基于Euler-Bernoulli梁理论的无缝内衣机织针编织过程固有频率特性研究

发布时间：2021-08-18 11:12

　　针对无缝内衣机织针编织过程固有频率理论模型少、编织过程织针振动特性难捕获等问题,采用Euler-Bernoulli梁理论对织针沿针筒切向方向的振动方程进行求解,获取织针横向弯曲的振型曲线及固有频率,同时采用ANSYS仿真软件对第2退圈三角上6个出针位置进行模态分析。对比理论数值结果发现二者振型一致,固有频率相对误差不超过2.3%。采用德国PCO公司DIMAX系列高速相机,获取织针沿三角弧面做受迫运动时的横向振动曲线表明,基于Euler-Bernoulli梁理论可准确分析织针编织过程中的固有频率特性。实验采用的捕获织针横向振动方法,对圆形纬编针织机织针振动特性的测试研究具有一定借鉴意义。 

【文章来源】：纺织学报. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

无缝内衣机针筒展开示意图

由图1可知，织针依次经过集圈三角、第1退圈三角、第1收针三角、第2退圈三角、第2收针三角、第3退圈三角、第3收针三角、成圈三角所在的位置后，完成当前路织针的编织工艺。织针参与编织的过程是织针与三角相互撞击的过程。无缝内衣机织针内嵌于针槽内左右两侧壁，织针在针槽内部主要受到针槽两侧夹紧作用力、弹簧圈压力、摩擦力、针织油粘性阻力的作用，当针筒静止时织针仍可静止于针筒内左右两侧壁，不产生向下滑动的趋势。以直径为33 cm、总针数为1 152的机型号为例，织针装入针槽前后，织针的结构示意图如图2所示。由图2(a)可知，织针针筒内部与针槽内侧左右二壁接触，实际接触面积几乎覆盖织针左右二面，弹簧圈区域长度为19.5 mm，针槽左右两壁区域较其他区域低了0.5 mm，故弹簧圈在此区域对针筒内织针增加了沿针筒径向方向的压力，织针出针口与弹簧圈中间区域、织针与针槽两侧有5～7 mm的间隙，针槽两壁对织针几乎无约束。图中为织针伸出沉降片罩的长度，实际针筒出针口上8 mm针织部分被沉降片罩包围，实际视野内可见伸出长度为Lc。结合织针针筒内的实际约束情况，将织针等效为单端固定的悬臂梁结构进行理论分析。为方便对织针振动特性的检测以及针织的实际编织工艺，在织针可见伸出长度范围10～15 mm内进行数值计算，该伸出长度范围正好处于第2退圈三角的高低位间，故此时等效悬臂梁的长度范围为27～32 mm。

采用Mat Lab绘制织针伸出长度为30 mm，织针前3阶振型曲线如图3所示。可知，织针固定端y向弯曲为0，第1阶到第3阶的节点个数分别为0～2个。其余5组织针前3阶振型挠度曲线与图3趋势一致。2 织针固有频率及模态振型仿真计算

【参考文献】：
期刊论文
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[3]一种悬臂梁模态测试方法[J]. 刘永春,赵艳影.  力学与实践. 2019(05)
[4]基于机器视觉的织针自动化检测系统[J]. 李涛,白云峰,朱世根.  毛纺科技. 2018(09)
[5]基于VMD的振动模态固有频率识别[J]. 王江萍,常鹏飞.  西安石油大学学报(自然科学版). 2018(03)
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[7]SM8-TOP2无缝内衣圆机织针的运动参数分析[J]. 徐英莲,齐素梅.  纺织学报. 2011(02)

博士论文
[1]纬编针织机编织动力学分析及控制策略研究[D]. 张华.浙江理工大学 2013

硕士论文
[1]全自动扎口单面无缝内衣机控制系统[D]. 黄肖华.浙江理工大学 2015
[2]无缝针织内衣机成圈机构原理与工艺的研究与分析[D]. 曹斌.浙江理工大学 2011



本文编号：3349780