自动络筒机筒纱的定长和定径及其质量监控

自动络筒机筒纱的定长和定径及其质量监控 自动络筒机筒纱的定长和定径及其质量监 控 兰至三旦:篁堂:堕三塑 V0I.38N0.7.2010 SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY上海纺织科技l 专题论坛I17 自动络筒机筒纱的定长和定径及其质量监控 徐惠华 (东华大学,上海200051) 摘要:筒纱的定长和定径是络筒工艺的重要质控指标.以赐来福AC238/AC338型自动络筒机为例,分析了定长和定径卷绕 的工作原理和主要影响因素,这些因素导致筒纱长度或直径与设定值存在误差,为了把误差控制在允许范围内,提出 了进行长度修正和直径修正,并对筒子卷装质量进行评判. 关键词:自动络筒机;原理;因素;质量控制;定长;定径 中图分类号:TS105.211文献标识码:B文章编号:1001-2o44(2010)07-0017—03 Equallengthandequaldiameterandpackagequalitycontrolonauto——winder XUHui.hua (DonghuaUniversity,Shanghai200051,China) Abstract:Equallengthandequaldiameterofyarnpackageareanimportanttargetinwindingp rocess.TakingSchlafhorst AC238/AC338auto—winderasasample,thearticleanalysestheprincipleofwindingforequallengthandequaldiam eterwithmajorfactors affectlengthanddiameterpointedout.Lengthanddiameterdifferencecorrectionisalsoputfo rwardtoevaluatethepackagequality. Keywords:automaticwinder;principle;factor;quali~control;equallength;equaldiameter 定长和定径卷绕是现代自动络筒机的基本性能之 一 ,当卷绕到筒子上的纱线长度或筒子直径达到设定 值时,络纱锭自动停止卷绕过程而进行落纱.定长和 定径是建立在对卷绕纱线或筒子直径进行精确测量的 基础上.本文以赐来福AC238/AC338型自动络筒机为 例,详细分析定长和定径卷绕的工作原理和质量监控. 1纱线长度和筒子直径的计算 电子定长按测量原理可分为间接测长和直接测长 两种.前者也称为槽筒计数法,通过检测槽筒的回转 数,由锭位控制电脑计算出相应的纱线卷绕长度,进而 实现定长控制;后者则直接测量纱线的运行距离,达到 测长的目的.由于间接测长技术成熟,成本低廉,目前 国际主流自动络筒机的标准配置基本采用槽筒计数法 测量纱线的卷绕长度.只有在对定长有高精度要求 (误差<l%)的情况下才考虑采用直接测长法. 1.1筒子定长机构的结构组成 槽筒由程序控制的变频电动机同轴传动,或通过 皮带盘方式传动,筒子则由槽筒通过摩擦传动而运转. 槽筒轴上装有磁环P,它由若干对N极和s极间隔组 成,因此槽筒每回转一圈,传感器s便能发出与磁环 P的极对数相等的方波脉冲信号.考虑到检测精度 的要求,s通常选择双极型霍尔传感器,而磁环P应 收稿日期:2009—10,23 作者简介:徐惠华(1968-),女,编辑,主要从事纺织工艺和编辑学的研 究. 选择尽可能多的极对数,例如在赐来福AC238/AC338 型自动络筒机上,磁环P的极对数为30对.同理,传 感器S:通过装在筒子大夹头上的磁环P2而发出筒子 转速的计数脉冲.由于筒子直径变化缓慢,磁环P2通 常只需一对N和S极.筒子定长机构的结构组成见 图1. D1一槽简直径;H一槽筒螺距总高度;Hz一第一节螺距;H2一第二节螺距 D一筒子传动直径;Pi一槽筒磁环;si一槽筒脉冲计数传感器; P一筒子磁环;s2一筒子脉冲计数传感器 图1筒子定长机构的结构示意图 1.2纱线卷绕长度的计算 纱线卷绕到筒子的络纱速度是筒子 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的圆周 线速度和纱线的横向导纱速度的矢量和,即: ?