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棉條檢測元件適用范圍的研究
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棉條檢測元件適用范圍的研究

 
 

發布時間: 2006/10/3           文章出處:  

 
 
前言
檢測機構是自調勻整裝置的第一個環節,它關系到能否正確反映棉條真實的粗細情況,因此,是自調勻整效果的基礎。 目前國內外對各種檢測機構進行了大量的試驗研究與分析工作,并發展了一些新的檢測機構,但采用凹凸羅拉檢測機構還是目前應用最多的檢測方法之一。隨著梳棉機、針梳機和并條機性能的提高,出條速度也迅速提高,對檢測元件的要求也越來越高,傳感器不僅靜態特性要好,動態更要好。采用凹凸羅拉檢測法測量棉條的不勻時,雖然許多廠商稱其并條機的出條速度可達500m/min以上,但實際使用在低于400m/min時,自調勻整器才能發揮較好的作用,說明此種檢測方法對高速的適應能力并非很好;下面對其測量羅拉的測量原理及動態特性進行分析。
1、檢測羅拉工作的基本原理
1.1 檢測羅拉的機械結構
采用凹凸檢測羅拉作為傳感器(圖1),當棉條細度變化時,下羅拉的圓心位置隨棉條截面積的不同而上下移動,測出位移量就得到與之成線性關系的線密度。設棉條纖維的體密度為p,條子的實際截面為s,條子的截面壓縮系數為k,上下羅拉間條子的截面為s,則棉條的線密度g為:

1.2凹凸檢測羅拉.傳感器的特點
凹凸羅拉檢測法應用于棉條自調勻整裝置中比較早,主要特點:①線性度好,結構比較簡單,安裝維護方便;②受溫濕度及纖維細度的變化影響小。
另外,如圖1n形式的凹凸測量羅拉加工起來比較困難,易產生纏條現象。瑞士立達公司(Rieter)對它做了改進,將下羅拉的一片擋邊移到上羅拉上去,稱為階梯羅拉(如圖1b),測量原理沒有改變,但加工簡單,克服了易纏條的缺點。立達公司最近幾年在測量線密度的位置上,無一例外地使用了這種測量方法,如C4梳棉機,E7/6精梳機,D1并條機等.
除了凹凸羅拉檢測方法外,國內外的紡織研究機構和廠商還研制了其他一些傳感器:如,意大利馬佐里公司的Marzoli SH2型并條機的自調勻整裝置采用超聲波傳感器;還有人研制CCD固體圖象傳感器以及雙端固定梁應變片式傳感器,據稱能適應出條速度高達500 m/min時棉條均勻度的檢測。
2 檢測羅拉動態特性的研究
下面對立達公司C4梳棉機測量羅拉的動態特性進行分析。
該凹凸羅拉測量系統的上測量羅拉繞擺動中擺動,如圖2,可以列出微分方程為:

由式(5)、式(6)作出該系統的幅頻曲線和相頻曲線如圖3。從幅頻曲線可以看出,該系統對于w<

3 結論
經計算得,系統固有頻率的算式為



由計算可知,凹凸檢測羅拉的固有頻率是較低的,在出條速度超過330 m/min時,其動態特性變差,所以不適合作為高速并條機自調勻整裝置的檢測元件。對于出條速度達500m/min的高速并條機來說,W0相當于棉條不勻的波長,約為0.41m,顯然滿足不了要求;而對于出條速度在120m/min左右的梳棉機來說,則基本可以滿足要求;所以,研制結構簡單、牢固,響應特性好,穩定性好的檢測紗條不勻的傳感器,仍是紡織界重點研究的課題之一。
 
 
 
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