并条机自调理整装置的组成

并条机自调理整装置的组成

0并条机自调制整器纺织生产的基本任务是生产一定的均匀性和强度，即一定的质量要求。因此，有必要在生产过程中控制相同的比率。近年来,棉纺设备发生了很大的变化,生产工序缩短,生产连续化、高速化、自动化及新型纺纱的出现,如清梳联合机、高产梳棉机、高速并条机、高效能精梳机和转杯纺纱等更需要对半制品进行自动控制。另外电子技术的发展为纺织生产精确、可靠的自动控制提供了条件,因此,近年来国内外梳棉机和并条机都采用现代化的自调匀整器。并条机采用自调匀整器主要是有效控制棉条的重量偏差和改善棉条的均匀度,提高成纱和坯布质量、提高劳动生产率、降低劳动强度。并条机自调匀整发展到今天,中长片段或闭环的匀整方式已趋基本淘汰,短片段和超短片段将成为主流,混合环是发展的趋势。改变牵伸的位置一般来说有三类,即附加变牵伸区、主牵伸区和后牵伸区位置。短片段自调匀整一般采用后两种,由于后区牵伸在现代纺纱工艺中已经成为一个重要的工艺参数,不适合在机器运转过程中变动,而主牵伸的潜力巨大,因此,选择主牵伸区为变牵伸区,有利于质量的稳定和改善。1棉条匀整系统的组成组合并条机自调匀整是以改变牵伸倍数的方法来达到控制和匀整棉条均匀度,其方式可分为:(1)开环系统即检测在匀整牵伸区的输入处,而控制位置在匀整牵伸区的输出处,棉条先经检测而后匀整,可用以控制棉条的短片段不匀率;(2)闭环系统即检测位置在匀整牵伸区的输出处,而控制位置在输入处,根据前方检测的棉条粗细,反馈回来改变牵伸倍数,控制和匀整棉条均匀度,可用以控制棉条中、长片段不匀率;(3)混合(复合)环系统,它是开环和闭环两个系统的结合,它将快速反应的开环与中、低速反应的闭环有机结合起来,取长补短,可用以控制输出棉条的短、中、长片段的不匀率。自调匀整器是一个对棉条连续测量并自动补偿的机电系统。一般由检测系统(匀括转换元件)、速度调节系统和变速执行机构三个部分组合而成。对于采用开环回路的匀整器,有时还需要添设一个延迟机构(记忆装置)。1.1片式、同位素式常用的检测方法和检测形式有机械式、电容式、光电式、应变片式、同位素式等,其中以机械式(沟槽罗拉)较为实用。它结构简单,坚固可靠,易于管理,能承受一定机械力的冲击和振动,适合纺纱加工工艺要求和纺织厂的工作环境。1.2比较环节的误差号码放又称控制电路。它包括比较环节和放大器两个部分。比较环节的作用是将检测和转换所得的棉条重量变化的讯号,同给定的标准值进行比较,只要条子重量不符合标准值,比较环节即可将测得的偏差讯号,输送给放大器进行放大。误差讯号放大器由固体线性放大器及几个反馈元件组成。其作用是将检测装置所得误差讯号进行放大,并按调整对象所要求的函数关系,使“+”“-”讯号有不同的放大系数,同时对误差讯号有平滑作用。对控制电路的要求:要有一个工作可靠,精度符合要求,而且调节方便的比较环节。对放大器则要求有一定的放大倍数和不超过精度要求的零点漂移等指标。1.3慢速执行机构执行机构由调速系统和变速机构两部分组成。调速系统的作用是按误差讯号放大器发出的讯号产生相应的速度,通过变速机构把这个速度叠加在后罗拉上,使后罗拉速度随棉条增减作反比例变化。调速系统一般由直流放大器、触发线路和可控硅整流器组成。变速执行机构有机械式、液压机械式、电气式和机电式等。机械式常采用锥轮或机械无级变速,或再加差速机构;液压机械式用液压电机和差速机构,或用油缸推动锥轮皮带;电气式则用可控硅直流电机调速、电磁滑差、磁粉离合器、小惯量电机等;机电式如用旋转磁铁在一个角度范围内摆动,拖动锥轮皮带或用伺服电机拖动锥轮皮带。在自调匀整装置中,调速执行机构的优劣,决定着匀整效果的好坏,变速执行机构是自调匀整的心脏。