为提高纯气动毛边折入装置的折入效率以及稳定性,对纯气动毛边折入装置的折入机制进行研究,建立纯气动折入装置二维纱线-气流场流固耦合模型,对不同长度的纱线线头整个折入过程进行流固耦合仿真。对比实验中不同长度的纱线线头最终的折入状态,分析纱线与斜吹、折入气流场之间的相互作用以及纱线在该气流场中的运动规律。在仿真模拟中,斜吹气流作用在纱线线头上时,驱使线头向-y方向移动;当纱线线头弯曲到一定程度时,开启折入气流,关闭斜吹气流,使纱线头端开始向-x方向移动,并完成折入过程;随着长度的减小,纱线线头折入难度逐步加大。结果表明:在空间异向射流气流场的作用下,长度为10 mm的纱线可在5.7 ms内完成折入过程,可用于转速为800 r/min的无梭织机的光边处理。

本文比较分析了国内外浆纱机使用液(气)压传动技术的现状,并就液(气)压传动技术在国内浆纱机上的进一步应用进行了探讨。

为改进气动折入边装置的结构设计,提高纱线的折入效率和稳定性,采用数值模拟和实验相结合的方法,探究纱线初始位置对纱线折入的影响机制。基于单向流固弱耦合算法提出了适用于模拟纱线从斜吹到折入行为的数值模型,探究一端固定另一端自由的单根纱线在不同初始位置先后受斜吹和折入气流作用的运动规律。搭建可视化实验平台,通过高速摄像机记录纱线的运动行为。通过数值模拟结果和实验数据进行比较,验证了单向流固弱耦合算法的准确性。结果表明纱线折入所需的时间和伸长量与其初始位置有关,折入效果与其初始纵坐标有关;不同初始位置的纱线均能在7.425 ms内完成折入。

为优化无梭织造中纬纱气动折入装置喷嘴的设计,针对纱线线头进行气动折入时运动稳定性不高的问题,通过有限元分析软件建立二维流固耦合模型来研究纱线在不同角度气流作用下的运动规律。采用高速摄像机拍摄气动折入装置中纱线在不同工况下的运动状况,并与二维流固耦合仿真结果相验证。在仿真过程中,纱线固定端位于坐标原点,其初始位置处于X轴正方向。纱线自由端在斜吹气流作用下绕原点向Y轴负方向运动;当纱线运动至接近与Y轴平行时,斜吹气流关闭,折入气流打开并作用在纱线上使其继续运动至完成折入。研究结果表明:斜吹气流角度为90°、60°、45°、30°时,纱线均能在3.98 ms内完成折入动作;不同入射角度的斜吹气流对纱线折入稳定性有显著的影响;入射角度为45°的斜吹气流最为优异,大大提高了纱线折入稳定性。

为研究编织热密封组件直接应用于高温工况环境下的密封性能,选用三维双股编织绳和双层三股编织弹簧管2种密封组件。基于多孔介质的Kozeny-Carman方程,建立了2种密封组件的密封泄漏模型。采用高温密封试验分别对其进行了高温密封性能测试,得到了2种高温密封组件在不同压差、不同工况温度环境下的泄漏量,验证了模型的有效性。研究结果表明:三维双股编织绳和双层三股编织弹簧管密封组件的泄漏量均随着压差的不断增加而逐渐变大,而随着温度的增加逐渐降低。在相同工况条件下,双层三股编织弹簧管密封组件的泄漏量均小于三维双股编织绳。研究结果可为适用于高温环境密封结构的选择提供参考依据。

