针对目前国内精梳机现状,经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司研发的JWF1272型精梳机,技术水平在国内处于领先地位,接近国际水平。凭借其技术上的创新,曾获中纺机科技进步一等奖,到目前已销售600余台。JWF1272型精梳机2007年被列为国家重点新产品并列入中国纺织工业协会“十一五”纺织行业推广技术项目。
JWF1272型精梳机运用计算机辅助设计,对精梳机钳板传动机构、分离罗拉传动机构进行力学分析,进行优化设计,解决了精梳机的钳板、分离罗拉等技术关键问题。同时,JWF1272型精梳机采用三维装配,通过生产验证与改进提高,保证了机器运行的可靠性。JWF1272型精梳机研究思路精梳机零件三维立体建模
现代精梳机运动机构间配合关系十分复杂,为保证产品设计的可靠性,首先采用PRO/E三维CAD软件对所有零部件、标准件构建实体模型,并虚拟装配,以保证零部件尺寸,确保装配质量。
通过MECH/PRO将PRO/E实体模型转入ADAMS仿真分析软件构造运动学、动力学模型,得到关键机构的运动参数。结合精梳工艺,分析运动参数的优劣,并评价运动参数对精梳工艺的实现状况。
对关键零部件作各种工况下的有限元分析,以获得零件各部位的应力、应变状况。同时对关键机构进行初步优化,例如上、下钳板的啮合问题,根据精梳工艺对上下钳口曲线进行初步的优化设计。精梳机钳板运动
优化精梳机钳板传动摆角:通过缩短钳板传动机构的曲柄半径,可降低钳板摆轴的角速度、钳板运动的加速度,从而可减少钳板运动的惯性力和惯性力矩,减少机器的振动,为进一步提高车速创造条件。
优化钳板结合件的质量:通过计算机建模,根据钳板机构的运动学和动力学分析,计算不同状态下钳板结合件的受力情况,优化钳板座形状;优化钳口便于纤维的控制;优化钳板加压机构,加压可靠稳定,适应重定量。分离罗拉运动
应用计算机对精梳机分离罗拉的传动连杆机构进行力学分析。分析分离罗拉的角速度、角位移,优化连杆的尺寸和差动轮系的齿轮齿数配比,尽量降低分离罗拉的角加速度并减小角位移。通过计算机做出分离罗拉角加速度图,求出最大角加速度和扭矩,以验证优化结果。优化后的分离罗拉的角加速度和扭矩有明显的下降,有利于车速的提高。JWF1272型精梳机技术创新点
JWF1272型精梳机具有变频调速、牵伸系统伺服电机驱动和触摸屏设置显示功能,可有效保证车速稳定、牵伸可靠,车速、台面张力、定位停车等工艺参数可数字化设定,自动化程度高,车速可达400钳次/min。主要技术创新点为:•优化设计分离罗拉的传动连杆机构,降低分离罗拉加速度;•优化设计钳板传动机构,改进曲柄半径,钳板摆幅、加速度降低;•优化设计分离罗拉行星机构的行星轮系的齿数配比,减少有效输出长度;•优化钳板结合件的技术,研究钳板材质、钳口的成形及加工装配工艺,保证钳口的正确啮合;•偏心轴参数与钳板开启、加压研究,改进钳板传动机构及加压偏心轮;•控制采用32位嵌入式控制系统和CAN BUS控制总线,可实现网络连接;•牵伸系统伺服电机独立驱动,更加适合牵伸高速输出,使牵伸系统的传动更加稳定可靠;•牵伸系统罗拉缠绕停车;•机器工艺定位停车;•触摸屏显示仪增加故障处理功能;•设备故障停车,自动弹出报警画面,提示停车信息;•机器运转速度跟踪显示在线可调;•台面牵伸在线可调显示。JWF1272型精梳机生产工艺验证梳理元件对比
更换前锡林定位37分度,梳理隔距0.7mm,锡林1449,顶梳26齿/cm;更换后锡林定位38分度,梳理隔距0.4mm,锡林R406,顶梳28齿/cm。从对比中发现更换更好的梳理元件后,精梳条条干质量有一定提高,不很明显,落棉率略有增高。车速对比
将车速设定为350、325、300、270、250钳次/min,各取5次精条条干测试,车速发生变化时清除率将有提高,但继续向下降,清除率基本不变,精梳条条干CV%值和落棉率在降速中没有变化,降速对精条条干质量和棉网成形影响不大。小卷与精条棉结对比
采用不同小卷,同时测试每批次的小卷、与小卷对应的每眼台面条和精条的数据。小卷质量好时,台面条和精条的棉结绝对值降低,清除率和落棉率升高;小卷差时,台面条和精条的棉结绝对值升高,但清除率和落棉率要降低。2006年9月在安徽华茂对JWF1272新型精机进行了生产小结和专家评估,专家认为:该机整体水平属国内领先,性价比优越,是国内精梳机的更新换代产品。
经纬纺机榆次分公司通过JWF1272型精梳机研制,增强了自主创新能力,精梳机设计水平、机电一体化水平、制造精度、装配精度、工艺试验均有了很大提高。目前该产品正在加大投入,加快工业化试验进程,改进完善,尽快达到产业化大批量生产能力。同时,为了适应国际精梳机械市场的变化,经纬纺机榆次分公司开始研制新型精梳机和数字化精梳机,提高该系列产品的技术含量和市场竞争能力,确保在国内纺机市场上的优势。