修正梯形加速度运动规律中过渡曲线的设计.pdf
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1、第2 8 卷第8 期 2 0 0 7 年8 月 纺织学报 J o u m a l0 fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 8 A u g 2 0 0 7 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 7 ) 0 8 一0 1 0 0 0 3 修正梯形加速度运动规律中过渡曲线的设计 郭宏亮1 ,王青1 ,叶国铭2 ( 1 聊城大学汽车与交通工程学院,山东聊城2 5 2 0 5 9 ;2 东华大学机械工程学院,上海2 0 1 6 2 0 ) 摘要为适应现代剑杆织机的高速运转及对剑杆运动曲线的高要求,针对修正梯形加速度剑杆运动规律的过渡 曲
2、线提出一种新型的设计方法,即采用高次多项式作为其过渡曲线。该方法不仅考虑端点处的边界条件,而且将 曲线中点和1 4 节点考虑进来,使过渡曲线的2 个连接点在更高一个阶次上光滑过渡,从而使剑杆运动既平稳又快 速,具有更大的优越性,满足高速织机的要求。 关键词剑杆织机;修正梯形加速度运动规律;过渡曲线;高次多项式 中图分类号:聪1 0 3 3 3 7 3文献标识码:A D e s i g no ft 饱璐i t i o n mc u r V e0 fm o 衄e dt r a p e z o i da c c e l e r a t i o nm o t i o n G u oH o n d i
3、a n 一,w A N GQ i n 9 1 ,Y EG u o m i n 孑 ( 1 A 曲。砌z 坳cE r 画舶e 五昭c o Z 垤e ,如。出昭咖觇r s 渺,改阳如,l g ,踟,l d D 昭2 5 2 0 5 9 ,仍i 船; 2 c o 阮酽旷胁c 地n 池Z 西洒聊e 矗昭,D o ,劬踟矗梆蚵,S 7 谊啦面 2 0 1 6 2 0 ,仇i 胍) A k 缸佻t7 r 0a d 印tt ot l l eh i g hs p e e do fm o d e mr a p i e rl o o I 璐a n dt h er e q u i r e m e n to fr a
4、 p i e rm o t i o nc u r v e ,a n e wd e s i g nI n e m o do ft 啪s i t i o n a lc u n r eo fm o d i f i e dt m p e z o i da c e e l e r a t i o nm o t i o nf o rr a p i e ri sp u tf o r w a 耐, w h i c hu s e sh i g ho r d e rp o l y n o m i a la st r a n s i t i o n a lc u “e T h em e t l l o dt a k
5、 e si n t 0a c c o u n tn o to n l yb o u n d a r y c o n d i t i o nb u ta l s oI I l i d p o i n t 肌d1 4n o d e ,s ot h et w oj o i n t so ft r a n s i t i o n a lc u n r ea r eo fs l i c kt r a n s i t i o n I nt h i s w a y ,t h er a p i e rI n o t i o n sp l a c i d l ya n dr a p i d l y nh a s
6、I 舯r ea d v a n t a g e sa n di sf i tf o rh i g hs p e e dl o o m s K e yw o r d sr a p i e r1 0 0 m ;T n o d i f i e dt r a p e z o i da c c e l e r a t i o nm o t i o n ;t m n s i t i o n a lc u r v e ;h i g ho r d e rp o l y n o m i a l 在剑杆织机上,纬纱是通过剑杆的牵引穿越梭 口的,剑杆的加速和减速对纬纱的运动造成较大的 影响。加速时纬纱绷紧,张力增大
7、,纬纱容易断头; 减速时纬纱松弛,张力减小,纬纱容易蜷缩,产生纬 缩的疵点。随着织机速度的提高,剑杆的加速度峰 值也相应提高,对纬纱的上述影响进一步加剧。对 剑杆运动规律进行优化设计是解决上述问题的途径 之一。 剑杆运动规律的优化可以大大改善剑杆运动的 动力学性能,减小剑杆加减速的突然性,使剑杆运动 更加平稳,从而改善纬纱的受力状况,提高入纬率, 适应高速织机的要求。为此,本文针对修正梯形加 速度剑杆运动规律的过渡曲线,提出了新的设计 方法。 1剑杆的修正梯形加速度运动规律 常用的剑杆运动规律有正弦加速度规律、梯形 加速度规律和修正梯形加速度规律等。在相同的条 件下,修正梯形加速度规律与正弦加
8、速度规律相比, 其加速度峰值和速度峰值都小。计算表明,在动程 和运动时间相同的条件下,正弦加速度规律的加速 度峰值比修正梯形加速度规律的加速度峰值大 4 5 ,速度峰值大4 旧o ,因此,在目前常用的剑杆 运动规律中,修正梯形加速度运动规律是最优越的。 修正梯形加速度规律的形式如图l 所示,它是由 3 段直线2 、4 、6 和4 段过渡曲线l 、3 、5 、7 组合而成。 显然,4 段过渡曲线是设计的重点。对于高速机构, 过渡曲线的设计要求很高,在曲线的两端点处不仅 收稿日期:2 0 0 6 0 2 2 1 修回日期:2 0 0 6 一0 5 一1 9 作者简介:郭宏亮( 1 9 7 0 一)
9、 ,男,博士。主要研究领域包括纺织机械、机电一体化等。E - m a i l :g h l 删 h u c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第8 期郭宏亮等:修正梯形加速度运动规律中过渡曲线的设计 1 0 1 要求光滑过渡,而且由于机构运动的跃度和跳度,即 位移的3 阶和4 阶导数,影响着机构的动力学性能, 因此要求跃度和跳度光滑连续无突变,从而使剑杆 运动更加平稳舒缓,不会产生振动和较大的惯性 冲击。 | 陬置 | LU 卜 | 图l
10、修正梯形加速度运动规律 F i g 1 M o d i f i e dt r d p e z o i da c c e l e r a t i o nm o t i o n 常用的过渡曲线有正弦和余弦过渡曲线,以及 多项式过渡曲线。在正弦和余弦过渡曲线的始末点 处,跃度或跳度存在较大的突变,易使剑杆运动产生 较大的冲击,不适于高速剑杆织机。目前常用的过 渡曲线有5 次或7 次多项式曲线,它是根据过渡曲 线两端点的边界条件来设计的b “】,连接点能够达 到光滑过渡,具有一定的优越性,用于较高速的织机 上。下面给出一种高次多项式过渡曲线的设计方 法,它不仅考虑端点处的边界条件,而且将曲线中点 和1
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