第二章-开口机构

纺织机械设计原理一.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纺织机械设计原理一.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。纺织机械设计原理第二节梭口一、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;梭口的几何形状纺织机械设计原理综平位置：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梭口的几何形状纺织机械设计原理二、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。纺织机械设计原理三、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：L0＝BC+CD梭口满口时，上下层经纱长度L1，L2分别为：L1＝BC1+C1D；L2＝BC2+C2D纺织机械设计原理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：λ1=L1-L0;下层：λ2=L2-L0上下层经纱变形量之差异：△λ=λ2-λ1通常，△λ0，表明下层经纱变形比上层大。纺织机械设计原理四、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。纺织机械设计原理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△λ=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△λ0，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。纺织机械设计原理五、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。纺织机械设计原理六、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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理七、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，纺织机械设计原理优点：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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理优点：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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理八、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。纺织机械设计原理4、任一页综框高度修正系数xxLLHH11纺织机械设计原理补充内容。纺织机械设计原理九、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。纺织机械设计原理这三个时期的长短，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360º。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0º，以此作为度量基准。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理一、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。第三节开口机构纺织机械设计原理特点：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。纺织机械设计原理1）凸轮外形与综框升降的关系：纺织机械设计原理凸轮一转，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β=360º/Rw纺织机械设计原理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）纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理二、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。纺织机械设计原理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。纺织机械设计原理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ω--织机主轴回转的角速度t--时间θ--辅助圆半径的转角α一--织机主轴的转角α0--综框从一个极限位置运动至另一极限位置时主轴的转角.310纺织机械设计原理cos12maxHH(1)因为00tt0max0maxcos12cos12HtHH所以(2)0000maxsin.2max2sin.2HtHdtdHv(3)(4)020max020maxcos2cos.20HtHdtdva简谐运动规律曲线方程纺织机械设计原理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