[實用新型]在線檢測環(huán)錠細紗機紡紗張力的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720826255.2
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN207331159U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛元;張毅;徐時平;韓晨晨;沈華清;王西京;楊瑞華
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué);浙江省常山紡織有限責(zé)任公司;寧波德昌精密紡織機械有限公司
• 主分類號: D01H13/32
• 分類號: D01H13/32
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;劉海

本實用新型涉及一種在線檢測環(huán)錠細紗機紡紗張力的裝置，其特征是：包括力傳感器、位置傳感器、CPU以及提供電壓的穩(wěn)壓電源；所述力傳感器嵌在導(dǎo)紗板上，導(dǎo)紗板由基座安裝在細紗機導(dǎo)紗板升降桿橫上，力傳感器能夠檢測導(dǎo)紗板處的垂直力以及與導(dǎo)紗板安裝面垂直的水平力；所述位置傳感器設(shè)置在基座上，用于檢測導(dǎo)紗板的位置；所述力傳感器和位置傳感器的輸出端連接信號采集單元，信號采集單元采集力傳感器和位置傳感器的輸出信號，信號采集單元的輸出端依次連接濾波放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和CPU，CPU根據(jù)力傳感器和位置傳感器的檢測數(shù)據(jù)獲取張力數(shù)據(jù)。本實用新型能夠?qū)Νh(huán)錠紡紗過程中紗條的動態(tài)張力進行非接觸測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種在線檢測環(huán)錠細紗機紡紗張力的裝置，屬于紡紗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)錠紡紗是對粗紗進行牽伸、加捻、卷繞工藝的紗線形成過程，紡紗過程中的紡紗張力是指經(jīng)牽伸的紗條在加捻段、氣圈段、卷繞段所受到的張力。通常將紗條由后喇叭口(或后羅拉鉗口)至前羅拉鉗口的這段區(qū)域稱為紗條的牽伸區(qū)，由前羅拉鉗口至導(dǎo)紗鉤的這段區(qū)域稱為紗條的加捻區(qū)；由導(dǎo)紗鉤至鋼絲圈的這段高速旋轉(zhuǎn)的弧形紗條稱為紗條的氣圈區(qū)；由鋼絲圈到高速旋轉(zhuǎn)錠子上的卷繞點這段區(qū)域稱為紗條的卷繞區(qū)。環(huán)錠紡紗過程中廣義的紡紗張力是指紗條在加捻區(qū)、氣圈區(qū)和卷繞區(qū)所受到的張力，分別被稱為加捻區(qū)紗條張力、氣圈區(qū)紗條張力和卷繞區(qū)紗條張力，也可分別簡稱為紡紗張力、氣圈張力和卷繞張力。狹義的紡紗張力是特指在加捻段紗條所受的張力；氣圈張力又分為氣圈頂部張力和氣圈底部張力。一般在錠子一個回轉(zhuǎn)的加捻過程、紗管一個層級的卷繞過程和一落紗的紡紗過程中，由于紡紗過程中導(dǎo)紗板及綱領(lǐng)板有升降運動，同時氣圈高度及形態(tài)、紗管卷繞半徑等都時刻變化的，由此紗條所受張力都是動態(tài)變化的。由于環(huán)錠紡紗系統(tǒng)是一個高速旋轉(zhuǎn)的柔性、非線性加工系統(tǒng)，一般認為，影響紡紗張力變化的因素應(yīng)該包含錠子速度、氣圈高度及形態(tài)、紗條細度、綱領(lǐng)板的位置及管紗卷繞半徑、鋼絲圈重量等因素，紡紗過程中紗條所受紡紗張力的變化是上述諸多因素非線性耦合及相互作用形成的結(jié)果，故紡紗過程紗條所受張力的變化是一個及其復(fù)雜的力學(xué)和非線性數(shù)學(xué)問題。

由于在紗線和織物的生產(chǎn)過程中，紗線張力值過大或其波動值超出允許范圍將造成紡紗斷頭。紗線斷頭率是衡量紗線質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，影響細紗的產(chǎn)量、質(zhì)量及工人看臺能力。因此在生產(chǎn)過程中測量紗線張力，對紗線張力的變化進行均衡性控制，將成為實現(xiàn)高速高效紡紗及黑燈紡紗的一個必要條件。在線檢測環(huán)錠細紗機紡紗張力，是環(huán)錠紡紗技術(shù)進步進程中的一個重要課題。

國內(nèi)外研究者對于上述問題的研究主要集中在以下兩點：①建立力學(xué)模型，結(jié)合微分幾何對紡紗過程中紗條張力及其變化規(guī)律進行數(shù)學(xué)解析，對紡紗張力及其變化進行預(yù)測；②數(shù)字化測量技術(shù)對實際紡紗過程中紡紗張力進行在線即時測量。

上世紀(jì)80年代，華東紡織工學(xué)院機械系陳人哲教授創(chuàng)立了紗線力學(xué)理論，以紡紗的加捻—卷繞過程中形成的氣圈為研究對象，建立模型和數(shù)學(xué)解析方法，對氣圈張力、氣圈形態(tài)的形成及其控制進行了完美地解析，能對氣圈張力及其影響因素進行定量分析，對氣圈形態(tài)變化等進行準(zhǔn)確預(yù)測，但需要實驗手段進行驗證。

對于紡紗張力的實驗測試，目前普遍采用接觸式測量法測量加捻段的紗條張力，對于氣圈段張力、卷繞段張力還無法測量。在使用接觸法測量紗線張力時，通過位于兩個固定導(dǎo)輪中間的活動導(dǎo)輪感知紗線張力的手持式全數(shù)字式紗線張力儀，由于導(dǎo)輪與紗線直接接觸，不但增加了額外的摩擦，還使紗條運動狀態(tài)發(fā)生變化，由此改變了氣圈原有的形態(tài)和原有的紡紗狀態(tài)。這種接觸式測量會造成較大的誤差，測量結(jié)果不可復(fù)制，不宜用于長時間的在線檢測，因此存在很多問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種在線檢測環(huán)錠細紗機紡紗張力的裝置，能夠?qū)Νh(huán)錠紡紗過程中紗條的動態(tài)張力進行非接觸測量。