精梳机分离接合机构的主要作用是将上一周期分离罗拉输出的棉网倒入机构与钳板送来的棉丛进行接合，分离罗拉将接合后的棉网快速输出[1].精梳机要完成分离接合工作，每钳次分离罗拉必须先倒转,再顺转,然后基本静止，而且顺转量必须大于倒转量[2].机械构件的惯性力与构件的加速度成正比，设备的功率损耗与构件的速度有密切关系：加速度越大，构件的惯性力越大，机器的振动加剧，速度越快，设备的功率损耗越大[3-4].分离罗拉的运动规律复杂，在设备高速运行时会产生较大的加速度，带来较大的惯性冲击及功率损耗.研究分离罗拉传动机构并对机构尺寸参数进行优化，在满足设备工艺要求的前提下，使分离罗拉获得较小的速度及加速度，以改善精梳机的运动性能，为高速、节能的精梳设备的开发提供了理论依据.

1 分离罗拉传动机构

在精梳机的一个工作循环中，分离罗拉必须周期性地完成倒转→顺转→基本静止的动作.为实现分离罗拉的这种运动规律，精梳机的分离罗拉传动机构由变速与恒速两部分组成[5]，见图1.

如图1所示，分离罗拉运动的恒速来源于锡林轴O，锡林轴O上固装齿轮5，通过过桥齿轮6将恒速运动传递给齿轮7，齿轮7承担周转轮系中行星架的作用，使行星轮获得恒速公转.同时，锡林轴通过图2所示的变速传动部分，将运动传递到O3轴，使O3轴变速运动.O3轴上固装齿轮1，齿轮1与行星轮2啮合，使行星轮2获得变速运动，行星轮2将齿轮7的恒速与连杆机构传来的变速合成后，经齿轮3、齿轮4、齿轮8、齿轮9将运动传递至分离罗拉，使分离罗拉实现周期性的倒转→顺转→基本静止运动.

分离罗拉变速传动部分的结构如图2所示.定时调节盘与锡林轴固连在一起随锡林轴做匀速回转运动，定时调节盘上铰接连杆1，连杆1的另一端铰接偏心套，偏心套套在偏心座上，跟随连杆1做变速圆周运动.偏心套上装活套摆动臂，摆动臂一端铰链连杆2，一端铰接摇杆，摇杆活套在钳板摆轴上，摆动臂随偏心套周期性变速摆动.摆动臂的变速运动通过连杆2传递给摇杆结合件，使摇杆结合件周期性正反向摆动，摇杆结合件固连在齿轮1的回转轴上，回转轴跟随摇杆结合件周期性正反转动，使分离罗拉获得变速运动.

沿岸流主要对凸岸、岸嘴进行冲刷，加速塌岸过程。北方水库冻融作用破坏岸坡土层结构，使土体发生裂缝和坍塌。库岸的物理地质作用，如风化、滑坡现象和地表水冲刷，也会加速塌岸过程。黄土地区水库蓄水后泥沙淤积，会导致河床抬高，水深减小，波浪淘刷作用减弱，进行减小塌岸宽度和速度。

  

图1 分离罗拉传动图Fig.1 Transmission diagram of detaching roller

  

图2 分离罗拉变速传动部分结构Fig.2 Structure diagram of drive mechanism in variable speed of detaching roller

2 分离罗拉的运动建模

对分离罗拉的运动进行数学建模和计算机编程，可计算出一个工作周期内分离罗拉的运动参数，从而为其运动规律的优化和机构惯性力的降低提供依据.

2.1 变速传动部分的运动建模

  

O-锡林轴；O1-偏心座中心；O2-钳板摆轴中心；O3-齿轮1回转轴心图3 分离罗拉变速传动机构运动简图Fig.3 Kinematic sketch of drive mechanism in variable speed of detaching roller

据机构运动简图的画法[6]，图2所示的分离罗拉变速传动机构可简化为图3所示的平面连杆机构.由连杆机构知识可知，分离罗拉连杆传动机构是铰链四杆机构OABO1、铰链四杆机构O1CDO2与一个A型Ⅱ级杆组EFO3的组合[7].建立图3所示的坐标系，依次分析这些杆组可得到杆件FO3的运动情况，即获知齿轮1的运动参数.

