第十一章 经编机的成圈机件与成圈过程

针织学2（经编）作业习题第十章（经编概述）习题1、经编针织物的结构有何特点，与纬编针织物有何不同？2、经编针织物是如何形成的，与纬编有何区别？3、经编针织物分几类，表示经编针织物结构的方法有几种，各有何特点？4、经编机的主要技术规格参数有哪些？5、特利柯脱型与拉舍尔型经编机有哪些差别？6、经编机一般有哪几部分组成，每一部分的作用是什么根据下列垫纱数码，画出垫纱运动图（花纹滚筒在机器的右侧）：（1）3-4/3-1/2-0/1-2/2-3/2-2/2-2//（2）4-5/3-4/2-1/1-0/1-1/3-3//（3）1-0/0-0/0-2/2-2/2-2/3-2//7、根据下列垫纱数码，画出垫纱运动图。

（花纹横移机构在机器左侧）: （1）1-0/1-3/2-4/3-2/3-3/2-1//（2）1-0/1-1/5-5/4-4/5-5/2-3/1-0//（3）1-0/1-2/3-4/7-8/5-4/3-2/3-21-0/1-2//（4）1-2/1-0/2-4/3-43-3/0-0/4-4/1-1//（5）1-0/1-2/3-4/4-3/3-2/1-0/1-2/2-3//8、根据垫纱运动图写出垫纱数码（花纹滚筒在机器左侧）：(1) (2) (3) (4)第十一章（整经）习题•整经的目的是什么？整经要达到哪些工艺要求才能保证编织的顺利进行和产品的质量？•整经主要有哪些方法？各有何特点？•分段整经机有哪些主要机构？各机构起何种作用？•弹性纱整经机与分段整经机在结构上有何不同？需要采用哪些特殊机构？•弹性纱线整经时会产生一定的牵伸量，牵伸量有哪些？第十二章（经编机的成圈机件与成圈过程）习题•槽针经编机的成圈机件有哪些？正确绘出槽针经编机的成圈机件位移曲线并分析成圈过程。

•舌针经编机的成圈机件有哪些？正确绘出舌针经编机的成圈机件位移曲线并分析成圈过程。

•钩针经编机的成圈机件有哪些？正确绘出钩针经编机的成圈机件位移曲线并分析成圈过程。

第二节第二节舌针经编机的成圈机件与成圈过程舌针经编机的成圈机件与成圈过程一、成圈机件及其配置一成圈机件舌针经编机的成圈机件有舌针、栅状脱圈板即针槽板、导纱针、沉降片和防针舌自闭钢丝等。

1.舌针1针钩作用针钩用以拉取纱线一般较短。

但对于某些花边经编机为满足特殊需要常采用长钩针。

2针舌长度对舌针动程有决定性影响从而影响到经编机的速度。

使用短舌针是提高舌针经编机速度的有效措施。

3舌针的应用由于舌针的垫纱范围较大故适宜于多梳栉经编机以编织花型复杂的经编织物。

此外舌针适用于加工短纤维纱。

4舌针的安装一般舌针数枚一组浇铸在宽25.4mm或50.8mm1英寸或2英寸的合金座片上如图12-8所示。

2.栅状脱圈板1作用握持旧线圈新纱线线弯纱脱圈支撑坯布针的运动沟槽。

2两种形式第一种在全幅经编机上配置的金属板条上按针距铣沟槽第二种在高机号经编机上通常采用薄钢片铸成座片形式如图12-9所示。

再将座片固定在金属板条上并在后面装以钢质板条以形成脱圈边缘和支持住编织好的坯布。

薄钢片损坏时可以将座片更换。

3.沉降片1作用退圈时防止旧线圈随针上升。

2形式沉降片由薄钢片制成以数片为一组将其根部按针距浇铸在合金座片内如图12-10所示。

3安装位置沉降片安装在栅状脱圈板的上方位置。

4特殊情况不用低机号机器采用较粗的纱线编织粗厚的坯布时因为坯布的向下牵拉力较大靠牵拉力就可起到压布作用故可不用沉降片。

4.导纱针舌针经编机所用的导纱针与槽针经编机一样也是数枚一组浇铸于一定尺寸的合金座片上。

5.防针舌自闭钢丝防针舌自闭钢丝沿针床全幅宽横贯固定在机架上使其位于针舌前方离针床一定距离处或装在沉降片支架上与沉降片座一起摆动。

当针上升针舌打开后由它拦住开启的针舌防止针舌自动关闭而造成漏针现象。

二成圈机件配置二成圈机件配置舌针经编机的成圈机件配置如图12-11所示。

舌针1铸在座片2上并一起安装在针床3上栅状脱圈板座片4装在栅状脱圈板5上沉降片6铸在座片7上并一起安装在沉降片床8上在沉降片的上方安装有防针舌自闭钢丝9导纱针10是由梳栉来带动的。

经编机学员培训教材一、认识经编机：我公司的经编机按机号来分有两种，即分别是E16和E18，E16的意思是每英吋有16针。

（其中1、2、4、5、8号机为18针的，3、5、7为16针的）12378号机为江苏产的GE288A型经编机，它们是单幅机器。

4、5、6号为湖南产的GE283DM型，它们是双幅机器。

本车间内所有的机器都叫双针床拉舍尔经编机。

它们有5把梳栉（其中4把地梳，1、5把为衬纬，2、4为编链。

1把毛梳即第3把），送经形式为：二辊罗拉积极送经。

毛纱导纱针通常为1隔1配置。

所有原料毛纱通常为腈纶、涤腈混纺纱、涤纶长丝等，底纱为150D涤纶FDY丝。

底纱的流程：底丝经整经到盘头－送经罗拉－导纱杆－张力杆－分纱针－导纱针。

毛纱的流程：筒子架经铝管－送经罗拉－张力杆－分纱针－导纱针。

生产工艺流程：纱线－上纱架（整经）－织造－剖幅－验修－梳剪－上胶－打卷入库。

二、经编机成圈过程、成圈机件1、舌针：将数枚舌针浇铸成或2″的针块。

舌针垫纱范围较大。

（4、5、6号机所用的是块针，型号为44.75其余1、2、3、7、8、号所用的是单针型号为50.75）2、栅状脱圈板：作为搁持面，辅助脱圈，并保持针间距。

3、导纱针：数枚导纱针浇铸成1″或2″的针块，用于引导纱线。

4、沉降片：用于握持织物，有利于退圈。

5、防反拨钢丝：横贯机器全长，防止针舌反拨。

织针沉降片导纱针单舌针成圈过程：退圈——垫纱——闭口、套圈——脱圈、弯纱、成圈——牵拉针床、梳栉、沉降片及脱圈板的运动规律：●80°起始状态：后针床降至脱圈位置，前针床准备上升，此时前沉降片已移向前针床舌针上方，防止线圈因织针上升而引起线圈上涌。

毛纱梳栉开向机后摆动，脱圈板准备朝机前摆动。

●150°退圈及针背垫纱：前针床上升，完成退圈，毛纱梳朝机前回摆，脱圈板向前摆动，地梳对前针床进行针背垫纱，此时后针床处于最低点。

●180°针前垫纱：针床上升到最高点，前沉降片退回到针床，脱圈板朝机后摆动，毛纱梳栉回摆到机前最前位置，各梳栉开始对前针床进行针前垫纱。

00002006–2007学年第二学期期终试题一、填空题（30%）1、平针、罗纹、双反面、双罗纹四种基本组织中，横向延伸性最好的是（）；纵向延伸性最好的是（）；能顺逆编织方向脱散的是（）。

