动态恒张力氨纶输送控制研究

针对针织生产过程中氨纶与导纱嘴摩擦力及编织成圈喂纱量变化导致氨纶输送张力不均匀的问题,深入分析摩擦机制及氨纶输送流程特性,提出了一种基于速度和张力双闭环方式的恒张力氨纶输送控制方案。分析了氨纶输送相关工艺,构建了氨纶张力模型和混合式步进电动机数学模型,提出了张力模糊PID控制策略,进行了Simulink仿真及Recurdyn/Colink机电联合仿真,阐述了恒张力氨纶输纱控制算法实现。仿真结果表明,采用该控制方案可提高氨纶纱线输送的抗扰动能力、抑制纱线的振动以及减小氨纶输送张力的波动,同时模糊PID进行氨纶张力控制拥有更好的性能,响应时间更快,抗干扰能力更强。实验验证了本控制策略的适应性和优越性,动态恒张力氨纶输送控制方案具有工程应用价值。     

基于无刷直流电机的纱线恒张力控制系统设计

为提高络筒的成纱质量,研究设计出基于无刷直流电机的络筒机纱线恒张力控制系统。采用AT89S52单片机作为系统微控制器,系统根据所加工纱线的工艺要求,预设槽筒电机的速度并启动运行;采用张力传感器和霍尔传感器实时检测纱线张力和槽筒转速并反馈给微控制器,微控制器根据所接收到信号对槽筒电机的转速进行实时调节,从而控制络筒机纱线张力使之保持恒定,并实时显示纱线张力和槽筒电机转速,达到随时监控和调整纱线张力的目的。结果表明：当纱线张力发生变化时,槽筒电机的转速会随之调整,从而保证纱线张力恒定,设计达到了预期的控制要求,具有较好的实用价值。     

一种纱线张力滑模模糊控制方法

针对纱线张力控制系统的非线性、实时性以及传统滑模控制存在的收敛速度慢、抖振等问题,提出了一种纱线张力滑模模糊控制方法。以无刷直流电动机为张力控制执行机构,提出了改进的多幂次趋近律,设计了基于该趋近律的滑模模糊张力控制器,并对建立的纱线张力控制系统数学模型进行实验分析。结果表明,该滑模模糊张力控制器降低了系统的收敛时间与抖振幅值。该方法不仅能提高启动过程的速度,还能提高系统的稳定性。     

纱线卷绕系统恒张力模糊控制策略研究

纱线卷绕系统具有不确定性及时变性、纱线卷绕张力值小的特点,导致纱线卷绕张力波动大,控制精度不高等问题。为此,提出了一种卷绕系统恒张力模糊控制策略,理论推导了系统的控制模型,设计了模糊自适应控制器,并最后进行了仿真与实验。结果表明:模糊自适应PD控制器具有良好的鲁棒性,突发干扰信号下,调节时间大约为15ms;在目标张力值8cN时,实际张力测试误差变化范围为-0.2~0.3cN,误差小,达到了较理想的控制效果。     

基于UNITELWAY网络的卷绕控制系统

卷绕式真空镀膜机的卷绕系统要求控制走膜线速度和收放卷张力恒定,设计了以TSX型PLC与直流电动机控制器组成的由UNITELWAY网络实现相互通讯的卷绕控制系统,具有可以不配张力传感器的条件下达到控制张力恒定、速度恒定的特点,能够较好地满足恒张力控制要求.     

圆纬机主动式动态送纱控制技术

针对当前圆型纬编针织机送纱量不可动态无极调节导致的成圈编织时纱线松紧不可调,且存在线圈大小单一和筒型织物头尾端直径大小不可调控等问题,提出了一种伺服电动机送纱量与速度跟随主轴位置与速度的圆型纬编针织机主动式动态送纱控制方案。依据圆纬机编织原理及送纱要求,采用ARM 处理器、响应伺服电动机和正交编码针位采集器,设计实现了基于位置和速度实时控制的动态送纱控制系统。依据正交编码脉冲计数获得实时针筒位置和速度信号,分析了控制技术中关键硬件电路设计、软件开发的实现过程及编织过程,实现伺服电动机动态位置跟随及速度跟随的控制方法。结果表明,采用本文控制技术实现的主动送纱装置,送纱量可动态调整,使得线圈大小可变,纱线松紧动态可调,筒型织物直径大小可变,改善了织物面料的外观和体感。     

基于PLC的整经机恒张力控制系统设计

设计了基于PLC(可编程控制器)的双伺服整经机恒张力控制系统,采用伺服控制系统,以PLC为控制核心,张力传感器为检测元件,伺服驱动器、伺服电动机为执行元件。设计了启动/停止、PID张力调节,张力过大、过小保护等主要控制程序,建立了人机界面触摸屏。采用双伺服电动机对收放卷轴的转速进行调节,PLC实时进行目标张力与实际反馈张力的比较,通过目标张力和实际反馈张力的差值,控制伺服电动机的速度,形成恒定的整经张力,通过伺服闭环控制系统保证整经过程的恒张力控制。     

