高速织机综框的动态特性分析与设计

    综框是织机中的一个重要部件，织机经纱断头主要发生在综框邻近区域。近年来各种织机的入纬率不断提高。高速织机转速已达3 000 m／min以上。织机门幅也达380 cm以上，这对综框的设计要求进一步提高。观察综框在织造中的运动状况，其动态受力有综框上下运动的冲击力，织物张力所致的弯曲力，综框在环境温度变化下所产生的变形力等。这些因素都会使综框在织机运转过程中发生不同程度的振动。综框的振动不但会造成断经。影响生产效率；而且当其与织机转速发生共振时。还会造成横梁断裂甚至框架脱开口J。所以在进行综框设计时，有必要研究其动态特性，进一步提高和改进综框的动态性能。

    本文通过对3种不同幅宽(190，230，280 cm)综框的动态特性研究，对它们的模态振型进行对比分析．从而改善综框的结构设计，使其动态性能达到优良，适合各种高速织机的工作转速。本项研究在中建立综框的数字化模型，通过COSMOS模块对其进行动态分析。获得综框的模态和振型。在此过程中，综框模型完全按照国标(FZ／T 94009-1992)规定所建立。保证了综框几何结构的准确性，具有生产实用价值。而COSMOS义是当今世界上最快的有限元分析软件。它与So1idWorks无缝集成，不用考虑数据交换所产生的模型误差．并且高精确的分析结果也已被业界所认可。这确保了本项研究结果的正确性。

    1几何模型

    综框的主要部件包括上横梁、下横梁、左右侧档、导板、穿综杆和综丝夹。本项研究先在中建立190 cm幅宽织机上的数字化综框模型，然后在此模型基础上通过参数化技术方法，分别建立230cm与280cm幅宽织机的综框模型，其中综框的各部件及整体结构尺寸都是按照国标FZ／T 94009-1992所确立。建好的综框模型如图1所示。

    2有限元模型

    建立有限元模型时根据分析对象的结构特点，需要对已完成的几何模型进行简化处理，以便节省计算机资源。更加快捷地建立有限元模型。在此，去掉几何模型中一些关系不大的局部特征。就可以直接对综框划分网格。

    COSMOSWorks采用高品质实体网格，网格单元为10节点四面体要素，如图2所示。

    网格划分过程中对综框各部件进行网格控制，使要素大小都适合各部件自身的形状结构，从而建立正确的有限元分析模型，保证获得精确的分析结果。网格化后的综框模型如图3所示。