《纺织机电一体化》教学课件—10细纱机机电一体化.pptVIP

第十章

细纱机机电一体化

第十章

细纱机机电一体化

1.了解细纱机机电一体化的特征。

2.了解新型细纱机的传动与控制系统组成。

3.掌握新型细纱机各运动控制的数学模型。

4.掌握细纱机纺纱过程的张力变化和控制方法。

5.了解细纱机自动落纱机构及控制系统的组成。

第十章

细纱机机电一体化

第一节 细纱机概述

一、细纱机的机构及工艺流程二、新型细纱机的技术特征

第二节 细纱机控制系统

一、新型细纱机传动与控制系统的组成二、新型细纱机传动的数学模型

三、细纱机的锭速与纺纱张力控制四、电子牵伸系统

五、细纱电子成型控制六、自动落纱控制系统

——思考题

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细纱机机电一体化

第一节 细纱机概述

一、细纱机的机构及工艺流程

环锭细纱机最为常见。普通环锭细纱机为双面多锭结构,主要由喂入机构、牵伸机构、加捻卷绕机构、成形机构组成,其工艺过程如图。

粗纱从粗纱架吊锭上的粗纱管上退绕出来,经过导纱杆及缓慢往复横动的导纱喇叭口,喂入牵伸装置完成牵伸。牵伸后的须条由前罗拉输出通过导纱钩、穿过钢丝圈,卷绕到紧套在锭子上的筒管上。

锭子高速回转,通过有一定张力的纱条带动钢丝圈在钢领上高速回转,钢丝圈每一回转就给牵伸后的须条加上一个捻回。由于钢丝圈的回转速度小于纱管,使前罗拉连续输出的纱条卷绕到纱管上。钢丝圈与纱管的转速差,就是纱管单位时间的卷绕圈数。依靠成形机构的控制,钢领板按一定规律升降,使细纱绕成符合一定形状的管纱。

1-锭子2-细纱管

3-钢领板4-钢领

5-钢丝圈6-导纱钩

7-前罗拉8-牵伸装置

9-喇叭口10-导纱杆

11-粗纱12-粗纱管

13-粗纱架吊锭

细纱机工艺过程图

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二、新型细纱机的技术特征

（一）采用计算机控制

细纱机一般是基于可编程控制器或单片机的计算机控制系统

,采用触摸屏作为人机界面,可实现纺纱参数设定和显示、纺纱过程自动控制、定长落纱、锭子速度控制等功能。可按设定条件对纺纱过程的锭速、牵伸倍数、细纱特数、捻度等进行计算并自动显示,并依据机上各部分传感器自动协调控制,实现了纺纱过程自动控制。

（二）多轴独立驱动

现代细纱机主电机只传动锭子回转,钢领板升降由一部电机独立传动,实现细纱电子成形。牵伸机构中前罗拉由一部电机独立传动,中后罗拉由另一部电机独立传动,形成电子牵伸。多轴独立驱动技术的应用简化了细纱机机械结构。

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（三）自动化程度提高

先进的细纱机均具有全自动自动落纱装置,有自动换筒管、落纱后启动、生头及管纱自动运输等功能。粗细联、细络联、粗细络联等联合机的形成,是纺纱技术的发展方向。

配以计算机辅助生产,能检测满纱落纱和空管插入,监测机前机后断头并完整地收集与处理生产过程的有关数据。

（四）小卷装高锭速

由于自动落纱和空气捻接技术的成功,新型细纱机普遍采用小卷装高锭速。

（五）龙带传动

新型细纱机采用龙带传动,可适应高速以及超长细纱机的传动。

（六）新型牵伸型式

采用性能优良的牵伸型式,如德国SKF公司的SKF牵伸装置、INA公司的V型牵伸装置等。

细纱机机电一体化

第二节 细纱机控制系统

一、新型细纱机传动与控制系统的组成

以

如

转线的

罗及

中配

动位

第

十 新型细纱机传动系统主要

章 四轴独立驱动的形式为主，如图所示。

①主电机M1:驱动锭子回

，可根据设置的锭子变速曲线在纺小、中、大纱时以不同的锭速回转。

②前罗拉电机M2:驱动前拉回转，控制细纱出条速度及细纱捻度。

③中后罗拉电机M3:驱动后罗拉回转，与前罗拉电机配合，控制细纱牵伸倍数。

④钢领板升降电机M4:驱钢领板升降，控制细纱卷绕位置，实现细纱电子凸轮成形。

细纱机系统传动与控制示意图

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数学模型是现代控制的基础,建立数学模型就是建立系统输入和输出的关系,具体来说就是设备的基本工艺参数与传动电动机转速或频率的关系。

（一）主电机转速与锭子转速

根据主电机M1到锭子传动的路线，得到主电机的转数:

式中:ns—锭子转速，r／min；

nM1—主电动机转速，r／min；D1—主动皮带盘直径，mm；D2—被动皮带盘直径，mm；D3—滚盘直径，mm；

D4—锭盘直径，mm；δ—锭带厚度，mm；A—滑溜系数。

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（二）前罗拉传动

前罗拉使用单独的电动机驱动，其转速及其驱动电动机转速的数学模型:

式中:Vf—前罗拉出条速度，m/min；

nf—前罗拉转速，r/min；

nM2—前罗拉电动机转速，r/min；T—细纱捻度，捻/m；

df—前罗拉直径，mm；

B—细纱捻缩率，%；

C—牵伸效率，%