纱线张力检测与控制技术的研究现状与展望

总结纱线张力检测与控制技术的研究现状及发展趋势.阐述了纱线"三辊式"张力检测的原理,对当前国内外有关接触式和非接触式纱线张力检测及控制原理的研究状况进行调研与分析.指出:当前纱线张力检测和控制技术的研究主要方向为采用非接触方式动态测试纱线张力并采取自适应控制技术,以使纱线的张力保持恒定.研究主要集中在提高测试系统的精度、性能、使用方便性及环境适应性上.其发展的总趋势是拓展测量范围,提高检测精度和可靠性;采用闭环控制技术,实现恒张力控制;采用微机电技术,实现在线非接触式检测与控制.     

大圆机生产时纱线供给的动态分析

给纱速度超过2m/s时给纱装置引起的张力峰值和波动会导致针织物的质量降低。在安装测试装置情况下可测量分析给纱系统中各部分,如纱线本身、筒管、导纱孔、纱线制动装置(张力器)、纱线喂入装置以及整个系统等所引起的张力的高速动态效果。从研究结果看,降低纱线张力峰值和波动会改善织物质量。通过筛选实验方案和分析试验结果最终确定了给纱系统的最优化方案。     

复合结构微纳米纱的制备与性能

采用自行研发的熔喷微纳米纤维纺纱设备设计和试纺了以140 D/48 F锦纶基石墨烯长丝为芯,包覆聚丙烯熔喷微纳米纤维,再包缠10 D/6 F锦纶长丝的450 tex复合结构微纳米纱。较优工艺参数为：螺杆三区加热温度分别为270、275、280℃,喷嘴压缩空气加热区温度为100℃,压缩空气压力为0.5 MPa,网帘速度为15 m/min,纤网张力参数为1.20～1.25,此时纺纱连续性好,成纱效率高。复合结构微纳米纱的性能测试结果显示：纱线实际线密度为438 tex,CV值为8.5%;纱线强力为559 cN,CV值为5.2%;成纱纤维直径主要在3～8μm,平均直径5.38μm。试验结果表明,纱线性能初步达到了预期。     

预加张力对纱线测试结果的影响与分析

为保证纱线测试长度的准确性及充分发挥预加张力的修正效果,分别探讨了不同预加张力对普通纱的影响、预加张力对不同捻度纱线测试的影响,提出对于不同的线密度与捻度的纱线不能统一设置为0．5cN／tex,在设置施加预加张力时不仅要依据线密度的大小,还要结合纱线实际捻度的大小确定;（0．5±0．1）cN／tex的预加张力选择范围不能保证强捻度纱线测试结果的准确和可靠。     

针织纬编氨纶输送控制技术

为解决低模量、高弹性、高回复率特性的氨纶在编织生产过程中送纱量难以调节控制的问题,采用快速响应的积极式送纱器作为动态输送纱线的驱动器,以可调占空比的脉冲宽度调制脉冲实现模拟量控制信号输出,以高性能高级精简指令集机制处理器为控制核心,采用位置和速度双闭环方式设计氨纶送纱实时控制器,实现氨纶的输送量动态调节和恒张力输送。研究了氨纶输送的工艺要求,阐述了送纱控制器的硬件设计和软件开发,提出了送纱控制器与整机控制系统的同步方案。实验结果表明,采用该控制方案的纬编织物成圈均匀整齐,无横条暗纹,弹性良好,验证了氨纶送纱量控制方案的可行性。     

双针床经编机梳栉摆动对瞬时需纱量和纱线张力的影响

为更好地控制双针床经编机成圈过程中纱线张力的波动,以RDJ4/2 EL型双针床经编机为研究对象,测试不同运转角度下的纱线需求量和纱线张力的波动曲线。通过分析导纱针-织针处的瞬时需纱量和梳栉-导纱针的瞬时需纱量发现,相比导纱针-织针处的瞬时需纱量,梳栉-织针瞬时需纱量的波动程度增加了231.5%;分析整体瞬时需纱量和纱线张力的波动趋势发现,纱线张力和梳栉-织针瞬时需纱量具有相似的增区间和减区间,极值存在的角度区间也很接近。研究结果表明:梳栉整体的摆动增加了需纱量的波动范围,是影响瞬时需纱量和纱线张力波动规律的最主要因素,严重降低了纱线的稳定性。     

蜈蚣纱在大圆机上的应用

介绍了花式纱之一的蜈蚣纱的形成方法和编织设备的选择,重点阐述了使用蜈蚣纱在面料编织生产中需要注意的事项,主要包括:降低络筒机的速度或减轻张力片质量,以避免破坏织物外观效应;纱线在储纱器上的缠绕圈数应为8～10圈;将进纱张力调整在4.90～7.84 cN范围之内:适当调大牵拉卷取张力;后整理磨毛过程中要顺编织方向磨毛且织物要摆放整齐平顺,施加张力恒定.     

