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2023-06-23
多臂开口机构在小花纹织造中的应用及优化方案
【摘要】：多臂开口机构适用于小花纹组织的织造，如提花府绸、床单、浴巾等，尤其适合织制各种毛料织物。多臂开口机构主要由提综执行和提综控制两大部分组成。 积极式多臂开口机构则通过共轭凸轮、沟槽凸轮等使综框积极下降，其工艺性能和运动性能较好，但结构较复杂。在织制两种花纹交替配置的织物时，采用双花筒多臂开口机构，可节省纹板。
多臂开口机构适用于小花纹组织的织造，如提花府绸、床单、浴巾等，尤其适合织制各种毛料织物。通常其可控制的综框数为8 ～20 页。
最简单的多臂开口机构如图8-8 所示的单动消极式多臂开口机构。拉刀由织机主轴上的连杆或凸轮传动，作水平方向的往复运动。拉钩通过提综杆、吊综带同综框连接。由纹板、重尾杆控制的竖针按照纹板图所规定的顺序上下运动，以决定拉钩是否为拉刀所拉动，从而决定与该拉钩连接的综框是否被提起。
图8-8 多臂开口机构示意图
1—拉刀 2—拉钩 3—竖针 4—提综杆 5—吊综带 6—综框7—回综弹簧 8—纹板 9—重尾杆
环形纹板链的每一块纹板可按要求植钉或不植钉，当植钉纹板转至工作位置时，竖针下降，则下一次开口为综框上升。反之，综框维持在下方位置。为保证拉刀、拉钩的正确配合，纹板翻转应在拉刀复位行程中完成。
多臂开口机构主要由提综执行和提综控制两大部分组成。提综执行部分包括提综装置和回综装置，通常由拉刀、拉钩等提综装置或再加上弹簧回综装置所组成;提综控制部分通常由信号存储器( 纹板、纹纸或存储芯片) 和阅读装置组成。
(一)多臂开口机构的分类
1.换回综方式分类 按回综方式可分为消极式和积极式。
(1) 消极式多臂开口机构的升降机构只能控制综框一个方向的运动，通常是控制综框上升，而综框的下降必须配装回综装置。该机构较简单，但综框的运动和速度受到限制。
(2) 积极式多臂开口机构则通过共轭凸轮、沟槽凸轮等使综框积极下降，其工艺性能和运动性能较好，但结构较复杂。
2.按提升综框的原理分类 按提升综框的原理可分为往复式和回转式。
(1) 往复式多臂开口机构依靠拉刀的往复运动提升综框，它又可分为单动式和复动式两种。单动式多臂开口机构的拉刀往复一次仅形成一次梭口，由于拉刀复位是空程，造成动作浪费;复动式多臂开口机构上，每页综框配备上、下两把拉钩，主轴每两转，上、下拉刀各作一次往复运动，可以形成两次梭口，机构动作比较缓和，能适应较高的速度，因而获得了广泛的应用。
(2) 回转式多臂开口机构则依靠转子、圆盘等的回转运动提升综框，这种装置更适应织机的高速化。
3.按花筒的数目分类 按花筒的数目可分为单花筒和双花筒。在织制两种花纹交替配置的织物时，采用双花筒多臂开口机构，可节省纹板。
4.按信号存储器和阅读装置的类型分类 按信号存储器和阅读装置的类型可分为机械式、机电式和电子式。
(1) 机械式多臂开口机构的结构较复杂，变换花纹图案要通过绘制意匠图、纹板打孔或植纹钉等一系列费时费力的准备工作。
(2) 机电式多臂开口机构采用纹板纸作信号存储器，阅读装置通过光电系统探测纹板纸的纹孔信息( 有孔、无孔) 来控制电磁机构的运动，该电磁机构与提综装置连接，于是电磁机构的运动便转化成综框的升降运动。
(3) 电子式多臂开口机构则以电磁方式控制综框的升降次序，改变织物花纹图案甚至只需选择需要的磁盘，将程序送入计算机，翻改品种的控制处理过程只需几分钟。
(二)积极复动式高速多臂开口机构
积极复动式高速多臂开口机构如图8-9 所示，它属于拉刀、拉钩式全开梭口多臂机，由提综、选综和自动寻纬三部分组成。
图8-9 2232S 型多臂开口机构示意图
1—花筒 2—探针 3—横针 4—竖针 5—竖针提刀 6—复位杆 7—塑料纹纸 8—横针抬起板9—横针推刀 10—上连杆 11—上位钩 12—上拉刀 13—主轴 14—下连杆 15—定位杆16—下拉钩 17—下拉刀 18—平衡杆 19—提综杆 20—连杆
1.提综部件 综框的提升由上、下拉刀与上、下拉钩控制，综框的下降由复位杆推动平衡杆而获得。拉刀与复位杆等组成一个运动体。两副共轭凸轮装在凸轮轴的两边，主副凸轮分别控制拉刀和复位杆做往复运动。当上拉刀由右向左运动时，上拉钩落下与上拉刀的缺口接触而被上拉刀拉向左边，与拉钩连接的平衡杆即带动提综杆绕轴心逆时针方向转动，通过连杆等使综框上升。如上拉钩未落下，拉钩与拉刀不接触，则综框下降或停于下方。
