机械专业外文文献翻译外文翻译一种剑杆织机引纬机构的优化设计中文版.doc
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1、外 文 翻 译原文: An optimization design of a weft insertion mechanism for rapier looms 译文2: 一种剑杆织机引纬机构的优化设计 一种剑杆织机引纬机构的优化设计作者:竺志超,方志和国籍:中国出处:杭州,浙江理工大学,310033摘要:通过分析一个组合式空间六杆引纬机构,建立了用于优化设计的实用模型,并且提出了惩罚策略的修改方案,所以遗传算法可以很好的用于非线性约束机构的优化设计。并讨论了设计结果。关键词:组合机构 引纬运动 优化设计 遗传算法作为剑杆织布机五个主要机构其中之一,在设计织机时,引纬很关键。因为其性能将直接影
2、响整个织机的工作性能及其织物的质量。目前,联动机构往往用于将传统织机到改造成无梭织机,因为联动机构的制造精度要求比凸轮的那一种更容易达到,尤其是在传统织机中有一个较低的速度。然而,我们都知道,由于许多限制因素,联动机构是不那么容易设计为凸轮形式的,在这里,我们研究一个组合式空间六杆引纬机构。引纬运动的工作原理如图1所示的一个引纬机构。它是一个由三个部分组成的联合机构,它包括:一个平面四杆ABCD,一个RSSR机构DCEF和一个平面齿轮系。从内扇形齿轮齿轮到小齿轮和其剑杆轮,其上的轴是固定。当以顺时针与恒定角速度驱动曲轴AB旋转时,该扇形齿轮通过六连杆组合机构发生摆动,所以剑杆轮剑头往复运动驱动
3、引入纬纱,由以下步骤可以得到的剑杆织机的位移: 首先,在平面四杆机构ABCD中,表示在初始位置的曲柄转角。当如图1所示,曲柄AB与连杆BC相符合时,可得 (1) (2)这里的,是AD,AB,BC,CD各个杆的长度。所以从文献1我们可以得到动力学技术参数,和,然后,由空间RSSR机构可得到摆臂的输入运动 (3)图1 剑杆织机引纬运动的草图因此,根据投影分析方法,我们可以得到运动学参数,和。最后,通过一对齿轮传动,能得到剑头的运动学参数,包括位移,速度和加速度: (4)一个引纬机构的优化设计模型引纬运动或剑头运动,对于实现引纬机构功能都很重要。虽然引纬运动设计的关键是了解制造加工的要求,但是引纬运
4、动被联动装置的特性限制了,不能任意设计。为了获得理想的运动,我们采用一种优化技术来设计这一机构。剑头所设计的运动有一些设计变量: (5)每个参数在机构的空间范围内都有其对应的上、下极限,即,边界约束条件在一个引纬运动中,当剑杆进出梭口时的慢行程和主动运动,当夹钳在梭口中心时的整个行程和纬纱转移时间,还有它的最大加速度等都是最重要的。加速度最大值会影响动态性能,需要加以控制,而其他参数应满足编织加工的需要,如图2所示,和,和,和是时间角度以及剑杆头进出梭口时的相应的位移,并且它的行程达到最大。和分别指筘幅和纬纱转接行程。一般的,剑杆头进入梭口的时间角大约为75,剑杆头离开梭口的时间角大约为285
5、它们对应的实际位移分别为和。时间角允许的范围是175到190,然后考虑限制因素的允许范围,根据织造加工建立剑头运动的约束条件: (6)图2 引纬的工艺参数在满足该编织加工约束条件的前提下,我们应该尽可能减少剑头的最大加速值,降低剑杆织机驱动系统的动载荷和整个织机的振动。所以,建立优化目标函数: (7)这个函数比一般的基于错误的剑杆位移曲线的更简洁并且优化计算还能够加快此外,由联动机构来看,约束函数应该包括机构组成条件,即在运动学计算中一个任意曲柄的转角的自由基值必须大于零,以及许用传动角的条件。一种引纬机构的优化策略上述优化模型是一个非线性优化问题,为此要使用遗传算法。把设计变量当做染色体,
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