針刺機是一種通過曲柄連桿機構(gòu)帶動針梁針板對纖網(wǎng)進行往復(fù)穿刺,形成非織造布的大型機械,隨著非織造布的應(yīng)用越來越廣泛,針刺機的發(fā)展十分迅速,但是振動問題一直是制約針刺機工作效率及質(zhì)量提升的關(guān)鍵因素�；诖�,針對針刺機的振動問題進行了分析研究,并提出了相應(yīng)的減振措施。首先對針刺機進行了動力學(xué)分析,采用動態(tài)靜力分析法,將各構(gòu)件進行分解,分別求出各構(gòu)件受力情況,建立受力方程組,再將方程組進行聯(lián)立求解。具體計算出了各運動副間的作用力,并對1200r/min,1500r/min,1800r/min三種不同轉(zhuǎn)速下的受力情況進行對比分析。發(fā)現(xiàn)隨著轉(zhuǎn)速的提升,運動副間的相互作用力明顯增大,對整機的不平衡和振動造成嚴重影響。其次對整機振動進行了功率譜分析,發(fā)現(xiàn)在針刺機最高工作頻率30Hz范圍內(nèi),振動信號的主要頻率成分為基頻和25Hz。其中,25Hz頻率分量不隨轉(zhuǎn)速增加而變化,是由往復(fù)運動沖擊激勵引起的結(jié)構(gòu)固有振動。利用有限元軟件和實驗相結(jié)合、相互印證的方法,對針刺機的主要部件進行了模態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)針梁部件的一階固有頻率為24.13Hz,在25Hz附近,是對整機振動貢獻較大的構(gòu)件。且當針刺機在額定轉(zhuǎn)速工作時,會... 

【文章來源】：中原工學(xué)院河南省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

刺針刺入纖網(wǎng)

7響，因此對平衡輪的研究就顯的十分必要。但由于針刺機的整體尺寸及結(jié)構(gòu)的制約，平衡輪的安裝位置受到限制，只能對其尺寸和質(zhì)量分布進行重點研究。針刺機是將蓬松的纖維網(wǎng)，經(jīng)壓實、針刺，形成具有一定強力和厚度的針刺法非織造材料的設(shè)備,其中針刺機構(gòu)為針刺機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，完成對纖網(wǎng)的固結(jié)，由主軸、偏心輪、連桿、針梁針板和搖臂導(dǎo)向裝置組成。電機通過變速箱傳動主軸，帶動曲軸做旋轉(zhuǎn)運動，連桿在曲軸的作用下，帶動針梁針板做2倍偏心距的上下往復(fù)運動，完成對纖網(wǎng)的針刺動作。針刺法工藝的原理[45]是通過刺針反復(fù)穿刺纖網(wǎng)來實現(xiàn)的，如圖2.2所示，成千上萬個固定在針板上帶有倒鉤的刺針在針刺機構(gòu)的帶動下，對通過針刺區(qū)域的蓬松纖網(wǎng)進行無數(shù)次的針刺，刺針上的倒鉤的作用是在刺針向下針刺時，能帶動纖網(wǎng)一起向下運動，使纖網(wǎng)之間相互纏結(jié)，使原本蓬松的纖網(wǎng)壓實。當刺針離開纖網(wǎng)時，形成大量的纖維束，這些纖維束以類似銷釘?shù)拇怪睜顟B(tài)釘入纖維網(wǎng)中，使其不能回復(fù)到原始的蓬松狀態(tài)，形成具有一定強度、密度和厚度的無紡布。圖2.2刺針刺入纖網(wǎng)針刺機完成整個針刺工藝過程，其工作原理如圖2.3所示，在壓網(wǎng)羅拉和輸網(wǎng)簾的握持下，蓬松的纖網(wǎng)進入針刺區(qū)，在針刺區(qū)完成針刺工藝過程。托網(wǎng)板用來托持纖網(wǎng)，并承受周期交變的針刺力，刺針做回程運動時，利用剝網(wǎng)板擋住由于摩擦力帶動的纖網(wǎng)，使刺針能順利的從纖網(wǎng)中退出。托網(wǎng)板和剝網(wǎng)板上均有與刺針位置相對應(yīng)的孔，使得刺針能平滑通過。圖2.3針刺機工作原理

8針刺機構(gòu)的核心運動機構(gòu)是曲柄滑塊機構(gòu)，它將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為針梁針板刺針的往復(fù)運動，滿足針刺傳動過程。其存在以下不足：（1）精度低。由于低副中存在間隙，難以準確地實現(xiàn)工作機構(gòu)的運動要求；（2）振動大。由于難以對偏心運動機構(gòu)進行精確動平衡，且存在運動間隙，導(dǎo)致運動過程中產(chǎn)生較大振動，難以滿足高速運行的要求。（3）滑塊需采用油浴潤滑,摩擦發(fā)熱較大,不能適應(yīng)高速化。同時,潤滑油密封難度較大,易產(chǎn)生滲漏,污染針板,影響產(chǎn)品質(zhì)量。曲柄連桿機構(gòu)高速工作時會產(chǎn)生較大的振動，是目前針刺機技術(shù)迫切需要解決的關(guān)鍵問題。2.1.2針刺機結(jié)構(gòu)組成（1）主軸和偏心輪偏心機構(gòu)是將回轉(zhuǎn)運動與往復(fù)運動相互轉(zhuǎn)換常用的機構(gòu)，如圖2.4所示，偏心輪的幾何中心到回轉(zhuǎn)中心的距離稱之為偏心距e，當主軸旋轉(zhuǎn)一周時，針梁針板往復(fù)運動一次，完成一個針刺動作，針梁針板移動的距離稱之為針刺動程，為偏心距的兩倍。根據(jù)不同的生產(chǎn)要求，可在一定范圍內(nèi)對針刺機的動程進行調(diào)節(jié)[46]。圖2.4主軸和偏心輪（2）連桿偏心輪與針梁針板之間一般通過連桿或者直推桿進行傳動連接，兩種連接方式導(dǎo)致導(dǎo)向方式不同。主軸箱式針刺機一般采用直推桿式的連接方式，導(dǎo)向裝置為軸套導(dǎo)向，但是軸套內(nèi)加油脂潤滑時，易磨損和漏油，無箱搖臂式針刺機則是用連桿將偏心輪與針梁連接，采用扇形齒輪齒條導(dǎo)向裝置，該結(jié)構(gòu)可避免直推桿式的磨損漏油問題。（3）針梁針板針梁是用來安裝針板的，如圖2.5所示，上端與連桿相連，下端固定著針板，其運動的精確性和平穩(wěn)性直接決定著針刺機的工作質(zhì)量，且制約著針刺機的工作效率，是針刺機的關(guān)鍵部件。由于其尺寸和質(zhì)量很大（重達250kg），在做往復(fù)運動的過程

【參考文獻】：
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本文編號：3285450