一种异形钢筘筘座安装系统动刚度的测量装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于喷射织机领域，具体涉及一种异形钢筘筘座安装系统动刚度的测量装置及方法。
【背景技术】
[0002]喷射织机高速运转，钢筘把玮纱打入织口，当钢筘频繁打玮时，打玮的动载荷作用在异形钢筘上，异形钢筘在运动中出现了波浪形扭曲，筘帽呈现出波浪形。动态扭曲与异形钢筘的装夹方式有关，筘握持器只在异形钢筘的筘底部分握持住钢筘，钢筘的筘槽和筘帽部分呈自由状态。筘帽是铝合金的，质地较软，在动载荷的作用下，异形钢筘的上部出现了动态弯扭。
[0003]喷射织机在高速运转时，异形钢筘摆动角度只有250，却出现一系列变形，变形原因不是机械的静强度或联接刚度不够，而是异形钢筘安装系统动态刚度差，筘座高速摆动时受到一股额外的弯曲力矩，动态抗弯扭能力差，在弯曲力矩的反复作用下，动刚度下降了。因此需要测量在动态弯曲力矩作用下筘座安装部件的联接刚度和阻尼，以及在筘座弯曲方向测量筘座的响应。
[0004]动刚度等动态参数与运转频率有关，与系统载荷有关，随着织机速度的提高，打玮系统的第一阶共振频率比织机运转频率高不了多少，在接近共振的区域，阻尼变小了，故障多了，织造效率就下降。
[0005]高速运转的机械部件必须重量轻，动载荷大小正比于部件重量，异形钢筘的筘帽、筘底、筘座和筘座脚都采用轻质材料，在振动时重量轻的部件振幅变大，了解异形钢筘、握持器和筘座的动态特性和动刚度是必须的。对于质量轻的构件，动态刚度变小，零部件变得柔顺。在高速的往复运动中，相对柔顺的异形钢筘在自由端更易产生变形，异形钢筘的锁紧部分是安装系统的薄弱环节，因此必须知道系统的动刚度和动阻尼，最好的方法是通过测试来测量安装系统的动态特性。
[0006]动态特性测试是由力锤对异形钢筘的安装系统施加激振力，在激振力作用下测试系统的频率、位移、加速度等响应，激振和响应信号输入分析仪，由分析仪计算得到激振力与响应的关系。
【发明内容】
[0007]为了满足上述需求，本发明提供了一种异形钢筘筘座安装系统动刚度的测量装置及方法。
[0008]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种异形钢筘筘座安装系统动刚度的测量装置，包括异形钢筘、筘握持器、筘座、筘座底板、筘座脚、动态特性测试装置、弯曲动态响应测试装置和频谱响应测试装置。
[0009]所述异形钢筘的筘底固定在所述筘座上，所述筘握持器通过固定螺丝设置在所述筘座内，所述筘握持器的斜面与所述异形钢筘贴合，所述筘座通过螺栓固定在所述筘座脚上，所述筘座底板设置在所述筘座与所述筘座脚之间，所述异形钢筘正面的筘帽上横向设置有10个测试点。
[0010]所述的动态特性测试装置包括用于敲击所述测试点的力锤、力传感器、位移传感器、信号分析仪和显示屏;所述力锤与所述信号分析仪中的信号发生器连接，所述力锤上安装有所述力传感器，所述力传感器经电荷放大器与所述信号分析仪连接;每个所述测试点的正下方分别设置有一个与之对应的测量点，所有所述测量点均位于所述筘座的背面，每个所述测量点上分别紧挨着一个所述位移传感器的测量头，每个所述位移传感器分别通过各自对应的变送器与所述信号分析仪连接，所述信号分析仪连接所述显示屏。
[0011]所述的弯曲动态响应测试装置包括用于敲击所述异形钢筘筘帽正面正中部的所述力锤、所述力传感器、应变片组、所述信号分析仪和所述显示屏;所述力锤与所述信号分析仪中的信号发生器连接，所述力锤上安装有所述力传感器，所述力传感器经所述电荷放大器与所述信号分析仪连接;所述应变片组粘贴在所述筘座背面的正中部，所述应变片组经电桥信号处理器与所述信号分析仪连接，所述信号分析仪连接所述显示屏。
[0012]所述的频谱响应测试装置包括用于敲击所述异形钢筘筘帽正面正中部的所述力锤、所述力传感器、加速度传感器、所述信号分析仪和所述显示屏;所述力锤与所述信号分析仪中的信号发生器连接，所述力锤上安装有所述力传感器，所述力传感器经所述电荷放大器与所述信号分析仪连接;所述加速度传感器粘贴在所述筘座背面的正中部，所述加速度传感器经载荷放大器与所述信号分析仪连接，所述信号分析仪连接所述显示屏。
[0013]进一步的，相邻两个所述测试点之间的距离为200毫米。
[0014]进一步的，所述应变片组上的四片应变片沿所述异形钢筘的筘幅方向粘贴。
[0015]一种异形钢筘筘座安装系统动刚度的测量方法，包括以下步骤:
步骤1、在所述异形钢筘筘帽的正面确定若10个所述测试点的位置；
步骤2、在所述筘座的背面确定10个与所述测试点对应的测量点；
步骤3、测定筘座安装系统动态特性，其具体步骤如下:
1)所述信号分析仪内的信号发生器施加正弦信号给所述力锤，所述力锤逐一敲击所述测试点；
2)所述力锤敲击的同时，所述力传感器和所述位移传感器分别输出信号;所述力传感器输出的信号经所述电荷放大器传到所述信号分析仪;每个所述位移传感器的响应信号经对应的所述变送器传到所述信号分析仪；
3)所述信号分析仪经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，得到筘座安装系统的10个所述测试点的动刚度和动阻尼的差异；
步骤4、测量筘座安装系统的弯曲动态响应，其具体步骤如下:
1)所述信号分析仪内的信号发生器施加正弦信号给所述力锤，所述力锤敲击所述异形钢筘筘帽正面的正中部；
2)所述力锤敲击的同时，所述力传感器和所述应变片组分别输出信号;所述力传感器输出的信号经所述电荷放大器传到所述信号分析仪;所述应变片组的响应信号经所述电桥信号处理器传到所述信号分析仪；
3)所述信号分析仪经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，得到筘座安装系统的动态弯曲刚度； 步骤5、测量筘座安装系统的频谱响应，其具体步骤如下:
1)所述信号分析仪内的信号发生器施加伪随机信号给所述力锤，所述力锤敲击所述异形钢筘筘帽正面的正中部；
2)所述力锤敲击的同时，所述力传感器和所述加速度传感器分别输出信号;所述力传感器输出的信号经所述电荷放大器传到所述信号分析仪;所述加速度传感器的响应信号经所述载荷放大器传到所述信号分析仪；
3)所述信号分析仪经数据处理和分析软件解出两组信号的关联曲线，得到筘座安装系统的频谱曲线。
[0016]本发明的有益效果是:
本发明只需通过力锤击打钢筘上沿其长度方向的多个位置，用位移传感器、应变片组测量筘座的响应，用加速度传感器测量安装系统的响应，从应变片组、加速度传感器和力传感器输出信号的关系可以直接得到异形钢筘筘座安装系统的动刚度和频谱。本发明操作简单，测量精准，可以对本领域人员研究异形钢筘、筘握持器和筘座的动态特性和动刚度提供很大帮助，有利于异形钢筘筘座及安装系统的设计或改进。
[0017]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
[0018]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，