2.1.1 铰链四杆机构OABO1运动建模

然而，目前高职教育的现状并不乐观，主要存在两种倾向：一是教师普遍缺乏企业(行业)工作经历，实践经验少，传统的偏重理论的“一言堂”教学模式大量出现在高职教学课堂，不足以提升学生的学习兴趣，无法完成培养高技能、高水平技术人才的任务；二是教师对高职教学的“必需、够用”原则作简单、片面的理解，过于注重学生的技能训练，忽视学生知识结构的构建，理论知识讲授过少，所培养的学生技能只针对某一特定工作岗位，技能单一，知识面狭窄，可持续发展能力不足[1]。

“用善骑射，杀首虏多，为汉中郎”，“用善骑射”译为“He proved himself a skillful horseman and archer”。“用”在这里是介词，表示原因，译为“因为”。英译中用“prove”这个动词来翻译，没有凸显出原文中的因果关系，只是说明李广有善骑射的才能。

在四杆机构OABO1中，设连架杆OA的长为l1，连杆AB的长为l2，连架杆O1B的长为l3. f1(i)为某分度时连架杆OA与X轴正向的夹角， f2(i)为某分度时连杆AB与X轴正向的夹角， f3(i)为某分度时连架杆O1B与X轴正向的夹角.按图3所示情况可列矢量方程：

l1cos(f1(i))+l2cos(f2(i))=a+l3cos(f3(i)),

(1)

l1sin(f1(i))+l2sin(f2(i))=b+l3sin(f3(i)).

(2)

f1(i)在式(1)、(2)中为锡林转角，锡林匀速转动，则

f1(i)=ω×t,

(3)

式中：ω为锡林角速度;t为锡林转动时间.当锡林角速度已知时，一个工作周期内不同时刻的锡林转角可求，所以f1(i)可知.当精梳机型一定时，l1,l2,l3,a,b为定值，未知量为f2(i)， f3(i).

令

设某分度时杆件EF相对于点E的角速度为ω8(i)，某分度时杆件FO3的角速度为ω9(i)，则

m=a-l1×cos(f1(i)),

(4)

n=b-l1×sin(f1(i)),

(5)

 

(6)

 

(7)

x=m-t,

(8)

可求得

翻转课堂式教学视频有很强的针对性，其教学内容针对一个特定事物、话题来进行讨论。视频播放时间也是在学生注意力较为有效的时间内控制，把握学生注意力集中的时间，符合人类身心发展特点，更提高了学生视频学习的效率。给学生学习讨论的主动性，有探寻问题、思考问题的空间，激发学生解惑的积极性，激发其自身的潜力，运用多方面学习来解决自己遇到的疑难问题，培养了学生分析能力和解决问题的能力，效果显著。如在设计《裸子植物和被子植物》这一节的学案时，提出：松的球果是不是果实？银杏的种子叫什么？银杏有没有果实？目的是让学生在答疑解惑中得到成长，真正学到知识。

 

(9)

 

(10)

用式(9)、(10)对时间求导，得某分度时连杆AB和连架杆O1B的角速度ω2(i),ω3(i)：

 

(11)

 

(12)

用式(11)、(12)对时间求导，得某分度时连杆AB和连架杆O1B的角加速度ε2(i),ε3(i)：

 

(13)

 

(14)

其中

a1=l1×ε×sin(f1(i))-f3(i)),

(15)

b1=l1×ω2×cos(f1(i))-f3(i)),

(16)

a2=l1×ε×sin(f1(i))-f2(i)),

(17)

b2=l1×ω2×cos(f1(i))-f2(i)),

(18)

式(15)、(17)中的ε为锡林的角加速度.

其中

2.1.2 铰链四杆机构O1CDO2的运动建模

在建筑施工过程中，测量是最关键的工作。只有保证测量的准确性，才能保证后续施工技术的有效使用。随着科学技术的不断进步，目前的测量技术比以往的测量技术更加先进，并得到了有效的创新。全站坐标法的测量技术、测距仪高程传动机构、GPS施工测量与控制技术都是常用的测量技术。

在四杆机构O1CDO2中，设连架杆O1C的长为l4，连杆CD的长为l5，连架杆O2D的长为l6. f4(i)为某分度时连架杆O1C与X轴正向的夹角， f5(i)为某分度时连杆CD与X轴正向的夹角， f6(i)为某分度时连架杆O2D与X轴正向的夹角.设某分度时连架杆O1C、连杆CD和连架杆O2D的角速度分别为ω4(i)， ω5(i)， ω6(i)，连架杆O1C、连杆CD和连架杆O2D的角加速度分别为ε4(i)，ε5(i)，ε6(i).由图3可知，O1C与O1B的运动同步，即f4(i)=f3(i)，ω4(i)=ω3(i)，ε4(i)=ε3(i).运用上述四杆机构OABO1的分析方法，可求得运动参数f5(i)， f6(i)， ω5(i)，ω6(i)，ε5(i)，ε6(i).

