高速织机综框的动态特性分析与设计

    由以上分析可知190 cm筘幅织机工作转速应避开第2、3阶固有频率，以免横梁和穿综杆由于共振产生过大振幅而使其断裂。
   
    由表3数据可知当转速在600 r／min和1 800 r／min时，对190 cm综框没有什么影响；但如果织机要在1 200 r／min的转速下工作时．就必须改进此综框的动态特性，以消除其第2、3阶振型。此时可以通过改变综框的结构特征，或者在综框上安装吸振装置来消除其共振频率和振型。
   
    对于230 cm筘幅综框，由表3可知影响其600 r／min工作性能的主要是第1阶模态。其振型如图5所示。综框上下横梁和穿综杆发生较大的弯曲振动．横梁的中间部位是最薄弱、最容易断裂的地方。与190 cm筘幅综框不同的是，230 cm筘幅综框完全可以用在转速为1 200 r／min的织机上，因为其没有20 Hz左右的周有频率；但是当织机转速达到2 000 r／min左右时．此综框就容易发生破裂，影响其动态特性的主要是第5阶振型。
   

    由图6可看出。综框的整个边框都出现振动。其中上下横梁及穿综杆发生垂直方向的振动，而侧档则发生左右方向的振动，此综框如果直接用于2 000 r／min的高速织机。将对综框造成致命性的破坏，即整个综框结构可能发生解体。图6中变形前和变形后的综框形成鲜明对比，准确且明显地预测了此综框在共振频率下的破坏程度和趋势。以此为依据。在进行综框动态设计时就可以有针对性地优化综框结构，使其动态特性适合高速织机的工作要求。
   

    280 cm筘幅综框的第2阶振型如图7(a)所示，与图5中振型相似，主要都是综框边框及穿综杆的弯曲振动，在此不再分析。而第7阶振型中上下横梁及穿综杆振动都很厉害，由图7(b)可知．当织机开到1 800 r／min时。此综框的上下横梁将会发生剧烈振动，极有可能从横梁中问部位断裂，而且穿综杆与横梁的振动趋势一致，在织机工作频率接近29．549 Hz时也会遭到破坏。从表3可以看出，280 cm筘幅综框与230 cm筘幅综框一样．也没有靠近20 Hz左右的频率，所以完全可以在1 200 r／min的高速织机上使用此综框。
   

    4结语
   
    通过对3种不同筘幅综框的几何建模及有限元计算分析，可以看出综框动态特性的好坏对织机的正常运转影响很大，可从以下几个方面对其进行设计和改进：
   
    (1)改变综框的结构，比如改变横梁或者侧档的结构尺寸等．此时综框的质量矩阵[M]及刚度矩阵[K]均发生变化，振动方程也随之改变，从而消除对织机工作有较大影响的模态，以避免织机工作时和综框发生共振。
    (2)采用不同的材料，材料不同综框的动态特性也不相同，例如采用碳纤复合材料，可以大幅增加综框的各阶振动频率，从而使织机能在更高的转速下稳定工作。
    (3)在综框上面增加吸振装置，改变综框的固有频率和振型．使其适合不同工作转速的织机。