+:,因此,卷绕到筒子的纱线长度也即为槽筒 圆周方向的运动距离和导纱距离的矢量和(不考虑筒 子表面与槽筒表面的相对滑移以及纱线的伸长),由 此可以得出槽筒每转的绕纱长度: L0:?1+(1) 式中:厶一槽筒周长; ,.一槽筒沟槽螺距高度. l上海纺织科技SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY 18I专题论坛 兰!墨三旦:苎塑堂:蔓三塑 V0I.38N0.7.2010 Ll:3?141601(2) L2=H/N(3) 式中:D一槽简直径; 一 槽筒沟槽螺距总高度; ?一槽筒沟槽圈数. 以值为基数,某一个时刻的筒子绕纱长度 LP=×MPi/NPI(4) 式中:一传感器S累计检测到的计数脉冲数; NP一磁环P的极对数. 以赐来福AC238/AC338型自动络筒机上广泛采 用的U6as2型槽筒为例,槽筒直径D为95cm,槽筒 沟槽总螺距日为15.24cm,槽筒沟槽圈数?为2圈, 由式(1)一(3)可得出L:298.45cm,L2=7.62cm, Lo:298.55cm.即槽筒每回转33圈约为绕纱10m, 或者说,槽筒转速为3300r/min相当于络纱速度为1 000m/rain. 当NP=30时,筒子绕纱长度 LPIOMP1(cm)(5) 即每一个槽筒计数脉冲约为10cm的绕纱长度. 1.3筒子直径的计算 由于槽筒直径D固定,筒子直径D:的计算相对 容易: D2.=D1×MP1XNP2/(NP1×)(6) 式中:一传感器s在采样时间内检测到的计 数脉冲数; NP2一磁环P2的极对数. 在赐来福AC238/AC338型自动络筒机上,D为 95cm,NP1为30,NP2为1,因此,D2=3.17MPl/2. 由于纱线直径较细,筒子直径变化缓慢.通常,筒子直 径值每10s计算一次. 2影响电子测长的主要因素 由以上计算过程可知,间接测量法完全根据槽筒 的几何尺寸以及回转数计算得出名义上的筒子绕纱长 度,与筒子实际绕纱长度肯定存在一定的误差,也称为 系统性的误差. 2.1筒子的锥度 当络制锥型筒子时,通常采用变螺距槽筒以使得 纱线在筒子大小两端的络纱速度基本相等.在图1 中,筒子小端对应的槽筒螺距大于筒子大端对应的 槽筒螺距.即便如此,由于所绕筒子锥度的不确定 性,络纱速度在一个导纱动程内也难以保持完全一 致.显然,若其他条件相同,圆柱型筒子的定长精度会 更高些. 2.2络筒张力 由于纱线在一定程度上是一种弹性体,因此,在不 同张力条件下,纱线的测量长度是不同的.过大或过 小的纱线张力会影响卷绕到筒子的实际纱线长度. 2.3筒子与槽筒表面的滑移 由于筒子依靠槽筒的摩擦传动而卷绕,二者之间 或多或少存在相对滑移.特别指出的是,这里所说的 相对滑移是指槽筒的表面线速度与筒子传动直径D: 影响滑移率的因素很 处(图1)的表面线速度不一致. 多,主要取决于纱线的性质以及槽筒的运动特性.对 于表面摩擦因数较小的纱线,特别是上蜡纱的测长精 度肯定不如其他普通纱线.图2是赐来福AC238/ AC338型自动络筒机上槽筒的运动特性曲线. 一 启动加速阶段;la一主加速阶段;一卷绕阶段; 一 刹车阶段;一络纱速度;w一启动结束点速度;%一变速率 图2络纱速度(槽筒速度)的变化 槽筒的络纱速度从0到.称为启动加速阶段,然 后经过加速阶段到达设定的名义络纱速度,之后槽 简按设定的变速率驱动筒子高速卷绕纱线,直到电清 发生切纱后,槽筒开始刹车减速.在自动络筒机上,图 中各段时间(除z)以及络纱速度和变速率都可以 在一定范围内自由设定,其中%的设定目的在于防 止纱线在筒子表面重叠,设定值通常在0—12%范围 内.对槽筒启动加速段和主加速段的 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 选择,必须 根据纱线类型且合理兼顾筒子滑移和络纱产量二者间 的平衡,并将重点放在防止滑移上.槽筒在达到最高 速度后的有规律变速是工艺所需要的,但正是这种变 速加剧了筒子与槽筒表面的滑移,进而影响测长精度. 2.4接头数量 一 个筒纱络制过程中通常有数百次的接头过程, 而每次接头都会从已经计长的筒子表面吸走若干长度 (0.7—1.5rn)的纱线.为了补偿纱线长度的损失,通 常对络纱速度从0到%的启动加速阶段不作计长. 