点E是连杆CD延长部分的一点，设某分度时点E的位置坐标为(xE(i)，yE(i))，CE的长度为l7，CD与CE的夹角为f，机型一定，则l7和 f均为定值，根据机构上点的运动分析原理可得

xE(i)=l4cos(f4(i))+l7cos(f5(i)+f)，

(19)

yE(i)=l4sin(f4(i))+l7sin(f5(i)+f).

(20)

设某分度时点E的速度在两轴上的分量分别为VEx(i)，VEy(i)，对式(19)、(20)求导得

VEx(i)=(-1)×l4×ω4(i)×sin(f4(i))-l7×ω5(i)×sin(f5(i)+f)，

(21)

VEx(i)=l4×ω4(i)×cos(f4(i))-l7×ω5(i)×cos(f5(i)+f).

(22)

令

a5=ε4(i)×sin(f4(i))+(ω4(i))2×cos(f4(i))，

(23)

b5=ε5(i)×sin(f5(i)+f)+(ω5(i))2×cos(f5(i)+f)，

(24)

a6=ε4(i)×cos(f4(i)+f)-(ω4(i))2×sin(f4(i)+f)，

(25)

b6=ε5(i)×cos(f5(i)+f)-(ω5(i))2×sin(f5(i)+f).

(26)

设某分度时点E的加速度在两轴上的分量分别为aEx(i)，aEy(i)，对式(21)、(22)求导得

式中，j和l表示φ(jΔx,lΔy)所形成二维矩阵的第j行第L列，Δκx=2π/Dx和Δκx=2π/Dx分别为x方向和y方向频率间隔，Dx=NxΔx和Dy=NyΔy分别为相位屏两个方向上的长度，Nx和Ny分别为两个方向上的网格数，Δx和Δy分别为两个方向上的网格间距.

aEx(i)=(-1)×l4×a5-l7×b5，

(27)

aEy(i)=l4×a6+l7×b6.

(28)

杆件EF与杆件FO3组成A型Ⅱ级杆组，设点O3的位置坐标为(xO3,yO3)，杆件EF的长度为l8，杆件FO3的长度为l9，机型一定时，则l8和l9均为定值，某分度时点O3与点E的距离为l10(i)，则

2.1.3 A型Ⅱ级杆组EFO3的运动建模

 

(29)

设∠EO3F为f7(i)，则

 

(30)

设

y2=yE(i)-yO3，

(31)

x2=xE(i)-xO3，

(32)

则点E与点O3连线与X轴正向的夹角

根据《审计准则》和《审计通告》，结合烟草行业的实际情况，以全行业推进精益管理和流程建设为契机，建立规范审计业务流程和人员行为规范体系。对内部审计机构、审计人员、审计职责和权限、审计规程、审计对象、经费保障、作出明确规定，以保证审计监督工作合法、有效地开展，减少审计风险，树立审计的公信度和权威性。

 

(33)

设FO3与X轴正向的夹角为f9(i)，则根据图3可知

f9(i)=f10(i)+f7(i).

(34)

设点F的位置坐标为(xF(i)，yF(i))，则

xF(i)=xO3+l9cos(f9(i)),

(35)

yF(i)=yO3+l9sin(f9(i)).

(36)

要注意的是，此政策只适用于民警现场执法裁决后的罚款，不包含电子监控！尽管方便了许多，还是提醒大家小心驾驶哦。

 

(37)

 

(38)

研究区面积为5 011.03 km2，以1∶5万比例尺DEM数据为基础，采用栅格数据处理方法将研究区进行网格划分，全区划分为3 052行、 3 854列，共8 017个25 m×25 m规模的单元格，然后以单元格为单位对各指标进行归一化处理。

b0=(yF(i)-yE(i))×(xF(i)-xO3)-(yF(i)-yO3)×(xF(i)-xE(i)).

(39)

设某分度时杆件EF相对于点E的角加速度为ε8(i)，某分度时杆件FO3的角加速度为ε9(i)，则

 

(40)

 

(41)

其中

b8=aEx(i)+(ω9(i)2×(xF(i)-xO3)-ω8(i)2×(xF(i)-xE(i))),

(42)

b9=aEy(i)+(ω9(i)2×(xF(i)-yO3)-ω8(i)2×(yF(i)-yE(i))).

