（纺织工程专业论文）多梳经编机生产速度影响因素研究.pdf

摘要 摘要 题目：多梳经编机生产速度影响因素研究 硕士研究生：李永虎 导师：夏风林 专业：纺织工程 删州 y 1 8 2 9 617 近些年随着自动化的不断发展，高效率生产成为多梳经编机的技术要求之一，较高 的生产速度是保证高效生产的前提，只有较高生产速度下的高效率才能给多梳经编机的 企业带来更大的经济效益，才能促进花边行业的快速发展。国内外多梳经编机的生产速 度差异比较大。德国卡尔迈耶公司生产的新型多梳经编j l 4 2 1 的生产速度高达8 5 0 印m ， 而国内相似配置机型的生产速度还不到4 5 0 r p m ，只有国外的一半。遂论文对多梳经编 机生产速度的影响因素进行系统的研究。 文章首先介绍了多梳经编机的发展历程，分析了国内外对多梳经编机生产速度的研 究现状，指出对多梳经编机生产速度的影响因素研究不多且不够深入；论文介绍了多梳 经编机的成圈机构、横移机构和贾卡装置等，并分析了它们对生产速度的影响；文章提 出一套基于d s p 伺服控制电子横移系统，将该横移系统的基础上运用三菱软件对影响 横移时间的因素进行测试，得出伺服响应性能和脉冲数是影响横移时间的主要影响因 素；从我国实际出发，提出了链块机改造是提高国内多梳经编机生产速度的有效措施， 并对该措施的效果和可执行性进行分析。对于贾卡的研究，文章提出一种基于c a n 总 线的压电贾卡控制系统，通过硬件的设计保证控制上系统的响应性、快速通讯等性能， 然后将该贾卡系统用于贾卡导纱针偏移时间和充放电时间是否来得及的测试，通过测试 我们知道影响贾卡导纱针响应性的主要因素是贾卡导纱针的偏移时间，并通过计算得出 国内外三种贾卡所能够适应的最高生产速度。 总之，本课题系统的研究了影响多梳经编机生产速度的诸多因素，并通过对伺服控 制的多梳经编机生产速度影响因素的测试，得出提高我国多梳经编机的生产速度的措 施，对国产多梳经编机生产速度以及我国多梳经编机企业生产效益的提高具有重要意 义。 关键词：经编；多梳经编机；生产速度；横移机构；贾卡装置 a b s t r a c t a b s t r a c t w 1 t l l l ec o n t i n u o u s d e v e l o p m e n to fa u t o m a t i o n i nr e c e n t y e a r s ，l l i g he m c i e n t p r o d u c t i o nh a sb e e no n eo ft e c h n i c a lr e q u i r e m e n t so fm m i l - b 盯w a r pi 血t t i n gm a c h i n e ，a n d 1 1 i g hp r o d u c t i o ns p e e di sap r e r e q u i s i t et oe n s u r ee m c i e n tp r o d u c t i o n ，a n dt h em o r ee m c i e n t m u s tb eu 1 1 d e r 廿1 ek g hp r o d u c t i o ns p e e d sc a nb r i n gg r e a t e re c o n o 面cb e n e f i t sf o re n t e 印r i s e s w h i c hm a k el a c e ，c a np r o m o t et l l er a p i dd e v e l o p m e n to fl a c ei n d u s t u h o w e v e rp r o d u c t i o n s p e e do fd o m e s t i ca n df o r e i g nm u l t i - b a u rw a 叩k i l i t t i n gm a c l l i n e si sg r e a td i f i 、e r e n t p r o d u c t i o n s p e e do fn e wm u l t i - b a rw 卸k i l i t t i n gm a c l l i n e 几4 2 1m a d eb yk a r lm a y e rc o m p a n y1i su p t o8 5 0 叩m ，w b j l ep r o d u c t i o nr a t eo fd o m e s t i cs i i l l i l a rc o n n g u r a t i o nm o d