相应的弯曲因素分别为 后者会造成相当大的经线偏转 ，如 图 1 所示 。 9 图 1 弯曲因素为 经纱片的旋转 在退出梭口时引起低弯曲系数（由梭口深度低引起的）的原因如下： 框开始关闭 2. 在梭子运行的后半段 筘座 开始向前推进 在梭子运行时，让 筘座 在机器的后顶尖 附近 停歇，可以 消除或减少 第二个 因素 的影响。通过使用一个凸轮驱动系统 ， 这可以很容易地实现。然而， 将 筘座驱动器从目前使用的四杆机构 改为 凸轮驱动机构将需要增加成本，在发展中世界 的有梭织机使用者 不愿意接受。作为妥协，已试图在本文中得出一个六杆机构，在 梭子运行时给 筘座 提供是一种停歇 或 接近停歇 （即非常 缓慢的移动 ） 的状态。 机构原理 任何实际的六杆机构都应该是 基于 瓦特链或史蒂芬森链。许多作者（ 1967；人 ， 1994； 2005） 已经 介绍了如何构建一个基于 能够实现停歇的史蒂芬森链 的 六杆机构 。这里描述的原理借鉴了 推理，但是为六杆机构做了改进。 当一个四杆机构作为 一个曲柄摇杆机构时， 每 次 曲轴旋转 时， 摇杆 都不得不减 缓，停止 并改变 两次运动方向 。 这些被称为死点位置 ， 在这些摇杆短暂的停顿 的时候 ，曲柄和耦合器共线，如图 2 所示 。 图 2 四杆机构的两个四点位置 10 在这些瞬间的前后，摇杆会减缓运动。 让一个四杆耦合到曲柄摇杆 的 摇臂 获得六 连杆 瓦特链 ， 如图 3 所示。如果 以 这样做的方式 ，那么 两个四杆链 的 曲柄和耦合 器同时共线，最终输出（摇杆） 在 这一瞬间 前后将 达到一个非常缓慢的运动 状态。可以认为， 如果有适当 的连接长度， 就有 有可能使这一运动缓慢 的 足以近似凸轮驱动机制的停歇 。 图 3 一个四杆机构的摇杆驱动另一个四杆链 机构仿真 1967）提出了曲柄摇杆机构 的 程序的合成 ，以 满足给定的时间比率和摇臂角 。但这里要求的是整个周期的性能，而 现有的合成技术没有 给出 整个周期 的性能（ 2001）， 另外， 追索权 不得不 采取模拟。 该 机 构 建立在 机械原理介绍过的原理之上。 部分 机构还在 件中 进行了模拟。该软件 根据 解决封 闭循环方程的数值方法执行位移分析 。对 曲柄（输入）旋转 以及 输出链路 的 相应的角位移进行观察和绘制。曲轴旋转 1以 便于仿真 ， 这对应 于 运行在 很慢 ， 不切实际的速度下的织机 。以下分析仍然是相关的 ， 因为以下推论 都由 输出链接 的 角位移 得出 ， 而且角位移在所有的速度下都仍然保持相同。 在更高的速度 下 ，输出链接 的 角速度和加速度会 发生 改变 ， 但是，当 绘制 一个完整的周期 时， 会 得到 形状类似 的 曲线 ， 曲线将只能重新调整。 根据上述原则建立的可行机构的数量被要实现 完整的曲柄旋转（输入） 这一要求限制了。 s 定律 ( 1995) 必须满足第一 个 四杆链。此外，某些输出链路 的 方向和长度也阻碍了曲柄 的 完全旋转。 对 不同机 构的 输出链接 的 角位移进行了研究 。发现大多数都存在一个对应于输出链接的非常缓慢的运动状态的区域。我们的 目的是选择 一个 曲轴旋转 角度最大运动速度最慢的机构 ， 明显满足这一标准的机构很少。 仔细检查， 它 们中的许多是 不合格的 ，因为在慢 动作期间 ，输出 链接达到了一个 极限， 然后后退 ， 等达 到另一个极限 后 ，再 11 后 退。 当这样一个装置是用来驱动织机上的筘座时，在慢动作期间的这种扰动可能会在梭子运动期间引起一 些问题。为了减少梭子失速的概率，扰动必须小于 符合这些标准，并有一个合理的连接长度的，如图 4 所示的机构在研究过的机构中被认为是最好的。 图 4 用于 筘座驱动 的 机 构 它 让输出链接产生一种近似停歇的运动 (非常缓慢 的 运动 )， 曲柄转动 100时 微扰不足 (从 94 到 194 )。 本 文 作者不认为这是可能满足这一标准的最好 的 机构。 无扰动 的机构， 在 近似停歇的运动区域内，如果让两个四连杆的死点位置完全相同，也是 可以 达到标准的。略有不同的是，这两个四连杆机构到达死点位置时，允许更明显的停顿但是引入了扰动。我们还 观察到， 增加除 了 曲柄 以外的 链接的长度 能使机构变得更好。 不过，这种机 构 将需要更多的空间， 而且 很难纳入织机 。如图 4 所示的机构，最长的与最短的运动构件的长度比例少于 5，在要考虑外力时这是一个重要的要求。 我们也希望确保传动角在 90 65 内。许多带有长链的机构在达到近似停歇的状态时有较大的曲轴旋转角和很小的传动角，这是不合格的。 在本机构 中 ， 第一个四连杆 传动装置 ( 传动角从 第 二 个四连杆 传动装置( 传动角从 到 。 越 大的输出链 接 的振荡导致 越 低的传动角 。 机构运动 图 4 所示机构的曲柄在以 1 /s 的速度旋转，并且 输出链 接 的角位移， 速度和加速度 都已经被描绘出来 （ 图 5 图 7）。 输出链接的一个极限位置（ 没有明显的停 歇）被当做起始位置。