(43)

杆件FO3的角位移、角速度和角加速度可由上述方程式联立求解，则由齿轮1的运动参数可知，分离罗拉的变速运动规律可求.

2.2 分离罗拉轮系传动部分的运动建模

分离罗拉轮系传动部分如图1所示.设轮系中齿轮1,2,3,4,5,6,7,8,9的齿数分别为Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6,Z7,Z8,Z9，精梳机型一定后，上述齿轮的齿数均为定值.设齿轮1,2,3,4,5,6,7,8,9的角速度分别为ω11,ω12,ω13，ω14,ω15,ω16,ω17,ω18,ω19，依据轮系传动比计算方法，齿轮5,6,7组成定轴轮系，齿轮7的角速度计算如下：

鱼叼花的瞬间，感觉鱼都快从屏幕中跃出来了。美到窒息！所以，别轻易嘲笑你不理解的行为，有梦想谁都了不起！

 

(44)

齿轮9的角速度ω19可求.分离罗拉与齿轮9固连在同一个轴上，则分离罗拉的角速度ω1=ω19，分离罗拉的角速度可知.分离罗拉的线速度

根据图1可知,齿轮7承担了行星架的作用，齿轮1,2,3,4,7组成了基本的周转轮系.据周转轮系的传动比计算公式，可得

 

(45)

式中：

ωH=ω17,

(46)

ω11=ω9 .

(47)

齿轮1的角速度ω11由上述分离罗拉变速传动部分运动建模已获知，则齿轮4的角速度ω14可求.齿轮8,9组成定轴轮系，齿轮9的角速度

 

(48)

齿轮4与齿轮8为双联齿轮，则

ω18=ω14 .

(49)

式中:ω为锡林的角速度.给定锡林角速度后，则齿轮7的角速度可求.

 

(50)

式中:dl为分离罗拉的直径，精梳机型一定后，dl为定值.分离罗拉的位移

Sl=Vl×t ,

(51)

式中:t为分离罗拉的运动时间.联立式(44)至式(50)，并对式(50)求导，可得分离罗拉的加速度

al=u×ε9，

(52)

式中：

 

(53)

3 分离罗拉的运动优化结果分析

联立方程式(1)至式(53)，在Matlab中编制M文件[8-9].输入常量数值，给定锡林角速度ω的数值，即可通过计算机程序计算出分离罗拉的运动参数，从而为降低机构的惯性力及功率损耗、优化设计提供理论依据.

分离罗拉变速传动部分连杆长度不同，即l1，l2，l3，l4，l5，l6，l7，l8，l9取值不同，齿轮1的运动情况不同，分离罗拉的运动参数不同[10].运用上述分析得到的Matlab程序从满足设备工艺要求、适应高速运转、节约能源等方面出发，对分离罗拉连杆传动部分的长度取值进行分析与多方案比较，优选出分离罗拉连杆传动机构的新方案，并与E62型及E65型精梳机进行比较.

3.1 分离罗拉速度曲线及参数分析

精梳机速度为350钳次/min，利用计算机程序计算得到E62型、E65型精梳机及优化方案的分离罗拉速度特征参数,见表1.分离罗拉速度曲线见图4.

截断取直型负反转是指一个冲断系后缘被一个新形成的陡倾张性断层所取直、截断，但不涉及冲断层两侧重复出现的地层。老30-桩海10井近东西向地震剖面显示，该区燕山末期发育了走向北东、倾向北西的一系列缓倾角逆断层，当逆断层逆冲受阻时，便切层逆冲形成若干个逆断层，构成叠瓦冲断组合。喜山早期，在逆冲断层应力集中的后缘，被正断层截切并反向下滑，形成负反转构造（图1），并形成花状构造。其显著特征为：该断裂向深部延伸，归并于变缓的断层面上，并处于纯拉张状态而无收缩，在断层上升盘则保留原逆冲形态，这种取直型负反转主要在桩西潜山北部与埕北凹陷结合部的老30-292井区发育。

  

图4 分离罗拉的速度曲线Fig.4 Speed curve of detaching roller

 

表1 分离罗拉速度特征参数Tab.1 Speed characteristic parameters of detaching roller

  

项目最大值/(mm·s-1)绝对值平均值/(mm·s-1)E62型精梳机2480．1715．3E65型精梳机2000．9834．2优化方案 1995．1644．3

由表1及图4可知：优化方案与E62型精梳机相比，分离罗拉的最大速度值减少了485 mm/s，降幅为19.6%；平均速度减少了71 mm/s，降幅为9.9%；优化方案与E65型精梳机相比，分离罗拉的平均速度减少了189.9 mm/s，降幅为22.8%.由前面分析可知，设备的耗电量与机件的速度成正比，为了降低能耗，应降低机件的速度.在精梳锡林转速相同时，优化方案的分离罗拉平均速度大幅度降低，可以极大减少功率损耗，节约能源，为精梳机的高速运转打下基础.