e l i sl e s st h a n4 5 0 印m ， o n l yb eh a l fo ff o r e i g n e r s ot h ep 印e rs y s t e m a t i c l ys t u m e so nt h ei m p a c to ff a c t o r so f p r o d u c t i o ns p e e do f m u t i - b a rw a 印k 1 1 i t t i n gm a c l l i n e t h ea r t i c l ef i r s ti n t r o d u c e sd e v e l o p m e n tp r o c e s so ft l l em u l t i - b a rw a 印k 1 1 i t t i n gm a c l l i n e ， r e s e a r c h so ns i t u a t i o no fs t u d ya th o m ea n da b r o a da b o u tm ep r o d u c t i o ns p e e do fm u t i - b a u r w a 印l 面t t m gm a c h i n e ，p o i n t so u tm a td o m e s t i cs t u d yo np r o d u c t i o ns p e e dm u l t i - b a ro fw a 印 l ( 1 1 i t t i n gm a c h i n ei sn o td e e p l ye n o u g h ；t 1 1 i sp a p e rm t r o d u c e sk i l i t t i n gc o l l f i g u r a t i o na i l d s h o g g i n gb o d i e sa n dj a c q u a r dd e v i c e so fm u l t i - b a rw a 印k n i t t i l l g ，a i l da n a l y z et l l e i ri m p a c to n p r o d u c t i o ns p e e d ；7 1 1 1 i sp 印e rp r e s e n t sad s p - b a s e ds e r v oc o n 仃o lo fe l e c t r o i l i cs l i d i n gs y s t e m ， u s i n gt 1 1 i ss y s t e mw eh a v eat e s to nt h ef a c t o r so fs h o g i n gt i m ew i t hs o r w a r eo fm i t s u b i s m s e r v o ，o b t a i n e ds e r v op e r f o m a n c ea 工l dp u l s es e q u e n c ea r et h em a i l le 丑e c t so fs h o g g i n gt i m e ； f r o mc i l i n a f sa c t u a lc o n d i t i o n s ，w eb r i n gf o r w a r dm e 乜a 1 1 s f o mm e c h 砌c a lm u l t i - b a rw a 印 i 商t t i n gm a c l l i n et oe l e c t r o l l i cm a c h i n ei se 仃- e c t i v ew a yt oe n h a n c ep r o d u c t i o ns p e e d ，a j l dt h e n 、v eh a v ee v a l u a t e de 虢c t i v e n e s sa 1 1 de n f o r c ea b i l i t yo ft h j sm e a s u r e a sf o rh ej a c q u a r d r e s e a r c h ，p 印e rp r e s e n t sac a nb u sb a s e do np i e z o e l e c 仃i cj a c q u a r dc o n 订o ls y s t e m ，b yt h e d e s i g nh a r d w a r eo fc o n t r o ls y s t e m st oe n s