论文部分内容阅读
摘要：分丝整经机主要用于整经，在整经过程中有一道工序是分纱，具体的说是使用气缸力作为阻尼给旋转的纱筒增加阻力，从而将纱筒上的母丝穿过瓷眼板上的孔眼进行分纱，通过集纱板送往经轴；但是上述分纱过程存在下列缺点：1）气缸力做阻尼在运行过程中气压不可控，不稳定，容易导致纱筒在整经过程中，张力不稳定，从而产生断纱，2）气缸阻尼力较小，间接导致纱筒转速较小，整经效率较低，3）通用性不强，纱架上的纱筒直径大小要基本保持一致，当纱筒直径相差较大时，将出纱张力不一致，从而产生断纱。本文主要对扁丝机纱架使用电机控制原理及功能应用进行了简要的分析。
关键词：扁丝机纱架；使用原理；应用
1扁丝机纱架使用原理
扁丝机纱架，包括纱架座；所述纱架座由机架和面板组成，所述面板包括左面板和右面板，且左、右面板上均设有若干通孔；所述左、右面板的前端均布有若干集纱板，所述左、右面板相对面上的通孔内均设有驱动装置，左、右面板另一面通孔内设有与驱动装置对应装配的纱筒放置装置，且纱筒放置装置上方的面板上设有导向装置；所述驱动装置包括伺服电机，以及将伺服电机安装在面板上的第一法兰；所述伺服电机驱动轴伸出面板外的一端套接有纱筒放置装置；所述纱筒放置装置包括套设在驱动轴上的支撑套；所述支撑套左右两侧的驱动轴上分别套接有第一顶块和第二顶块；所述第二顶块向外一端的驱动轴上设有紧固螺母；所述第一顶块与面板之间设有电磁刹车，且该电磁刹车通过第二法兰安装在面板上；所述导向装置包括纱筒放置装置正上方面板上设置的第一导辊，第一导辊右上方面板上设置的第二导辊；所述第一导辊与第二导辊之间的面板上设有分纱装置。
所述分纱装置包括安装在面板上的固定座，固定座连接的导纱棒；所述导纱棒上套设有瓷眼板；所述瓷眼板包括套设在导纱棒上的套筒，以及套筒顶端的延伸部，且延伸部上至少设有两个孔眼；所述导纱棒端部套设有橡胶套。通过固定座将导纱棒固定在纱架上，而导纱棒上的瓷眼板位置可调，保证了每路纱线清晰，再通过瓷眼板上的孔眼，对纱筒上的一根或者两根母丝进行分纱。
所述支撑套外回转面绕中轴线均布有若干开槽，该开槽内均设有可滑动的涨紧板；所述涨紧板伸出支撑套外的两端均设有安装孔，若干涨紧板一端的安装孔内设有第一环簧，若干涨紧板另一端的安装孔内设有第二环簧。通过旋转锁紧螺母，使得涨紧板可在开槽内上下移动，从而将套设在涨紧板上的纱筒胀紧，避免纱筒打滑，导致断纱；而通过第一环簧将涨紧板的一端连接起来，通过第二环簧将涨紧板的另一端连接起来，一方面避免在转轴旋转过程中涨紧板从开槽中掉落，另一方面便于涨紧板恢复到初始位置。
所述第一顶块和第二顶块与涨紧板接触端均设有环形锥面。通过第一、第二顶块对涨紧板位置进行限位；且由于第一顶块和第二顶块设有环形锥面，在旋转紧固螺母时，有利于涨紧板向上移动，并对涨紧板具有导向的作用。
所述涨紧板两侧与环形锥面的接触处均采用圆弧。由于采用圆弧过渡，有利于在旋转紧固螺母过程中，减少涨紧板沿环形锥面向上移动的阻力。
优点为：通过设置支撑套，支撐套外径较大，便于安装纱筒；通过电磁刹车将第一顶块吸合，而第一顶块与驱动轴固定连接，间接使驱动轴停止转动；通过第二法兰将电磁刹车安装在面板上；通过第一法兰将伺服电机安装在面板上；通过伺服电机的驱动轴的旋转带动安装在支撑套上的纱筒旋转；通过第一导辊起到对纱筒中伸出的纱线导向与支撑的作用；通过分纱装置将纱筒上的两根纱分开。
