基于Modelica的挑线机构动态特性分析
2021-06-29张小康
西部皮革 2021年11期
关键词:模型
张小康
(武汉纺织大学,湖北 武汉 430200)
引言
在工业平缝机缝制工作中进行面线供给和收紧线圈的机构叫做挑线机构。目前大多数缝纫机挑线机构均采用曲柄摇杆机构,总体机构为一种四连杆机构[1]。现以A 型工业平缝机作为研究对象,研究挑线机构的动态特性,包括挑线杆的运动轨迹、挑线力、加速度,这对于平缝机线迹质量的优化具有重要意义。
1 Modelica 语言介绍
Modelica 语言是基于非因果建模思想,采用数学方程(组)和面向对象结构来促进模型知识的重用,是一种面向对象的结构化数学建模语言,支持类、继承、方程、组件、连接器的连接。它采用基于广义基尔霍夫原理的连接机制进行统一建模,可以满足多领域需求。涉及领域包括电气、机械、热力学、液压、生物、控制等,并且至今积累了大量可复用的领域库[2]。
对于基于Modelica 平台建立的机构物理模型,在多体库中一般有Frame_a 和Frame_b 连接接口,将Frame_a 和Frame_b 通过组件属性定义,进而接口定义了组件所有的运动特性,在多体库的预定义组件中,由关节、实体及力单元组成,这些组件也是由接口Frame_a 和Frame_b 反映组件与模型仿真中的坐标变换,并以数值可视化体现。
2 挑线机构建模
2.1 挑线机构参数
挑线机构是一种典型的曲柄摇杆机构,其机构杆组图(如图1 所示),现以A 点为为原点建立坐标系,假设逆时针方向为正方向,与角速度ω 同向,初始位置为曲柄AB 共线与Y 轴正方向,θ 为曲柄AB 转动角度。杆组中各杆长度参数(如表1 所示)。

图1 挑线机构杆组图