u r er e s p o n s i v e n e s s ，r a p i dc o m m u 血c a t i o n s ，g o o d p e r f o m a n c e ，w i t ht h ej a c q u a r ds y s t e mw eh a v et e s t e do f r s e tt i m eo f j a c q u a r dy 锄n e e d l ea j l d c h a 略eo rd i s c h a 玛et i m e ，w ek n o wt h em 萄o rf a c t o r t o i m p a c tr e s p o n s i v et i m eo ft h e j a u c q u a r dy 锄i so 凰e tt i m et h en e e d l e ，a n dg o tm e1 1 i g h e s tp r o d u c t i o nr a t eo fm ed o m e s t i c a i l df o r e i g n e r 廿1 r e e 够p e so fj a c q u a r dc a n a d a p tb yc a l c u l a t e d i ns h o r t ，t h es u b je c ts y s t e m a t i cs t u d i e so nt h ei m p a c tf a c t o r so fm u l t i - b a rw a 印k n i t t i n g m a c h i n e sp r o d u c t i o ns p e e d ，b yt e s t i i l gp r o d u c t i o ns p e e df a c t o r so fs e r v oc o n t r o lm u l t i - b a r w a 印k n i t t i n gm a c h i n e ，c o m et om e a s u r e st or a i s eo u rp r o d u c t i o ns p e e do fm u l t i - b a rw a 印 k n i t t i n g i ti sg o o dt oi m p r o v eo u rd o m e s t i cp r o d u c t i o ns p e e da n dp r o d u c t i o ne l h c i e n c yo f m u t i - b a rw a r pk n i t t i n gm a c h i n e k e y w o r d s ：w a r pk i l i t t i n g ；m u l t i - b a rw a 印k 1 1 i t t i n gm a c l l i n e ；p r o d u c t i o nr a t e ；g u i db a r s h o g g i n gm e c h 疵s m ；ja c q u a r dd e v i c e 目 录 目录 摘要i a b s t r a c t i 工 目录i 第一章绪论1 1 1 多梳经编机的发展1 1 1 1 第一代多梳经编机一机械式多梳经编机1 1 1 2 第二代多梳经编机一带s u 装置多梳经编机1 1 1 3 第三代多梳经编机一新一代钢丝花梳多梳经编机2 1 2 国内外经编机生产速度研究和应用现状3 1 2 1 国外研究现状3 1 2 2 国内研究现状。3 1 3 本课题的目的、意义与研究内容4 1 3 1 课题研究目的4 1 3 2 本课题研究的意义4 1 3 3 课题研究的内容4 第二章多梳经编机的一般结构和运动要求5 2 1 成圈机构5 2 1 1 成圈机件的结构与作用5 2 1 2 成圈机件之间的配合要求6 2 2 横移机构6 2 2 1 横移机构工作原理6 2 2 2 横移机构工艺要求6 2 3 花纹扩展机构7 2 3 1 压纱板装置7 2 3 2 贾卡装置7 2 4 其他机构9 2 4 1 送经机构9 2 4 2 牵拉卷取和其他机构9 2 5 本章小结9 第三章多梳经编机生产速度影响因素分析1 1 3 1 成圈机构对多梳经编机生产速度的影响1 l 3 1 1 织针结构对运动动程的影响1 1 3 1 2 成圈机构传动方式对机速的影响1 2 3 1 3 成圈机件运动配合对机速的影响1 2 3 2 横移机构对生产速度的影响1 3 目录 3 2 1 梳栉摆动动程与材料对机速的影响1 3 3 2 2 横移机构对机速的影响1 