2.选综部件 选综部件分机械式和电子式两种。机械式选综部件是由花筒、塑料纹纸、探针和竖针等组成。塑料纹纸卷绕在花筒上，靠花筒两端圆周表面的定位输送凸钉来定位和输送。纹纸上的眼孔根据纹板图而定，有孔表示综框提升，无孔表示综框下降。当纹纸相应位置上有孔时，探针穿过纹纸孔伸入花筒的相应孔内。每根探针均与相应的横针垂直相连接，横针抬起板上抬时相应的横针随之上抬，在横针的前部有一小孔，对应的竖针垂直穿过。在竖针的中部有一突钩，钩在竖针提刀上。当横针推刀向右作用时就推动相应抬起的横针向右移动，此时竖针的突钩就与竖针提刀脱开，同竖针相连的上或下连杆就下落，穿在上、下连杆的下中部长方形孔中的上、下拉钩即落在上、下拉刀的作用位置上，拉钩随拉刀由右向左运动，就提起综框。反之，纹纸上无孔时，探针、横针和竖针随即停止运动，此时竖针的突钩就与竖针提刀啮合，于是上、下拉钩就脱离上、下拉刀的作用位置，此时综框停在下方不动。
事实上，纹纸( 纹板) 状态( 有孔、无孔或有钉、无钉) 是典型的二进制信号，非0 即1。选综装置则读入该二进制信号，并经过放大后输出二进制控制逻辑( 如突钩与提刀啮合或脱开) ，因此选综装置可等效成逻辑信号处理和控制系统。电子多臂开口机构正是基于这种思路，随着计算机控制技术的发展而发展起来的，各种电子多臂开口机构的提综装置可以不同，但电子控制基本原理却是完全一样的。
电子多臂机综框运动规律为简谐运动，有一定的静止时间，有利于引纬运动。其高速适应性增强，品种适用范围广，故障、织疵少，最高车速达450r/min，使用综页数分12、20、28 三档，可安装在织机上、下方或机侧，常为各种剑杆织机和片梭织机所采用。
(三)回转式多臂开口机构
新型拉刀拉钩式多臂开口机构虽然有了很大的改进，但基于拉刀拉钩原理的多臂开口机构都存在着共同的本质性缺陷，即由于拉钩靠自重下落与拉刀啮合，因此不适宜高速运转;综框升降时，开口负荷全部集中于拉刀拉钩的啮合处，局部应力过大，导致拉刀刀口磨损变形。当织物向重厚型发展时，只能采取加固局部零部件的方法;机构较复杂，维护保养困难。
为了适应织机高速化需要，国外20 世纪70 年代发明了偏心轮回转式多臂开口机构，并于20 世纪80 年代中期投入使用。这种多臂开口机构采取回转变速部件和偏心轮控制部件联合作用的方式使综框获得变速升降运动。
1.回转变速部件 回转变速部件的作用是将匀速回转运动变换成有近似静止的变速回转运动，再经过可控偏心轮传动机构使综框有一个较理想的运动规律。回转变速部件如图8-10所示，大齿轮固定不动，短轴O 做匀速回转运动。短轴O 带动连杆5( 实际上为一圆盘) 通过连杆3 使一对行星齿轮环绕大齿轮旋转。行星齿轮固装在连杆3 一端，连杆另一端与方形滑块相连，方形滑块嵌在滑槽内，滑槽又与多臂机主轴O1连成一体。在主轴O1上固装有偏心轮传动机构，通过连杆8 传动提综臂。当织机运转时，通过上述机构使综框做变速往复运动。该变速运动是行星轮运动与滑块机构运动复合的结果，可获得织机主轴转角100°左右的近似静止时间。
图8-10 回转变速装置
1—大齿轮 2—行星齿轮 3，5，8—连杆 4—方形滑块 6—滑槽7—偏心轮传动机构 9—提综臂
2.偏心轮控制部件 偏心轮控制部件如图8-11 所示。偏心轮经滚珠轴承安装在圆环2 上，圆环2 用键固定在主轴1［即图8-10( a) 中的O1］上。偏心轮3( 相当于图8-10 中7)上设有供导键5 进出的长方形滑槽。曲柄盘4( 相当于图8-10 中8) 经滚珠轴承安装在偏心轮3 上，它的另一端连接提综臂11( 相当于图8-10 中9) ，组成一个四连杆机构［图8-10( b)］。控制系统由花筒9、纹纸10、分度臂6、导键5 和偏心轮3 组成。综框运动取决于花筒9 上塑料纹纸10 的信号。纹纸信号通过拉杆7、分度臂6 控制导键5 运动。导键5 的作用是将圆环2 的运动传递给偏心轮3，再传到曲柄盘4 和提综臂11，使综框运动。当导键嵌进圆环上两个槽口中的任意一个时，即可传动偏心轮，此时综框运动。若导键脱开圆环槽口，则综框不动。
图8-11 偏心轮控制装置示意图
(四)电子式多臂开口机构
电子式多臂开口机构是与多种无梭织机相配套的一种开口机构。在结构上是将普通多臂的机械式阅读机构改进为电磁铁控制形式，不再使用纹纸或纹板，故有更换品种方便、速度快、效率高的特点，广受织造行业的欢迎，是未来的发展方向。它通常以计算机为基础，按照所设定的程序，通过电磁铁代替纹纸来控制综框的升降顺序。
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