2、针织物的基本单元是（），它由（）、（）组成。

3、在单面圆纬机上编织添纱衬垫时一般需要采用三路成圈系统，其顺序依次为（）（）、（）、（），并需要采用特殊的（）沉降片。

4、编织绕经组织组织一般需要（）系统（）系统和（）系统，其三系统可以编织（）横列。

5、在消极式给纱的针织机上，一般是通过调整（）来调节线圈长度的，而在积极式给纱的针织机上，一般是通过调整（）来调节线圈长度的。

6、菠萝锭络丝机一般适用于（）原料的卷装，其筒子形状为（）；而普通的络纱机一般适用于（）原料的卷装，其筒子形状为（）。

7、针织机的机号一旦确定，可以加工的纱线支数最粗与（）有关，最细与（）有关。

8、常用的收针方法有（）收针、（）收针和（）收针。

9、横机上若采用三级式嵌入式花色三角的原理进行选针编织，其舌针一般分为( )。

10、两块棉平针织物，若其纱支相同，则可用()指标来比较其稀密程度；若其纱支不同，则需采用( )指标来比较其稀密程度。

11、袜机上双向针三角座的作用是( )。

12、在圆纬机的牵拉机构中加装扩布装置的作用是( )。

13、采用沉降片双向运动技术的优点是( )。

14、要得到纬编绒类产品，可采用( )组织、( )组织和( )组织。

15、单面纬编针织物中，线圈圈柱覆盖于圈弧之上的一面称为( )，线圈圈弧覆盖于圈柱之上的一面称为( )。

二、问答题1、试比较罗纹组织和双反面组织在其组织结构、性能方面的特点，并指出其成圈机件配置上的不同点。

（10％）2、下图1所示是在舌针多三角机上编织单面纬平针组织时舌针运动轨迹。

试根据该轨迹图指出成圈各阶段分别对应于何处，并指出弯纱过程的特点。

（5％）图13、简述针织圆纬机与横机在编织部分及产品方面各有什么特点？（6％）4、如图2所示为某一单面织物的编织图。

针织学1（纬编）作业习题第一章（纬编概述）习题1.线圈由哪几部分组成，纬编针织物的结构有何特征？2.舌针、复合针和钩针的特点和主要应用。

3.编结法和针织法的成圈过程分为哪些阶段，两者有何不同？4.如何来获取针织物的线圈长度，它对针织物性能有什么影响？5.比较针织物稀密程度有哪些指标，应用条件是什么？6.纬编针织物组织分几类，各有何特点。

7.表示纬编针织物结构的方法有几种，各自的适用对象。

8.纬编针织机一般包括哪几部分，主要技术规格参数有哪些？9.机号与可以加工纱线的细度有何关系？10.常用的纬编针织机有几类，各自的特点与所加工的产品是什么？11.针织用纱有哪些基本要求？12.筒子的卷装形式有几种，各适用什么原料？第二章（纬编基本组织与变化组织及圆机编织工艺）习题1.平针组织有哪些结构参数，其相互关系如何？2.可采取哪些措施来提高针织物的尺寸稳定性？3.平针组织的特性和用途是什么？4.单面圆纬机针的上升动程影响到什么，如何才能做到正确垫纱？5.弯纱过程的最大弯纱张力与哪些因素有关？6.圆纬机实际编织时，如何改变线圈长度，调整弯纱三角位置的作用是什么？7.双向运动沉降片的工作原理与优缺点。

8.变化平针组织的结构和编织工艺与平针组织有何不同？9.罗纹组织种类有哪些，如何在不同种类的罗纹组织之间比较它们的横向密度？10.罗纹组织的特性和用途是什么？11.滞后成圈，同步成圈和超前成圈的特点与适用对象。

12.双罗纹组织的结构与罗纹组织有何不同，前者有何特性和用途？13.比较双罗纹机与罗纹机在成圈机件及其配置方面的相同和不同之处。

14.如要在双罗纹机上编织下列图示的花色双罗纹织物（一个完全组织的花型），试编织图，作出相应的织针和三角排列以及色纱配置。

•双反面组织的结构和外观特征怎样，有何特性和用途？•双反面机有哪些成圈机件，其如何配置，双反面组织如何编织？第三章（纬编花色组织与圆机编织工艺）习题1.结构均匀与不均匀提花组织有何区别？完全与不完全提花组织有何区别，其反面哪些，各有何特点？提花组织如何编织？2.什么是线圈指数，它的大小关系到什么？3.连续集圈次数的多少将影响到什么？集圈组织如何编织？4.添纱组织有哪几种，结构各有何特点？影响地纱和添纱线圈的正确配置的因素有5.衬垫纱的衬垫方式有哪些？添纱衬垫组织如何编织？6.衬纬组织的纬纱对织物性能有何影响，衬纬组织如何编织？7.毛圈组织有哪些种类，结构各有何特点？常用的毛圈沉降片有哪些构型，它们在程中起到了哪些作用？如何改变毛圈长度？8.调线组织可以在哪些纬编组织基础上得到？四色调线装置如何完成调线过程？9.什么是绕经组织的花宽，它取决于哪些因素？绕经导纱器的配置和垫纱与普通导何不同？10.长毛绒组织有几种，其结构和编织方法有何区别？11.纱罗组织与菠萝组织在结构和编织方法方面有何不同？移圈用机件与普通成圈机何不同？12.瑞士式与法式点纹组织有何区别？画出与这两种点纹组织编织图相对应的三角排图？13.胖花组织与提花组织有哪些相同和不同之处？14.双罗纹机型复合组织与罗纹型复合组织在结构和性能方面有什么不同？15.纬编花色组织中，哪些组织可以形成下列花色效应：（1）色彩图案（2）横条纹（3）纵条纹（4）孔眼（5）凹凸（6）毛绒表面（7）丝盖棉第四章（圆纬机的选针与选沉降片原理及应用）习题??1.选针与选片装置分几种类型，各有何特点？2.分针三角选针的特点和适用对象是什么？3.多针道变换三角选针的花宽和花高与哪些因素有关？4.画出与编织图3－86和3－92相对应的织针与三角排列图，并说明这两种组织在织机上编织。

经编机的成圈原理经编机是一种专门用于编织针织物的机械设备，它采用多针位织布技术，能够制作出各种不同花型和纹理的针织物。

经编机的成圈原理主要包括下列几个方面：1.针床系统：经编机的针床系统是实现成圈的关键部分。

针床上有许多排针床槽，每条床槽上都有一根称为经纱的针，通过上下移动和前后摇动来形成针织针脚，从而完成针织工作。

2.前摇和后摇：经编机的成圈原理最基本的部分是前摇和后摇的运动。

针床上的每根针都通过前摇运动从针床槽中抬起并将经纱穿入织物，然后通过后摇运动再次抬起并松开经纱。

3.经纱输送：经纱在针床和前摇后摇之间需要通过一系列的输送系统进行传送。

一般来说，经纱通常是由上方经纱轴传送到下方经纱管，然后再由下方经纱管传送到针床上的针。

通过这样的输送系统，经纱能够按照设定的规律被针床上的每根针穿入织料中。

4.跨度器：经编机上的针床槽分布非常密集，在使用过程中容易发生严重的交错或者混乱。

为了避免这种问题，普通的经编机通常配备了称为跨度器的装置。

跨度器通过改变针的运动轨迹和限制前摇后摇的幅度，使得每根针都能够按照规定的序列和诺特浮设系列运作。

5.吊车系统：经编机中的吊车系统主要用于调整和控制织物的密度。

吊车系统通过控制前摇的上下运动，使得每个循环中的织物密度可以进行调整。

这种方法在制造针织物的时候非常重要，可以使得制造的针织物在各个方面都具备理想的特性。

6.机械控制系统：经编机的成圈原理还依赖于先进的机械控制系统。

这个系统会对前摇后摇的运动进行精确控制，确保织物的编织速度和花样设计的准确性。

同时，机械控制系统还能够监测并报警处理出现的故障，确保经编机的正常运行和生产效率。

7.自动化技术：近年来，随着自动化技术的不断发展，许多经编机开始引入自动化控制系统。

这些系统可以根据预设的花样和设计要求，自动调节机器的运动和操作，提高编织的精确度和效率。

总结起来，经编机的成圈原理包括针床系统、前摇和后摇、经纱输送、跨度器、吊车系统、机械控制系统和自动化技术。

成圈原理成圈是由旧线圈、新纱线和织针间产生一定的相对运动而完成。

1.起始位置:旧线圈使针舌呈开启状态，针舌端低于沉降片的片肩。

（1）2.退圈：使织针向上移动，旧线圈由针舌移到针杆的过程。

（2）3.垫纱：退圈后的织针受压针三角的作用向下运动，针钩从导纱器上勾取新纱线扥过程。

（3）4.闭口：织针继续下降时由旧线圈使针舌上翻而关闭针口。

（4）5.套圈：织针继续在三角的作用下而下降，旧线圈套在关闭的针舌上。

（4）6.脱圈、成圈、弯纱：织针继续下降，旧线圈从针钩脱到喂入的新纱线上的过程叫脱圈；喂入的纱线，穿过旧线圈被针钩所弯曲，形成一只新线圈的过程叫弯纱和成圈；弯纱深度的大小，决定织物的线圈长度。