高速经编机上纱线张力的波动规律

为更好地控制高速经编生产中的纱线张力,以HKS2-SE型高速经编机为实验平台,测量其在1 000~4 000 r/min时的纱线张力,并借助纱线张力的最大值、平均值及标准差对纱线张力水平进行评价,使用单周期纱线动态张力曲线、概率密度曲线、偏度与峰度对纱线张力分布、波动情况进行分析。结果表明:随着机速的提高,纱线张力的最大值、平均值、标准差逐渐降低,各纱线之间的张力差异逐渐下降,纱线整体织造张力水平降低,同时单个成圈周期张力主波峰的高度降低,纱线张力波动减弱;而机速过高或过低,纱线张力波动均有增大的趋势,机速在2 500~3 500 r/min时,张力分布曲线平均值附近数据分布较集中,纱线张力波动较为稳定。     

张力控制浆纱机经轴放纱的应用

介绍采用串级PID函数调节模块的控制算法，在浆纱机的经轴变速度和变直径过程中进行恒张力控制，确保片纱张力的恒定，提高浆纱的好轴率。     

380T高密消光尼丝纺面料的开发

针对高密尼丝纺面料织造难度大的特点,全流程使用津田驹系列设备,在整经工序配有上蜡和毛羽检测装置,整经张力调节在11 cN,整经速度300 m/min,有效的减少了纱线起毛;在浆纱工序采用三步上浆法,上浆速度250 m/min,压浆辊压力13 kN,较好地克服了纱线之间相互黏结的现象;在喷水织机上采用高后梁,车速550 r/min,经纱张力2 600 N,避免了开口不清现象的发生,最终保证了细旦高密尼丝纺面料的开发,所得产品具有手感柔软、质地轻薄等优良性能。     

经编纱线张力补偿装置的工作机制

为获得理想状态的经纱张力,通过改变张力弹簧的规格及其安装密度,对织造过程中的纱线动态张力进行测试,探讨不同补偿作用下的经纱张力波动规律,进而研究补偿装置的补偿机制。结果表明：张力补偿装置的使用可补偿纱线张力波动,并且随着补偿装置弹性系数的增大,纱线动态张力的峰值增大;纱线张力波动过大会导致断纱,影响生产效率;弹性系数并非越小越合适,较小的纱线张力会导致纱线张力波动加剧,易产生垫纱困难,导致布面产生漏针等疵点,理想补偿装置的弹性系数应当存在一个合适的范围。     

经纬编用的储存式和积极式给纱装置

本文是对各种喂纱器,包括储存式、联合式、积极式喂纱器的综合述评,介绍了它们的应用范围、工作原理及优缺点。储存式喂纱器的纱拉出时张力均匀,实际上无张力,适用于组织结构不同而送纱量经常变化的针织物,也可为经编机提供提花和衬纬的纱线,还可用于横机和袜机。积极式喂纱器是为适应圆纬机路数增加和速度提高而出现的,主要适用于在编织基本组织时所有成圈系统或几组成圈系统所需供纱量相同的圆纬机。联合式喂纱器具有储存式和积极式两者的功能,既可用作储存式喂纱器,也可装一引纱钩用作积极式喂纱器;可使供给量与织针在前一横列成圈时取下的纱量之关系保持恒定。文中对瑞典AB IRO公司的几种储存式、联合式、积极式喂纱器及西德梅明格尔公司的积极式喂纱器的结构特点、工作原理及使用效果等作了说明。     

纬编针织纱线输送状态检测方法及其动态特性

为解决纬编针织纱线张力大小、直径粗细无法动态检测而导致编织异常的问题,开展了基于光电传感的非接触式纱线输送状态检测方法研究,提出双目式光电感应差分测量方法,创新设计了双路光电组件,构造两路纱线动态感应差分信号对,消除共模信号干扰,以适应纱线状态信号弱信噪比的特点。在此基础上,设计了纱线输送状态检测实验,测试积极式送纱过程中纱线在不同张力和不同直径条件下输送时实时电压信号,分析信号平均值、方差和数值频数分布曲线,分析纬编针织纱线输送的动态特性。结果表明:随着纱线张力的增大,差值信号的平均值和方差在逐渐减小,表明纱线波动幅值在逐渐下降,纱线整体波动趋向平稳;同时,改变纱线粗细会使纱线波动幅值逐渐上升,纱线波动差异逐渐增大,当纱线细度增加到一定值时,纱线波动幅值以及纱线波动差异趋于稳定。