【摘要】：針對針織提花圓緯機的核心器件電磁選針器的刀頭在小尺度內(nèi)往復擺動時雙穩(wěn)態(tài)特性差異大以致選針工作不穩(wěn)定、性能一致性差的問題,為改善選針器性能、提高用戶的工作效率及生產(chǎn)布匹的合格率,本文在對電磁選針器動態(tài)特性研究的基礎(chǔ)上,提出一種基于壓電陶瓷傳感特性的選針動作檢測方案,并進行電磁選針器的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計。在研究國內(nèi)外電磁選針器及其檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,主要進行了以下工作:(1)基于電磁驅(qū)動理論的研究,本文針對不同磁性材料的參數(shù)進行對比分析,選出滿足選針器電磁驅(qū)動需求的材料,分別適用于電磁選針器內(nèi)嵌的鐵磁質(zhì)與永磁塊。根據(jù)工況需求建立電磁選針器的三維物理工作模型,同時進行原理性分析,并提出選針器的工況作業(yè)指標。通過構(gòu)建力學模型,理論研究選針器刀頭小尺度范圍內(nèi)往復擺動及與擋板撞擊的完整過程及動態(tài)力學特性。(2)設(shè)計位移及沖擊力檢測實驗,通過高精度激光位移傳感器、應變片測力裝置等精密儀器對其刀頭的往復擺動和其與擋板的撞擊過程這兩個階段分別進行測量,利用LabVIEW和MATLAB等軟件對采樣的數(shù)據(jù)進行處理、分析及特性曲線重構(gòu)。根據(jù)選針器工況作業(yè)指標和擺動及撞擊兩階段的力學特性,對實驗及理論數(shù)據(jù)進行校對分析。(3)基于激光多普勒測振原理,對擋板受到撞擊時的振動特性進行實驗分析,以得出振動測量方案的可行性。根據(jù)壓電陶瓷晶體的傳感特性,實驗制備壓電層合體,通過對其進行結(jié)構(gòu)建模以及實驗分析其阻抗特性,以驗證制備過程的可靠性。利用ANSYS分析軟件對層合體進行仿真分析,并通過層合體的振動檢測實驗以及對實驗數(shù)據(jù)的頻譜分析來驗證仿真結(jié)果的合理性,并基于此分析利用壓電層合體進行選針器動作信號檢測的可行性,提出一種基于壓電陶瓷晶體傳感特性的電磁選針器的動作信號檢測方案。(4)電磁選針器閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計:硬件上針對驅(qū)動電路進行設(shè)計,主要于通信收發(fā)、驅(qū)動輸出、電流檢測、地址按鍵這些模塊進行功能優(yōu)化實現(xiàn),并基于此設(shè)計了驅(qū)動轉(zhuǎn)接模塊以提高電磁驅(qū)動的可靠性和安全性;軟件上,設(shè)計電流實時監(jiān)測檢測方案的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)兼容各類選針器并增加地址注冊、程序升級等模塊。在實現(xiàn)電磁選針器與圓緯機主控模塊之間的雙向?qū)崟r通訊的基礎(chǔ)上,闡述電磁選針閉環(huán)控制策略。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS183
【圖文】：

刀頭繞部件 4 固定軸擺動。1.鐵磁質(zhì)；2.線圈；3.永磁塊；4.固定軸；5.刀頭圖2.1 電磁式選針器執(zhí)行模塊2.1.2 電磁選針器的工況作業(yè)指標電磁選針器為緯編針織圓緯機提花編織的核心部件之一，根據(jù)實際工作要求，現(xiàn)以一臺 36 寸，38 針的圓緯機為例，總針數(shù)N =36*38*π≈4298，由于針數(shù)需為 8 或 16 的倍數(shù)，所以取機器總針數(shù)為 4304 針，最高轉(zhuǎn)速為 18r/min，選針器刀數(shù) 10 刀。根據(jù)?

當其動作到位即與擋板碰撞時，速度將在極短時間內(nèi)減為零，對這一階段進行力學分析可以得出刀頭與擋板碰撞瞬時產(chǎn)生的平均沖量，刀頭擺擊到位的受力分析圖如圖 2.6 所示。圖2.6 刀頭擺擊到位的受力分析圖根據(jù)剛體繞固定軸 Z 軸轉(zhuǎn)動，剛體轉(zhuǎn)動慣量為 ，則可得沖量矩在 Z 軸上的投影式： = щ ( ( )) щ ( ( )) 2-(11)式中： 表示刀頭碰撞擋板初始角速度； 表示碰撞結(jié)束角速度；щ ( ( )) 為外部碰撞沖量，對于 n 個質(zhì)點組成的質(zhì)點系，由沖量定理可得擋板受到內(nèi)外碰撞沖量的作用，由于內(nèi)碰撞沖量是成對出現(xiàn)[22]，因此щ ( ( )) = ，設(shè) = щ ( ( )) ，由圖 2.6可得 作用在 P 點

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本文編號：2717426