电子式选针器选针振动研究

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随着人们对服装等针织品的需求与日俱增,纺织机械作为加工制造针织品的工具越来越得到人们的关注与重视。选针器作为提花圆机选针系统的执行机构,负责按照主控发送的织物花型数据执行选针动作,是系统关键的能量转换装置。可以说,选针器性能好坏与其稳定性直接影响织物的完成质量。本文围绕压电陶瓷式选针器展开研究,以现有的10刀压电陶瓷式选针器的机械结构为研究对象,首先分析了压电陶瓷片的驱动电压与其在“逆压电效应”的作用下的扰度之间的关系,选取合适的电压作为其驱动电压。并根据此驱动电压的大小,计算出刀片摆动的作用力大小。根据选定的驱动电压,设计其驱动硬件电路。选用FPGA作为处理器,模块化的电路主要包括处理器单元,光耦模块,电源模块等等。运用Verilog语言编写选针器选针滤波程序,主要算法涉及PLL的处理算法,CLK信号采集处理的算法,CLK信号上升沿下降沿的采样对比处理算法,压电陶瓷片的驱动算法。验证硬件电路的可靠性,利用干扰信号测试滤波程序的稳定性。根据选针器在工作过程中产生的巨大噪声问题,以选针器刀片挡板为切入点。对刀片挡板进行模态分析了解其动态特性。从建立数学方程和ANSYS软件对选针器刀片挡板进行模态分析。尝试采用高聚物吸振材料替换原有镍铬合金材料改进刀片挡板降低工作噪声,对于PLA材料的挡板进行模态分析。对比两种材料的模态参数,加厚PLA材料挡板厚度以提高其刚度。3D加工PLA材料挡板,利用分贝计验证安装不同挡板的工作噪声,结果显示PLA材料挡板可以极大地降低选针器工作噪声。利用多普勒激光测振装置测定选定测振点测试挡板在选针器工作状态下的振幅特性。振幅实验结果与仿真结果吻合,虽然PLA材料挡板的振幅有所增大,仍然符合选针器的工作要求。研究结果对于选针器在振动降噪领域有一定工程推广意义,为进一步深入研究提供一定的理论铺垫。
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