环锭纺纱锭子组合系统振动特征及其检测技术研究

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锭子和纱管是主要的纺织器材,二者的组合系统称为锭子组合系统,锭子组合系统的配合主要是由锭杆锥面和纱管锥面(天眼部分)进行结合,并通过摩擦力传递力和力矩,而纱管本身的磨损所导致其组合系统的振动直接影响纺纱质量和效率。因此本文在假设锭子的振动为理想情况下,针对不同磨损程度的纱管对锭子组合系统的影响进行振动特性分析及实验验证。  本文首先对锭子组合系统结合面进行静力分析,得出其总握持力的组成情况和各分握持力占总握持力的平均权重比。同时针对锭子组合系统结合面磨损对其动态特性的影响,利用变化的弹簧-阻尼单元模拟锭子-纱管结合面磨损情况,建立锭子-纱管结合面接触模型与锭子组合系统动力学模型,基于模态分析理论,利用ANSYS对锭子组合系统进行模态仿真分析。结果表明:锭子-纱管结合面磨损影响锭子组合系统的固有频率与振型,并验证额定转速18000r/min非临界转速,通过振型分析确额定转速条件下纱管振程检测的合理位置为纱管顶部,为锭子与纱管结构优化和组合系统振动分析提供理论参考与实验仿真方法。  通过改变锭子组合系统上下结合面的接触段数来模拟其结合面的磨损情况,建立锭子组合系统动力学模型,通过ADAMS对锭子组合系统进行动力学仿真分析。得出:纱管的偏心与否会影响其振幅、速度和加速度,其偏心位置和偏心质量的大小还决定纱管振幅最大部位的位置;且结合面磨损影响纱管振幅、速度和加速度,其下部结合面比上部结合面产生的影响大;通过组合系统振幅分析确定纱管振程检测的合理位置为纱管顶部,为锭子组合系统动力学分析提供理论参考与实验仿真方法。  针对纱管振幅检测问题,提出了纱管振幅数据评价算法,利用纱管振幅检测实验平台对不同磨损类型的纱管进行振幅检测,得出:振幅偏移率和积分变化率随着振幅阈值的增大而减小;通过对比各实验条件下的三个振幅偏移率均值和积分变化率均值可得选用振幅阈值为0.5mm作为使用后的纱管振幅评价阈值较为合理。并通过分析各组数据中振幅偏移率和积分变化率可得纱管与锭子上下两部接触面的磨损会增加纱管振幅值,同时验证了纱管下底口的磨损对纱管振幅影响最大的结论。
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