弯纱结束后，织针在三角的作用下回到起始位置。

（5）7.牵拉：弯纱结束后沉降片开始向针筒中心推进，此时片喉将新线圈的沉降弧推向针背，使新线圈与织针垂直，织针上升时可避免旧线圈重新套入针头，（6）原料1.种类：天然纤维、化学纤维1）天然纤维：动物—毛、丝（羊毛、兔毛、蚕丝）植物—棉、麻矿物—石棉2）化学纤维：人造—是用木材、草类加工而成合成—是用石油、天然气、煤加工而成1.化学纤维产品中，合成短纤维一律称为“纶”。

纤维素短纤维一律称为“纤”。

长丝一般在纶或纤的末尾加称“丝”。

2.纯纺纱线在品种前面标明纯纺原料的名称。

如涤纶纱。

3.混纺纱线在品种前面标明原料名称时，则按混纺比例大小顺序排列，比例大的在前，如果比例相等，则按天然纤维、合成纤维、纤维素的顺序排列。

混纺所用的原料之间以斜线“/”表示。

如：35%棉花与65%涤纶混纺纱，则称65/35涤/棉混纺纱.•纱是单股直接纺出的纤维。

线是由单纱加捻后合并而成的，准确地说叫做股线。

•纱：一般是是用短纤维纺成，例如：棉花的纤维长度为38mm•丝：一般指单根纤维的长度很长或者无限长，例如：涤纶丝，锦纶丝。

•包覆丝通常指涤纶或锦纶或其他长丝通过机械包覆或空气包覆方式包覆在氨纶四周，一般指长丝包覆。

多梳栉经编机成圈运动及其机构分析与设计沈惠平1 李 密1 王敏其2 王 水2 尹洪波1 左双双11.常州大学,常州,2130162.常州市武进五洋纺织机械有限公司,常州,213164摘要:在吸收㊁掌握国外经编机机构设计精髓的基础上,对多梳栉经编机的成圈运动及其机构实现进行了深入研究㊂首先,介绍了成圈机构㊁成圈过程及其工作原理,设计出具有停歇功能的斯蒂芬森六杆传动机构,并通过共享一个不同相位角的三拐曲轴,将三个六杆传动机构与3‐D O F 平面八杆成圈子机构串接,设计出单主轴驱动的3‐D O F 平面22杆经编成圈主机构,并进行机构运动学分析;然后,根据梳栉上导纱针的排布以及成圈工艺,规划成圈运动轨迹的关键特征点,并用最小二乘法拟合出各运动轨迹的多项式函数;最后,对3‐D O F 平面22杆经编成圈主机构进行整体建模分析,并运用遗传算法对其进行了基于成圈运动轨迹逼近的机构参数优化设计㊂关键词:经编机;平面连杆机构;停歇机构;轨迹综合;遗传算法中图分类号:T H 11 D O I :10.3969/j.i s s n .1004132X.2015.11.007K n i t t i n g M o t i o nA n a l y s i s a n dM e c h a n i s m D e s i g n f o rM u l t i ‐b a rW a r p K n i t t i n g Ma c h i n e S h e nH u i p i n g 1 L iM i 1 W a n g M i n q i 2 W a n g S h u i 2 Y i nH o n gb o 1 Z u oS h u a n g s h u a n g11.C h a n g z h o uU n i v e r s i t y ,C h a n g z h o u ,J i a n gs u ,2130162.C h a n g z h o u C i t y W u j i n W u y a n g T e x t i l eM a c h i n e r y C o .,L t d .,C h a n g z h o u ,J i a n gs u ,213164A b s t r a c t :O nt h eb a s i so fu n d e r s t a n d i n g b a s i c p r i n c i p l e sf o r m e c h a n i s m d e s i g no f f o r e i g n w a r pk n i t t i n g m a c h i n e s ,k n i t t i n g m o t i o na n dt h e m e c h a n i s mf o r p e r f o r m i n g t h e m o t i o n w e r es t u d i e ds y s -t e m a t i c a l l y .F i r s t l y ,k n i t t i n g m e c h a n i s m ,k n i t t i n gp r o c e s s e s a n d i t sw o r k i n gp r i n c i pl e sw e r e i n t r o d u c e d a n dS t e p h e n s o n6‐l i n k t r a n s m i s s i o nm e c h a n i s m w i t h i n t e r m i t t e n t f u n c t i o nw a sd e s i g n e d .B y s h a r i n g at h r e e ‐t h r o w nc r a n ks h a f t ,t h r e e 6‐l i n k t r a n s m i s s i o nm e c h a n i s m s a n d 3‐D O F p l a n e 8‐l i n kk n i t t i n g su b ‐m e c h a n i s m w e r e c o n c a t e n a t e d .A3‐D O F p l a n e22‐l i n kk n i t t i n g m a i n m e c h a n i s m w i t hs i n g l ed r i v i n ga x i sw a s d e s i g n e da n d i t sk i n e m a t i c s p r o p e r t y w a sa l s oa n a l y z e d .S e c o n d l y ,t h ek e y fe a t u r e p o i n t sof k n i t t i ng a c t i o nw e r e p l a n n e d b a s e d o n th e c o n fi g u r a t i o n o f g u i d e n e e d l e s a n d k n i t t i n g pr o c e s s e s a n d t h e p o l y n o m i a l f u n c t i o no f e a c h t r a j e c t o r y w a s o b t a i n e db y l e a s t s q u a r em e t h o d .F u r t h e r ,t h ew h o l e p h y s i -c a lm ode l of t h e 3‐D O F p l a n e 22‐l i n kk n i t t i ng m a i n m e ch a ni s m w a s a n a l y z e da n do p t i m u m d e s i g no f m e c h a n i s m p a r a m e t e r sw a s c o n d u c t e db a s e d o n t h e k n i t t i n g a c t i o n t r aj e c t o r y a p p r o a c h i n g u s i n g g e n e t -i c a l go r i t h m.K e y w o r d s :w a r p k n i t t i n g m a c h i n e ;p l a n e l i n k a g e ;i n t e r m i t t e n tm e c h a n i s m ;t r a j e c t o r y s y n t h e s i s ;g e -n e t i c a l go r i t h m 收稿日期:20140319基金项目:江苏省科技成果转化专项资金资助项目(B A 2013030);国家自然科学基金资助项目(51375062)0 引言经编针织物与纬编针织物相比,具有生产效率高㊁延伸性比较小㊁脱散性好㊁适应于不同粗细纱线以及几乎所有织物组织等优点,因此,其应用领域已从传统的服装和装饰领域扩大到了工业㊁农业㊁建筑㊁交通㊁国防㊁航空航天以及医疗卫生等产业领域,如产业用经编针织物包括筛网㊁渔网㊁传送带㊁降落伞㊁育秧网㊁护林网㊁帐篷㊁纱布㊁人造血管等[1]㊂国外经编机产业发展迅速,其中,德国卡尔迈耶公司目前的世界市场占有率在85%以上㊂按工作原理分,经编机分为特里科型和拉舍尔型两大类,其高效生产的关键是成圈主机构的设计与制造,成圈主机构设计复杂,制造和安装精度要求也很高㊂目前,国内经编机的机械结构大多仿制卡尔迈耶公司的产品,尽管已有山东㊁江苏㊁福建等多个地区生产销售各种经编机,且国内已有学者进行分析研究,但迅速适应新经编工艺及其织物结构的机构设计原理,以及高速化机器的动平衡等关键技术仍没有掌握[2]㊂因此,学习消化国外经编机技术,掌握实现经编成圈运动机构的拓扑结构㊁运动学㊁动力学设计的理论与方法,对改进现有的或设计具有知识产权结构或技术的经编机,具有重要的现实意义和应用前景㊂拉舍尔经编机根据配置的梳栉数不同,分为多梳栉和少梳栉,少梳栉经编机由于具有梳栉少㊁整个梳栉摇架质量轻㊁体积小等特点,所以可使梳㊃7541㊃多梳栉经编机成圈运动及其机构分析与设计沈惠平 李 密 王敏其等Copyright ©博看网. All Rights Reserved.