考核执行机构效果的标准有以下几方面:(1)动态特性好,即过渡时间短,不产生衰减振荡;(2)同步作用准确,即开关车同步;(3)稳定性好,精度达到要求,不易损坏,便于维修。机械式和液压机械式执行机构,均能使用在出条速度500m/min的高速并条机上。2并条机各品种自调制整装置的选择自调匀整装置,按其控制原理可分为开环控制系统、闭环控制系统和混合环控制系统;按其匀整效果可分为短片段自调匀整装置和中长片段自调匀整装置。FA306型并条机所配BYZ型自调匀整装置是中长片段自调匀整装置,属闭环控制系统;FA326A型、FA319型、FA322型并条机配乌斯特公司的USG型或USC型自调匀整装置或国产BYD型、东夏THD-901AL型等自调匀整装置是短片段自调匀整装置,属开环控制系统。由于短片段自调匀整装置(开环系统)是先检测、后匀整,针对性强,适应输出速度较快,所以短片段自调匀整装置在并条机上应用广泛。混合环由于结构复杂,使用较少。2.1usgusc自均匀组织系统2.1.1喂入条检测控制单元的确定自调匀整装置工作原理是主电动机传动第一罗拉和输出压辊并传动DGB差速齿轮箱的恒速输入。第一罗拉和输出压辊恒速旋转,条子的输出速度为恒定值。第二罗拉及其后各罗拉由DGB差速齿轮箱输出传动,为变速旋转。凹凸罗拉检测喂入棉条,将喂入条的粗细变化转移成位移量的变化,由位移传感器将位移量的变化转换成电信号,作为实际测量值,输入匀整及监测控制单元。在控制单元内,计算机将放大后的测量值与标准值进行比较,把比较所得的结果(修正值)暂时存放起来。同时,计算机根据测速传感器测得的喂入棉条运动速度和凹凸罗拉与主牵伸区之间的路程,计算出延迟时间。延迟后,当被检测的棉条片段到达牵伸变速点时,控制单元根据修正值令SM伺服电动机准值变速输入差速箱,使差速齿轮箱的输出速度改变,进而改变第二罗拉(及其后各罗拉)的转速,从而改变主牵伸倍数,使输出条子均匀一致。微机终端供人机对话界面,操作人员可在界面上输入或修改参数,对设备进行调整或读取各种信息。USG型的匀整范围为±25%,匀整精度可达±1%。2.1.2槽宽盘片和辅件的更换喂入检测为凹凸罗拉,检测单元及工艺调整参考FA322型并条机凹凸罗拉检测单元,根据棉条定量和纤维的类别不同,凹凸罗拉需更换不同的槽宽盘片和相应辅件,同时调整罗拉的加压(加压的大小还取决于罗拉速度的快慢,速度快时,加压要重)。工艺调整的结果,使被测棉条尽量压缩至纤维相互紧贴无空隙,厚度在4mm左右,确保位移传感器在其线性范围内工作。2.1.3匀整的工艺过程(1)死区长度、延迟时间。死区长度是指检测点到匀整点的距离,它决定匀整点对喂入波动量调节的延迟时间,即何时进行匀整。棉条的匀整点是个不确定位置,它受纤维长度、品种等多种因素影响。死区长度可用下式近似计算:L=L1-[L2(1+G2)/2+S]L———死区长度;L1———检测点至前罗拉握点的距离;L2———纤维平均长度;C———纤维离散系数;S———纤维变速点至前罗拉握持点距离。延迟时间主要取决于死区长度,还受棉条输入速度和系统惯性延迟时间的影响。适时进行匀整是匀整效果好坏的关键,匀整过早或过晚,都会造成附加不匀。各种机型死区长度不同,棉条速度各有快慢,相应延迟时间也各不相同。在实际选择中,根据计数值,再通过生产试验加以修正。(2)放大倍数。用凹凸罗拉在线检测棉条粗细的波动受纤维性状的影响,它与实际棉条粗细的波动有一定的差异,必须采用放大倍数予以补偿,决定匀整机构调节量的大小。放大倍数过大、过小,都会使输出棉条定量偏移设定值。放大倍数的选择也必须通过生产试验予以修正。