为研究经编机梳栉横移系统机械结构对横移误差的影响,基于赫兹接触理论计算了滚珠丝杠副的轴向刚度、双列角接触球轴承的轴向刚度和径向刚度、直线轴承和滚珠导套的径向刚度,同时考虑导纱梳栉、球铰和异形连接件的柔性,通过ANSYS和ADAMS软件进行刚柔耦合分析,获得了系统的横移误差。分别研究了导纱梳栉的质量和刚度对加固架驱动和重心驱动2种横移系统横移误差的影响。结果表明：横移误差主要由梳栉和异形连接件在偏转力矩下的弯曲变形以及梳栉和球铰在轴向推力下的压缩变形产生,减小梳栉的质量和增加梳栉的刚度均能减小系统的横移误差;重心驱动方式克服了梳栉在横移过程中产生的偏转力矩,从而减小了对梳栉刚度的要求。

为解决人工逐根置换钢针以及传统夹持器在工作过程中存在的不足,设计了适用于钢针置换的专用钢针夹持器。该装置由楔形滑块、薄壁弹性夹持器等组成,通过楔形滑块对薄壁弹性夹持器产生压力使薄壁楔形夹持器发生弹性形变,转化为薄壁楔形夹持器对钢针的压力,以满足夹紧钢针的要求。这种专用钢针夹持器自动化程度高,定位精准,能快速实现夹紧与松弛;并对钢针夹持器工作过程进行受力分析,以保证钢针置换工作可靠、持续进行。为验证工作原理的可行性,设计了夹持置换钢针实验,结果表明,钢针夹持器原理可行,工作可靠,可达到使用要求。

为改善基于金属丝的织物导电线路的特性,采用了一种改进的喷气涡流纺纱方法,制备出面向织物导电线路的,以超细金属丝（直径为50μm）为芯丝的包芯纱,并对其结构与电学、力学性能进行了分析。所设计的喷气涡流纺纱装置可以250 m/min的纺纱速度实现对芯丝为超细金属丝的包芯纱的连续制备;制备的喷气涡流纺金属丝包芯纱结构从内到外依次为金属丝、平行无捻的芯纤维及包缠纤维;金属丝在包芯纱横截面中的位置分布以位于中心至距中心三分之一位置区间和距中心三分之一至三分之二位置区间类型为主;喷气涡流纺金属丝包芯纱的断裂强力比金属丝的断裂强力提高了100%~200%,纤维的包缠形式与包缠量对包芯纱内部金属芯丝的电阻值变化率随伸长率的变化没有显著影响,表明喷气涡流纺金属丝包芯纱具有与原金属丝相近的电学性能。

针对纺织基柔性力学传感器成型构筑机制、传感响应原理、应用领域不明确、不清晰等问题,系统综述了近几年国内外纺织基柔性力学传感器的制备、性能及应用的研究,并分别分析了纺织基电阻式力学传感器、电容式力学传感器在人体运动、生命体征检测及人机交互等领域的应用优势。结果表明：一维纤维状传感器和二维织物传感器因其结构可变化性、组合可设计性等特点成为主要的纺织基传感器结构,传感器具有理想的线性度、迟滞性、重复性、灵敏度、稳定性等特性。高导电性、高弹性及回复性、高灵敏性和耐久性是纺织基柔性力学传感器的重要发展方向。

为提高旋转式多臂机的整体性能,对提综机构进行深入的动力学特性研究。首先,基于凸轮机构的解析法设计理论,结合织机开口工艺要求,设计出旋转式多臂机提综机构凸轮廓线,应用Lagrange方程建立机构的动力学模型,并对机构进行运动学分析;其次,建立机械系统动力学自动分析(ADAMS)虚拟样机模型,对比分析MatLab数值仿真和ADAMS虚拟仿真所求大圆盘驱动力矩的一致性,验证所建动力学模型的正确性和有效性;最后,依据所构建的动力学模型,分别就大圆盘转速、综框的材料及动程、凸轮廓线对大圆盘驱动力矩的影响进行仿真分析和优化。结果表明减小综框质量和综框动程和采用五次项修正等速运动规律的提综凸轮廓线,均可减小大圆盘驱动力矩的波动幅值,改善提综机构整体动力学性能。