栉摇架摆动故横移运动以实现垫纱㊂对于少梳栉经编机的成圈运动,文献[3‐4]对成圈机件运动的相互协调与配合进行了研究,并给出了相应的停歇机构;文献[5]给出了经编机成圈机构运动曲线及其机构实现的计算方法和电算程序㊂多梳栉经编机由于梳栉数较多,整个梳栉摇架的整体质量和体积太大,摇架不再摆动,致使成圈过程的各个运动均要由质量较轻的槽针㊁针芯块㊁脱圈板等构件实现[1‐2],因此,机构设计更加复杂,目前,对于多梳栉经编机成圈运动和成圈机构的系统研究相对较少[6]㊂本文对多梳栉经编机的成圈运动及其机构实现进行了深入的研究和创新设计㊂1 多梳栉经编机的成圈运动及机构实现1.1 成圈子机构及其组成成圈子机构是指握持或驱动槽针㊁针芯块和脱圈栅状板(简称脱圈板)等促使纱线弯曲成线圈串套编织的机构㊂如图1所示,该机构运动的成圈构件分别是脱圈板1㊁槽针2和针芯块3,易知, R1‐P1‐R2‐R3‐R4构成两自由度平面五杆机构,然后在含槽针2的构件上串接一个Ⅱ级杆组P2‐R5‐R6,从而形成3‐D O F平面八杆成圈子机构㊂从图1并结合图2可以看到,脱圈板1绕一固定轴R1作纯摆动,其顶点a的轨迹应为一条近似于直线的圆弧段Ⅰ*(图2中的点线),而作平面运动的槽针2的顶点b的轨迹曲线Ⅱ*(图2中的细实线),及针芯块3的顶点c的轨迹曲线Ⅲ*(图2中的虚线)均为复杂的平面一般曲线㊂合理控制三个输入角θ00㊁θ10和θ20,可使三个输出构件1㊁2㊁3产生相对运动,实现如图2所示的主要成圈运动轨迹(Ⅰ*㊁Ⅱ*㊁Ⅲ*)㊂图1 成圈子机构简图1.2 成圈运动的工作原理图2所示为拉舍尔经编机梳栉排列示意及成图2 多梳栉经编机成圈运动轨迹图圈轨迹㊂导纱针8固定于梳栉,其横移运动由电子横移机构实现(垂直于纸面,未画出)㊂多梳栉经编机成圈运动过程及其工作原理如下:(1)槽针2从①处开始(此时,脱圈板1摆至最左端近乎停歇静止),相对于脱圈板1快速上升,同时,藏于槽针2内的针芯块3处于较慢上升状态,槽针2口中的线圈由拉力作用退到槽针槽壁上㊂(2)当槽针2顶点b运动到相对脱圈板1顶点a16mm左右的②处时,退圈运动完成㊂此时,相关梳栉要求完成横移,准备好针背垫纱,脱圈板1开始向右摆动,针芯块3保持藏于针槽状态,槽针背依次打过导纱针中的纱线至右端③处,实现针背垫纱㊂脱圈板1在最右端附近有近似停歇(移动缓慢),等待④处右侧导纱针横移运动完成,脱圈板1开始向左回摆进行针前垫纱㊂(3)在④处附近脱圈板1近似停歇后继续向左回摆,同时槽针2相对脱圈板1开始快速下降,针芯3相对脱圈板1慢速下降,针芯3逐渐刺出槽针壁(此时槽针壁外的纱线应被压住以防止被刺出的针芯块3封于槽针口内)并封住槽针口内的纱线,针芯块3封住槽针口后同槽针2保持相对静止一起下降至⑤处㊂(4)槽针2顶点b下降至相对脱圈板1顶点a 下端1mm左右处时,脱圈板1已脱去槽针壁外的旧线圈,槽针口中纱线形成新线圈,针芯块3相对槽针2继续下降,槽针口打开㊂(5)槽针2继续运动至⑥处附近,旧线圈被拉出后,脱圈板1摆回到最左端,槽针2相对脱圈板1快速上升,针芯块3慢速上升保持藏于槽针壁内,运动到①处时一个成圈周期运动完成㊂1.3 传动子机构上述3‐D O F平面八杆成圈子机构的三个输入角是由传动子机构实现的㊂目前,传动机构大多数采用凸轮机构,其优点是易实现复杂成圈运㊃8541㊃中国机械工程第26卷第11期2015年6月上半月Copyright©博看网. All Rights Reserved.动轨迹,设计简单,但加工困难,高速时噪声大;连杆机构的设计要求较高,但加工容易,且易实现高速低噪,因此,经编机传动机构的发展趋势是越来越多地使用连杆机构,包括最简单的四连杆机构或基于瓦特链和斯蒂芬森链的六杆机构,也有采用八杆机构或以上的多杆机构[7]㊂由于斯蒂芬森六杆机构具有良好的停歇性能[8],因此,本文设计基于斯蒂芬森链的传动机构,如图3所示,其中,杆A 0A 为曲柄,杆D 0D 为输出构件,输出量可以是位移或转角㊂按机构停歇性质,其输出的位移或转角函数有三种:①在一极限位置近似停歇;②在途中一位置近似停歇;③在两极限位置近似停歇[7,9]㊂本文采用前两种停歇形式,如图3a ㊁图3b 所示,图3c ㊁图3d 所示分别是两种停歇的输出函数形式㊂(a )一极限位置停歇(b)途中一位置近似停歇(c)图a机构的输出(d)图b 机构的输出图3 六杆传动机构及其两种停歇形式1.4 经编机成圈主机构的设计将图3所示六杆传动机构的输出构件D 0D ,分别与图1所示成圈子机构的三个输入构件1㊁5㊁7固接,即设计出图4所示的经编机成圈主机构,其中,R 10㊁R 20㊁R 30位于同一单主轴上,但其曲柄相位角不同㊂显然,这是一个3‐D O F 平面22杆Ⅱ级机构,它可视作由左㊁中㊁右三条支链构成,其中,中㊁右两条支链构成一个2‐D O F 的平面15杆Ⅱ级机构㊂2 机构运动学分析机构运动分析包括成圈子机构运动分析和传图4 经编机成圈主机构简图动子机构运动分析两部分,本节仅分析成圈子机构运动学,它是整个经编机工作性能分析与优化的关键基础㊂对图1所示成圈子机构建立运动分析模型,如图5所示,其中S 1表示转动副C 1相对于移动副D 1的位移量,S 2表示转动副C 2相对与移动副D 2的位移量;L A 1A 0㊁L A 2A 1㊁L A 0D 1㊁L A 1B 1㊁L B 1C 1㊁L C 1D 1㊁L C 1D 2㊁L A 2B 2㊁L B 2C 2㊁L C 2D 2表示其下标两点的距离㊂图5 3‐D OF 平面八杆成圈子机构简图2.1 机构位置正解机构的位置正解为已知输入量θ00㊁θ10和θ20,求输出量a ㊁b 和c 三个点的坐标㊂(1)回路A 1‐B 1‐C 1‐D 1‐A 0的位置向量方程为L A 1B 1e j θ10+L B 1C 1e j θ11+S 1e j θ12=L A 1A 0e j θΔ1+L A 0D 1e j θ0(1)按实部和虚部展开㊁化简,并消去S 1解得θ11=2a r c t a n -B ±B 2-4A C2AA =A 0+B 0 B =2C 0C =A 0-B 0A 0=s i n θ12(L A 1A 0c o s θΔ1+L A 0D 1c o s θ00)+c o s θ12L A 1B 1s i n θ10-c o s θ12(L A 1A 0s i n θΔ1+L A 0D 1s i n θ00)-s i n θ12L A 1B 1c o s θ10B 0=L B 1C 1s i n θ12C 0=L B 1C 1c o s θ12从而有S 1=(L A 1A 0s i n θΔ1+L A 0D 1s i n θ00-L A 1B 1s i n θ10-㊃9541㊃多梳栉经编机成圈运动及其机构分析与设计沈惠平 李 密 王敏其等Copyright ©博看网. All Rights Reserved.L B 1C 1s i n θ11)/s i n θ12其中,θ12=θ00-γ1,θΔ1为机架已知夹角㊂(2)回路A 1‐B 1‐C 1‐D 2‐C 2‐B 2‐A 2的位置向量方程为L A 2B 2e j θ20+L B 2C 2e j θ21+S 2e j θ22=L A 2A 1e j θΔ2+L A 1B 1e j θ10+L B 1C 1e j θ11+L C 1D 2e j θ13(2)其中,θ22=θ12+π/2-γ3,θ13=θ12+γ2,θΔ2为机架已知夹角㊂同样,展开㊁化简并消去S 2解得θ21=2a r c t a n -B 1±(B 1)2-4A 1C12A1A 1=A 10+B 1B 1=2C 1C 1=A 10-B 1A 10=s i n θ22(L A 2A 1c o s θΔ2+L A 1B 1c o s θ10+L B 1C 1c o s θ11+L C 1D 2c o s θ13)+c o s θ22L A 2B 2s i n θ20-c o s θ22(L A 2A 1s i n θΔ2+L A 1B 1s i n θ10+L B 1C 1s i n θ11+L C 1D 2s i n θ13)-s i n θ22L A 2B 2c o s θ20B 10=L B 2C 2s i n θ22C 10=L B 2C 2c o s θ22进一步,求得:S 2=(L A 2A 1s i n θΔ2+L A 1B 1s i n θ10+L B 1C 1s i n θ11+L C 1D 2s i n θ13-L A 2B 2s i n θ20+L B 2C 2s i n θ21)/s i n θ12至此,输出a ㊁b 和c 三点的位置可表示为a =A 0+L A 0a e j (θ00-φ0)(3)b =A 1+A 1B 1+B 1C 1+L C 1b e j (θ12+φ1)(4)c =A 2+A 2B 2+B 2C 2+L C 2c e j (θ22-φ2)(5)2.2 机构位置逆解机构的位置逆解为已知输出量a ㊁b 和c 三个点的坐标,求输入量θ00㊁θ10和θ20㊂(1)由式(3),求得θ00=φ0+ar c t a n I m a -I m A 0R e a -R e A 0(6)(2)由b =A 0+L A 0D 1e j θ00+S 1e j θ12+L C 1b e j(θ12+φ1)求得S 1=(R e b -R e A 0-L A 0D 1c o s θ00-L C 1b c o s (θ12+φ1))/c o s θ12 c o s θ12≠0(3)由C 1=A 0+L A 0D 1e j θ00+s 1e j θ12=A 1+L A 1B 1e j θ10+L B 1C 1ej θ11按实部和虚部展开㊁化简并消去θ11,可求得θ10:θ10=2a r c t a n -B ±B 2-4A C2A(7)A =m 2+n 2+2m L A 1B 1+L 2A 1B 1-L 2B 1C 1B =-4nC =m 2+n 2-2m L A 1B 1+L 2A 