第二章 开口机构ppt课件.ppt

一.开口的含义： 在织机上，按照织物组织的要求，把经纱上下分开，形成梭口的运动，简称开口。二.开口机构：完成开口动作的机构称为开口机构。 开口机构的作用： 1、使经纱上下分开，形成梭口,供引纬器通过； 2、根据织物组织经纬纱的交织规律要求，控制经纱的升降次序。,第二章 开口机构设计,第一节 概述,一.开口的含义： 在织机上，按照织物组织的要求，把经纱上下分开，形成梭口的运动，简称开口。二.开口机构：完成开口动作的机构称为开口机构。开口机构的作用： 1、使经纱上下分开，形成梭口,供引纬器通过； 2、根据织物组织经纬纱的交织规律要求，控制经纱的升降次序。三.开口机构的类型 1、凸轮和连杆开口机构织制平纹、斜纹和缎纹等简单织物，可用2-8页综框。 2、多臂开口机构织制较复杂的小花纹织物。一般用16页综框，最多可达32页综框。 3、提花开口机构织制复杂的大花纹织物。直接用通丝控制每根经纱的升降次序。,第二节 梭口,一、有关梭口的概念梭口：开口时，经纱上下分开，形成引纬的通道，BC1DC2即为梭口。上层经纱：BC1D; 下层经纱：BC2D;,梭口的几何形状,综平位置：梭口完全闭合时综框的位置，即BCD；梭口高度H：开口时经纱随综框上下运动时的最大位移C1C2（H）梭口深度：织口B到经停架中导棒D之间的水平距离l1+l2前部梭口：BC1C2; 后部梭口：C1C2D,梭口的几何形状,二、经纱位置线,经纱位置线定义：经纱处于综平位置时，经纱由织口至后梁所构成的一条曲折线BCDE。经直线：如果D、E两点在BC直线的延长线上，则经纱位置线是一根直线，称为经直线。 实际生产中，胸梁A高低、织口B位置、综平时的综眼位置一旦确定一般不再改变，经纱位置线的调整是指改变后梁E 的高低位置。,三、经纱拉伸变形的计算,开口过程中，经纱受拉伸、摩擦、弯曲等机械作用，易产生断头。拉伸变形越大，经纱断头越多。 综平时，梭口部分经纱长度：L0BC+CD 梭口满口时，上下层经纱长度L1，L2分别为： L1BC1+C1D； L2BC2+C2D,不考虑送出经纱和卷取织物的影响，则上下层经纱的拉伸变形为上层：1=L1-L0; 下层：2=L2-L0上下层经纱变形量之差异： = 2-1,通常， 0，表明下层经纱变形比上层大。,四、影响拉伸变形的因素,拉伸变形主要是开口引起的，此外还有上机张力，即综平时的经纱静态张力。影响拉伸变形的参数是梭口高度，梭口后部深度及后梁高度。1、梭口高度的影响 经纱变形几乎与梭口高度的平方成正比。在保证纬纱顺利通过梭口的前提下，应尽量减小H减少断头。2、梭口的后部长度的影响在H不变的情况下，后部长度愈长，经纱变形量愈小。丝织机上，为减少综丝变形和张力，增加梭口的后部长度。织制高密织物时，为开清梭口，适当增加梭口的后部长度。,3、后梁高低（相对胸梁位置而定） 的影响 当后梁在经直线上，上下层经纱变形量 =0，上下层经纱张力相等，形成等张力梭口。当后梁在经直线上方，上下层经纱变形量 0 ，下层经纱张力上层经纱，形成不等张力梭口。后梁过高，开口不清（ 上层经纱张力小，下层经纱张力大）；后梁过低，下层经纱张力不足，对梭子运动不利。,五、 摩擦摩擦是引起经纱断头的原因之一,改变摩擦大小的途径：1、减小停经片对经纱的摩擦，合理选择停经片重量；2、减小后梁对经纱的摩擦，适当减小后梁仰角；3、减小综眼对经纱的摩擦；4、减小钢筘对经纱的摩擦；5、梭子对经纱的摩擦。,六、梭口形式及比较,1、清晰梭口：梭口满开时，梭口前部的上下层经纱均处于同一平面内。