[DOC] 浅谈浆纱机经轴退绕张力控制

[DOC] 浅谈浆纱机经轴退绕张力控制 浅谈浆纱机经轴退绕张力控制 工业技术Q:曼SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 浅谈浆纱机经轴退绕张力控制 周江锋 (天津工业大学天津300160) 摘要:本文主要分析浆纱机的控制方式和控制原理,建立了退卷张力控制的数学模型,为以后分析张力控制起到一定的辅助作 用. 关键词:浆纱机张力控制数学模型退卷 中图分类号:TE9文献标识码:A 1.绪言 在浆纱过程中,必须控制经纱张力,如果浆纱的张力控制不 ‘ 当,会给织造带来困难和不良后果.尤其是从经轴架到压浆辊夹 持点间的张力(退绕张力区)控制.如果退绕张力不当,不仅会使下 几段张力区受到很大影响,而且会使浆液渗透不良.经纱张力 控制显得越来越重要,要求也越来越高,不仅要求退绕张力区纱 线张力恒定,而且要求每片经纱的张力相等,不然的话,将会在 浆纱过程中产生大量的回丝,每年都会给国家造成巨大的浪费可 见对退绕张力的控制要求愈来愈高.因此分析退绕张力控制是非 常有必要的. 2.张力控制分析 2.1系统组成 系统由退绕经轴,旋转编码器,气动带式圆盘制动器,张 力传感器,张力控制器组成.在经纱张力设定后,要求在退绕过 程中使经纱张力稳定,在动态过程中张力波动不能太大. 2.2经纱退绕张力控制系统的工作原理 经纱的退绕是借助于纱线张力将纱线从简纱中拉出,为了 建立张力,就要对经纱施以一定的制动力矩,又为了保持纱线张 力恒定,要求制动力矩能够自动连续调节.本机采用气压锡林对 个别带式制动器统一进行反馈控制.因为通过精确且应答性高的 电气式张力检测和无接触检测的并用,以经轴卷径成比例的空气 压力为基础进行反馈控制,因此在加减速时也可获得稳定的张 力.经轴架张力控制装置是让牵引张力追随整经经轴的卷径变 化,并且进行加减速的补偿,通过电空阀将控制气压送入每个支 架的空压气缸进行控制.当不考虑动态力矩和阻力矩时有: ‘M=M,(1-1) Tl,r.=K,’F(1—2) 式中:K.常数;r摩擦盘的 ‘半径;F皮带制动力;T.纱线 张力;r.经轴纱瞬时半径; M经纱张力矩;M制动力 矩.一一曰囱工艺上要求纱线张力T为恒定值,但随着退绕过程的进 行,经纱轴半径r逐渐减小,由式(卜2)可知,若推力F不变,则张力 T.将随半径r.的减小而增大,因此,推力F必须与经纱轴半径r, 成比例地减小.系统结构如图2所示. 2.3经纱退绕过程数学模型建立 在经纱从满轴到空轴的整个退绕过程中,经纱轴的直径在逐 渐减小,经轴上纱线的转动惯量J也随之逐渐减小. 经轴上纱线的转动惯量J为: : (一)(1,1) = = (一)(,_3) l=1_4) 式中:l一单位宽度片纱的质量密度;q一占积率;r一经纱 半径;r.一筒纱空轴半径;l一片纱的比重;g一重力加速rE,bl 一 经轴纱半径;6.一每层片纱的厚度;r.一经纱满轴时半径; n.一经轴上纱线退绕的层数;T,一纱线张力;K,一转动惯量 转换系数;K一与片纱厚度有关的转换系数. 以上,式(1,1)一式(1_l1)描述了经纱退绕过程的动力学特 征,它是非线性,时变数学模型. 2.4经纱退绕张力控制工作原理 本机采用退绕张力闭环控制和信号自适应控制.采用测量 经轴退绕过程中直径的变化,同上浆辊的线速度之比来实现张力 控制.经轴退卷使用气动张力自动控制装置,由退卷张力辊检测 退卷张力.采用带 式制动方式控制, 可以防止起动时的 张力过大,以及停 车时的惯性回转. 结构图如图3所示. 2.4.1张力闭环控制. 在经纱退绕过程中,经纱轴半径r,是逐渐减小的,根据退绕过 程数学模型,如果气动皮带制动器的制动力矩不变,则经纱张力 T将逐渐增大,这是不允许的.为了使纱线张力稳定在设定值 上,运用了基础控制即张力闭环控制. 科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION29 垫QQ:】 SC【FNCE&1EC?NOLOGYINF0RMAT10N 张力给定信号对应于气动皮带制动器的控制电压,决定了 制动器的推力大小,同时也就给定的经纱张力的大小.张力传 感器输出信号即为张力反馈信号.通过控制电空阀的电压控制 气压大小,也就控制了制动器的推力大小,实现张力的恒定. 电空阀的电压与经轴直径成一定比例关系,通过检测经轴半径 的变化,电空阀的电压也跟着变化. 2.4.2信号自适应控制 在经纱退绕控制过程中,经纱半径r.逐渐减小,根据式(1_2), 在气动皮带制动器推力改变之前,纱线张力将增加,然后通过张力 闭环控制去改变气动皮带制动器的励磁电流,最后达到新的平衡. 如果当经纱半径r.