2.2棉条/棉合成纱匀整的控制BYD为开环式短片段自调匀整装置,它采用全部检测、全部匀整的方式,两眼独立进行控制,能够匀整喂入条中1.5cm～2cm以上长度的片段不匀,具有完善的系统自检功能和棉条生产在线检测功能,能够在线显示多项工艺、质量、产量等数据,并能根据用户设定的质量极限发出报警,自动停车。在BYD型短片段自调匀整装置中,对各种机械参数的设定和检测传感器、死区长度以及放大倍数的标定非常重要,其参数选择直接关系到匀整作用对棉条重量偏差进行补偿的延时同步性和准确性,这是决定匀整效果的关键。匀整范围可达25%,但在生产中以不超过5%为宜,否则,应先调整上道并条或本道并条工艺。下线重量检测以1次/班～2次/班为宜,检测间隔时间过长,也会因温湿度或其他因素的影响,造成超长片段不匀率增加,并影响成纱重量不匀率。(1)凹凸罗拉是影响匀整效果的最重要的因素,必须始终保持其精确性及表面清洁,经常性地清除其表面及检测面的积尘与棉蜡,保证刮棉擦运行状态良好。(2)采用BYD型短片段匀整装置可消除精梳机产生的周期性变异,喂入的精梳条在30cm～40cm处产生结合波,在无匀整的条件下,并条牵伸倍数为8倍,熟条存在波长为2m～3m的机械波。匀整器打开后2m～3m处的机械波就能得到控制而被消除。(3)合理设定死区长度。死区长度直接影响从凹凸罗拉传感器检测到棉条信号与伺服电机动作之间的时间差。因死区长度与后区牵伸倍数中后罗拉中心距及原棉长度等变量有关,所以死区长度的设定应做增减一根棉条的试验,根据阶跃曲线兼顾正常生产时的条干值在匀整仪推荐值的附近来选择。(4)合理选择放大倍数。放大倍数影响检测量与匀整量的比例关系,与喂入条的弹性以及凹凸罗拉的加压等因素有关,在改品种时应进行适当调整。(5)要选择适当的凹凸罗拉及AP喇叭口(也称监测传感器),凹凸罗拉的跳动要在0.02mm以下,以保证测量精度。2.3fa326自适应滤波器usg和bid应用示例2.3.1fa326自适应滤波器usg和bid应用示例USG和BYD型的自调匀整器原理示意图如图1所示。2.3.2牵伸倍数的测定设W1为输出条实际重量;W2为输出条理论重量(输出定量);Q1为实际总牵伸倍数;Q2为理论总牵伸倍数;ΔG为喂入实际总重量与理论总重量的差值;G0为喂入额定总重量。根据牵伸原理可列方程:W1=(G0+ΔG)/Q1W2=G0/Q2W1=W2(匀整后应满足此方程式)得Q1=Q2(1+ΔG/G0)由上可以看出:(1)当ΔG>0时,喂入实际重量大于理论重量,实际总牵伸倍数Q1大于理论总牵伸倍数Q2。(2)当ΔG<0时,喂入实际重量小于理论重量,实际总牵伸倍数Q1小于理论总牵伸倍数Q2。(3)当ΔG=0时,喂入实际重量等于理论重量,实际总牵伸倍数Q1等于理论总牵伸数Q2。总之,牵伸倍数的增大与减小是通过凹凸罗拉检测ΔG的大小,从而使伺服电机产生正反转以达到改变二罗拉转速来实现的。即通过改变主牵伸区的牵伸倍数来改变总牵伸倍数,最终达到匀整的目的,使W1=W2。如果,通过改变后区牵伸倍数来达到改变总牵伸倍数的目的,那么,这种变化将对纱条条干CV值造成频繁的波动,使条干不稳定,FA326型并条机的USG系统和BYD系统均有效地克服了这种可能性。2.3.3个因素影响USG系统与BYD系统都是开环式自调匀整系统,而实际上,匀整点是一个不确定的位置,匀整点与牵伸过程中纤维的变速点又不相同,二者受多个因素影响,理论上认为二者相差半个纤维长度。当然,牵伸过程中牵伸的变速点位置又是一种分布,因此我们只能近似判断死区长度的大小(见图2),我们将得出下述公式来计算FA326型并条机的死区长度L(实际生产中的L值应由下述公式确定后,再通过试验加以修正):L=l0-[l2×(D-0.5