基于adams的經(jīng)編機沉降片運動機構(gòu)分析

在機構(gòu)設(shè)計中，需要要求機構(gòu)的操作滿足特定的運動規(guī)律，并對機構(gòu)進(jìn)行必要的運動分析。平面機構(gòu)是比較常見的運動機構(gòu),對其運動規(guī)律的分析有多種方法,常見的分析方法是圖解法和解析法。但是,圖解法的設(shè)計精度低且費時,而解析法的計算工作量大,必須借助計算機編程處理。本文通過利用ADAMS軟件對經(jīng)編機沉降片的運動機構(gòu)分析,為其它平面多桿機構(gòu)的分析提供了很好的借鑒作用。經(jīng)編機是一種重要的紡織機械,其主要組件有織針、導(dǎo)紗針、沉降片和壓板(用于鉤針機)。織針整列地裝在針床上,隨針床一起運動;導(dǎo)紗針裝在條板上組成梳櫛。經(jīng)紗穿過導(dǎo)紗針的孔眼,隨梳櫛一起運動而繞墊在針上,通過織針、沉降片等成圈機件的相互配合運動而織成織物。傳動沉降片運動性能的好壞直接影響織物的質(zhì)量。因此,為了更好的了解其傳動沉降片的運動,本文借助ADAMS軟件,通過仿真,可以確定構(gòu)件的運動情況,檢驗構(gòu)件之間是否干涉、執(zhí)行件的運動是否與期望的相符。1主動曲柄角位移驗經(jīng)編機中傳動沉降片的平面八桿機構(gòu),如圖1所示,給定該機構(gòu)的尺寸(單位:mm)如下:O3x=110,O3y=125,O5x=20,O5y=164.5,O7x=176,O7y=430,L1=20,L2=150,L3=50,L4=60,L5=20,L6=254,L7=180。又主動曲柄1的角速度=20rad/s,角加速度=0,試求主動曲柄角位移Φ1=0°～360°。在循環(huán)過程中,從動件7的角位移為Φ7、角加速度準(zhǔn)觶7和角加速度為。2在亞洲軟件下，模擬建模2.1設(shè)置正常應(yīng)用路徑(1)通過開始菜單運行ADAMS2005,或直接雙擊桌面圖標(biāo),啟動ADAMS/2005。(2)在歡迎對話框中,選擇Createanewmodel選項;設(shè)置好工作路徑;在模型名字欄輸入planemulti-levermechanism;重力設(shè)置選擇EarthNormal選項;單位設(shè)置選擇MMKS系統(tǒng)。(3)設(shè)置完畢單擊OK按鈕。2.2u3000創(chuàng)建前閥控制gravite(1)在settings菜單,選項WorkingGrid項,設(shè)置工作柵格,Size項中X和Y分別設(shè)為350mm和500mm;Spacing在X和Y向全為10.0,確認(rèn)ShoutWorkingGrid是選中狀態(tài),設(shè)置完畢單擊OK按鈕。(2)在主工具箱中選擇縮放按鈕,在窗口內(nèi)上下拖動鼠標(biāo),使之能夠顯示整個工作柵格。(3)在Settings菜單,選擇Gravity項,設(shè)置重力加速度對話框,確認(rèn)Gravity為選中狀態(tài),x=0.0,y=-9.80665,z=0.0,設(shè)置完畢單擊OK按鈕。(4)在View菜單中選擇CoordinateWindowF4,打開坐標(biāo)窗口。2.3創(chuàng)建標(biāo)記點和曲柄(1)根據(jù)題目所給信息,在Auto/CAD中繪出各桿件的位置關(guān)系并確定各絞點的位置:A(8.38,18.16)、B(69.96,154.71)、C(17.66,184.36)、D(-3.85,437.85)。(2)在主工具箱中用鼠標(biāo)右鍵點擊幾何模型工具按扭,在彈出的級聯(lián)工具欄中選擇定義點工具按扭。(3)在工具欄下方的參數(shù)設(shè)置中,選擇默認(rèn)設(shè)置:Addtoground和Don’tAttach。(4)在(0,0,0)位置處按鼠標(biāo)左鍵,窗口中顯示一個標(biāo)記點,系統(tǒng)自動命名為Point＿1。(5)重復(fù)2-4步,在(110,125,0)、(20,164.5,0)、(176,430,0)及A、B、C、D位置處創(chuàng)建標(biāo)記點,分別為Point＿2、Point＿3、Point＿4、Point＿5、Point＿6、Point＿7。(6)用鼠標(biāo)右鍵點擊所創(chuàng)建的點,在彈出的菜單中選擇Point＿1:Point＿1→Rename,重命名為O1。