兰!兰Z旦:篁堂:蔓三塑 V0l_38N0.7.2010 2.5系统错误或操作失误 尽管现在自动络筒机的防叠功能越来越先进,有 时还是不可避免地出现纱圈重叠的现象,在将重叠纱 层剥离筒子后,后续卷绕过程虽有测长,但筒子定长将 失去意义.另外,自动络筒机上所具有的筒纱计长清 零功能如被不当操作,将会立即中断筒纱测长的累计 过程而将筒纱长度清零,筒子定长也将失去意义.前 一 种情况下,将使最终绕得的筒子直径偏小,或长度偏 短;后一种情况下,将会意外地绕得大筒子甚至是超大 筒子.实际生产中,对于已无定长意义的小筒子,通常 改为定径卷绕,这在自动络筒机上可以通过车头控制 电脑重新设置卷绕控制参数而轻易地实现. 3定径卷绕 筒子直径只需比较槽筒和筒子的转速即可获得, 因此更易计算,精度更高,也便于生产管理. 影响筒子直径测量精度的因素主要来自机械方 面,与纱线性质无关.对于圆锥型筒子,锭位控制电脑 仅能计算出筒子的传动直径.实测证明,当筒子锥度 为3o3O,4.2O,5.57时,筒子的大端直径通常比控制 电脑显示的筒子直径大3-5n"ym..筒子大小端直径与 传动直径的关系见文献[1]. 4筒子卷装的质量监控 采用定长或定径方式络卷筒子,最后得到的筒纱 长度或筒子直径都会与设定值存在误差,因此,必须进 行一定的修正,这也可理解为对计算过程的标定. 4.1长度修正 为使筒纱的实测长度与设定长度的误差控制在允 这里引入长度修正系数,如式(7)所示: 许范围内, 长度修正系数=原修正系数×设定长度/实测长 度(7) 在第一次计算长度修正系数时,原修正系数的初 始值为1.000.设定长度是指希望得到的筒子纱的绕 纱长度,在车头控制电脑上设定,并由车头控制电脑传 送给锭位控制电脑.实测长度是定长筒子上的实际绕 纱长度,通过退绕摇绞实际测量或通过称量间接换算 长度.生产实践中,大多采用后一方法,此时特别需要 注意取样筒纱的纱线线密度的偏差是否符合标准,以 免造成实测长度的计算不准.若经一次修正后,筒子 的实测纱线长度与设定长度相比,其误差仍超过允许 范围,则必须进行二次修正. 4.2直径修正' SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY上海纺织科技I 专题论坛l19 与长度修正同理,这里引人直径修正系数: 直径修正系数=原修正系数×设定直径/实测直 径(8) 由于装箱需要,并考虑到测量方便,对圆锥型筒子 来说,定径卷绕通常是指对筒子大端直径的控制,式 (8)中的设定直径和实测直径均指筒子的大端直径. 4.3卷装质量的评判 络筒工艺设定时,定长或定径只能二者选一.然 而对高质量的筒子卷装,简纱长度和筒子直径必须同 时达到高标准值.筒子卷装的质量监控正是为满足这 一 要求而设立的功能. (1)络筒工艺若设定长为,,则要求输入筒子的 最大直径为D和最小直径为D无论筒子达到定 长值或达到最大直径D,络筒机都会自停,并根 据情况给出不同的信号灯提示.只有筒纱长度达到定 长值,,并且筒子直径落在D和Di之间,才被判定 为合格筒子;若筒纱长度达到定长值,而筒子直径 尚未达到Di,可以判定为筒子卷绕密度太大,必须调 低络筒张力;若筒子直径率先达到D而自停,可以判 定为筒子卷绕密度太小,必须调高络筒张力.对于本 文前述的已失去定长意义的小筒子,可借助本功能方 便地实现定径卷绕. (2)络筒工艺若设定径为D,则要求输人筒纱的 最大长度为一和最小长度为,mj.无论筒子达到定 径D或达到最大长度,络筒机都会自停,并根据 情况给出不同的信号灯提示. 5筒纱的精密测长 采用槽筒计数测量纱线卷绕长度的间接测量法的 测长误差通常可达到2%,可满足一般需求.随着纺 织生产过程的日益精细化,上述测长误差已不能满足 高端客户对筒纱质量的要求.于是出现了通过直接测 量纱线运行距离而对络筒进行测长的新式测长装置, 如图3所示. 个;矗 _?____-_-__—— 蜮遣 : 磊 一 — ]《尉 ,心瓣 埏 图3纱线计长测量传感器 口(下转第22页) J上海纺织科技SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY 22l专题论坛 !至三旦:苎塑堂:苎三塑 V0I_38NO.7.2010 检查摇架浮游区大小,上销歪斜,皮圈跑偏,吊锭灵活, 歪气圈等.