特点：清晰梭口使引纬器飞行平稳，开口清晰，应用较多。但经纱张力差异较大，易造成布面不平整，摩擦增大，断头增多。,2、非清晰梭口：梭口满开时，上下层经纱均不处于同一平面内。特点：非清晰梭口不利于引纬器飞行，尤其是下层经纱不平齐，不能成为梭子飞行的可靠依托。,3、半清晰梭口：梭口满开时，下层经纱处于同一平面内，而上层经纱不在同一平面内。 特点：下层经纱平齐，有利于梭子的平稳飞行，上层经纱不平齐，能减少经纱张力差异，改善织物的匀整度。,4、小双层梭口：无论在上层或下层，总是第三页综的经纱高于第一页综的经纱，第四页综的经纱高于第二页综的经纱。 特点：小双层梭口属非清晰梭口，用于织制细号高密织物。因为采用四页综，分两次平综，经纱的相互摩擦和由于静电引起的粘连下降，以利开清梭口，减少织疵。,七、开口方式,在形成梭口时，按照综框运动的方式，通常有下列三种：1、中央闭合梭口每完成一次开口运动时，所有经纱都要回到中央经位置线，然后再上下分开形成梭口，,优点：1）在形成梭口各个时期，上下层经纱所受张力相同； 2）从平综到梭口满开，经纱的位移距离仅为梭口的高度一半，形成梭口所需的时间较少； 3）平综时，所有经纱均会聚在一起，便于经纱断头后穿入综筘。缺点：1）经纱运动频繁，摩擦增多，断头机会增加； 2）所有经纱都处在移动状态，下层经纱变位机会多，对梭子通过梭口不利。,2、全开梭口每形成一次梭口时，重复原位的经纱保持不变，变位经纱上下移动。,优点：1）经纱运动次数少，梭口比较平稳，有利于引纬器飞行； 2）经纱摩擦损伤少，动力节省；缺点：1）开口运动中，各片经纱处于不同状态，各片综框经纱张力不一致。 2）全幅经纱没有同时综平的机会（除平纹外），不便于操作，需另设平综机构。,3、半开梭口半开梭口的开口方式与全开梭口基本相似，不变位的上层经纱，在开口过程中略为下降，而后再随同其它上升的经纱一起回升到原来的位置。特点：与全开梭口基本相似，但不变位的上层经纱，在开口过程中略为下降，降低了该层经纱张力的差异。 选择何种开口方式视织机速度、经纱的纤维材料及织物的结构而定。,八、 综框动程1、梭口高度：开口时经纱随综框上下运动的最大位移C1C2（H） 。2、影响梭口高度的主要因素：引纬器的种类及尺寸等。,3、梭口高度的确定：筘座置于最后位置时，自织口作筘座最高点切线，此为下层经纱。在筘座上绘出引纬器（如梭子）的横截面，并在梭子前壁上方的X（mm）处，定出上层经纱线位置。,4、任一页综框高度,补充内容。,九、综框运动角和开口周期图 1、开口工作圆图织机主轴每一回转，经纱形成一次梭口，经纱运动经历三个阶段：开口阶段：经纱离开综平位置，上下分开，直到梭口满开为止。静止阶段：使纬纱有足够的时间通过梭口，经纱要有一段时间静止不动。闭合阶段：经纱从梭口满开位置返回到综平位置。,这三个时期的长短，一般用织机主轴一回转中所占角度来表示，即：开口角，静止角，闭合角之和360 。 综框运动角=开口角+闭合角,开口工作圆图：织机主要机构运动时间参数标注在织机主轴回转的圆周图上。前止点的主轴位置角为0，以此作为度量基准。,2、开口周期图：以织机主轴回转角作为横坐标，以梭口在其形成过程中的高度变化为纵坐标而描绘出的曲线图。,一、凸轮和连杆开口机构 1.综框联动式凸轮开口机构 （传统有梭织机采用） 例：织制平纹 综框的下降：靠凸轮1、2作用 。 综框的上升：靠吊综辘轳5回转时的联动作用 。