4 3 2 3 横移运动曲线对机速的影响1 8 3 3p i e z o 贾卡装置对生产速度的影响2 0 3 3 1p i e z o 贾卡控制系统原理2 0 3 3 2 贾卡导纱针元件及其工作原理2 1 3 3 3p i e z o 贾卡控制系统对多梳经编机生产速度的影响2 2 3 4 其他机构对多梳经编机生产速度的影响2 3 3 5 本章小结2 3 第四章横移伺服性能对生产速度的影响研究2 5 4 1 基于d s p 的伺服控制电子横移系统2 5 4 1 1 系统原理2 5 4 1 2 运动控制卡的结构与原理2 5 4 2 伺服性能对生产速度影响的研究前提2 6 4 3 伺服性能对横移时间的影响测试2 7 4 3 1 测试设备2 7 4 3 2 测试原理与测试步骤2 8 4 3 2 伺服系统对横移时间的影响2 8 4 4 提高生产速度的措施和对措施评价3 2 4 4 1 链块机的改造3 2 4 4 2 措施的评价3 2 4 5 本章小结3 4 第五章贾卡响应性对生产速度的影响研究3 5 5 1 基于c a n 总线的压电贾卡系统3 5 5 1 1 系统原理3 5 5 1 2 上位机工作原理3 5 5 1 3 压电贾卡控制卡和导纱针驱动卡3 6 5 2 贾卡导纱针响应性能测试3 7 5 2 1 测试项目分析3 7 5 2 2 测试设备3 7 5 2 3 测试原理3 7 5 2 4 测试步骤3 8 5 3 测试结果与分析3 9 5 3 1 电容和电压对导纱针偏移时间的影响3 9 5 3 2 充电时间对导纱针响应性的影响4 1 5 3 3 不同贾卡导纱针能适应的最高速度4 1 5 4 本章小结4 2 目录 一一 第六章结论4 3 6 1 总结4 3 6 2 进一步研究方向4 3 致谢钧 参考文献4 7 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文5 0 第一章绪论 第一章绪论 多梳经编机发展至今，经历了机械式到电子化的三代变迁，其变化之大，变化速度 之快令人惊叹。本章首先介绍多梳经编机的发展，然后介绍国内外对多梳经编机生产速 度的影响因素的研究现状，最后介绍本课题的目的、任务和意义。 1 1 多梳经编机的发展 多梳经编机的发展始于1 9 5 5 年，当时第一台8 梳经编机被用于生产网眼花边，但 由于受到生产速度、花纹范围及对纱线原料的适应性等限制，并没有商业化生产。主要 原因是梳栉数增多，梳栉摆动动程增大，机器速度降低【l j 。其后每隔1 5 年左右卡尔迈 耶公司便会推出一款新型花边机，如1 9 6 8 年制造的m r s4 2e h 型拉舍尔花边机，梳栉 数量大大增多，机速与m r s1 2 型拉舍尔花边机相比有很大的提高。随后在1 9 8 1 年推 出m r s j5 6 1 型拉舍尔花边机；2 0 0 4 年儿9 5 1 型拉舍尔花边机问世。m r s j5 6 1 和儿 9 5 1 花边机除了在增加梳栉数量和增加贾卡功能以外，机器的速度大幅提高，使得拉舍 尔花边的生产效率急速提高，花边生产量增大，市场占有率上升。【2 j 经过几十年的发展，多梳经编机的速度可达8 5 0 r p m ，梳栉数多达9 5 把，较高的生 产速度和起花能力的大大提高，给多梳经编机企业带来了更大的经济效益。 多梳经编机的发展从横移机构的演变来讲，可分为三代：机械式多梳经编机、带 s u 装置的多梳经编机和新一代钢丝花梳经编机。 1 1 1 第一代多梳经编机一机械式多梳经编机 传统的k a r lm a y e r 多梳栉经编机都采用机械式e h 横移机构，如m i 砸s3 3e h ，m r e s 3 9e h ，m r g s f3 1 1 6e h 等机型。由于织物 中花纹的形成都是通过使用链块控制进行编 织，因此这类多梳经编机又简称为链块机。 在这种经编机上通常采用链块式梳栉横 移机构，其结构复杂，加工精度要求高。原理 如图1 1 所示。各个链块通过销子连接起来形 成花纹链条，每一把梳栉由一条链条带动，在 链条转动时，各个链块之间的高度差通过推杆 转移到导纱梳上，导纱梳栉的移动取决于不同 的链块高度。在链块式梳栉横移机构中，链块 的形状可根据织物组织结构的需要自行磨制， 但其动力学性质较差，因而经编机的生产速度 较低。 花棱链块 图卜1 链块控制花梳横移机构 f i g 1 1c h a i nc o n t r 0 1o fp a tt e r n b a rm e c h a n is m 1 1 2 第二代多梳经编机一带s u 装置多梳经编机 多梳经编机发展到二十世纪八十年代，已开始由原来的机械式控制机构开始向计算 机控制机构转变，出现了s u 电子梳栉横移机构，继而出现了e b a 电子送经机构，以及 _。 