圈條盤的振動(dòng)模態(tài)分析及改進(jìn).pdf

1、在紡紗線過程中，將棉條以一定的圈條成形，有規(guī)律地盛放于條筒中，以供下道工序使用。完成該圈條成形的機(jī)構(gòu)，稱為圈條機(jī)構(gòu)。并條機(jī)圈條機(jī)構(gòu)中圈條盤的功用是使壓輥輸出的棉條成擺線軌跡存放在條筒中。目前生產(chǎn)使用中的圈條盤體積大，質(zhì)量笨重，造成了材料和能源的浪費(fèi)，并且阻礙了并條機(jī)的高速化進(jìn)程。另一方面，隨著并條機(jī)的日益高速化，對(duì)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、承載能力、工作壽命等方面要求越來越高。由于并條機(jī)圈條盤高速旋轉(zhuǎn)，將振動(dòng)傳遞到并條機(jī)上與圈條盤相連接的軸承、齒

2、型皮帶等，使得并條機(jī)上的零件更易磨損、失效，無故障工作日益減少。因此，在保證圈條盤性能的前提下對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化改進(jìn)成為需要解決的問題。
　　 本文使用了CRAS V6.0振動(dòng)及動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析系統(tǒng)軟件對(duì)圈條盤的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。同時(shí)，采用Pro/ENGINEER對(duì)ASFA328型號(hào)圈條盤進(jìn)行實(shí)體建模，通過Pro/ENGINEER與ANSYS之間的直接接口將模型導(dǎo)入ANSYS，運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)圈條盤進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析

3、。有限元方法和試驗(yàn)方法相輔相成，從理論和試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)圈條盤的特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。將有限元方法計(jì)算得出的模態(tài)頻率與試驗(yàn)測(cè)得的模態(tài)頻率相比較，兩者具有較好的吻合性。在此基礎(chǔ)上，在Pro/ENGINEER中對(duì)圈條盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了輕量化修改并在ANSYS中重新對(duì)其靜，動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　 早期圈條盤圈條斜管形式采用直線斜管，在化纖與棉混紡大量出現(xiàn)工況下，容易出現(xiàn)斜管堵塞和筒底亂條的毛病，嚴(yán)重制約了紡部生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為解決此問題，袁景山設(shè)

4、計(jì)了螺旋形曲線斜管圈條盤。經(jīng)過在紡織廠現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，螺旋曲線斜管高速時(shí)紡化纖條不堵，出條不亂，生產(chǎn)效果改進(jìn)較為明顯。但是袁景山僅對(duì)棉條受力做了簡(jiǎn)要的定性分析。易博對(duì)在斜管內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)的棉條進(jìn)行了定量的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，并求解出了參數(shù)形式的圈條曲線，理論上棉條經(jīng)過該曲線斜管的時(shí)候，所受摩擦力最小。但是也只是對(duì)已經(jīng)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作中的圈條盤螺旋形曲線斜管中的棉條做了分析，并且文章中所設(shè)定的邊界條件過于理想化。通常，棉條發(fā)生堵塞都發(fā)生在機(jī)器啟動(dòng)，

5、圈條盤正在加速，棉條剛剛進(jìn)入斜管的一段時(shí)間內(nèi)。因此，現(xiàn)有的理論都沒有真正解決實(shí)際問題。
　　 本文在前人的基礎(chǔ)上，對(duì)處于機(jī)器啟動(dòng)階段，斜管中處于加速狀態(tài)下的棉條進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。根據(jù)對(duì)實(shí)際情況的分析給出了更為嚴(yán)格的邊界條件，基于變分問題直接方法對(duì)斜管曲線，斜管入口角，出口角，以及壓輥與入口間的距離等相關(guān)參數(shù)綜合進(jìn)行了優(yōu)化。設(shè)計(jì)出了新的圈條盤曲線斜管，這種斜管允分利用了處于加速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的棉條的離心力，在一定程度上降低了在機(jī)器啟動(dòng)