經(jīng)編機成圈機構數字化設計

項目方案

具體內容包括：

1、項目研究背景（國內外的研究現狀及研究意義、項目已有的基礎，與本項目有關(guān)的研究積累和已取得的成績(jì)，已具備的條件，尚缺少的條件等）

  經(jīng)編機能適應聚乙烯、錦綸、滌綸、丙綸、粘膠等原料，紡成的單絲。網(wǎng)狀織物編織數量大，每年的增長(cháng)速度都在50%以上。被廣泛用于風(fēng)力發(fā)電、大型民航飛機、石油鉆井平臺、航空航天等領(lǐng)域。國際^先進(jìn)的經(jīng)編設備主要由德國生產(chǎn)，德國企業(yè)在經(jīng)編機運動(dòng)機構設計研究、新材料、電子化、智能化控制方面居于^地位，德國卡爾邁耶高速經(jīng)編機速度普遍達到2000 r／min以上,其產(chǎn)量占世界經(jīng)編機總產(chǎn)量的一半以上，而其中60％以上的產(chǎn)品銷(xiāo)往中國。90年代中后期以來(lái)，我國開(kāi)始大量引進(jìn)國外先進(jìn)的經(jīng)編機。與此同時(shí)，隨著(zhù)世界經(jīng)編產(chǎn)業(yè)的迅速轉移，大量二手設備進(jìn)入中國市場(chǎng)，極大地沖擊了我國經(jīng)編機械制造業(yè)。近年來(lái)，隨著(zhù)經(jīng)編產(chǎn)業(yè)規模的逐步擴大，我國目前許多企業(yè)通過(guò)不斷引進(jìn)國際先進(jìn)經(jīng)編生產(chǎn)設備，逐步提高自我研發(fā)能力，在機器高速化、控制電子化、功能多樣化、操作便利化、設計計算機化和管理網(wǎng)絡(luò )化等方面進(jìn)行研發(fā)。其中研發(fā)新型高速經(jīng)編機，對大幅度提高編織速度并在高效、節能、減少用工和工藝調整等方面產(chǎn)生積極影響，更高的度、更短的調整時(shí)間大大提高了機器的生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求.

   經(jīng)編機主要是由針芯、沉降、梳櫛、槽針四個(gè)機構完成織物的縱行結圈過(guò)程,四個(gè)機構皆為多連桿機構,機構的運動(dòng)特性是編織效率和質(zhì)量的根本因素。其中四個(gè)機構運動(dòng)位移的軌跡及精度及相互位置軌跡分析直接決定保證編織質(zhì)量,四個(gè)機構運動(dòng)的速度（角速度）決定編制效率,加速度（角加速度）是影響分析編織質(zhì)量              

  經(jīng)編機針芯、沉降、梳櫛、槽針四個(gè)機構為復雜的多連桿機構,其運動(dòng)規律的復雜性很難直觀(guān)的了解和掌握,目前國內經(jīng)編機生產(chǎn)廠(chǎng)家在針芯、沉降、梳櫛、槽針四個(gè)機構設計中采用二類(lèi)方法.方法一是模仿和經(jīng)驗設計,主要模仿目標是德國卡爾邁耶等知名企業(yè)的產(chǎn)品,根據原來(lái)的產(chǎn)品中機構的類(lèi)型及尺寸進(jìn)行模仿,經(jīng)驗設計是產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中,設計者根據多年的設計經(jīng)驗和使用經(jīng)驗,憑經(jīng)驗和直覺(jué)進(jìn)行設計.很難知道設計方法的有效性,很難對結果進(jìn)行評價(jià)。

  本項目擬采用,嘗試利用機構設計學(xué)理論中的解析法對針芯、沉降、梳櫛、槽針四個(gè)機構進(jìn)行解析,推導出針芯、沉降、梳櫛、槽針機構中的執行構件的運動(dòng)學(xué)方程,通過(guò)三維設計和虛擬樣機技術(shù)的數字化設計技術(shù),完成經(jīng)編機針芯、沉降、梳櫛、槽針四個(gè)機構的數字化設計,利用常州工學(xué)院創(chuàng )新機構實(shí)驗室的機構創(chuàng )新試驗臺搭建四個(gè)機構,進(jìn)行實(shí)驗分析.^后進(jìn)行驗證與分析.

本項目具有一定的研究基礎,

 1)項目組學(xué)生為卓越工程師培養計劃12屆學(xué)生,企業(yè)實(shí)習共有4周時(shí)間在常州市隆龍升經(jīng)編機械有限公司進(jìn)行學(xué)習和實(shí)踐,學(xué)生參觀(guān)了企業(yè)主要經(jīng)編機產(chǎn)品,學(xué)習掌握了經(jīng)編機的基本結構和傳動(dòng)原理,因此完成本項目具有一定的知識基礎.

 2)項目涉及的企業(yè)為常州工學(xué)院機械實(shí)踐教育中心數字化設計實(shí)踐教育基地.常州市隆龍升經(jīng)編機械有限公司一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售經(jīng)編機械、機械零部件為一體的有限責任公司,公司的產(chǎn)品非常典型的復雜機械產(chǎn)品，涵蓋的機構及機械工程中通用零部件的數量、特別是各類(lèi)傳動(dòng)機構類(lèi)型非常豐富，為數字化設計提供了豐富素材.

3)常州工學(xué)院創(chuàng )新機構實(shí)驗室具有多臺套進(jìn)行機構創(chuàng )新設計的實(shí)驗臺,在該實(shí)驗臺可以進(jìn)行機構的變異設計和組合設計.

4)學(xué)生已經(jīng)具備運用AUTOCAD及SOLIDWORKS等軟件繪制機構運動(dòng)簡(jiǎn)圖和零件圖的能力,學(xué)生需學(xué)習ADMAS動(dòng)力分析軟件

圖1 學(xué)生在隆龍升經(jīng)編機械                     圖2機構創(chuàng )新設計的實(shí)驗臺

有限公司進(jìn)行學(xué)習和實(shí)踐

2、項目研究目標及主要內容

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