江南大学硕士学位论文 匹艾州( p i e z o ) 贾卡装置等，这些都代表着多梳经编机的电子化水平不断提高，生产的 产品范围不断扩大，这类经编机被称为第二代多梳经编机。带s u 装置的多梳经编机机 型主要有m i 也s3 3 4 3s u 、m r e 3 2 2 4 s u 、m r g s f 31 16 s u ，该类机型还配置e b a 电子 送经机构3 1 。 图卜2s u 型电子梳栉横移机构 f i g 1 2 s ue l e c t r o n i cg u i db a r s h o g gi n g m e c h a n is m 图卜3 钢丝花梳驱动示意图 f i g 1 3d i a g r a mo f t h es t r i n g b a rd e v i c e 如图1 2 所示，装置由一组偏心和滑块组成，滑块做成6 套，每一块之间用装于偏 心一端的滚子隔开，每块有宽窄两段，偏心和滚子向前或向后，滑块组收缩或伸张，再 通过垂直杆作用于梳栉【4 5 】。采用这种电子控制梳栉横移机构，使得变换花型迅速，停台 时间少，机器效率高；免除链块加工、装配、拆卸以及拣选、清洁等工作，可节约链块 费用、存贮、降低固定资本费用。第二代多梳经编机的生产速度一般在4 2 0 r l ：1 1 i n 左右， 是因为s u 系统机构复杂、运行噪音也较大，且采用了磁铁机械转换装置实现其主要功 能，受其动作频率的影响，所以适应的机速不高。 1 1 3 第三代多梳经编机新一代钢丝花梳多梳经编机 最新的电子控制和全新的花型系统为高质量内衣花边的生产者和设计者开辟了一 个全新的时代，在这里将会有更快的速度，更大范围的花型，更好的产品和机器。其机 器配置的主要特点就是使用新一代钢丝花梳作为花梳横移机构，使用这种配置的多梳经 编机被称为第三代多梳经编机。该系列多梳栉经编机主要有：m l 型多梳经编机、儿型 经编机、f l 型多梳经编机、t l 型多梳经编机。 在2 0 0 3 年的伯明翰国际纺机展上，德国k a r lm a y e r 公司推出了两款全电脑控制的 多梳花边机，机器采用了该公司最新开发的钢丝花梳横移机构，称为e l 3 型梳栉横移机 构【6 j 。如图1 3 所示，钢丝花梳一端与伺服电机相连，并附加夹持装置，另一端链接气 动弹簧，伺服电机根据花纹要求转过相应的角度，实现花梳导纱针的横移。钢丝的最大 移动距离可达1 8 0 i i u l l ，累计横移达到了1 7 0 针( e 2 4 ) ，进一步扩大了机器的起花可能 性【7 j 。最新型的钢丝花梳经编机的梳栉采用了c f i 冲材料( 碳纤维增强塑料) ，花梳栉采 用6 把一集聚的形式，成圈运动曲线也得到了更好的优化，上述措施使得梳栉的横移的 惯量大大减小、横移动程也有所减少，运动配合更加合理，机器生产速度可达到8 5 0 转 分，能生产各种不同范围要求的产品。 2 盛震匿卫丫毋 第一章绪论 1 2 国内外经编机生产速度研究和应用现状 1 2 1 国外研究现状 国外尤其是卡尔迈耶纺织机械公司对多梳经编机生产速度的研究和应用主要集中 在以下三个方面进行的：机械配置的优化、成圈机件运动规律的改善以及横移、贾卡等 主要机构的电子化。国外对多梳经编机生产速度的研究成果也体现在这三个方面。 机械配置的研究：多梳经编机的梳栉较多，速度的提升从机械方面着眼于梳栉前后 摆动的动程以及与此有关的梳栉惯性和冲量等。新型钢丝花梳横移系统中，花梳栉的导 纱针在根部的集聚，使得梳栉排列更加紧凑，梳栉摆动动程小，有利于机速的提高【7 j 。 最新型的多梳经编机上采用了碳纤维增强塑料( c f r p ) ，c f r p 具有轻质、结构刚硬和稳 定的特点，减小了梳栉的动量和惯性，可以使机速更高。【8 】异型成圈机件和新材料的应 用也是提高多梳经编机生产速度的一个最新趋势。 运动规律的研究：新式的多梳经编机的成圈机件的时间配合上得到了优化，即前面 的第二把梳栉在达到织针平面平齐的位置时，针床就开始下降，这样可以节省时间，增 加机速。此外，利用针床和梳栉做相迎运动，可以减少梳栉摆动的一半动程，可增加机 速。【9 】 横移和贾卡等主要机构的电子化研究【1 0 】：传统的e h 横移机构被伺服控制的新型钢 丝花梳电子横移系统所取代，梳栉排列更加紧凑，同一集聚线上花梳的数目多，梳栉的 摆动动程和横移动量大大减少，机器速度较高；p i e z o 贾卡提花装置的应用，使得提花 装置的体积大大缩小，且压电贾卡导纱针频率高，从而提高机速 1 2 2 国内研究现状 在我国，从2 0 世纪9 0 年代中期起，多梳拉舍尔花边在福建长乐、广东汕头和浙江 义乌等地迅速发展，机器多为进口卡尔迈耶公司生产的多梳经编机。