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高速喷气织机经纱动张力特性及控制技术

杨文强  
【摘要】:喷气织机作为目前我国使用最为广泛的织机之一,具有很高的研究价值。由于织机运行中经纱张力变化对织造过程以及织物影响显著,控制经纱张力波动显得十分必要。首先,本文综合叙述了目前该领域研究的热点,提出并分析经纱张力检测装置的类型及特点,以及阐述并分析了经纱张力控制策略及其特点,指出了未来高速织机经纱张力控制发展的趋势。 其次,由于织机的五大机构运动构成了织造的整个过程,本文通过从研究机构在织造过程中的运动对经纱动态张力的影响出发,针对开口、打纬、松经、送经、卷取、后梁摆动等实际运动过程进行几何以及力学性能分析,建立了两页综框织机织造平纹织物时的MATLAB/Simulink数学和仿真模型,并仿真得出结果,对比分析后发现仿真结果与实际织造过程十分符合。在此模型的基础上,本文进一步运用纱线的Voigt模型对织机上各段经纱进行了分段式模型的建立,并证实了各段经纱张力织造过程中张力分布特性。 然后,本文在分析喷气织机一个织造周期内经纱形变量的基础上,提出一种主动式磁电集成后梁装置来实现对经纱动态张力均匀性的补偿,该装置主要由平底推杆凸轮式后梁机构来实现。通过参数设计,轮廓设计,实现对凸轮的设计并运用Solidworks软件搭建三维模型,利用Solidworks Motion插件进行运动仿真,证实了该装置的可行性。 最后,将改进后的活动后梁装置结合无刷直流电机搭建出MATLAB软件仿真平台,运行后可以发现,该设计方案得到了良好的预期效果:无刷直流电机的响应特性快,经纱张力波动按照预期要求减小,控制的准确性能增加。


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