“幾何畫(huà)板”在工業(yè)縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    “幾何畫(huà)板”是一個(gè)非常優(yōu)秀的教學(xué)軟件，在中學(xué)多媒體CAI課件輔助教學(xué)中應(yīng)用極為廣泛，。該軟件豐富而方便的創(chuàng)造功能為我們提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)的幾何環(huán)境，可以把數(shù)量關(guān)系的變化通過(guò)圖形直觀地、動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)。因此，它是一個(gè)很適合處理“數(shù)與形”關(guān)系的工具軟件，尤其在動(dòng)態(tài)的模擬特定對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡方面較其他繪圖軟件有更大的優(yōu)勢(shì)，從而為機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)分析提供一條捷徑。

    在工業(yè)縫紉機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何能夠更簡(jiǎn)捷、更直觀地得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的結(jié)果，尤其是某些特定對(duì)象（如挑線桿穿線孔）運(yùn)動(dòng)軌跡的模擬結(jié)果對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的方法很多，通常使用的方法是作圖法和解析法。對(duì)一些復(fù)雜的機(jī)構(gòu)用解析法分析研究時(shí)，其數(shù)學(xué)模型建立和運(yùn)算過(guò)程十分復(fù)雜，即便使用某些計(jì)算機(jī)軟件，編程量也比較大。圖解法雖然形象直觀，但描點(diǎn)法作圖十分繁瑣而且準(zhǔn)確度低。幾何畫(huà)板無(wú)需編程，僅使用自身提供的繪圖工具，通過(guò)作圖即可對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。對(duì)于特定的運(yùn)動(dòng)對(duì)象可以設(shè)定“追蹤交點(diǎn)”，直接顯示出該對(duì)象的運(yùn)動(dòng)“軌跡”。需要優(yōu)化的機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)為“動(dòng)點(diǎn)”，拖動(dòng)“動(dòng)點(diǎn)”改變參數(shù)值可直接觀察到對(duì)應(yīng)圖形的變化。

    圖1是運(yùn)用幾何畫(huà)板的作圖方法，繪制的GC15-3型高速平縫機(jī)針機(jī)構(gòu)和挑線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。用鼠標(biāo)拖動(dòng)Ａ點(diǎn)順時(shí)針沿圓園周運(yùn)動(dòng)，,即可描繪出穿線孔D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。,從圖中可以看出其軌跡是一封閉的曲線，,并且沒(méi)有死點(diǎn)。借助于這樣的曲線軌跡，我們?cè)谠O(shè)計(jì)挑線機(jī)構(gòu)時(shí)即可保證向機(jī)針和旋梭相當(dāng)精確地遞送面線。改變四桿機(jī)構(gòu)中任一構(gòu)件的參數(shù)，你都可直觀看到穿線孔D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的變化。由此可對(duì)挑線機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

    E點(diǎn)反映了針桿行程S的變化，拖動(dòng)A點(diǎn)按順時(shí)針作園周運(yùn)動(dòng)，針桿行程S也隨之跟著變化。同時(shí)旋轉(zhuǎn)角φ也隨同改變，由圖即可直觀看到φ角變化與穿線孔D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的對(duì)應(yīng)關(guān)系。