1B 1-L 2B 1C 1m =R e C 1-Re A 1n =I m C 1-Im A 1(4)同理,可以求得第三个输入角θ20,由C 2+L C 2c e j (θ22-φ2)=cA 2+L A 2B 2e j θ20+L B 2C 2e j θ21=C 2可求得θ20:θ20=2a r c t a n -B ±B 2-4A C2A(8)A =m 2+n 2+2mL A 2B 2+L 2A 2B 2-L 2B 2C 2B =-4nC =m 2+n 2-2mL A 2B 2+L 2A 2B 2-L 2B 2C 2m =R e C 1-Re A 2n =I m C 2-Im A 2基于式(6)~式(8),可方便地获得成圈运动轨迹与三个输入角之间的关系;同时,笔者已对位置正逆解公式进行了数值互算,验证了其正确性㊂用同样的方法,可建立传动子机构的位置正逆解析解;进一步,机构各点的线速度㊁加速度以及所有杆件的角加速度量也易求得,在此从略㊂3 成圈工艺轨迹规划3.1 成圈轨迹特征点的规划经编机成圈运动的复杂程度取决于梳栉数目及编织工艺㊂图6为排布好的梳栉组件及其上的导纱针的平面视图,导纱针排布和织花工艺决定了成圈构件所需完成的运动,其中,在曲线Ⅱ*上选取槽针2顶点b 轨迹的一系列关键点,其形成的轨迹路径要依次划过导纱针8的针孔中心附近,到达右端后折回,然后下降㊂图6 成圈轨迹关键点由于脱圈板1㊁针芯块3都与槽针2有相对位置关系,因此,轨迹Ⅰ*㊁Ⅲ*的关键特征点也可规划确定㊂取经编机主轴中心为原点建立平面直角坐标系,特征点选取时要注意曲线的平滑性,槽针2特征点数据如表1所示㊂3.2 曲线拟合及数据点采样根据以上导纱针的排布,取值点数量有限且规划出的成圈轨迹点过于粗糙㊂为获得平面连杆机构更易实现的轨迹,需根据特征点拟合出平滑曲线函数,并据此重新离散,取出有利于后续设计的轨迹特征点㊂㊃0641㊃中国机械工程第26卷第11期2015年6月上半月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.表1 槽针数据点mmxyxyxy 1-4.399736.1301533.884758.863519.338735.4312-4.319738.2471637.393758.709528.325733.7883-3.620740.1541740.223758.627537.194732.2474-2.467742.4961842.516758.597545.766731.2845-0.934745.1041944.412758.489554.330730.25061.191747.4992045.342758.355562.949729.72873.604749.596︙︙︙571.513729.65086.680751.8154413.736757.47580.156729.50299.974753.7904513.566758.26359-1.142730.2781013.618755.2744613.154758.56960-2.372730.9681117.720756.4444712.527758.86361-3.220732.0631221.769757.5004811.9071741.65862-3.875733.6481326.038758.0094911.2653739.55163-4.244735.4061430.189758.4695010.44737.5653.2.1 曲线拟合(1)脱圈板1的轨迹为标准圆弧段,其函数容易获得,设脱圈板摆动中心R 1坐标为(u ,v ),摆动半径为R ,则有轨迹函数:y00=v +R 2-(x -u )2(9)(2)槽针2和针芯块3的轨迹为一般平面曲线,为更好地拟合出光滑曲线函数,先分别把槽针2和针芯块3特征轨迹曲线点分为三段,再进行多项式函数拟合,如图7所示㊂例如槽针2的曲线分为:曲线段1(a 1→b 1)㊁曲线段2(b 1→c 1)及曲线段3(c 1→a 1)㊂其中,分割点a 1㊁b 1分别取在轨迹线最左㊁最右端,这样,曲线段1(a 1→b 1)类似一个简单圆弧;分割点c 1取轨迹线的开合处,形成近似圆弧段2(b 1→c 1)及近似抛物线段3(c 1→a 1)㊂图7 成圈轨迹的划分于是,槽针2顶部b 点轨迹的三段函数为y11=f (x 01)y12=f (x 02)y13=f (x 03})同样,针芯块3顶点c 点轨迹的曲线段1(a 2→b 2)㊁曲线段2(b 2→c 2)和曲线段3(c 2→a 2)的三段函数为y21=f (x 11)y22=f (x 12)y23=f (x 13})取多项式函数:f (x i j )=c j 0+c j 1x j i +c j 2x 2j i +c j 3x 3ji +c j 4x 4j i +c j 5x 5ji j =0,1;i =1,2,3为求解此曲线拟合问题[10],记偏差为δ2(c 1,c 2, ,c n )=∑mi =1(f (x i)-y i)2(10)令a i j =x j-1ib i =y i A =a 11a 12 a 1n a21a 22 a 2n ︙︙︙a m 1a m 2a éëêêêêêùûúúúúúm nb =b1b2︙b éëêêêêêùûúúúúúmc =c 1c 2︙c éëêêêêêùûúúúúún则有δ2(c 1,c 2,,c n )=‖A c -b ‖2由多元函数极值的必要条件知,式(10)的最小偏差的解满足:∂δ2(c 1,c 2, ,c n )∂c i=0i =1,2, ,n 因此可由最小二乘法拟合出相应的各段函数,槽针2顶点b 的轨迹函数为y10=746.22+1.0413x -0.0659x 2+0.0201x 3- 0.004x 4+0.0004x 5 (a 1→b 1)629.9723+22.5665x -2.0716x 2+0.1863x 3- 0.0163x 4+0.001x 5 (b 1→c 1)729.641-0.29x +0.1884x 2-0.0079x 3- 0.0112x 4+0.0017x 5 (c 1→a 1ìîíïïïïïïïï)(11)针芯块3顶点c 的轨迹函数为y20=733.681+1.02x -0.03x 2+0.071x 3-0.002x 4+ 0.0002x 5 (a 2→b 2)2219.6-503.64x +73.15x 2+0.279x 3- 0.0076x 4+0.0001x 5 (b 2→c 2)724.6328-0.8753x +0.1015x 2-0.0126x 3- 0.0031x 4+0.001x 5 (c 2→a 2ìîíïïïïïïïï)(12)由于槽针轨迹与针芯块轨迹类似,这里只给出槽针2轨迹函数的拟合效果,如图8所示㊂图中圆点为曲线段1㊁2㊁3的规划特征点;线条为拟合出的轨迹函数曲线㊂图8 槽针2轨迹函数拟合效果㊃1641㊃多梳栉经编机成圈运动及其机构分析与设计沈惠平 李 密 王敏其等Copyright ©博看网. All Rights Reserved.3.2.2 数据重新采样运用式(9)㊁式(11)㊁式(12),可方便地获得脱圈板1㊁槽针2和针芯块3各顶点轨迹的任意精确数据点㊂由图1可知:θ00=φ1(x 1,y 1)θ10=φ2(x 1,y 1,x 2,y2)θ20=φ3(x 1,y 1,x 2,y 2,x 3,y3})(13)其中,(x 1,y 1)㊁(x 2,y 2)㊁(x 3,y3)分别为脱圈板1㊁槽针2和针芯块3顶点的坐标㊂由1.4节可知,经编机一般采用机械式高可靠性与稳定性的单主轴驱动作为传动输入,因此,需要合理规划单主轴转角θ和成圈机构输入角(θ00㊁θ10和θ20)之间的映射关系㊂由图1可知,成圈子机构可看作由三条 支链”构成:右侧 支链”中的脱圈板1为刚体定点摆动,容易规划出它与单主轴驱动转角θ的对应映射关系;而另外两条 支链”在此单主轴上的相位角,与转角θ分别存在相位差Δφ1和Δφ2,即θ=ψ1(θ00)ψ2(θ10+Δφ1)ψ3(θ20+Δφ2{)(14)根据式(13)㊁式(14),以及成圈子机构的位置逆解(式(6)㊁式(7)㊁式(8)),即可得出主轴转角θ与脱圈板1㊁槽针2和针芯块3输出轨迹点对应的数据㊂主轴转角θ和槽针2顶点b 轨迹之间的对应关系如表2所示(脱圈板1㊁针芯块3的轨迹数据略)㊂表2 主轴转角θ与槽针2顶点b 的轨迹的对应关系转角θ(°)x(mm )y(mm )转角θ(°)x (mm )y (mm )转角θ(°)x (mm )y (mm )-4.88724.6380.0031.89747.25285.718.54735.285.71-4.70725.9985.7135.17747.31291.437.42733.6311.43-4.11727.6891.4337.97747.21297.146.19731.8717.14-3.09729.6497.1440.19747.00302.864.86730.0822.86-1.62731.79102.8641.80746.74308.573.47728.3228.570.32734.07108.5742.77746.46314.292.05726.6934.292.72736.39︙︙︙320.000.65725.2640.005.57738.65245.7112.70742.47325.71-0.69724.1145.718.83740.75251.4312.38741.90331.43-1.92723.3151.4312.43742.63257.1412.01741.20337.14-3.00722.8857.1416.28744.22262.8611.57740.35342.86-3.88722.8762.8620.29745.46268.5711.02739.34348.57-4.51723.2768.5724.31746.37274.2910.34738.16354.29-4.84724.0874.2928.23746.95280.009.51736.814 