,第三节开口机构,特点：中心轴3（凸轮轴）每一回转，形成两次梭口；梭口高度由凸轮1、2的大小半径之差及踏综杆7、8作用臂的长短决定；综框的运动规律由凸轮外廓形状决定。,1）凸轮外形与综框升降的关系：,凸轮一转，对应一个梭口的变化周期 Rw,每开一次梭口，凸轮转过的角度=360/Rw,织机主轴每回转一转，经纱完成一次开口，而踏盘每回转一转，则要开口Rw次，完成一个梭口变化周期。所以主轴同踏盘轴的传动比应该是 n主/n踏=Rw/1。织平纹时，主轴同踏盘轴的传动比是n主/n踏=2。（图a）织斜纹时，主轴同踏盘轴的传动比是n主/n踏=4 （图b）,2）综框联动式凸轮开口机构的优缺点：结构简单，安装维修方便，制造精度要求不高。 吊综皮带在使用过程中会逐渐伸长，必须周期性检查梭口位置。 踏综杆挂综处作园弧摆动，综框在运动中前后晃动，经纱与综丝的摩擦增多，引起断头。 上梁和吊综装置影响机台光线，不利于检查布面。 油污疵点。,综框联动式凸轮开口机构和弹簧回综式凸轮开口机构都是消极式凸轮开口机构，即，回综不是开口凸轮驱动控制，容易造成综框运动的不稳定。,2.弹簧回综式凸轮开口机构综框的下降：受凸轮驱动；综框的上升：依靠弹簧的恢复力。优点：速度明显提高，可达1000r/min缺点：弹簧长期使用后会产生疲劳现象，恢复力减弱，以致造成开口不清，产生织疵。,3、共轭凸轮开口机构 积极式凸轮开口机构特点：利用双凸轮积极控制综框的升降运动。整个机构从摆杆一直到提综杆都是刚性连接，综框运动更为稳定准确。,4、沟槽凸轮开口机构积极式凸轮开口机构特点：利用沟槽积极控制综框的升降运动。但沟槽凸轮的材料和加工要求很高，磨损一旦产生，综框运动不稳定，震动和噪音增大。,5、连杆式开口机构特点：是一种高速开口机构，但不能适应多品种织造要求，仅适用于加工平纹织物的高速喷气、喷水织机。,二、 综框运动规律,综框运动规律是指综框在开口，闭口过程中的位移、速度、加速度与织机主轴转角之间的关系。 从梭口的几何形状来看，经纱张力在平综时最小，满开时经纱伸长最大，张力也最大。综框的运动规律会影响经纱张力。为了改善综框运动对经纱张力的不利影响，综框的运动规律应是平综时速度最大，接近满开时速度最小;在开口终了及开始闭口的瞬时，经纱的加速度尽可能的小；其余时间内加速度作缓和的变化。这样可使经纱运动平稳，张力波动较小，综框振动较小，断头率也可相应下降对综框运动规律的要求:（1）综框运动的速度必须平稳，避免突然的变化。综框从静止到运动和从运动到静止的过渡要缓慢，即加速度要小，以免引起综框的震动。（2）经纱处于紧张状态时的运动速度应该缓慢；在松弛状态时，运动速度可以快些。因此，在接近梭口满开时，综框运动的速度应该慢些；而在综平位置附近时速度可以较快。 综框的运动规律，采用最多的是简谐运动规律，少数织机用椭 圆比运动规律，也有提出用正弦加速度和多项式运动规律等。,对综框运动规律的要求:（1）综框运动的速度必须平稳，避免突然的变化。综框从静止到运动和从运动到静止的过渡要缓慢，即加速度要小，以免引起综框的震动。（2）经纱处于紧张状态时的运动速度应该缓慢；在松弛状态时，运动速度可以快些。因此，在接近梭口满开时，综框运动的速度应该慢些；而在综平位置附近时速度可以较快。 综框的运动规律，采用最多的是简谐运动规律，少数织机用椭 圆比运动规律，也有提出用正弦加速度和多项式运动规律等。,下面分析这三种运动的特性。