l 2 j 然而，国内对多 梳经编机生产速度的研究以及研制较高生产速度多梳经编机的步伐从来没有停滞过。 在成圈机件的研究方面，原中国纺织大学杨泽民等【l l 】对经编机成圈机构进行了运动 测试和分析，对槽针经编机的槽针、针芯、沉降片、梳栉在成圈运动时的位移、速度和 加速度进行研究后，得出位移的幅值不受经编机生产速度的影响，而速度的幅值与生产 速度成线性关系，加速度的幅值与生产速度的平方成线性关系。 国内诸多学者对凸轮曲线的优化以提高经编机速度方面做了大量的研究，如夏风林 【1 2 】通过分析凸轮横移运动规律的分析，指出正弦加速度曲线是比较合适的横移运动曲 线，并且指出延长横移允许主轴转角对提高机速有一定的效用的；根据文献【l3 1 4 j ，郑伟 等人研究认为，多梳拉舍尔经编机的梳栉横移运动采用平稳升降速的运动方式，速度曲 线分为三段：等加速段、等速段和等减速段。在这种方式的横移起始点、终止点上，以 及在加速转向恒速、恒速转向减速时，有一定的加速度突变，从而产生柔性冲击。对于 梳栉横移时间具有相对充裕的经编机( 如多梳拉舍尔花边机、双针床拉舍尔经编机等主 轴转速较低的设备) ，加速度突变小，因而冲击力低。 国内一些企业进行了多梳经编机研制，起步晚，底子薄，但还是取得了一定的研究 成果盼1 6 】：常州润源经编机械有限公司研制的全多梳经编机r y k t 4 3 1 ( 钢条式) 、 江南大学硕士学位论文 r 订5 6 1 ( 钢条式) 、r y k t 6 5 1( 钢条式) ；福建鑫港纺织机械有限公司生产的全多 梳经编机h g m 5 9 l ( 钢片式) 、h g m 6 3 1 ( 钢条式) 、h g f 6 2 1 3 2 ( 钢条式) 。上述多梳 经编机尚未成熟，研究不够多且不深入，机器速度大多在4 5 0 r 1 1 1 i n 左右，不能与国外相 媲美。 1 3 本课题的目的、意义与研究内容 1 3 1 课题研究目的 国内外多梳经编机的生产速度差异巨大，生产速度是生产效率和花边企业效益的保 障，本课题对多梳经编生产速度的影响因素进行研究，并对影响电脑多梳经编机的生产 速度进行测试，为国内经编企业和国产多梳经编机生产速度的提高提供一定的措施。 1 3 2 本课题研究的意义 据不完全统计，目前我国多梳拉舍尔花边机总数超过8 0 0 0 台，其中全电脑多梳花 边机仅1 5 0 0 台左右，其余都是链块式花边机。大量链块多梳经编机的存在和国产多梳 经编机的不成熟是我国多梳经编企业的两大突出特点，制约着我国花边生产企业的发 展。与国外先进水平相比，这种制约作用从很大程度上归因于机器生产速度低，表现为 花边企业的效益相对较低。例如德国卡尔迈耶公司生产的新型多梳经编儿4 2 1 的生产速 度高达8 5 0 印m 【1 7 j ，国内同类型的机器速度不到4 5 0 叩m ，在相同的生产效率下，后者的 产量和效益只有前者的一半! 可见对多梳经编机生产速度的影响因素进行立题研究具有 重要意义，主要体现在两个方面： 一是对国内研制较高生产速度的多梳经编机具有重要意义。国产经编机的研制处于 起步阶段，对多梳经编机生产速度的影响因素进行系统的研究，对我国自主研发较高生 产速度的多梳经编机，缩小与国外先进技术的差距，增强国产多梳经编的的国际竞争力 具有巨大的现实意义。 二是对提高我国花边生产企业的竞争力具有重大理论和现实意义。对多梳经编机成 产速度的影响因素进行研究，提出提高多梳经编机生产速度的重要措施，对提升我国多 梳经编企业的竞争力具有重要意义。 1 3 3 课题研究的内容 本文是对多梳经编机生产速度的影响因素进行分析，主要任务有一下几点： ( 1 ) 研究成圈机构和动程对多梳经编机生产机速的影响，包括织针种类、成圈机 件的传动方式、动程等； ( 2 ) 分析横移机构和横移运动曲线对多梳经编机生产速度的影响，包括e h 横移 机构、s u 横移机构、钢丝花梳横移机构、伺服加推拉带的横移机构等； ( 3 ) 探究贾卡提花装置特别是p i e z o 贾卡提花装置对多梳经编机生产速度的影响； ( 4 ) 从伺服性能和贾卡导纱针偏移性能方面研究影响电脑多梳经编机生产速度的 因素，并对部分因素进行实测； ( 5 ) 对如何提高多梳经编机生产速度提出一定的措施，并对相应的措施和可执行 性进行评价。 4 第二章多梳经编机的一般结构和运动要求 第二章多梳经编机的一般结构和运动要求 多梳经编机按其结构特征、用途和附加装置可以分为衬纬型、成圈型、压纱型、康 脱莱特、贾卡簇尼克、特克斯簇尼克多梳经编机等机型。