每减少一层时,自动地适当减小电空阀的输出 电压,即自动地适当减小制动气压,从而及时地保持纱线张力恒 定,这种根据经纱退绕层数信号自动改变控制输出的控制方法具 有适应半径r.变化的能力. 卷径的检测:通过经轴轴身的旋转速度和浆纱机上浆辊速 度自动检测运转中的整经经轴的直径变化,卷径和两速度间有 如下的关系存在: 工业技术 D=V/(N?n) 式中:D一卷轴直径;V一上浆辊线速度;N一经轴转速. 3.小结 现代浆纱机张力控制部分相当先进,还需我们进一步的研 究分析.本篇简要阐述了浆纱机退绕张力控制原理,动态张力 控制数学模型.还有很多没有讨论到的地方,在以后的工作中 将作进一步的研究.? 参考文献 【1】陈振翼,杨公源.《张力控制系统》,北京:中国纺织出版 社,1988 【2】张三慧.《大学物理学,北京:清华大学出版社,1999 【3】陈振翼.《电气传动控制系统.北京:中国纺织出版社, 】998 腈纶新产品开发和市场前景展望 邢宏斌 (大庆石化公司腈纶厂技术科卧里屯163714) 摘要:本文分析了腈纶新产品国内外的差别,介绍了主要腈纶新产品的类型及开发方法,探讨了腈纶新产品的市场前景,对 腈纶新产品的开发有一定的参考价值. 关键词:腈纶新产品开发市场前景展望 中图分类号:TQ042文献标识码:A 1.前言 当今世界腈纶产业的发展趋势:一是以规模化达到降低成 本的目地,但随着企业扩能的结束,国内企业规模基本确定,靠 规模降低成本的方法意义不大,降低成本的空间已有限.二,通 过提高产品质量稳固已有市场,国内企业的产品质量需要进一步 提高;三是开发新产品以进一步开拓产品市场,引导市场.国外 企业更注重对现有的高附加值纤维品种的应用开发.加强腈纶产 品的科技投入是腈纶企业持续发展的必由之路.目前,国外流行 的高档面料大量选配使用多功能,多组合和具有抗静电,高吸 水,抗紫外等多功能纤维,来适应高纺真面料的要求.纤维正由 单一功能向多功能高性能,高纺真方向发展.只有不断实现技术 创新.产品创新,才能在未来的竞争中立于不败之地. 2.国内新产品开发与国外差距 国内腈纶产品的开发与国外相比有很大差距.腈纶的品种 远不能满足国内纺织市场的需求.据服装协会调查,出口服装面 料中,采用国产面料的比例为43%,吨创汇水平仅为发达国家的 一 半.价格为发达国家的1/3.腈纶在产业应用领域,装饰领域 还与国外先进水品有很大差距.目前国内一些新品种主要由国外 进口.如高收缩纤维,高染色纤维,双组分腈纶纤维,扁平腈纶 纤维在国内市场有较好需求.抗静电腈纶,抗菌腈纶,阻燃纤维, 抗起球纤维,酸性可染纤维,需求量较小;负离子纤维,香味纤 维,高吸湿腈纶,超细旦腈纶纤维,有色腈纶纤维刚刚起步,未 来市场有待开发.装饰用腈纶产业,国内还是空白. 3.腈纶新产品的开发 3.1高强度腈纶 采用超高分子量PAN,可以制得高强度腈纶.一般超高分 30科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 子量PAN其重均分子量(Mw)可达到10万,50万,可分别采用 常规方法纺丝和冻胶纺进行纤维生产.常规纺丝,强度通常为 常规腈纶的2,4倍,但因其分子量较高,聚合物溶解和原液 制备比较困难;冻胶纺丝,由于纤维的缺陷少,取向度高, 因此强度更高,通常为常规纺丝的3,10倍,是目前生产高强 度纤维普遍采用的方法,此产品可以与碳纤维和芳香族聚酰胺 纤维相媲美,该纤维还适合于制作复合 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的增强纤维,有着 广阔的市场发展前景. 3.2异型腈纶的开发 采用非圆形喷丝孔,并精心控制成型和后处理工艺,可以’ 使成品纤维的截面异型化,从而赋予腈纶新的特性.豆型截面 具有马海毛的闪光效果,菊花型表面突起具有麻的手感,三叶 型和多叶型不起球,三角形和五角型具有钻石般的光泽,扁平纤’ 维具有抗倒性,酷似天然毛皮.旭化成,东丽等公司,都有异型 腈纶纤维生产,产品性能优良,品种已经达到系列化.国内的异 型纤维刚刚起步.扁平纤维,三角纤维有一定市场,目前国内使 用厂家全部依赖进口.必须增强自主创新能力,加快异形纤维的 开发步伐,增加相应的产品系列和品种,以替代进口产品,节省 外汇.三叶型,豆型等异型纤维,均有较好的发展前景,可在未 来的研究中进行开发,增强企业发展的后劲. 3.3阻燃腈纶的开发. 阻燃纤维是目前国际上应用最广泛的功能性纤维.美国, 西欧和日本等国家的防火法明文规定,凡是制作儿童,老人和 残疾者服装,高层建筑的窗帘,地毯,床上用品,交通,旅. 游业中的装饰物,玩具和假发等必须采用难燃纤维.国内的阻 燃纤维开发相对滞后.随着人们对阻燃纺织品的逐渐认识和要 求,全民环境意识的增强,阻燃纤维的应用会越来越广,需 求会越来越大.但是,目前我国的法律法规还不健全,特别