2扁丝机纱架的功能应用
通过设置支撑套，支撑套外径较大，便于安装纱筒；通过电磁刹车将第一顶块吸合，而第一顶块与驱动轴固定连接，间接使驱动轴停止转动；通过第二法兰将电磁刹车安装在面板上；通过第一法兰将伺服电机安装在面板上；通过伺服电机的驱动轴的旋转带动安装在支撑套上的纱筒旋转，由于采用伺服电机提高的旋转力较大，提高生产效率，而伺服电机在驱动驱动轴旋转过程中，会发生退纱，从而保持母丝在整经过程中的张力，使不同直径的纱筒均可使用，通用性强；通过第一导辊起到对纱筒中伸出的纱线导向与支撑的作用；通过第二导辊对分纱后从孔眼伸出的纱线起到导向作用；通过分纱装置将纱筒上的两根纱分开；通过固定座将导纱棒固定在纱架上，而导纱棒上的瓷眼板位置可调，保证了每路纱线清晰，再通过瓷眼板上的孔眼，对纱筒上的一根或者两根母丝进行分纱。
先将纱筒套设在支撑套上，纱筒出一根或者两根母丝，绕过第一导辊后，再将纱筒上的两根母丝分别穿过瓷眼板上的孔眼进行分纱，再将穿过孔眼的单丝绕过第二导辊后，再通过集纱板送往经轴，启动伺服电机；伺服电机刚启动时伺服电机反转，由纱架前面的张力罗拉牵引母丝，这个时候电机是阻尼力；高速的时候，电机瞬间会正转，主动送纱，保证母丝的张力均匀。将设定的张力F传递给PLC控制器，伺服电机上的电机编码器测得电机的转速并传递给PLC控制器，PLC控制器通过得到电机的转速算得纱线线速度V，PLC控制器将张力F与线速度V传递给直流伺服控制器，电机上的纱筒编码器测出纱筒转数R，纱筒编码器将转数R传递给直流伺服控制器，直流伺服控制器根据公式纱筒实际转径D=V/（R*π），伺服电机输出力矩N=DF/2，即N=FV/（2R*π），计算得到N，最后直流伺服控制器根据计算结果控制伺服电机的输出力矩。
上述公式推导过程：
由R*πD=V可得D=V/（R*π）；
由N/（D/2）=F可得N=DF/2；
将D=V/（R*π）代入N=DF/2可得N=FV/（2R*π）。
优选的，所述套筒与延伸部采用塑料材质，孔眼内安装有金属环。采用塑料材质生产成本低；而在孔眼内安装金属环，一方面降低摩擦系数，另一方面延长瓷眼板的使用寿命。（所述套筒和延伸部还可采用金属材料，金属材料可用不锈钢。）
3结语
本研究涉及纺织机械技术领域，尤其涉及扁丝机纱架。通过左、右面板相对面上的通孔内均设有驱动装置，左、右面板另一面通孔内设有与驱动装置对应装配的纱筒放置装置，面板上设有导向装置；驱动装置包括伺服电机，将伺服电机安装在面板上的第一法兰；伺服电机内的驱动轴在伸出面板的一端套接有纱筒放置装置；纱筒放置装置包括驱动轴上的支撑套；支撑套两侧的驱动轴上分别套接有第一顶块和第二顶块；第一顶块与面板之间设有电磁刹车，且该电磁刹车通过第二法兰安装在面板上；导向装置包括纱筒放置装置正上方面板上的第一导辊，第一导辊右上方面板上的第二导辊；第一导辊与第二导辊之间的面板上设有分纱装置；使扁丝机纱架张力稳定，整经效率高。
参考文献：
[1]周志辉，林燕.纺织机械的自动控制技术[J].精密制造与自动化，2012（01）：3-7.
