地毯簇绒机细长主轴系统机构的动平衡

地毯簇绒机械的主轴系统具有细长轴、多组多套连杆机构等特点,这样的机械系统存在惯性不平衡和交变载荷,存在大量的振动问题.以4m幅宽地毯簇绒机主轴系统为研究对象,建立多套连杆机构的教学模型,提出机构完全动平衡理论求解方法;同时以实际工艺条件为约束,以主轴受到的动反力变化最小为优化目标,提出局部动平衡的解耦优化求解方法.对理论解与优化解进行比较分析,证明经优化求解的局部动平衡可减小轴系振动,且更有利于机构设计实现.     

电子凸轮在地毯簇绒机横动提花上的应用

基于电子凸轮式运动控制器和伺服电机设计了地毯簇绒机横动驱动控制系统硬件结构,基于该硬件结构设计了横动提花控制系统.本系统利用地毯横动花型设计软件完成对横动花型曲线信息的采集、转换和存储.通过运动控制器配置软件设置运动控制器及电机参数并下载花型曲线信息,利用数字输入输出卡控制运动控制器的启动和停止,并实时监测运动控制器其他状态,最终运动控制器通过实时跟随主轴控制伺服电机带动针排按给定花型规律横动.该系统能很好代替簇绒机的机械式共轭凸轮,相比之下该系统具备地毯横动花型快速下载优势,大大提高了横动花型地毯生产准备效率.     

应用动力学模型的高速主轴无试重动平衡方法

为解决高速主轴由于不平衡导致的振动问题,提出了一种基于动力学模型的高速主轴动平衡方法,其仅需在工作转速下采集振动响应数据,且无需停机试重.该方法通过对连续分布的不平衡量进行集中化处理,缩减不平衡响应与不平衡量之间的关系矩阵,可以在高速主轴的任意2个位置上实现双面平衡.研究结果表明,该方法能够准确地识别出等效集中的不平衡量,且所识别的由等效不平衡量引起的振动响应与原始振动响应基本一致.因此,添加配重后可使主轴各位置不平衡振动得到有效地抑制.     

基于CAN总线的新型地毯簇绒机电机状态在线监测系统

开发了一个地毯簇绒机的伺服电机状态监测系统,该监测系统建立在原有CAN总线结构基础上,设计了监测系统的硬件结构,实现了对地毯簇绒机上受控电机的状态实时监测.从系统构架和软件设计两方面阐述了监测系统的原理和实现方法.利用Delphi开发了监测软件,并进行了现场测试,实时在线监测电机运行状态,方便地毯簇绒机提花机构中伺服电机现场的安装调试以及故障检测.     

高速电主轴在切削过程中的振动分析与研究

针对高速电主轴在高速切削过程中主轴轴端的振动问题,文中通过建立主轴轴端在受高速切削力的条件下的拉刀—主轴—轴承双转子系统振动动力学模型,并对电主轴的固有频率与振型进行有限元分析,模拟主轴在切削力的作用下的响应,最后通过测试电主轴的振动量完成对振动分析结果的验证。结果表明:总切削力在垂直于假定工作平面方向上的分力对主轴振动的影响最大,实现了对主轴振动的更有效的分析方法。该方法对提高主轴加工精度有一定的指导作用。     

三圈高地毯簇绒机花型准备系统的开发

介绍了三圈高地毯簇绒机的花型准备系统，包括花型设计和花型转换两大部分．花型设计是基于计算图像处理技术实现对地毯花型的计算机辅助设计，得到符合条件的花型；花型转换是根据设计的工艺要求，把设计图转换为直接应用于现场控制地毯簇绒机的工艺图．     