从机器的一般结构方面，多梳 经编机主要有成圈机构、梳栉横移机构、花纹扩展机构、送经机构、牵拉卷取机构和传 动机构等组成，各机构相互配合，使得多梳经编机得以顺利编织出花纹各异的蕾丝织物。 要提高多梳经编机的生产效率和生产速度，对其中的主要机构提出了比较高的运动要 求。 2 1 成圈机构 成圈机构是将经纱形成相互穿套的线圈而形成经编织物的机构。主要的成圈机件有 织针、沉降片及导纱针等。它们由主轴经各自的机构传动，互相配合作成圈运动。多梳 经编机织针类型不同时，成圈机构略有不同。根据织针的不同，多梳经编机可分为槽针、 钩针和舌针多梳机。 2 1 1 成圈机件的结构与作用 以槽针多梳经编机为例，其成圈机构的部件有槽针、针芯、导纱针、沉降片等组成。 如图2 一l 所示，( a ) 为槽针，槽针由针钩1 、针头2 、针槽3 、针杆4 和针脚5 组成。槽 针以单针形式直接插在针床上，因此如有损坏，可单独调换。槽针的作用是形成线圈。 与槽针配套的是针芯，如图2 1 ( b ) 中所示，根据机器的机号，将幅宽为半英寸的针芯 浇铸成座片。这些针芯座片插在针芯床的导槽中，用弹簧压板夹持，并使它与槽针配合 一致。如图2 1( b ) 所示，针芯片6 边缘呈圆弧状7 ，还设有直线部分。针芯在槽内 作相对滑动，用以关闭针口。导纱针如图2 1( c ) 所示，导纱针的一端为扁平状，下 边有导纱孔，它引导纱线作垫纱运动。沉降片如图2 一l( d ) 所示，由薄钢片制成，表 面光滑无毛刺。它被按机号规定隔距浇铸成合金座片( 一般为一英寸宽) ，为使沉降片 前端不致晃动变形，其前端也用含锡合金铸在一起。其作用有：当针上升时，握持旧线 圈，使其不致与针同时上升；槽针下降时沉降片作为弯纱握持面，使旧线圈完成套圈、 脱圈等；新线圈形成后，沉降片前移对脱下的旧线圈进行牵拉和推移。 图2 1 槽针经编机成圈机件示意图 f i g 2 1s c h e n l a t i cd i a g r a n lo fk n i t t i n gc o n f i g u r a t i o ng r o o v en e e d l e0 nw a r p k n i t t i n gm a c h i n e krf 江南大学硕士学位论文 2 1 2 成圈机件之间的配合要求 成圈过程是由槽针、针芯、沉降片和导纱针相互作用的结果，由退圈、针前垫纱、 闭口、套圈、脱圈、弯纱成圈、牵拉等阶段。各机件之间的配合要求如下： ( 1 ) 槽针与针芯的配合 针口开启时槽针由最低点上升，要求针芯上升比槽针晚( 而且慢) ，从而使针口开 启；针口关闭时槽针由最高点下降，要求针芯下降比槽针晚( 而且慢) ，从而使针口关 闭。 ( 2 ) 槽针与导纱针的配合 导纱针向机后摆动时不要过早地摆过针平面，要等针上升到最高位置后，才摆过针 平面，保证导纱针从正确的针间引导纱线，并避免针上升时刺伤经纱；槽针不要过早地 下降，要等针摆过针平面以后，针开始下降，主要考虑到垫纱可靠，避免漏针；导纱针 在最后位置时应在针停顿时期的中央，这样可充分利用针停顿时间，曲线对称，摆动平 稳，同时有足够的时间进行针前垫纱。 ( 3 ) 槽针与沉降片的配合 针上升退圈时，沉降片前移，并迅速移到最前位置握持旧线圈，防止随针一起上升； 沉降片在最前位置可略为后退，放松对旧线圈的控制，减小旧线圈对针杆的摩擦；针由 最高位置下降时，沉降片应迅速后退，以免干扰纱线；当针头下降至低于沉降片平面， 旧线圈从针头脱下，沉降片前移，准备对脱下的旧线圈牵拉。 2 2 横移机构 经编机在成圈过程中，为了完成垫纱，梳栉除在针间前后摆动外，还必须在针前和 针背沿针床进行横向移动。完成这一动作的执行机构称为梳栉横移机构，有时也称为花 纹机构或横移花纹机构。 2 2 1 横移机构工作原理 在经编生产过程中，梳栉的运动是由机器内部的曲柄连杆实现的摆动和机器花盘凸 轮、链块以及电子横移机构实现的横移运动的综合，是一种复杂的空间曲线运动。主轴 每进行一次回转，编织元件完成一个工作循环，编织一个横列，期间，梳栉由针背摆向 针前，越过织针平面后进行横移运动，横移运动必须在最机前的梳栉进入织针平面前完 成，然后梳栉摆回针背，在摆过织针平面后，梳栉进行针背横移，针背横移必须在最机 后的梳栉进入织针平面前完成，至此，一个横移运动周期完成【1 8 】。 2 2 2 横移机构工艺要求 经编机主轴一转，进行针前、针背两次横移，在导纱针进入针平面和离开针平面的 这段时间内，梳栉不允许横移。这样，横移运动必须实现“运动一停止一运动”的反复 过程，必须符合以下工艺要求： ( 1 ) 横移距离需是针距的整数倍 按坯布组织结构进行横移，横移大小是针距的整数倍。