细纱工艺配置:罗拉中心距18mm/ 59mm,后区牵伸1.25倍,锭速16000r/rain,捻系数 105.通过以上措施,生产所得管纱质量见表1. 表1CM9.7tex管纱质量指标 质量强力强力条干千米细千米粗千米棉次数 C},/%,令,令绻,令CV/%/cNC},/% l1.8264.47.O12.O21935 21.5256.26.9l1.951836 31.7252.76.812.O2O834 3.7并纱,倍捻,络筒工序 在络筒和并纱工序,应严格控制纱在两工序间产 生毛羽的数量及影响倍捻纱线质量的诸多因素. 络筒工序的主要问题是毛羽的增长量极大,一般 达150%,200%.因此络筒工序选用村田NO.21C 型自动络筒机,并采用低速度的工艺原则,车速控制在 850m/min左右,以减少棉结及条干的增长率;开通棉 结,异纤剔除功能,剔除异常管纱. 并纱工序质量的好坏直接影响到倍捻纱的捻度不 匀率等.严格校正各纱锭的张力,保持并合线的张力 均匀一致;将并纱工序车速控制在200m/min,要求做 到张力盘旋转灵活,导纱钩工作面光洁,纱线通道光 以减少因摩擦产生的纱疵,保证并纱张力 洁,无棉蜡, 均匀一致,降低捻度不匀率. 倍捻工序是控制捻度不匀的关键工序.与环锭捻 线机相比,倍捻机由于加捻长度长,因此粗细节几率 大,捻度分布不匀率大;筒子卷绕时,由于导纱器往复, 锥形筒子大小端的卷绕速度不一,滚筒摩擦传动筒子 打滑等使卷绕速度波动而产生捻度分布不均匀;锭速 差异更会影响捻度不匀率.因此,倍捻机要逐锭检查 并校正,将锭速差异控制在50r/min;采用低速度,速 度控制在950r/min以内,减少因摩擦产生的尘屑. 该纱线的质量指标见表2,3. 表2CM9.7tex筒纱质量指标 质量强力强力条干千米细千米粗千米棉捻度次数 CV/%/cNCV/%CV/"%,令,令~/4"-CF/% 11.8252.97.612.O2113483.O 21.5254.87.511.95215462.8 31.7255.67.5l2.O2116432.9 表3CM9.7rex筒线质量指标 质量强力强力条干千米细千米粗千米棉捻度次数 CW%/cNCV/%Cr/%节/个节/个结/个CV/% 1O.8510.55.19.01O1383.6 2O.95o7.85.28.98O1173.7 3O.755o9.64.98.9701493.5 4结语 生产细特高档精梳纱时,要从原棉的选用,各道工 艺参数的配置及质量指标的把关进行全 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 控制.加 强对各工序上车工艺的研究,合理配置工艺参数,选择 合适的工艺流程,加强设备保全保养工作,以提高设备 运转状态,确保产品质量符合要求. (上接第l9页) 稳定运行的纱线经过一个由1只发光管,2只接算络纱长度,作为目前主流的测长方法,具有技术成 收管组成的通道,纱线外廓被扫描并转换成接收管的熟,成本低廉,维护简单和适用性广的特点. 感光量,通过比较被记录的2只接收管的感光量变化,(2)影响间接测长法测长精度的因素很多,也难 可以测量经过通道的纱线长度.图3所示的测长传感以完全控制,因此需要对测长结果进行人工修正,以达 器是建立在纱线外廓有适度变化的基础上,因此对条到所需的筒子定长精度. 干不匀率较高的纱线(如多数短纤纱),测长精度较(3)筒子的定径卷绕具有精度高,生产管理简单 高.连续长丝纱由于条干过于均匀,不适宜用上述直的特点.当筒子定长失败时,改 成定径卷绕即可对筒 接测量法对纱线进行测长.被称为"ECOPACK"的纱子卷装的大小进行控制. 线直接测长装置已经成功运用到赐来福AC338和(4)在定长卷绕时辅以筒子直径监控,或在定径 AC5型自动络筒机上,测长误差可控制在l%.作为卷绕时辅以筒纱长度监控,可以络制长度和直径均符 可选装置,其功能通过车头控制电脑而设定,当合要求的高质量筒子卷装. "ECOPACK"功能被关闭时,系统自动切换成标配的槽(5)直接测长法是络筒测长技术的未来发展方 筒计数法间接测量纱线卷绕长度.向,但间接测长法仍然具有不可替代的优越性.r 6结语参考文献: (1)间接测长法根据槽筒几何尺寸和回转数来计[1]朱苏康,高卫东.机织学[M].讹京冲国纺织出版社,2008.