经编机成圈主机构的建模与优化4.1 确定设计变量本文以图4所示机构中的一部分2‐DO F 平面15杆Ⅱ级机构为例进行优化设计㊂如图9所示,转动副R 10,R 13,R 16,R 1,R 20,R 23,R 4的轴孔坐标为已知值,这里,共取22个设计变量,即初始角φ1和两个曲柄相位差φ2㊁杆长变量L i j ,(i =1,2;j =0,1,2, ,9),即X =[X 1X 2 X 22]T=[φ1φ2L 10L 11 L 19L 20L 21 L 29]T图9 子机构轨迹优化设计模型4.2 建立目标函数由1.2节成圈运动分析已得到理论轨迹,故只需进行轨迹重现即可㊂由于机构受油箱空间约束,因此,引入杆长约束:l i j m i n <L i j <l i j ma x i =1,2;j =0,1, ,9同时,需要对机构引入曲柄存在条件以及曲柄摇杆机构的最小传动角为45°两个约束㊂于是,建立如下目标函数:F (X ,θ)=∑360°θ=0((x a(X ,θ)-x *a(θ))2+(ya (X ,θ)-y *a(θ))2+(x b (X ,θ)-x *b (θ))2+(y b (X ,θ)-y*b (θ))2)(15)其中,(x a ,y a )为a 点的实际坐标;(x b ,yb )为b 点的实际坐标;(x *a ,y*a )为a 点的理论坐标;(x *b ,y*b )为b 点的理论坐标㊂图10 经过6000代后的成圈轨迹拟合结果在成圈子机构和传动子机构位置逆解的基础上,本文基于遗传算法[11]设计了可视优化程序㊂根据经验给定初始值及搜索范围,初始种群大小为500,设置停止迭代误差10-5,经过6000代进化,得到如图10所示的优化结果,表3给出了部分变量的初始值及优化后的最终数值,其中,Ⅰ㊁㊃2641㊃中国机械工程第26卷第11期2015年6月上半月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.Ⅰ*分别为脱圈板a 点的实际轨迹曲线和理论轨迹曲线;Ⅱ㊁Ⅱ*分别为槽针b 点的实际轨迹曲线和理论轨迹曲线㊂显然,实际轨迹已高度逼近理论轨迹,其累积误差的平方和仅为33.46,计算数据点为2×720组(0~360°,每0.5°取-值),平均误差值仅为0.0232,因此,其22个优化值可作为图9所示机构构型的全局最优尺寸㊂表3 部分设计变量及其优化值名称初始值最终值名称初始值最终值φ1(°)0-0.2642L 20(mm )1019.8148φ2(°)02.5068L 21(mm )100153.1961L 10(mm )1016.4266L 22(mm )50113.467L 11(mm )100146.3960L 23(mm )10041.2615L 12(mm )5039.2324L 24(mm )5068.2240L 13(mm )100195.6889︙︙︙L 14(mm )5050.03125 经编机成圈主机构的样机研制基于上述设计理论和方法,自主设计了单主轴驱动的多梳栉经编机,其三维C A D 模型如图11所示㊂目前该机型(图12)已投入小批量生产,各项性能指标达到设计要求㊂图11 主机构三维C A D 图图12 多梳栉经编机(局部)6 结论(1)理解㊁吸收国外机构设计的精髓,对提高我国包括经编机等在内的新型纺织装备的自主创新设计能力具有重要意义,值得借鉴的经验是:①传统意义上,一般认为移动副有较大滑动摩擦力,不宜作为被动运动副出现在平面多杆机构中,尤其在高速情况下,但本文所述的3‐D O F 八杆成圈子机构的实际情况并不如此,共出现了2个被动移动副P 1与P 2(两自由度平面五杆机构R 1‐P 1‐R 2‐R 3‐R 4内的移动副P 1,以及连杆(槽针2)上的移动副P 2),且实际情况运行得很好㊂这是因为,一方面,机构在工作运动过程中,移动副受力方向与速度方向一致,正压力引起的摩擦力很小;另一方面,动程很小(h =20mm ),即使使用移动副,也无妨大碍;再者,由于采用了专业的高精度直线轴承,保证了实际效果㊂②3‐D O F 八杆成圈子机构同时有三个输出构件1㊁2㊁3的输出点参与了工作,即其三个输出点的轨迹有序协调完成了复杂的成圈运动;且其三个传动机构通过共享一个三曲拐主动轴的传动方式,实现了整个经编系统的高度集成化,保证了机器的较小体积,这也是较为突出的设计特点㊂(2)本文对多梳栉拉舍尔经编机成圈主机构进行了系统分析㊁计算及设计,获得了设计的关键技术与方法,主要创新工作有:①根据梳栉上导纱针的排布以及成圈工艺,规划出了成圈运动轨迹的关键特征点,并采用最小二乘法拟合出各自运动轨迹的多项式函数㊂②将三套斯蒂芬森六杆传动机构与3‐D O F 平面八杆成圈子机构的输入构件固接,设计成单主轴驱动的平面3‐D O F22杆经编机主机构㊂③建立了平面3‐D O F22杆经编机主机构(包括平面八杆成圈子机构㊁六杆传动子机构)的运动学模型,在此基础上运用遗传算法对经编机主机构进行了参数优化设计㊂(3)建立了单主轴驱动的多梳栉经编机成圈系统的结构学㊁运动学设计方法,进一步有待建立其动力学及其动平衡设计理论和方法,为适应今后的产品自主改型设计与优化奠定理论基础㊂参考文献:[1] 蒋高明,顾璐英.国内外经编技术最新进展[J ].针织技术,2010(1):1‐3.J i a n g G a o m i n g ,G uL u y i n g .T h eL a t e s tP r o g r e s so f t h eD o m e s t i c a n dF o r e i g n W a r p K n i t t i n g T e c h n o l o -g y [J ].K n i t t i n g T e c h n o l o g y ,2010(1):1‐3.[2] 蒋高明.经编装备技术研究研究现状和发展趋势[J ].纺织学报,2012,33(12):140‐144.J i a n g G a o m i n g .P r e s e n tR e s e a r c hS i t u a t i o na n dD e -v e l o p i n g T e n d e n c y o fW a r p K n i t t i n g E q u i pm e n t a n d T e c h n o l o g y[J ].J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h ,2012,33(12):140‐144.[3] 曹清林.经编机梳栉摆动机构的运动设计[J ].针织技术,2013,1(2):60‐64.C a oQ i n g l i n .O nD e s i g n i n g t h eM o v e m e n t o f t h eG u i d e B a r S w i n g i n g M e c h a n i s mo na W a r p ‐k n i t t i n g Ma c h i n e [J ].K n i t t i n g T e c h n o l o g y ,2013,1(2):60‐64.[4] 冯怡,邱正明.高速槽针经编机成圈机构的研究[J ].华东纺织工业学院学报,1984,10(4):29‐37.F e n g Y i ,Q i uZ h e n g m i n g .S t u d i e so nt h eS t i t c h i n g M e c h a n i s m o f H i g h S pe e d S l i d e r N e d d l e K n i t t e r [J ].J o u r n a l o fE a s tC h i n aI n s t i t u t eo fT e x t i l eS c i -e n c e a n dT e c h n o l o g y,1984,10(4):29‐37.(下转第1470页)㊃3641㊃多梳栉经编机成圈运动及其机构分析与设计沈惠平 李 密 王敏其等Copyright ©博看网. All Rights Reserved.A c t aE l e c t r o n i c aS i n i c a,2013,41(5):1030‐1035.[6] 郑近德,程军圣,曾鸣,等.基于伪极值点假设的经验模态分解及其在转子故障诊断中的应用[J].中国机械工程,2014,25(18):2467‐2472.Z h e n g J i n d e,C h e n g J u n s h e n g,Z e n g M i n g,e ta l.P s e u d o‐e x t r e m a‐b a s e dE M Da n dI t sA p p l i c a t i o nt oR o t o rF a u l tD i a g n o s i s[J].C h i n a M e c h a n i c a lE n g i-n e e r i n g,2014,25(18):2467‐2472.[7] C h uPC,F a nC W,H u a n g N.C o m p a c tE m p i r i c a lM o d e D e c o m p o s i t i o n:A n A l g o r i t h m t o R e d u c eM o d eM i x i n g,E n dE f f e c t,a n dD e t r e n dU n c e r t a i n t y[J].A d v a n c e s i nA d a p t i v eD a t aA n a l y s i s,2012,4(3):1250017‐1‐1250017‐18.