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    氣囊自動(dòng)定位方式就是通過專門的定位銷將針板定位后，用具有一定壓力的充氣氣囊將針板固定，如圖4所示。這種定位方式不但解決了螺栓定位的所有缺點(diǎn)，而且氣囊定位能夠使針板受力更均勻，不易變形，具有定位準(zhǔn)確牢靠、更換針板簡單陜速，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了工作效率。
    本文所討論的是針刺機(jī)針板的氣囊定位方式及受力分析。只有首先掌握了氣囊定位的基本工作原理及受力的基本規(guī)律，才能在針刺機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中密切關(guān)注針板載荷的分布變化，合理有效地避免或減小一系列問題，從而提高針刺機(jī)的綜合性能，高效應(yīng)運(yùn)于生產(chǎn)當(dāng)中。

2氣囊定位裝置的受力分析
    氣囊夾緊裝置的工作方式為：針板安裝時(shí)，將針板推入針板掛板內(nèi)，推到指定的位置后，將氣囊充氣。針板梁兩側(cè)氣囊在充氣后膨脹，使兩側(cè)針板掛板上升，夾緊針板，靠氣囊膨脹的壓力通過掛板將針板定位固定。取出針板或更換針板時(shí)，將氣囊中的氣民慢釋放，掛板在兩側(cè)壓緊彈簧的壓力下，緩慢下降，使針極慢慢脫離針板梁，從而將針板順利取出。
2．1針刺機(jī)空載時(shí)氣囊受力分析
    研究該裝置空載時(shí)的受力分析知，下刺針刺機(jī)在針板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，針板受到針板梁的作用力，向下加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，氣囊受力小。而下刺針刺機(jī)在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在氣囊的作用下，針板和掛板做向上加速減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)氣囊受力最大，可以計(jì)算出針刺機(jī)在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)氣囊內(nèi)相應(yīng)的氣壓值。
2．1針刺機(jī)負(fù)載工作時(shí)氣囊受力分析
    針刺過程中，刺針的鉤刺帶著一小束纖維刺入纖網(wǎng)，該作用使刺針受到的阻力稱為針剌力。
    刺針經(jīng)過反復(fù)穿刺，把部分水平纖維通過鉤刺的“攜帶作用引入到垂直方向上，這些纖維與水平方向上的纖維相互纏結(jié)、相互約束，形威汀具有_定強(qiáng)度和獨(dú)特結(jié)構(gòu)的預(yù)制體。
    鉤刺穿刺纖網(wǎng)時(shí)首先接觸的是纖網(wǎng)表面層纖維，此時(shí)鉤刺的抓取、容納能力最強(qiáng)，隨著針刺深度的增力口，鉤槽逐步為纖網(wǎng)表面層纖維所充滿，繼續(xù)下刺，鉤刺的握持能力便明顯下降。對于針葉上各鉤刺，由于位置關(guān)系，進(jìn)入纖網(wǎng)的次序有先有后，所面對的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)也因前面鉤刺對纖網(wǎng)的作用而不同，接觸各層次纖維的機(jī)率不同。在一定針刺深度下，先進(jìn)入纖網(wǎng)的鉤刺到達(dá)的位置較深，所攜帶的纖維轉(zhuǎn)移程度也較大。
    刺針鉤刺在對纖網(wǎng)中纖維抓取、攜帶的過程中同時(shí)存在著對纖維的損傷。鉤刺將直接切斷、劃傷與之接觸的平面內(nèi)纖維。對于所引入的纖維，隨針刺深度的增加，鉤刺所握持的纖維受到的牽拉力、擠壓力不斷增大，鉤刺的棱角、毛刺對纖維也出現(xiàn)較大的損傷。纖維過多的損傷甚至斷裂，直接影響預(yù)制體的結(jié)構(gòu)和性能，在提高纖維轉(zhuǎn)移數(shù)量的同時(shí)應(yīng)盡量避免纖維損傷。一般來講，針葉粗、鉤刺大的刺針對纖維損傷較大；制品密度大，刺針穿刺時(shí)阻力大，纖維損傷也會(huì)增加；針刺深度過大，被握持纖維的斷裂會(huì)增多；針刺頻率過大，纖維受到的沖擊力大而易被損傷。
    針刺力是動(dòng)態(tài)變化的。當(dāng)刺針開始刺入纖網(wǎng)時(shí)，針刺力增加很緩慢；當(dāng)刺針逐漸深入纖網(wǎng)時(shí)，進(jìn)入纖網(wǎng)的鉤刺數(shù)也逐漸增加，針刺力劇增并達(dá)到最大值；當(dāng)刺針穿出纖網(wǎng)后，針刺力以波動(dòng)方式逐漸下降。針刺力可間接地反映出針刺過程中刺針對纖維的轉(zhuǎn)移效果和損傷程度，因此，可通過針刺力的測試來進(jìn)一步研究針刺頻率、針剌深度、針刺密度等工藝參數(shù)的合理性。
    針刺機(jī)在正常工作時(shí)，刺針在對纖維層進(jìn)行針刺加固時(shí)，即下剌針刺機(jī)向下剌纖維時(shí)(或上刺針刺機(jī)向上刺纖維時(shí))受到纖維層的阻力針刺力，此針刺力作用于針板刺針上，同時(shí)根據(jù)力的作用力與反作用力關(guān)系，針板梁對針板施加一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力，如圖5所示在下刺針
剌機(jī)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(或上刺針刺機(jī)向上刺纖維運(yùn)動(dòng)時(shí))，此反作用力對氣囊并沒有施力，因此，氣囊內(nèi)壓力的大小對此工作過程并無影響。
    當(dāng)下刺針剌機(jī)針板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(或上刺針剌機(jī)向下刺纖維時(shí))，由于刺針上帶倒鉤，剌針倒鉤將刺過的纖維通過倒鉤作用，拉著纖維作與剌針同向的運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，刺針受到纖維的摩擦力和部分纖維的拉力作用。
    分析知，根據(jù)纖維厚度的不同，針布的阻力合力也會(huì)不同c纖維層越厚，其絕對值越大；針刺頻率越高，絕對值越大；纖維網(wǎng)密度越大，絕對值越大；針板上針密度越大，此力越大c因此，針刺力是一個(gè)變量，受到較多因素的影響。
3小結(jié)
    本文對氣囊定位裝置進(jìn)行了詳細(xì)的受力分析與計(jì)算，為氣囊定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的理淪數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。針刺機(jī)針板氣囊夾緊裝置的成功設(shè)計(jì)開發(fā)，使針刺機(jī)針板的更換更力u簡單，操作更加容易，而氣壓保護(hù)裝置的安裝，將大大增加針刺機(jī)針板的牢固性，從而增加了針刺機(jī)設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。此裝置較低的制造成本和突出的優(yōu)越性將使其逐漸替代傳統(tǒng)的螺栓固定針板的方式，是針刺機(jī)針板固定方式的重大改進(jìn)和必然的發(fā)展趨勢。