把这个位置当做0来测量曲柄的角位移。从位移图中可以看到输出链接的旋转角度超过了 那个明显的停歇不是一个真正的停歇，它还包括了一个小的扰动，这个扰动我们可以 12 通过缩放位移图线的部分观察到。 这个扰动非常小，当曲柄旋转超过 100时（从 94到 194）它不超过 实际上，当曲柄旋转超过 95（从 95到 190）时它只有 这只占整个输出链接旋转角度的 速度和加速度图线（图 6、 7 所示）没有任何峰值和间断，这就是我们所希望得到的联动机构。 图 5 输出链接的角位移 图 6 输出链接的角速度 图 7 输出链接的角加速度 13 用于 筘座 的机构的适宜性 在随后的讨论中 ，假定在一个由四连杆机构驱动 筘座 的棉织机中，曲柄旋转 0，综框角度在 270时发生打纬，梭子在 110时进入梭口，在 240时离开梭口。正如在简介部分介绍的那样，梭子离开梭口时的 低弯曲因子 （ 梭子的 前端 的 经纱片 的 高偏转 ）可以归因于两个因素： 1、在梭子运行期间综框开始关闭 2、在梭子运行的后半期筘扣开始向前移动 第一个因素可以通过早期挑选得到解决。在一个正常的织机中它的范围是有限的，因为梭子的运行要配合筘座接近最后面位置的最慢的运动。第二个因素可以通过让筘座在最后面的位置停歇，并在此期间合理安排梭子的运动得到解决。 如果在此提出的一个机构的输出链接的延伸被当做筘座，如图 5 所示，打纬后，筘座很快回到最后面的位置，进入近似停歇阶段。在这个阶段的左后，筘座将来到打纬点进行缓慢并逐渐加快的移动。梭子运 行的时间必须调整到使得近似停歇状态的利用率最高。然而，仅当它允许更早的进行选择时，弯曲因素将会得到改善。否则，如果较迟选择弯曲因素将会恶化，因为 这一时期综 框 开始关闭 （假设综框角度在 270） 图 8 对于 明显停 歇的 缩放 14 表 1 为梭子运 行选择最佳的数据 在 110 240，梭子穿过梭口的运动时， 结合所提出的 筘座驱动 机 构，当筘座近似固定时将使得梭子进入梭口。 筘座刚开始向前移动 时梭子将离开梭口。然而，梭子的运行应该符合筘座的最慢的移动。表 1 显示了一个输出链接的旋转范围。对输出链接总转动的计算（最后一列）考虑到在梭子进出梭口期间筘座已达到了 旋转位移并后退这一事实。例如，对第一行， 间的差异是由 间的差异 计算得出。这两组中更高的作为输出链接的总的旋转。表中的价值是由更准确 的价值中四舍五入得来的，以便于研究。 从这张表中可以看出，在 曲柄旋转 83的时候进入梭口， 213的时候离开梭口的梭子是最好的。 在此期间筘座旋转 这只 占 总转动 的 2%。 因此，最符合挑选要求窗口显示挑选时间比正常的织机发生的更早，这使得 在梭子退出梭口时 经纱片的 弯曲因子 得到改善。 前面讨论 的 是一个 打纬 发生在曲柄旋转 0 和综 框角度为 270的 棉织机 。 对丝织机 ，打纬发生在一个开放的梭口，综框角度接近 0的情况下。 这并不需要改变 挑选 时间 。 这里提出 的 六连杆打纬机构 ，要求梭子穿行相的 同时间，即 梭子在 83 进入 梭口 和在 213离开梭口 。 较早分开经线没有任何改变。只有在梭子需要花费 需要更长的时间或更短时 间穿过梭口时，挑选时机才需要 改变 。然而，根据 1949)的报告，梭子的速度根据织机的宽度而改变。较 宽 的 织布机 梭子 的速度更大 ，但并不希望 看到 梭子穿过梭口的所花的时间随着 织机宽度 发生剧烈 的变化 。可 15 能出现的小变化应该根据挑选时机调整，以确保在梭子运行时筘座的最小移动。 传统的四连杆打纬机构， 通过 增加连接杆的长度 来增加 打纬力 量。对于这种 机 构，增加 连杆 4） 的长度， 保持所有其他链接长度相等 ， 将得到类似的效果 。 本文讨论了仅对有梭织机使用这种机构的优势。然而使用六连杆的近似停歇 来引纬这一概念 也可以扩展到剑杆织机 ， 喷气和喷水织机 。 剑杆织机 的 剑杆安装 在 筘座上，用所提议的 筘座 驱动，可以使得 剑头和顶经纱片之间的磨损减少或消除 。 喷气和喷水织机， 相 比 于 传统的四杆打纬 ，对同一梭口 深度该机 构 将 给引纬 提供更多的时间 。 总结 有 梭 织机中用 于驱动筘座 的四杆机构在梭子离开梭口时 约束 梭子转移经纱片。 本文提出了一种基于瓦特链 的 六杆机构 ， 它的输出连接 用作筘座 在 曲柄旋转近 100时运动很 慢 。把梭子进入梭口的时间从 目前使用的 110改到 83，在梭子运行时将最大程度的利用近似停歇这一区域。这一改变也将使得梭子的一小部分运动进入梭口关闭的区域（假设综框角度为 270）。这两个原因会导致 经纱片 通过梭子发生更少的偏转。 参考文献 : 2004， 005 ， K.， 1967， 2nd A. K.， G， G.， 1994， R. 1976， 2005， to 3rd o. B.， 2001， in of 001， 001， 112. 16 2nd I. H. 1949， An of J. 40， 29