[8] R i l l i n g G,F l a n d r i nP,G o n c a l v e sP.O nE m p i r i c a lM o d eD e c o m p o s i t i o na n d I t sA l g o r i t h m s.[C]//I nP r o c e e d i n g so f I E E EE u r a s i p W o r k s h o p o nN o n l i n-e a rS i g n a l a n dI m a g eP r o c e s s i n g N S I P‐2003.G r a-d o,2003:8‐11.[9] 郑近德,程军圣,曾鸣,等.广义经验模态分解性能分析与应用[J].振动与冲击,2015,34(3):123‐128.Z h e n g J i n d e,C h e n g J u n s h e n g,Z e n g M i n g,e ta l.P e r f o r m a n c e A n a l y s i sa n d A p p l i c a t i o no fG e n e r a l-i z e dE m p i r i c a lM o d eD e c o m p o s i t i o n[J].J o u r n a l o fV i b r a t i o na n dS h o c k,2015,34(3):123‐128. [10] 郑近德,程军圣.改进的希尔伯特‐黄变换及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J].机械工程学报,2015,51(1):138‐145.Z h e n g J i n d e,C h e n g J u n s h e n g.I m p r o v e d H i l b e r t‐H u a n g T r a n s f o r m a n dI t sA p p l i c a t i o n st oR o l l i n gB e a r i n g F a u l tD i a g n o s i s[J].J o u r n a l o fM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g,2015,51(1):138‐145.[11] H u a n g N E,W uZ H,L o n g SR,e t a l.O nt h eF r e q u e n c y[J].A d v a n c e s i nA d a p t i v eD a t aA n a l y-s i s,2009,1(2):177‐229.[12] H u a n g NE,S h e nZ,L o n g SR,e t a l.T h eE m p i r-i c a lM o d eD e c o m p o s i t i o n a n d t h eH i l b e r t S p e c t r u mf o r N o n l i n e a r a n d N o n‐s t a t i o n a r y T i m e S e r i e sA n a l y s i s[J].P r o c e e d i n g so f t h eR o y a lS o c i e t y o fL o n d o n.S e r i e s A:M a t h e m a t i c a l,P h y s i c a la n dE n g i n e e r i n g S c i e n c e s,1998,454(1971):903‐995.[13] Y a n g Y,C h e n g J,Z h a n g K.A n E n s e m b l eL o c a lM e a n sD e c o m p o s i t i o n M e t h o da n dI t sA p p l i c a t i o nt oL o c a l R u b‐i m p a c tF a u l tD i a g n o s i so f t h eR o t o rS y s-t e m s[J].M e a s u r e m e n t,2012,45(3):561‐570.[14] 侯荣涛,闻邦椿,周飙.基于现代非线性理论的汽轮发电机组故障诊断技术研究[J].机械工程学报,2005,41(2):142‐147.H o uR o n g t a o,W e nB a n g c h u n,Z h o uB i a o.S t u d yo nF a u l tD i a g n o s i sT e c h n i q u e t oT u r b oU n i t B a s e do n M o d e r nN o n l i n e a rT h e o r i e s[J].J o u r n a l o fM e-c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,2005,41(2):142‐147.[15] 程军圣,于德介,杨宇.E M D方法在转子局部碰摩故障诊断中的应用[J].振动㊁测试与诊断,2006,26(1):24‐27.C h e n g J u n s h e n g,Y uD e j i e,Y a n g Y u.A p p l i c a t i o no fE M Dt oL o c a lR u b‐I m p a c tF a u l tD i a g n o s i si nR o t o r S y s t e m s[J].J o u r n a l o fV i b r a t i o n,M e a s u r e-m e n t&D i a g n o s i s,2006,26(1):24‐27.(编辑 袁兴玲)作者简介:吴占涛,男,1982年生㊂湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室博士研究生㊁工程师㊂主要研究方向为动态信号处理及机械设备故障诊断㊂程军圣(通信作者),男,1968年生㊂湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室教授㊁博士研究生导师㊂李宝庆,男,1984年生㊂湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室博士研究生㊂郑近德,男,1986年生㊂安徽工业大学机械工程学院讲师㊁博士㊂(上接第1463页)[5] 南孝荣.自动绘制经编机成圈运动曲线程序设计[J].天津纺织工学院学报,1989,20(1):90‐95.N a nX i a o r o n g.P r o g r a m D e s i g n f o rK n i t t i n g M o t i o nC u r v e A u t o m a t i cD r a w i n g o f W a r p K n i t t i n g M a-c h i n e[J].J o u r n a l o fT i a n j i n I n s t i t u t eo fT e x t i l eS c i-e n c e a n dT e c h n o l o g y,1989,20(1):90‐95.[6] 曹清林,王小霞.多梳经编机复合针运动机构的设计[J].江苏技术师范学报,2011,4(4):1‐9.C a o Q i n g l i n,W a n g X i a o x i a.D e s i g n o nt h e C o m-p o u n dN e e d l eM e c h a n i s mo f t h eW a r p K n i t t i n g M a-c h i n e s[J].J o u r n a l o f J i a n g s uT e a c h e r sU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,2011,4(4):1‐9.[7] 伏尔默J,洛克K,伊默,等.连杆机构[M].石泽昌,陆锡年,陈立周,译.北京:机械工业出版社,1989.[8] 刘军,李团结.平面多杆停歇机构优化设计研究[D].西安:西安电子科技大学,2007.[9] 华大年,华志宏.连杆机构设计与应用创新[M].北京:机械工业出版社,2008.[10] 徐明华,张燕新,李志林.数值分析[M].北京:高等教育出版社,2012.[11] 王小平,曹立明.遗传算法理论㊁应用与软件实现[M].西安:西安交通大学出版社,2002.(编辑 袁兴玲)作者简介:沈惠平,男,1965年生㊂常州大学机械工程学院教授㊁博士研究生导师㊂主要研究方向为机构学㊁并联机构㊂获发明专利41项,发表论文130余篇㊂李 密,男,1989年生㊂常州大学机械工程学院硕士研究生㊂王敏其,男,1963年生㊂常州市武进五洋纺织机械有限公司高级工程师㊂王 水,男,1988年生㊂常州市武进五洋纺织机械有限公司工程师㊂尹洪波,男,1989年生㊂常州大学机械工程学院硕士研究生㊂左双双,男,1989年生㊂常州大学机械工程学院硕士研究生㊂㊃0741㊃中国机械工程第26卷第11期2015年6月上半月Copyright©博看网. 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经编机的成圈原理一、成圈机件1、舌针：将数枚舌针浇铸成1″或2″的针块。

