文档介绍：Z S T U
Zhejiang Sci-Tech University
硕士学位论文
Master’s Thesis
中文论文题目: WH-6F 电脑袜机成圈机构设计与优化英文论文题目: The design and optimization of WH-puter
hosiery machine's looping mechanism
学科专业: 纺织工程
作者姓名: 崇世乾
指导教师: 方园教授
完成日期: 2015 年 12 月 17 日
WH-6F 电脑袜机成圈机构设计与优化
摘要
现代纺织技术的进步,为纺织业的快速发展提供了技术支撑,优质、高效、节能已成为纺织品的主要发展趋势。我省的织袜业在纺织产业中占据着十分重要的地位,袜子产品以出口为主,但由于国内的袜机以样机仿造为主,而且袜机的设计手段单一,导致大多数国产袜机仍然存在着功能简单,生产效率低,使得袜品缺乏市场竞争力。WH-6F 电脑袜机作为一种典型的全自动电脑袜机,运用现代化的机械设计手段,对该机型进行深入的分析研究,可以进一步提高袜机编织性能与袜子产品质量,有利于提高织袜企业产品技术升级。
论文重点研究 WH-6F 电脑袜机成圈机构编织原理与编织性能,以及袜跟、袜头成形编织过程中挑揿针工作机理和受力状况。在成圈工艺过程和成圈编织原理分析的基础上, 应用建模研究的方法,建立了成圈机构的实体模型,通过 ANSYS 有限元分析与求解,实现了成圈机构的弹性动力学研究与运动仿真。仿真研究得到的编织过程中织针瞬态位移、速度、加速度及应力变化情况,与电脑袜机高速摄影分析结果十分吻合,证明了建模研究结果的正确性。论文主要研究成果如下:
(1) 分析了 WH-6F 电脑袜机成圈机件、挑揿针器及其他关键零部件的运动配合,确定了成圈编织时织针的走针轨迹,以及编织袜跟、袜头时双挑双揿针器的工作原理,为关键机构的计算提供了理论基础。
(2) 分析得到了关键零部件的相关参数,具体如下:导纱器座的安装高度为 72mm;左右菱角的长宽分别为、;中菱角的长宽分别为、;挑针杆的总长度为 ;揿针杆的总长度为。通过对上述参数的计算分析,为成圈机构弹性动力学研究提供了工艺参数基础。
(3) 通过对织针运动过程中的受力分析,得到影响织针平稳运动的主要因素是加速度的取值问题。正常情况下织针的运动始终受到三角轨道的约束,只有当织针与三角间作用力小于零时织针脱离三角轨道,织针运动情况将发生改变。通过对针织与三角碰撞瞬间的受力情况分析得出,织针与三角冲击力的大小与织针的形变量成正比,与织针加速度突变量成正比。
(4) 通过对挑、揿针机构的建模分析与研究,可以得到任意时刻针踵的位移与变形量,
I
由此准确获得织针的应力、应变大小。
(5) 基于 SolidWorks 创建了 WH-6F 电脑袜机成圈机构实体,结合 ANSYS 对织针进行运动仿真分析,得到了编织过程中织针的瞬态位移、速度、加速度及应力变化情况,通过高速摄像实验验证了仿真结果的可靠性。
(6) 运用 ANSYS 的优化功能,对压针三角、挑针挡板、揿针拦板进行优化设计,使得织针与挑揿针杆之间的最大应力由原先的 220N 降到 150N,大大提高了袜机整体编织性能。
论文对 WH-6F 电脑袜机成圈编织原理与机构动力学特性分析,完成了机构的实体建模和运动仿真并对关键零部件进行优化设计,为电脑袜机的技术升级提供了理论分析基础。
关键词:WH-6F 电脑袜机;成圈机构;弹性动力学;运动仿真;优化设计
II
The design and optimization of WH-puterized hosiery machine's looping mechanism
Abstract
Modern advances in textile technology for the rapid development of the textile industry to provide technical support, quality, efficiency, energy conservation has e a major development trend of textiles. Hosiery industry in our province in the textile industry occupies a very important position, many export-oriented products socks, but because of domestic Waji the prototyp