[发明专利]一种挑线杆在线振动和弯曲测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种挑线机构的挑线杆检测装置，应用在模板缝纫机的测量技术中，具体涉及一种挑线杆在线振动和弯曲测量装置。

背景技术

在缝纫机的挑线机构中，挑线杆作平面往复运动，挑线杆在最低和最高位置都有一段准静止、速度为零的阶段，在收线、放线结束后挑线杆剧烈振动，运动中的挑线杆产生弯曲和扭曲。挑线杆在结构上分成连杆、竖臂和挑线臂三部分，挑线臂与连杆不在同一平面，面线张力作用在挑线臂的悬伸端，挑线臂是一悬臂梁。

挑线机构安装在模板缝纫机上轴与挑线杆之间，机构把上轴的回转运动转换成挑线杆的平面运动，面线经由针杆和挑线杆的孔眼，随孔眼的运动实现供送和收回面线的动作。模板缝纫机把针杆机构和挑线机构的曲柄结合成一整体，挑线杆的大幅振动经曲柄直接影响针杆运动的稳定性。

四杆挑线机构的挑线杆在收线过程中振动特别大。原设计的挑线机构是属于振动大、运动不平稳的机构。而高速工业机转速高，挑线机构在使用中最大问题是振动大，挑线机构中挑线张力过大引起的振动引起针迹歪斜。缝纫线产生方向不断变化的动载荷，缝纫线作用力作用在挑线臂的端部，竖臂和挑线臂产生弯曲，挑线臂呈扁平型，厚度最薄处仅2.6毫米，在挑线臂的扁平方向存在很大振动和变形。挑线杆的振型复杂并振幅大，尤其在挑线杆运动的横向产生大幅度振动。因此测量挑线杆的振动和弯曲扭曲，测量在上轴回转到哪个角度出现最大的弯曲、扭转是缝纫机一项重要的基础工作。

挑线杆作往复平面运动，挑线杆受力的方向从机针孔眼到挑线杆的孔眼，力的方向与挑线杆运动方向空间交叉，挑线杆运动的特征是在垂直于运动方向的另外两个方向也存在振动。测量挑线杆加速度，需要测量垂直于工作方向的振动数据，这些振动是多余的和有害的。

上轴运行速度应避开横向的临界速度，大大减少挑线杆弯曲和振动。通过应变片组测量得到挑线杆弯曲状态，通过加速度传感器测得挑线杆的振动状态，从挑线杆的变形量和振动量的实测数据就能正确了解挑线杆的受力和变形状态，用数据判断挑线工作过程是否正常。

发明内容

为了满足上述需求，本发明旨在提供一种挑线杆在线振动和弯曲测量装置，通过分析测量得到挑线杆运行的动态数据，为现有挑线机构技术的改造和新挑线机构的设计提供测量数据，减少挑线杆在运动中多余的弯曲和振动。

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：

    一种挑线杆在线振动和弯曲测量装置，包括弯曲传感器、扭曲传感器、弯扭传感器、信号采集放大器、第一、第二、第三加速度传感器、第一、第二、第三载荷放大器、编码器、控制板和信号分析仪；     所述弯曲传感器和所述扭曲传感器设置在挑线杆连杆上，所述第一加速度传感器和所述第二加速度传感器分别设置在挑线杆挑线臂上，所述弯扭传感器和所述第三加速度传感器设置在挑线杆竖臂上，所述编码器设置在缝纫机上轴的齿轮副上；

所述弯曲传感器、所述扭曲传感器和所述弯扭传感器均通过所述信号采集放大器与所述信号分析仪连接；所述第一、第二、第三加速度传感器分别通过对应的所述第一、第二、第三载荷放大器与所述信号分析仪连接；所述编码器通过所述控制板与所述信号分析仪连接，所述控制板与所述信号采集放大器连接，所述信号分析仪与一显示屏连接。

    进一步的，所述弯曲传感器粘贴在所述挑线杆连杆中部2mm厚度处的一侧，测量挑线杆连杆两孔中心连线方向的弯曲变形；所述弯曲传感器由一片0.5毫米厚的第一铜片以及粘贴在所述第一铜片上的四片第一应变片组成，所述四片第一应变片的粘贴方向平行于挑线杆连杆两孔中心连线。

    进一步的，所述扭曲传感器粘贴在所述挑线杆连杆中部2mm厚度处的另一侧，测量连杆两孔中心连线方向的扭曲变形；所述扭曲传感器由一片0.5毫米厚的第二铜片以及粘贴在所述第二铜片上的四片第二应变片组成，所述四片第二应变片的粘贴方向与挑线杆连杆两孔中心连线成45o夹角。

    进一步的，所述弯扭传感器粘贴在所述挑线杆竖臂中部3.8mm厚度处的外侧面，所述弯扭传感器由一片0.5毫米厚的第三铜片以及粘贴在所述第三铜片上的八片第三应变片组成，四片所述第三应变片的粘贴方向与所述挑线杆竖臂的竖直方向平行，测量竖臂的弯曲变形，另四片所述第三应变片的粘贴方向与所述挑线杆竖臂的竖直方向成45°夹角，测量竖臂的扭曲变形。

    进一步的，所述第一加速度传感器吸附在一块测量弯板的侧面，所述测量弯板固定在所述挑线杆挑线臂上，所述测量弯板将所述挑线杆的挑线臂夹在中间，并通过螺栓、螺母和垫套夹紧所述挑线杆挑线臂。