舌针垫纱范围较大。

2、栅状脱圈板：作为搁持面，辅助脱圈，并保持针间距。

3、导纱针：数枚导纱针浇铸成1″或2″的针块，用于引导纱线。

4、沉降片：用于握持织物，有利于退圈。

5、防反拨钢丝：横贯机器全长，防止针舌反拨。

二、舌针经编机的成圈过程退圈——垫纱——闭口、套圈——脱圈、弯纱、成圈——牵拉三、舌针经编机成圈机件的运动配合1、成圈机件位移曲线——主轴一转中，各成圈机件的位移与主轴转角间的关系。

X轴——主轴转角，Y轴——各成圈机件的位移，主轴0 ：针处于最低位置，主轴一转，编织一个横列。

2、梳栉的摆动，是在织针处于停顿状态下进行的3、沉降片在退圈前期，向机前挺进，以便压住织物4、在织针下降钩取纱线时，沉降片迅速退向机后，以便让出位置，防止片鼻影响纱线的钩取。

jingbian zhenzhi chengquan guocheng经编针织成圈过程process of warp-knitted loop formation在经编针织机上用织针和其他成圈机件使纱线形成线圈的过程。

基本原理与纬编针织成圈过程的编结法相似。

在经编机上，平行排列的经纱从经轴上引出，分别垫放到各根织针上进行成圈。

每根纱线一般每次只对一或二根织针垫纱，成圈后形成线圈横列。

在这一横列中各线圈均与上一横列的相应线圈串套，从而使横列与横列相互连接。

同时，纱线按一定顺序在不同织针上垫纱，成圈后构成线圈纵行之间的联系，从而形成经编针织物。

现代高速经编机普遍使用槽针、槽针由针身和针芯组成。

这种经编机的位移曲线（图1 [经编成圈机件位移曲线图]）表示成圈过程中成圈机件的位移和主轴转角之间的关系。

针身和针芯位移曲线的零值表示它们处于最低位置，导纱针和沉降片位移曲线的零值则表示它们位于针后的最前位置。

经编成圈过程（图2 [经编成圈过程]）分为10个阶段：①退圈：由于针身上升较针芯早而快，使针芯头端没入针身槽内，因而旧线圈由针钩滑落到针杆上。

纬编作业习题及解答（马老师的作业题）含考试中的40分第一章绪论1、何谓针织？何谓纬编针织物？何谓经编针织物？答：针织——利用织针将纱线弯成线圈，然后将线圈相互串套而成为针织物的一门纺织加工技术。

根据工艺特点的不同可分为纬编和经编两大类。

纬编针织物——编织过程中，从纱筒上退绕下来的每根纱线，沿纬向顺序垫放在针织机各相应的织针上，形成一个线圈横列，纱线纬向编织而成的针织物。

经编针织物——编织过程中，从经轴上退绕下来的每根，纱线沿经向各自垫放在经编机的一枚或至多两枚织针上编织而成的针织物。

2、纬编针织物的基本结构单元是什么？答：线圈。

3、针织物有哪些主要参数和性能指标？答：线圈长度：指组成每一个线圈的纱线长度。

密度：表示一定纱支条件下，针织物的稀密程度。

横密：沿线圈横列方向，规定长度（50mm）内的线圈数。

PA=50/A（A—圈距）纵密：沿线圈纵行方向，规定长度（50mm）内的线圈数。

PB=50/B（B—圈高）未充满系数：线圈长度与纱线直径的比值。

δ=l/fl—线圈长度（mm）f—纱线直径（mm）单位面积干燥重量：每平方米针织物的干燥重量， g/m2.脱散性：指纱线断裂或线圈失去穿套联系后，线圈与线圈相分离的现象。

卷边性：某些针织物在自由状态下，布边发生包卷的现象。

延伸性：指在外力作用下，针织物伸长的特性。

弹性：指当引起针织物变形的外力去除后，针织物恢复原状的能力。

收缩率：指针织物在加工或使用过程中，尺寸的变化。

断裂伸长率：试样断裂时的伸长量与试样原长之比。

ε%=（L1-L0）/L0断裂强力：针织物在连续增加的负荷下，至断裂时所能承受的最大负荷。

勾丝：针织物在使用过程中如果碰到坚硬的物体，织物中的纤维或纱线就被勾出，在织物表面形成丝环。

起毛起球：针织物在穿着洗涤过程中，受到摩擦，表面纤维端露出织物而起毛。

若这些起毛纤维在以后不会及时脱落。

就互相纠缠在一起，形成许多球形小粒。

4、简述针织用纱的基本要求。