设H-综框的位移Hmax-综框的最大位移v-综框运动的速度a-综框运动的加速度-织机主轴回转的角速度t-时间- 辅助圆半径的转角一-织机主轴的转角0-综框从一个极限位置运动至另一极限位置时主轴的转角.,(1),因为,所以,(2),(3),(4),简谐运动规律曲线方程,椭圆比运动规律曲线方程,(5),令,设 b- 椭圆的长半径； c-椭圆的短半径,所谓椭圆比运动，即一动点A 沿着椭圆的周界绕中心O作等角速运动，这动点在短轴上的瞬时投影位置离起点 的距离就是椭圆比运动的位移H。,椭圆方程,从而,(6),式中,(7),式中,所谓正弦加速度运动，就是该种运动的加速度是按正弦曲线而变化的。,所以,=,正弦加速度运动规律曲线方程,以相同的 Hmax 、 0、代入上述三种运动曲线方程式，可求得三种综框运动规律曲线。从图中 可看出： 简谐运动的速度变化规律能满足上面提出的要求， 但它的加速度变化在开口终了或闭口开始的瞬时都很大，综框受冲击，不宜于高速运转。 椭圆比运动与简谐运功相比，在开口终了和闭口开始的瞬时，虽然加速度较小，但运动过程中加速度变化较大。 正弦加速运动则比以上两种运动优越，速度和加速度曲线都能符合综框运动所提出的要求。,从以上的理论分析来看，当然正弦加速运动最好，椭圆比运动次之，最差的是简谐运动。但现有织机的综框运动规律大多采用简谐运动，个别有采用椭圆比运动的，而最符合综框运动要求的正弦加速运动却没有采用。这是因为，虽然从理论上讲，正弦加速运动比较好，但正弦加速运动的凸轮精度较之另外两种运动规律的凸轮要高得多，从三种运动规律的开口凸轮理论曲线半径值的变比情况。计算的条件是：平纹组织，开口转子动程40mm，开口角120 ，闭口角120， 即总运动角= 120+ 120 =240 ，按正置直动且动杆的凸轮来计算，将时间分为24 等分，相当于凸轮上每隔5计算一次。,凸轮理论曲线的半径值变化量随运动规律的不同而不同，最小的变化量都发生在运动开始或结束时，简谐运动的凸轮半径最小变化量 ，椭圆比运动的 ，而正弦加速运动的 。这说明制造精度要求很高。某些实验表明，由于正弦加速运动规律的加速度变化频率比简谱运动快一倍，最大加速度值是简谐运动的 倍，最大速度值也是简谱运动的 倍，压力角又较简谐运动的大，当凸轮制造不精确时，实际的综框振动竟大于简谐运动。至于椭圆比运动，当长短轴比值达 3:2 时，也存在着类似的弊病。因此，考虑到简谐运动加工方便，正确性高，作图方便，从而在高速织机上也大部选用。,多项式运动规律：,简谐运动：1）在综平前后，经纱张力小时，综框运动迅速，不会造成断头并可开清梭口。2）在闭合开始后的一个时期，综框运动缓慢，有利于梭子飞出梭口。3）综框从静止至运动之间过渡时的加速度值不为零（加速度曲线不连续），高速时，使综框产生振动。多项式运动：1）综平时，运动更快，更利于开清梭口。2）在闭合开始后的一个时期，运动更为缓慢，有利于梭子飞出梭口。3）运动开始和运动结束的瞬时加速度为零，利于高速。,三、凸轮的设计及安装,（一）机构参数的确定,L踏综杆长度0实际基圆半径r0理论基圆半径R实际基圆半径,d1轮毂半径，d轴半径,R经验公式,r0越小，机构越紧凑，压力角越大。,rm-理论基圆最大半径m-实际基圆最大半径,（二）运动规律的确定,升程角,停顿角,以简谐为例：,平纹2/2组织：回程,（三）凸轮廓线设计 选择了综框的运动规律、综框运动的运动周期图及动程等参数后用解析法设计凸轮廓线。,坐标选择：以 起始为x轴，逆凸轮转向 为y轴理论廓线,式中：,实际廓线：,式中：N为符号系数，从动件推程与凸轮转向相同N=1;反之N=-1,凸轮机构的压力角,四、多臂开口,当 Rw8时，一般采用多臂开口机构。