针前横移通常为1 个针距， 少数为二针距( 重经组织) 或0 针距( 缺垫组织，衬纬组织) ；针背横移可以为0 、1 、2 第二章多梳经编机的一般结构和运动要求 个针距。 ( 2 ) 横移定位精度高 横移机构要求高精度的定位，主要由横移距离小决定的。根据不同的机号，横移的 距离是不同的。以m r e 4 3 e h 型、机号e 2 4 的经编机为例，每一针距的横移量为1 0 5 8 m ， 除去容纱间隙，则针间多余的间隙只有0 1 8 9 h l i n 1 9 】。可见，经编机的横移运动要求很高， 不仅每一次横移要求运动准确，而且在数次横移后不允许产生累积误差，横移运动不准 确会使纱线表面产生毛羽，影响布面质量，严重时会产生撞针等现象。 ( 3 ) 横移机构响应性高 由于梳栉横移时间极短、频率很高，要求机构要有很高的响应速度。经编机一个成 圈过程中允许针前横移的角度只有几十度，时间只有几毫秒到几十毫秒【2 0 1 。 ( 4 ) 梳栉横移运动符合动力学的要求，移动平稳、无冲击。 2 3 花纹扩展机构 多梳经编机之所以能生产出复杂的花纹织物，是由于配置了压纱板、贾卡等花纹扩 展装置等机构。 2 3 1 压纱板装置 压纱板是一个技术术语，是形成花纹效应的一个装置。它是一块金属板，处于压纱 梳与地梳之间，作上下运动。一般，在压纱板前面的梳栉我们称为压纱梳。压纱梳形成 的花纹具有凹凸层次，具有立体效应。 压纱型多梳经编机的提花原理是压纱型多梳经编机在阵前垫纱之后，针舌尚未闭口 之前，主轴1 8 0 0 时，也就是带纱位置之前，压纱板下压，待到主轴2 6 0 0 时压到最低点， 把花纱压到针舌一下的针杆上，使花纱不成圈，紧密的缠绕在地组织的沉降弧上，浮在 中间纵行的延展线而不被这根延展线压住，从而形成压纱组织。 由于多了压纱板的上下运动，而且要求压纱板和其他成圈机件要有良好的配合，所 以压纱型多梳经编机生产速度相对较低。 2 3 2 贾卡装置 配置贾卡装置的经编机是生产网眼类装饰织物的主要机器，其产品主要用于室内装 饰和装饰性妇女内衣面料及其花边辅料等。贾卡装置的发展经历了从机械式到电子式， 从有绳控制到无绳控制，新一代压电贾卡提花系统的使用，使得贾卡经编技术更趋完善， 其产品更加精致和完美。 2 3 2 1 贾卡装置编织原理 l l l 图2 2 贾卡花型基本编织原理 f i g 2 2 t h eb asi cp r i n c i p eo fj a c q u a r dp a t t e r n 7 江南大学硕士学位论文 贾卡编织原理是控制每根导纱针的每一次垫纱运动。虽然它们安装在相同梳栉上， 这些导纱针还能侧向偏移。为此应使导纱针既长又富有弹性。为了不与相邻的导纱针相 互干扰，每一导纱针仅能偏移一个针距。因此每根这种导纱针，其可能的垫纱运动针距 数是有一定限度的。 在贾卡拉舍尔机上，用地梳产生地组织，而用贾卡梳栉产生覆盖这些地组织的花纹 图案。以跨越两根织针的基本的衬纬运动贾卡梳栉为例，每根导纱针就能完成下列三个 垫纱运动中的一种，如图2 2 。 导纱针循着地组织的编链衬纬，从而构成了网孔区域o ；导纱针作相邻两织针之间 的衬纬，在此情况，网眼孔眼为两根延展线所复盖，此区域内的织物，看上去是较密实 的区域1 ；导纱针作跨越两个针隙的衬纬，从而每个孔眼覆盖4 根延展线，这区域的织 物看起来是密实的区域2 。 2 3 2 2 贾卡装置的工艺要求 以最新的p i e z o 贾卡装置为例，主轴一转，横移机构推动贾卡梳栉做横移运动，同 时每一个贾卡导纱针可以独立地在针前或者针背做偏移运动，显然，贾卡花型的垫纱运 动是梳栉横移和贾卡针偏移的复合。贾卡针在针前、针背的偏移和复位，可以在织物表 面形成薄、厚等花纹效应，可见，这种复杂的复合运动具有超强的起花功能，同时也给 压电贾卡装置提出了很高的要求。 ( 1 ) 花型通讯要求 一台贾卡经编机上贾卡导纱针的数量较多，以m i 心j 4 3 1 的机型为例，幅宽1 3 2 ” 时，贾卡针块数为1 9 8 ，每块有导纱针1 6 根，总数达到3 1 6 8 之多，每根导纱针都要独 立的受到控制信号的驱动做偏移运动。所以通常一个贾卡花型数据文件大小为几十 k b y t e 至上百k b y t e ，比电子横移的系统的一个花型文件要大的多，显然压电贾卡控制 系统必须采用一种具有高效稳定的通讯功能的通讯方式，同时要求通讯快速、准确。 ( 2 ) 反复偏移的疲劳性要求 以m r p j 4 3 1 的机型为例，机速4 5 0 r m i n ，假设平均一枚贾卡导纱针每5 个横列偏 移一次，机器效率为9 0 时，每枚导纱针平均每分钟要偏移8 1 次之多，这对贾卡导纱 针的反复偏移性能要求很高。 ( 3 ) 运