机床柔性主轴转子低速无试重动平衡方法研究

为解决机床柔性主轴转子动平衡过程中需要在高速下试重的问题,提出一种柔性主轴转子低速无试重动平衡方法。在构建机床主轴动力学模型的基础上,根据刚体力学理论,通过对不平衡量与振动响应之间映射关系的提取,实现了工作转速下采集一次振动数据即可完成不平衡量的无试重识别;为了在非真实失衡面对呈现柔性特征的主轴转子失衡振动进行有效抑制,分析了柔性状态下的不平衡主轴模态振动行为,并基于此提出了不平衡量校正位置迁移方法。在高速柔性电主轴动平衡平台上进行了仿真与实验分析,实验在7 200r/min时进行,结果表明:基于一阶临界转速下所采集的振动数据,可得到迁移至两侧配重平面的等效不平衡量,对该不平衡量予以校正之后,一阶临界转速下主轴振动幅值下降了74.7%,且临界转速前后的振动降幅也较为明显,有效抑制了高速振型不平衡。     

PMAC在地毯簇绒机横动控制中的应用

叙述了地毯簇绒机中横动运动的伺服控制,提出了基于可编程多轴控制器(PMAC)运动控制卡的半闭环控制系统.介绍了控制卡的硬件和性能,对控制过程进行了说明,并给出了运动参数计算公式和运动程序.     

高速主轴不平衡振动行为分析与抑制策略

针对高速主轴不平衡激励下空间振动问题,构建了多自由度高速主轴有限元分析模型。基于Matlab解析获得主轴模态特性信息,进而通过与Ansys分析结果对比,可知两者所求解得到的主轴弯曲振型整体形貌变化规律相同,幅频响应曲线峰值契合度较高。为进一步验证模型的有效性,通过高速主轴系统模态测试获取了主轴实验频率响应函数,实验结果表明,其与基于动力学模型分析得到的前三阶谐振频率误差分别为0.16%、4.38%、5.95%,两者匹配程度较高,该模型能准确描述主轴的动态特性。基于该模型,分析了不平衡激励作用下主轴不同位置节点的空间位移特征,研究了主轴转子在不同大小不平衡激励下的空间响应特性,并总结得出了振型及激励对空间位移的影响规律。最后,提出了基于动力学模型的不平衡振动抑制策略,并在9 000 r/min时进行了高速主轴动平衡实验,结果表明:该策略无需添加试重,仅在低于临界转速下采集振动数据就可识别不平衡量,添加配重后不平衡振动得到有效抑制。     

考虑鞍座弹性的三轴半挂汽车列车行驶平顺性建模及仿真分析*

将鞍座简化成弹性模型,基于一定假设,建立了三轴半挂汽车列车七自由度平面系统力学模型。采用拉格朗日方程推导了矩阵形式的三轴半挂汽车列车七自由度平面系统数学模型。基于隔离体静力平衡分析求解出车轮静载,给出了振动响应量的表示。基于前轮路面激励建立了等效的系统频率响应特性。以某三轴半挂汽车列车为研究对象,对其在B级路面50 km/h的工况下进行了仿真,得到了主要振动响应量的功率谱密度。对仿真结果进行了分析,为三轴半挂汽车列车行驶平顺性深入研究奠定了模型和理论基础。     

Dynamic Performance Analysis of the Coupling Shaft System in a Carpet Tufting Machine Utilizing the Transfer Matrix Method

The dynamic performance of the coupling shaft system in a carpet tufting machine is the most critical factor affecting the carpet tufting machine's efficiency,and the product quality of the tufted carpet. To determine how to avoid resonance produced by the coupling shaft system's vibration during the weaving process,the dynamic performance of a coupling shaft system in a carpet tufting machine was analyzed. Focusing on a DHGN801D-400 carpet tufting machine,a dynamic model of coupling shaft system was established by utilizing transfer matrix methodology. On the basis of this model,the natural frequencies and mode shapes of the coupling shaft system were obtained through simulations. The correctness of the theoretical model and the dynamic performance of the coupling shaft system were validated by experiments. The first order natural frequency of the coupling shaft system was close to 600 r / min. A conclusion can thus be drawn that operating the carpet tufting machine near this speed should be avoided as much as possible.     