（一）机构组成纹纸（过去用纹板）：储存综框升降顺序的信息，一般在机下根据织物组织规律图的要求预先制备。阅读装置：将纹纸上的信息转化成控制提综的动作。提综、回综装置：分别执行提综、回综动作。,（二）工作原理,（三）多臂开口机构的分类 按传动方式分单动式：主轴一回转，拉刀往复一次，仅形成一次梭口。,特点：每页综框配置一把拉钩，拉动拉钩的一把拉刀由织机的主轴传动， 因此主轴每回转一转，拉刀仅往复一次，形成一次梭口。机构的结构简单，动作剧烈，织机速度受到限制，适合低速织机。,复动式：主轴每回转两转，上下拉刀各作一次往复 运动，形成两次梭口。特点：每页综框配置上、下两把拉钩，由上、下两把拉刀拉动。拉刀由中心轴传动，因此，主轴每回转两转，上下拉刀各作一次往复运动，形成两次梭口。机构动作比较缓和，能适应较高速度，应用广泛。,2）按纹纸和阅读装置分： 机械式，机电式，电子式。3）按提综装置分：拉刀拉钩式 、偏心盘回转式。4）按回综方式分：积极式 、消极式。,复动式多臂开口机构各功能的组合,（四）积极式高速多臂机的工作原理及其适应高速的措施,积极式高速多臂机是与无梭织机配套的新型开口机构，其主要结构如图。1. 传动机构：多臂机主轴13由织机通过传动链带动，再通过凸轮、齿轮l及连杆等运动件(图中未示出)分别传动花筒1 、推刀9 、提刀5 、定位刀15 及拉刀12 和17 等，完成多臂机的整套功作。,2. 控制机构：花筒1由主铀13通过齿轮、锥齿轮、连接轴及蜗轮蜗杆(图中未示出)传动。涤纶连续纹纸7卷在花筒上，靠花筒两端圆周表面上的定位销钉定位输送。纹纸按织物组织图的要求打孔，凡需要提综处就在相应位置上打孔，使探针2 能深入孔内，发出提综信号。当探到信号后，在横针抬起板8 抬起时，与探引相对应的横针3 也被上抬到推刀9 的作用位置上，随之抬起的横针3 就被作左右运动的推刀9 推向右边，使相应的竖针4 与作上下运动的竖针提刀5 相脱离(此时提刀处于最下面的位置) ，在提刀向上运动时，上下连杆10 和14 便不被棋提起，从向使上下拉钩11 和16 处在拉刀12和17 的作用位置上，跟随拉刀一起运动而提起综框。,当下次探针未探得提综信号时，横针3被探报针2 压下，脱离推刀9 作用位置，在复位弹簧6 的作用下回到左边位置，同时使坚针4 回到提刀5 的作用位置上，于是当提刀5 向上运动时，就将通过竖针4 及连杆提起拉钩11 、16 ，使其脱离拉刀12 、17 的作用位置，因而在拉刀运动时不再能提起综框。,3. 提综机构：上下拉刀12 、17 由装在主轴两边的各一对共轭凸轮(图中未示出)控制作往复摆动，当落下的拉钩11 、16与拉刀12 、17 相接触并被拉向左面时，通过支承杆20 (图7-28) 及提综臂19 使综框提升。为了能适应现代无梭织机的高速要求，这种多臂机上采取了三个有效的高速措施：(1)拉刀12 、17 的支承杆20 上装有复位杆18 ，它与摆动杆相接触，当拉刀向右复位时，复位杆也向右推动摆动杆，起到积极回综作用； (2) 增加了拉刀消隙机构;(3) 拉钩的运动及定位分别受到复位杆18 和定位刀15 的积极控制。图中21 为共轭凸轮。,为了满足拉钩拉刀能作频繁的脱开、啮合动作，两者之间必需有一定的间隙，但间隙的存在会不可避免地带来两构件在相碰瞬间的冲击和振动。在高速时尤为严重。因而这类多臂机中的上下拉刀常由两套消隙机构分别控制转动，两把拉刀(图7-27 中的12 ， 17 即图7 - 29 中4）分别活套在拉刀支承杆的孔中，其中心跟着摆臂作近似圆弧形轨迹运动。,