3.2 分离罗拉加速度曲线及参数分析

精梳机速度为350钳次/min，利用计算机程序计算得到E62型、E65型精梳机及优化方案的分离罗拉加速度特征参数，见表2.分离罗拉加速度曲线见图5.

1.8 蛋白质印迹分析 收集细胞，用含蛋白酶抑制剂的 RIPA 细胞裂解液裂解，提取蛋白并定量。取 40 μL 总蛋白进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳，转膜后以 5% 脱脂牛奶溶液封闭 1 h，加入一抗于 4 ℃ 下孵育过夜，再加入二抗常温孵育 1 h。用 TBST 洗膜 3 次，每次 10 min。曝光，以内参 β-actin 为标准分析目的蛋白的相对表达量。

 

表2 分离罗拉加速度特征参数Tab.2 Acceleration characteristic parameters of detaching roller

  

项目峰值/(mm·s-2)峰值分度数谷值/(mm·s-2)谷值分度数绝对值平均值/(mm·s-2)E62型精梳机2173510．9-9224．14．24234．4E65型精梳机1200116．5-4570．2233096．1优化方案 1133923．3-5096．729．72757．7

  

图5 分离罗拉的加速度曲线Fig.5 Acceleration curve of detaching roller

与E62型精梳机相比，E65型精梳机及优化方案的分离罗拉加速度曲线平稳性较好，具体表现在分离罗拉加速度曲线的峰值降低、谷值升高.由图5及表2可知：E62型、E65型精梳机及优化方案的分离罗拉加速度峰值均出现在分离罗拉由倒转至顺转的过渡期；与E62型精梳机相比，优化方案的分离罗拉加速度峰值降低了47.8%，加速度谷值降低了44.7%，加速度(绝对值)均值降幅为34.9%.优化方案的分离罗拉加速度大幅度下降，可降低分离机构的惯性力，减少设备的振动与冲击，提高精梳机高速运行时的稳定性.

小波变换是时频分析的一种算法。传统的信号分析是建立在傅里叶（Fourier）变换的基础之上的，由于傅里叶分析使用的是一种全局的变换，要么完全在时域，要么完全在频域，因此无法表述信号的时频局域性质，而这种性质恰恰是非平稳信号最根本和最关键的性质［2］。为了分析和处理非平稳信号，提出并发展了新的信号分析理论小波变换。

4 结语

棉纺精梳机的分离罗拉运动规律复杂，运行过程中会产生较大的冲击及振动.对分离罗拉变速传动部分的连杆长度进行优化，可在满足精梳工艺的前提下，改善分离罗拉的运动情况.本课题的优化方案与E62型、E65型精梳机相比，分离罗拉平均速度及加速度(绝对值)均有大幅度降低，减少了设备的振动与冲击，降低了功率损耗.后续可将优化方案进行生产加工，实际检验方案的机械及工艺性能.

参考文献：

[1] 任家智.高效能精梳机分离接合工艺比较与分析[J].棉纺织技术,2002,30(8):9-13.

[2] 任家智.纺织设备与工艺[M].北京:中国纺织出版社,2004:126-127.

[3] 任家智.高效能精梳机技术与工艺创新的探讨[J].棉纺织技术,2001,29(4):14-16.

[4] 任家智,马驰,张一风,等.高速节能精梳技术的研究与应用[J].纺织学报,2013,34(2):141-145.

[5] 贾国欣,任毅,李留涛.精梳机分离罗拉连杆传动机构的减振平衡优化[J].棉纺织技术,2015,43(8): 17-21.

[6] 杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,2013:8-10.

[7] 华大年,华志宏.连杆机构设计[M].北京:机械工业出版社,2008:20-23.

[8] 贾国欣,任家智,冯清国.HC181条并卷联合机棉卷加压机构及其压力[J].纺织学报,2013,34(7):115-120.

[9] 李胡锡,姜红.Matlab循序渐进[M].上海:上海交通大学出版社,1997:33-50.

[10]任家智,尹燕芬.棉精梳机分离罗拉传动机构分析[J].中原工学院学报,2006,17(4):12-16.