锥面钢领钢丝圈系统动力学特征分析

发布时间：2017-08-21 04:28

  本文关键词：锥面钢领钢丝圈系统动力学特征分析

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【摘要】：钢领钢丝圈是环锭细纱机上的关键专件和器材。一方面,钢领钢丝圈配合的好坏直接影响成纱质量和细纱机的生产效率；另一方面,与高速回转的锭子共同完成纱线的加捻和卷绕,并对纺纱张力起控制作用。高速条件下,平面钢领表现出一定的局限性,如钢领与钢丝圈接触面积小,压强大,钢丝圈寿命短,三维空间运行稳定性差及易产生突变张力等。针对于此,一些从事纺织技术研究的专家学者研制的锥面钢领钢丝圈系统在一定程度上弥补了平面钢领钢丝圈系统的不足。本文主要以锥面钢领钢丝圈系统中的BC9下支承锥面钢领钢丝圈为例对其进行力学特征分析。在此基础上,与平面钢领钢丝圈系统对比分析了钢丝圈上应力分布和对气圈的控制能力。首先,按照达朗贝尔原理采用动静分析法对钢丝圈进行受力分析,在考虑和忽略空气阻力及哥氏惯性力两种情况下推导出气圈底端张力的表达式,计算出了忽略空气阻力及哥氏惯性力时的气圈底端张力值,进一步分析了气圈底端张力的变化特性,并进一步探讨了钢丝圈在三维空间的运动：其次,在对BC9型钢丝圈受力分析的基础上,并综合了最近国内对平面钢领钢丝圈力学特性的研究,文中采用ANSYS软件对BC9型钢领配用的钢丝圈和PG1型钢领配用的钢丝圈两种钢丝圈模型进行静力学仿真。最后,探讨了使用BC9型钢领钢丝圈纺纱时气圈的变化规律；通过小纱段气圈形态的变化进一步分析了BC9型钢领钢丝圈与PG1型钢领钢丝圈对气圈控制能力大小的根本原因。与平面钢领相比,锥面钢领钢丝圈具有接触面积大,压强小,纺纱张力小,对气圈控制能力好等特性。本课题通过对比分析得到如下结论：(1)气圈底端张力随卷绕半径的增加而减小,随气圈底角的增加而增加,卷绕大小直径时的张力差异随气圈底角的增加而增加；高速条件下,在计算和分析钢丝圈在三维空间倾角时,把空气阻力和哥氏惯性力的影响考虑在内是比较合理的；(2)BC9型钢丝圈应力最大值始终较平面钢丝圈小,且其耐磨性也较好。(3)与平面钢领相比,BC9型钢领钢丝圈系统对气圈具有较好的控制能力。
【关键词】：BC9型钢领 钢丝圈 气圈底端张力 静力学仿真 气圈形态
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS103.822
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 引言8
• 1.2 钢领、钢丝圈的发展8-12
• 1.2.1 平面钢领的发展9
• 1.2.2 锥面钢领钢丝圈的发展和生产9-12
• 1.3 锥面钢领的研究现状12-13
• 1.3.1 锥面钢领钢丝圈力学性能研究12-13
• 1.3.2 ANSYS在钢领钢丝圈系统中的应用13
• 1.3.3 气圈形态研究13
• 1.4 本课题研究目的、意义和内容13-15
• 1.4.1 研究目的和意义13-14
• 1.4.2 主要研究内容14-15
• 第二章 气圈底端张力特性及运转状态分析15-26
• 2.1 钢丝圈力学性能分析15-18
• 2.2 气圈底端张力计算与分析18-21
• 2.2.1 试验条件18-19
• 2.2.2 气圈底角测试19
• 2.2.3 气圈底端张力的计算19-21
• 2.2.4 分析探讨21
• 2.3 钢丝圈运动状态21-24
• 2.3.1 子午面上的倾斜运动21-22
• 2.3.2 水平面上倾斜运动22-23
• 2.3.3 横切面上的倾斜运动23-24
• 2.4 小结24-26
• 第三章 基于ANSYS的钢丝圈静力学仿真26-33
• 3.1 ANSYS软件简介26
• 3.2 钢丝圈的使用寿命及存在的问题26-27
• 3.3 基于ANSYS的钢丝圈静力学仿真27-32
• 3.3.1 实体单元简介27
• 3.3.2 模型以及边界条件的简化27-28
• 3.3.3 AutoCAD建模28-29
• 3.3.4 前处理29-30
• 3.3.5 求解结果与分析30-32
• 3.4 小结32-33
• 第四章 钢领几何结构对气圈形态的影响33-41
• 4.1 细纱张力分布及与气圈形态的关系33-34
• 4.1.1 环锭纺过程33-34
• 4.1.2 纱线张力与气圈形态34
• 4.2 气圈形态参数的提取与分析34-39
• 4.2.1 气圈形态特征参数34-35
• 4.2.2 实验条件35
• 4.2.3 参数提取方法35-36
• 4.2.4 数据提取结果与分析36-39
• 4.3 探讨39-40
• 4.4 小结40-41
• 第五章 结论与展望41-43
• 5.1 结论41
• 5.2 展望41-43
• 致谢43-44
• 参考文献44-47
• 附录：在攻读硕士学位期间发表的论文47

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1 温欣婷;锥面钢领钢丝圈系统动力学特征分析[D];江南大学;2015年

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本文编号：710837