FP0016 圆织机的设计（九）_【赛奥塑编技术】

采用黑箱法对总功能分析以明确圆织机主机在整个系统中的性能和特征，用功能树的方式将总功能分解而制定工艺流程，将整体主机设计落实到三大机构的设计，即开口机构、送经机构、引纬机构。同时，通过经纱张力分析和生产工况分析由设计指标确定了主要设计参数。...

第4章　引纬机构的设计

4.1　功能分析

当经纱由开口机构控制形成梭口之后，纬纱就要通过梭子等载纬器引入梭口，完成与经纱交织形成织物，控制载纬器运动的机构成为圆织机的引纬机构。

对引纬的工艺要求：要与开口、卷取配合协调；引纬运动平稳准确，引纬机构安全可靠；高武适应性要好；动力和物料消耗少，维护费用低；纬纱品种适应广；纬纱张力易于控制，纬纱断头率低，有利于提高织物质量；操作方便，自动化程度高；冲击小，噪声低，环保性好。

4.2　栅门轨道的设计

4.2.1　栅门轨道的结构设计

根据对引纬机构的功能分析，设计采用主轴驱动推梭器，由推梭器推动梭子，使梭子沿栅门轨道设计而布下纬纱。而在传动的设计当中，经纱在生产过程中受到一定的正压力挤压，这对经纱不会产生破坏性的作用，然而经纱的一面在梭子产生的离心力和轨道反力的正压力挤压作用下，侧面在推梭力和梭子轨道的摩擦力所产生的剪切力作用下，经纱被反复揉搓，便会起毛、劈丝、强度降低，最后断裂。若果说普通小四梭凸轮圆织机在四把梭子下面的16个梭轮的碾压下尚不至于断丝，然而把普通的小四梭的凸轮圆织机改为小六梭凸轮圆织机后，如果梭子和轨道不进行改造，此时在六把锁子24个梭轮的碾压下，经纱断丝的几率就会增加。如果在提高转速，断丝的几率就会更高。

为了研究经纱的受力情况，首先取梭子为研究对象受力分析。梭子在匀速圆周运动过程中，若对栅门轨道不做改进，将梭子简化为刚体。四个梭轮受到轨道的正压力、推梭器的推力和与轨道之间的摩擦力，梭子自身的重力，护架受到经纱的正压力和与经纱之间的摩擦力，下护架受到轨道的支反力。在周向上，梭子整体受力平衡；在径向上，合力等于梭子维持圆周运动所需的向心力，向心力由轨道对梭轮的反作用力提供。因此，经纱受到的梭轮碾压力极大，设计将圆柱形栅门轨道改为弧面栅形轨道。改进后，由栅门轨道提供向心力。两种情况梭子受力分析，如图4.1所示：

满纬纱时，忽略经纱对护圈的作用力，建立梭子的受力方程：

当纬纱逐渐减少时，质心O逐渐左移，即a值逐渐减小。纱线所用的碾压力为N1、N2循环的正压力和其摩擦力二者的平方和的二次方根。为了保证生产效率不能任意降低主轴转速，为了减少停机时间不能减少纱线轴直径，圆周运动直径已由折径所对应的圆织机型号确定。而N1、N2的大小，因此可以调节的量只有γ，当γ增大至90°时，理论上可以得到纱线最小的碾压力，而此时，梭子无法准确定位。因此，设计梭船与栅门均为弧形，栅门圆弧半径大于梭船圆弧半径，由栅门提供梭子运动时的向心力，四个梭轮只起支撑定位作用而减少梭轮对纱线的碾压。

4.2.2　栅门轨道的强度校核

由4.2.1栅门轨道的设计知，将传统栅门轨道改为弧面栅门轨道后，其受力显著增大，梭子圆周运动的向心力也主要由栅门轨道提供。由公式（4.2）知力Fix应计入上门轨道的正压力N5。

通过对梭子的受力分析知：

其中N5为栅门轨道对实际作用到栅门轨道上的力可以简化为分布在弧面上的均布力：作用在每个轨道上的向心力取67.37N。对栅门轨道进行有限元分析，最大应力为45.96kPa，远小于许用应力。当考虑疲劳破坏时，即便取较大需用系数，仍然满足应力需要。如图4.2所示：

余下内容敬请留意。