多条件数控铣床切削振动控制

为了合理控制铣削过程中产生的振动,利用切削振动信号、机床主轴电机功率和主轴转速信号等多控制条件,设计了数控铣床切削振动控制系统。对VMC850数控铣床切削振动信号进行了检测,通过时域和频域分析确定了均方根和功率谱密度等数控机床切削振动控制的参量的阈值和切削加工参数的回避值;结合主轴电机的功率和主轴转速等信息,对机床切削参数进行了控制,实现了对进给速度和主轴转数的智能控制。该控制系统的使用,提高了数控机床的振动控制能力。     

Research on Control System of Spindle Drive for High Speed Spinning Machine

Through analyzing the principle of spindle drive of winding mechanism for high speed spinning machine, the article not only describes a kind of mode of spindle drive for take-up motion on the basis of control method of constant velocity winding, but also introduces the design technique of software and hardware for the control system of mechatronics of spindle drive mode for take-up motion on the basis of constant velocity winding for high speed spinning machine with single-chip microcomputer. The mathematical model to describe the spindle rotating speed is established. It is an important technology for high speed spinning machine and provides a feasible application way.     

基于试验模态分析的电主轴振动特性研究

本文通过对电主轴测试试验内容、测试原理、测试试验平台设计、测试试验方法及步骤等方面内容进行阐述,并用测试试验数据——振动频谱曲线图进行了电主轴振动特性分析,找到了电主轴产生共振的转速范围,为数控机床的动态研究和设计提供了依据。     

Tufting Carpet Machine Information Model Based on Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture

In view of the lack of research on the information model of tufting carpet machine in China, an information modeling method based on Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture(OPC UA) framework was proposed to solve the problem of "information island" caused by the differentiated data interface between heterogeneous equipment and system in tufting carpet machine workshop. This paper established an information model of tufting carpet machine based on analyzing the system architecture, workshop equipment composition and information flow of the workshop, combined with the OPC UA information modeling specification. Subsequently, the OPC UA protocol is used to instantiate and map the information model, and the OPC UA server is developed. Finally, the practicability of tufting carpet machine information model under the OPC UA framework and the feasibility of realizing the information interconnection of heterogeneous devices in the tufting carpet machine digital workshop are verified. On this basis, the cloud and remote access to the underlying device data are realized. The application of this information model and information integration scheme in actual production explores and practices the application of OPC UA technology in the digital workshop of tufting carpet machine.     

变速切削抑振机理

建立了再生切削颤振的衰减系数模型，采用频率扫描法，获得了稳定切削曲线，分析了任意宽下及变速切削时的系统频率和衰减系数变化，揭示了变速切削的抑振机理，提出了变速切削有效性的判定准则，生成了变速切削时的切削稳定曲线，为变速范围的选择提供了依据。     

一种六轴混合驱动数控机床的方案设计

机床的串联驱动和并联驱动各有其优缺点,根据数控机床的特点,设计了一种新型六轴串（３ＤＯＦ）并（ＤＯＦ）联混合式驱动立卧两用数控机床方案,该方案不仅继承了传统机床串联驱动的优点,如工作空间大,对物流的开发放性好以及控制虎法简单等,而且集成了并联驱动的高速、高刚度及高精度的特点;通过合理分析和设计被动关节,扩大了动平台的摆动范围,使主轴实现了立卧两用,龙门式布局型式提高了机床的刚度及与物流的亲和性。     

Research on Yarn Tension under Positive Guiding by Feed Rollers

In the carpet tufting machine,feed rollers are used to guide the yarns positively.After deducing the general Euler formula of yarn tension under positive guide of rollers,a conclusion is got that the tension of yarns at the output side of each roller tends to decrease one by one.Afterwards,a computing formula of wrap angle of yarn passing through the feed roller is deduced by application of triangle geometry method.By analyzing the effect of each parameter on the yarn tension,values of the space between rollers and the roller diameter are proposed for design reference,and relations between the yarn tension and the two key parameters,the friction coefficient of roller surface and the speed of rollers,are illustrated in detail.Consequently,a policy is drawn out to control the yarn tension.The results of this paper provide not only theory foundation for empirical settings of the operational parameters of tufting machine,but also theory support for further research on yarn tension-control methods.