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四连杆打纬机构工作原理及应用

【摘要】:(一)工作原理四连杆打纬机构是一个曲柄摇杆机构,如图8-33 所示,它由曲柄、牵手连杆、筘座脚( 摇杆) 和机架组成。它们用在织机的打纬机构中,分别称为轴向打纬 和非轴向打纬 。

(一)工作原理

四连杆打纬机构是一个曲柄摇杆机构,如图8-33 所示,它由曲柄、牵手连杆、筘座脚( 摇杆) 和机架组成。曲柄因为很短,故通常与曲柄轴做成一体,常称曲轴。连杆活套在曲柄上形成转动副,连杆与筘座脚之间的转动副称为牵手栓,筘座脚与机架之间的转动副则称为摇轴。当主轴转动时,曲柄随其同轴转动,通过连杆推动筘座脚绕摇轴摆动。在筘座脚上装有整齐排列的钢筘,经纱与钢筘间隔排列,当筘座脚向前摆动时,钢筘就会将新引入的纬纱推向织口。当曲柄与连杆重叠共线时,连杆栓摆动到最后的位置( 离织口最远) ,此时筘座脚的速度为零,加速度最大,曲柄对应的位置称为“后死心”。而当曲柄与连杆拉直共线时,筘座脚摆动到最前位置,钢筘将纬纱推入织口,此时钢筘的速度同样为零,加速度也最大,曲柄对应的位置称为“前死心”。曲柄由后死心转到前死心时,筘座脚完成一次打纬动作。这种机构结构简单,制造容易,但筘座运动没有停顿时间。

图8-33 四连杆打纬机构

1—曲柄轴 2—曲柄 3—牵手连杆 4—牵手栓 5—筘座脚6—筘帽 7—钢筘 8—筘座 9—摇轴

(二)四连杆打纬机构的类型

根据四连杆机构中各杆件长度之间的关系,曲柄摇杆机构分为对心( 正置) 曲柄摇杆机构a、Ⅰ型曲柄摇杆机构b 和Ⅱ型曲柄摇杆机构c。它们用在织机的打纬机构中,分别称为轴向打纬( 对心曲柄摇杆机构) 和非轴向打纬( Ⅰ型和Ⅱ型曲柄摇杆机构) 。

1.对心曲柄摇杆机构 如图8-34( a) 所示,曲柄摇杆机构ABCD,曲柄长度l1,连杆长度l2,摇杆长度l3,机架长度l4。在该机构中,摇杆往返两个行程对应曲柄的转角都为180°,无急回运动特性,一般用在棉织机上。

图8-34 曲柄摇杆机构

2.Ⅰ型曲柄摇杆机构 如图8-34( b) 所示。此时,连杆BC 与摇杆CD 的铰链点C 的两个极限位置C1、C2的连线与机架AD 的交点落在AD 的延长线上,摇杆的慢行程转向与曲柄转向相同。A 点到C1C2连线的垂直距离称为非轴向偏距( 用e 表示) 。

3.Ⅱ型曲柄摇杆机构 如图8-34( c) 所示。此时,连杆BC 与摇杆CD 的铰链点C 的两个极限位置C1、C2的连线与机架AD 的交点落在AD 的连线上,摇杆的慢行程转向与曲柄转向相反。A 点到C1C2连线的垂直距离称为非轴向偏距( 用e 表示) 。

4.连杆长度和曲柄的比值对筘座运动的影响 纺织行业中,习惯上将曲柄的长度用r 表示,连杆的长度用l 表示,在四连杆打纬机构中,连杆和曲柄的长度比值l/r 对筘座脚的影响最大。通常,按照连杆与曲柄长度的比值l/r 大小,将打纬机构分为长连杆打纬( l/r >6)、中连杆打纬(3 <l/r <6) 和短连杆打纬( l/r <3) 。为了便于比较,设e =O,并假定主轴匀速回转,则不同连杆长度下筘座脚的运动曲线如图8-35 所示。

从位移s 和速度v 曲线看出,连杆越短,曲柄处于后死心附近时( α:180°) ,筘座的运动越慢,相对静止的时间越长,这有利于宽幅引纬。

图8-35 不同的l/r 值对筘座运动曲线的影响

从速度和加速度图可以看出,连杆越短,当曲柄处于前死心位置附近时( α =0) ,筘座的运动速度越快,加速度也越大,对打纬有利,适合织毛麻等厚重织物。

但连杆越短,筘座运动的加速度变化越大,从而使织机的振动加剧,不利于高速运转。可以通过减轻筘座质量来弥补。

所以,短连秆打纬适合宽幅织物、厚重织物的织造,为改善其动力性能,一般采用轻筘座,以适应高速,减轻织机振动。中长连杆则适合轻型、窄幅织机。