[2]姜凌.我国纺织机械技术发展路径分析[J].纺织导报，2013（01）：36+38-40.
[3]蒋程鹏，吕建敏.论纺织机械自动控制技术的重要作用[J].纺织器材，2009，36（04）：40-43.
关键词：扁丝机纱架；使用原理；应用
1扁丝机纱架使用原理
扁丝机纱架，包括纱架座；所述纱架座由机架和面板组成，所述面板包括左面板和右面板，且左、右面板上均设有若干通孔；所述左、右面板的前端均布有若干集纱板，所述左、右面板相对面上的通孔内均设有驱动装置，左、右面板另一面通孔内设有与驱动装置对应装配的纱筒放置装置，且纱筒放置装置上方的面板上设有导向装置；所述驱动装置包括伺服电机，以及将伺服电机安装在面板上的第一法兰；所述伺服电机驱动轴伸出面板外的一端套接有纱筒放置装置；所述纱筒放置装置包括套设在驱动轴上的支撑套；所述支撑套左右两侧的驱动轴上分别套接有第一顶块和第二顶块；所述第二顶块向外一端的驱动轴上设有紧固螺母；所述第一顶块与面板之间设有电磁刹车，且该电磁刹车通过第二法兰安装在面板上；所述导向装置包括纱筒放置装置正上方面板上设置的第一导辊，第一导辊右上方面板上设置的第二导辊；所述第一导辊与第二导辊之间的面板上设有分纱装置。
所述分纱装置包括安装在面板上的固定座，固定座连接的导纱棒；所述导纱棒上套设有瓷眼板；所述瓷眼板包括套设在导纱棒上的套筒，以及套筒顶端的延伸部，且延伸部上至少设有两个孔眼；所述导纱棒端部套设有橡胶套。通过固定座将导纱棒固定在纱架上，而导纱棒上的瓷眼板位置可调，保证了每路纱线清晰，再通过瓷眼板上的孔眼，对纱筒上的一根或者两根母丝进行分纱。
所述支撑套外回转面绕中轴线均布有若干开槽，该开槽内均设有可滑动的涨紧板；所述涨紧板伸出支撑套外的两端均设有安装孔，若干涨紧板一端的安装孔内设有第一环簧，若干涨紧板另一端的安装孔内设有第二环簧。通过旋转锁紧螺母，使得涨紧板可在开槽内上下移动，从而将套设在涨紧板上的纱筒胀紧，避免纱筒打滑，导致断纱；而通过第一环簧将涨紧板的一端连接起来，通过第二环簧将涨紧板的另一端连接起来，一方面避免在转轴旋转过程中涨紧板从开槽中掉落，另一方面便于涨紧板恢复到初始位置。
所述第一顶块和第二顶块与涨紧板接触端均设有环形锥面。通过第一、第二顶块对涨紧板位置进行限位；且由于第一顶块和第二顶块设有环形锥面，在旋转紧固螺母时，有利于涨紧板向上移动，并对涨紧板具有导向的作用。
所述涨紧板两侧与环形锥面的接触处均采用圆弧。由于采用圆弧过渡，有利于在旋转紧固螺母过程中，减少涨紧板沿环形锥面向上移动的阻力。
优点为：通过设置支撑套，支撐套外径较大，便于安装纱筒；通过电磁刹车将第一顶块吸合，而第一顶块与驱动轴固定连接，间接使驱动轴停止转动；通过第二法兰将电磁刹车安装在面板上；通过第一法兰将伺服电机安装在面板上；通过伺服电机的驱动轴的旋转带动安装在支撑套上的纱筒旋转；通过第一导辊起到对纱筒中伸出的纱线导向与支撑的作用；通过分纱装置将纱筒上的两根纱分开。
2扁丝机纱架的功能应用