重復(fù)上述操作,依次將Point＿2、Point＿3、Point＿4、Point＿5、Point＿6、Point＿7重命名為O3、O5、O7、A、B、C、D。(7)在主工具箱中選擇幾何建模工具,設(shè)置參數(shù)NewPart,鼠標(biāo)左鍵分別點擊O1和A,建立曲柄。用鼠標(biāo)右鍵點擊曲柄,在彈出的菜單中選擇Part:PART＿2→Rename,重命名為L1。重復(fù)上操作依次建立聯(lián)桿L2、L3、L4、L5、L6、L7,如圖2所示。(7)用鼠標(biāo)右鍵點擊曲柄,在彈出的菜單中選擇Partwheel﹥Modify,設(shè)置曲柄的物理特性。在修改對話框中,可接受默認(rèn)設(shè)置:DefineMassBy項選擇GeometryandMaterialType,在MaterialType項中選擇Materialssteel。2.4建立旋轉(zhuǎn)副,建立鉸接副(1)為了更清楚地看見各種標(biāo)記,在Settings菜單中,選擇Icons;在SizeforallModelIcons項中的NewSize欄輸入0.2,設(shè)置完后單擊OK按扭。(2)在L1與大地間建立旋轉(zhuǎn)鉸接副。在主工具箱中的連接工具集中,選擇旋轉(zhuǎn)鉸接副,并設(shè)置參數(shù):1Location,NormaltoGround;在窗口內(nèi)選擇O1點,建立旋轉(zhuǎn)副,系統(tǒng)自動命名為Joint＿1。(3)鼠標(biāo)右鍵點擊O1,在彈出的菜單中選擇O1→Modify,在修改對話框中確認(rèn)連接的兩個物體是L1和ground。(4)接下來在L1和L2間建立一鉸接副。在主工具箱中的連接工具中,選擇旋轉(zhuǎn)鉸接副,并設(shè)置參數(shù):2Body-1Loc,Normaltoground。用鼠標(biāo)首先選擇L1,在選擇L2,然后然后選擇A,建立旋轉(zhuǎn)副,系統(tǒng)自動命名為Joint＿2。(5)接下來在L2與L3間建立鉸接副。在主工具箱中的連接工具集中,選擇旋轉(zhuǎn)鉸接副,并設(shè)置參數(shù):2Body-2Loc,Normaltoground。用鼠標(biāo)首先選擇L2,再選擇L3,然后點擊B,建立旋轉(zhuǎn)副,系統(tǒng)自動命名為Joint＿3。接下來在L2和L4間建立鉸接副,步驟同上。當(dāng)構(gòu)件個數(shù)超過2個并且交接在一點時,只需將設(shè)置參數(shù)改為:2Body-2Loc,Normaltoground順序建立鉸接副即可。(6)給曲柄添加運動約束,使之逆向360°旋轉(zhuǎn)。在主動工具箱中選擇旋轉(zhuǎn)運動工具按扭,設(shè)置參數(shù):在speed欄輸入(20.0r),即每秒轉(zhuǎn)20rad,選擇O1,建立旋轉(zhuǎn)運動,窗口內(nèi)出現(xiàn)標(biāo)志轉(zhuǎn)動的大箭頭,如圖3所示。2.5初始仿真過程(1)在主動工具箱中選擇仿真工具按扭,設(shè)置參數(shù):Endtime=3.0,steps=200,單擊開始仿真按扭,模型開始運動,到了結(jié)束時間,運動結(jié)束。(2)仿真過程中,可以按停止按扭結(jié)束仿真。(3)仿真結(jié)束后,可以按返回按扭返回至開始狀態(tài)。(4)仿真結(jié)束后,可以按重放按扭回放仿真過程。2.6角加速度測量仿真(1)在ADAMS窗口中右鍵點擊桿7,選擇L7→Measure,Characteristic:選擇CMangularvelocity,Component:選擇Z。點擊Apply,出現(xiàn)L7的角速度圖線如圖4所示。(2)重復(fù)以上操作,在Characteristic欄選擇CMangularacceleration測L7的角加速度,如圖5所示。(3)接下來用鼠標(biāo)右鍵點擊測量窗口,選擇“transfertofullplot”命令,進(jìn)入ADAMS/Postprocessor窗口,放大整個測量曲線,單擊PlotTracking圖標(biāo)可以得到在不同時刻各測量點的精確值。通過該仿真曲線,可以得到:一是,=-28.91deg/sec=-0.50r/s,如圖6所示。二是,=-284.9251deg/sec^2=4.97rad/s^2如圖7所示。三是,為了得到Φ7的范圍值,我們將L7的角速度測量曲線的積分曲線做出來。在該窗口點擊,然后再點擊,得到藍(lán)色虛線的曲線圖,這就是Φ7隨時間變化