由以上分析可知190 cm筘幅織機(jī)工作轉(zhuǎn)速應(yīng)避開(kāi)第2、3階固有頻率,以免橫梁和穿綜桿由于共振產(chǎn)生過(guò)大振幅而使其斷裂。
由表3數(shù)據(jù)可知當(dāng)轉(zhuǎn)速在600 r/min和1 800 r/min時(shí),對(duì)190 cm綜框沒(méi)有什么影響;但如果織機(jī)要在1 200 r/min的轉(zhuǎn)速下工作時(shí).就必須改進(jìn)此綜框的動(dòng)態(tài)特性,以消除其第2、3階振型。此時(shí)可以通過(guò)改變綜框的結(jié)構(gòu)特征,或者在綜框上安裝吸振裝置來(lái)消除其共振頻率和振型。
對(duì)于230 cm筘幅綜框,由表3可知影響其600 r/min工作性能的主要是第1階模態(tài)。其振型如圖5所示。綜框上下橫梁和穿綜桿發(fā)生較大的彎曲振動(dòng).橫梁的中間部位是最薄弱、最容易斷裂的地方。與190 cm筘幅綜框不同的是,230 cm筘幅綜框完全可以用在轉(zhuǎn)速為1 200 r/min的織機(jī)上,因?yàn)槠錄](méi)有20 Hz左右的周有頻率;但是當(dāng)織機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2 000 r/min左右時(shí).此綜框就容易發(fā)生破裂,影響其動(dòng)態(tài)特性的主要是第5階振型。
由圖6可看出。綜框的整個(gè)邊框都出現(xiàn)振動(dòng)。其中上下橫梁及穿綜桿發(fā)生垂直方向的振動(dòng),而側(cè)檔則發(fā)生左右方向的振動(dòng),此綜框如果直接用于2 000 r/min的高速織機(jī)。將對(duì)綜框造成致命性的破壞,即整個(gè)綜框結(jié)構(gòu)可能發(fā)生解體。圖6中變形前和變形后的綜框形成鮮明對(duì)比,準(zhǔn)確且明顯地預(yù)測(cè)了此綜框在共振頻率下的破壞程度和趨勢(shì)。以此為依據(jù)。在進(jìn)行綜框動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)就可以有針對(duì)性地優(yōu)化綜框結(jié)構(gòu),使其動(dòng)態(tài)特性適合高速織機(jī)的工作要求。
280 cm筘幅綜框的第2階振型如圖7(a)所示,與圖5中振型相似,主要都是綜框邊框及穿綜桿的彎曲振動(dòng),在此不再分析。而第7階振型中上下橫梁及穿綜桿振動(dòng)都很厲害,由圖7(b)可知.當(dāng)織機(jī)開(kāi)到1 800 r/min時(shí)。此綜框的上下橫梁將會(huì)發(fā)生劇烈振動(dòng),極有可能從橫梁中問(wèn)部位斷裂,而且穿綜桿與橫梁的振動(dòng)趨勢(shì)一致,在織機(jī)工作頻率接近29.549 Hz時(shí)也會(huì)遭到破壞。從表3可以看出,280 cm筘幅綜框與230 cm筘幅綜框一樣.也沒(méi)有靠近20 Hz左右的頻率,所以完全可以在1 200 r/min的高速織機(jī)上使用此綜框。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)3種不同筘幅綜框的幾何建模及有限元計(jì)算分析,可以看出綜框動(dòng)態(tài)特性的好壞對(duì)織機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)影響很大,可從以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn):
(1)改變綜框的結(jié)構(gòu),比如改變橫梁或者側(cè)檔的結(jié)構(gòu)尺寸等.此時(shí)綜框的質(zhì)量矩陣[M]及剛度矩陣[K]均發(fā)生變化,振動(dòng)方程也隨之改變,從而消除對(duì)織機(jī)工作有較大影響的模態(tài),以避免織機(jī)工作時(shí)和綜框發(fā)生共振。
(2)采用不同的材料,材料不同綜框的動(dòng)態(tài)特性也不相同,例如采用碳纖復(fù)合材料,可以大幅增加綜框的各階振動(dòng)頻率,從而使織機(jī)能在更高的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。
(3)在綜框上面增加吸振裝置,改變綜框的固有頻率和振型.使其適合不同工作轉(zhuǎn)速的織機(jī)。
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