通过设置支撑套，支撑套外径较大，便于安装纱筒；通过电磁刹车将第一顶块吸合，而第一顶块与驱动轴固定连接，间接使驱动轴停止转动；通过第二法兰将电磁刹车安装在面板上；通过第一法兰将伺服电机安装在面板上；通过伺服电机的驱动轴的旋转带动安装在支撑套上的纱筒旋转，由于采用伺服电机提高的旋转力较大，提高生产效率，而伺服电机在驱动驱动轴旋转过程中，会发生退纱，从而保持母丝在整经过程中的张力，使不同直径的纱筒均可使用，通用性强；通过第一导辊起到对纱筒中伸出的纱线导向与支撑的作用；通过第二导辊对分纱后从孔眼伸出的纱线起到导向作用；通过分纱装置将纱筒上的两根纱分开；通过固定座将导纱棒固定在纱架上，而导纱棒上的瓷眼板位置可调，保证了每路纱线清晰，再通过瓷眼板上的孔眼，对纱筒上的一根或者两根母丝进行分纱。
先将纱筒套设在支撑套上，纱筒出一根或者两根母丝，绕过第一导辊后，再将纱筒上的两根母丝分别穿过瓷眼板上的孔眼进行分纱，再将穿过孔眼的单丝绕过第二导辊后，再通过集纱板送往经轴，启动伺服电机；伺服电机刚启动时伺服电机反转，由纱架前面的张力罗拉牵引母丝，这个时候电机是阻尼力；高速的时候，电机瞬间会正转，主动送纱，保证母丝的张力均匀。将设定的张力F传递给PLC控制器，伺服电机上的电机编码器测得电机的转速并传递给PLC控制器，PLC控制器通过得到电机的转速算得纱线线速度V，PLC控制器将张力F与线速度V传递给直流伺服控制器，电机上的纱筒编码器测出纱筒转数R，纱筒编码器将转数R传递给直流伺服控制器，直流伺服控制器根据公式纱筒实际转径D=V/（R*π），伺服电机输出力矩N=DF/2，即N=FV/（2R*π），计算得到N，最后直流伺服控制器根据计算结果控制伺服电机的输出力矩。
上述公式推导过程：
由R*πD=V可得D=V/（R*π）；
由N/（D/2）=F可得N=DF/2；
将D=V/（R*π）代入N=DF/2可得N=FV/（2R*π）。
优选的，所述套筒与延伸部采用塑料材质，孔眼内安装有金属环。采用塑料材质生产成本低；而在孔眼内安装金属环，一方面降低摩擦系数，另一方面延长瓷眼板的使用寿命。（所述套筒和延伸部还可采用金属材料，金属材料可用不锈钢。）
3结语
本研究涉及纺织机械技术领域，尤其涉及扁丝机纱架。通过左、右面板相对面上的通孔内均设有驱动装置，左、右面板另一面通孔内设有与驱动装置对应装配的纱筒放置装置，面板上设有导向装置；驱动装置包括伺服电机，将伺服电机安装在面板上的第一法兰；伺服电机内的驱动轴在伸出面板的一端套接有纱筒放置装置；纱筒放置装置包括驱动轴上的支撑套；支撑套两侧的驱动轴上分别套接有第一顶块和第二顶块；第一顶块与面板之间设有电磁刹车，且该电磁刹车通过第二法兰安装在面板上；导向装置包括纱筒放置装置正上方面板上的第一导辊，第一导辊右上方面板上的第二导辊；第一导辊与第二导辊之间的面板上设有分纱装置；使扁丝机纱架张力稳定，整经效率高。
参考文献：
[1]周志辉，林燕.纺织机械的自动控制技术[J].精密制造与自动化，2012（01）：3-7.
[2]姜凌.我国纺织机械技术发展路径分析[J].纺织导报，2013（01）：36+38-40.
[3]蒋程鹏，吕建敏.论纺织机械自动控制技术的重要作用[J].纺织器材，2009，36（04）：40-43.