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调节式送经机构

来源: 发布时间:2011年05月09日

调节式送经机构以控制经纱张力均匀为目标,根据织造过程中受各种因素综合影响的经纱张力来调节经纱送出量。调节式送经机构又分为机械式和电子式两类,从作用原理讲,它们都是由经纱放送传动部分和送经量自动调节部分组成。
(一)机械式调节送经机构
1.外侧式送经机构
外侧式送经机构常用于有梭织机。在有梭织机的技术改造中,出现了多种外侧式送经机构,这些送经机构的共同特征是:通过两个感应元件分别对经纱张力和织轴直径的检测进行送经量调节,从而经纱张力控制更加合理,织造过程中经纱张力更为均匀。同时,送经机构被移到织机外侧,维修保养比较方便。典型的外侧式送经机构如图10-8所示。

图10-8  典型的外侧式送经机构
1-偏心盘  2-外壳  3-摆杆  4-拉杆  5-挡圈  6-挡块  7-三臂杆  8-小拉杆  9-双臂撑杆  10-棘轮  11-蜗杆  12-蜗轮  13-齿轮  14-织轴边盘齿轮  15-转臂  16-转子  17-双曲线凸轮板  18-调节转臂19-连杆  20-经纱  21-活动后粱  22-固定后粱  23-调节杆  24-挡圈  25-挡块  26-扇形张力杆  27-制动器  28-制动杆  29-开放凸轮
(1)经纱放送传动部分 
在经纱20的张力作用下,织轴始终保持着放出经纱的趋势,但蜗杆11和蜗轮12的自锁作用阻止了织轴边盘齿轮14带动齿轮13转动,阻止了经纱的自行放出,使经纱保持必需的上机张力。
安装在织机主轴上的偏心盘1回转时,带动外壳2作往复运动,然后通过摆杆3拉动拉杆4,使拉杆上的挡圈5产生往复动程L。挡圈5向左移动时,在走完一段空程Lc之后才与挡块6接触,推动着挡块共同移动了Lx动程(Lx=L-Lc),使三臂杆7的一条臂拉动小拉杆8上升。小拉杆的上升经双臂撑杆9、棘爪、棘轮10驱动蜗杆11,对蜗轮12、齿

轮13、织轴边盘齿轮14解锁,使织轴在经纱张力作用下作逆时针转动,放出经纱。挡圈5向右移动时,依靠三臂杆7上扭簧的作用,让三臂杆和双臂撑杆9复位。
在高经纱张力或一般经纱张力织造时,经纱完全依靠自身的张力从织轴上放出,送经机构仅起着控制经纱放出量的作用。只有在较低张力织造时,才有可能是经纱张力和送经机构的驱动力共同发生作用,即以推拉结合的方式送出经纱。
由于送经作用是断续发生的(送经的作用时间为主轴位置角20.5°~201.1°,由于挡圈5要走完一段空程Lc之后才和挡块6接触,实际的送经开始时间为30°~50°),因此这是一种间歇式送经机构。送经运动的时间避开了主轴0°的打纬时刻,使打纬时经纱具有较大张力,有助于打紧织物;因为送经运动几乎发生在综框满开后的静止阶段,所以对减少梭口满开时经纱伸长是有利的。间歇式送经也带来了一些不利因素,如零件受冲击,容易磨损,送经动作的准确性也受到影响,可能产生送经量过多或过少现象。因此,间歇式送经机构常用于中、低速运转的织机。
(2)送经量计算  
在主轴回转一周,织入一根纬纱的过程中,送经机构送出的经纱量L1为
                        (10-10)
式中:L1——每纬送经量(mm);
m——主轴回转一周过程中棘轮10转过的齿数;
Z1、Z2、Z3、Z4、Z5——分别为棘轮10、蜗杆11、蜗轮12、齿轮13和织轴边盘齿轮14的齿数或头数;
D——织轴直径(mm)。
如将Z1=60、Z2=3(蜗杆头数有1、2、3三种,现以3为例),Z3=20、Z4=23、Z5=116代入(10-10)式,则得:
                         (10-11)
空轴的织轴直径Dmin=115mm,满轴的织轴直径Dmax=595mm。在织轴从满轴到空轴的变化过程中,为
保持每纬送经量Lj不变,主轴回转一周时间内棘轮转过的齿数m应逐渐增加,由式(10-11)知,m与D之间应成双曲线关系。
该送经机构(当Z2=3)能满足织物所要求的最大每纬送经量L′jmax和最小每纬送经量L′jmin分别为:
         (10-12)
         (10-13)
进而,由公式(10-12)、(10-13)可以计算该送经机构(Z2=3)的可织纬密范围为:

在实际使用中,可改变蜗杆11头数,以适应不同的织物纬密。
Z2=3,粗档纬密:57根/10cm~157根/10cm;
Z2=2,中档纬密:157根10/cm~315根/10cm;
Z2=1,细档纬密:315根10/cm~787根/10cm。
由此可见,外侧式送经机构具有比较宽的纬密覆盖面。
(3)送经量自动调节部分
当经纱张力因某种原因而增加时,图10-8中经纱20施加在活动后梁21上的力增加,使扇形张力杆26绕O4轴上抬,调节杆23上升,固定在调节杆上的挡圈24也随之上升,允许三臂杆7在扭簧作用下绕O3轴沿顺时针方向转过一个角度,在新的非正常的位置上达到力的平衡。于是,挡块6与挡圈5的空程距离Lc缩小。由于L不变,因此动程Lx增大,织轴送出经纱量增多,使经纱张力下降,趋向正常数值,扇形张力杆和三臂杆也回复到正常位置。当经纱张力因某种原因而减小时,情况相反,使织轴送出经纱量减少,让经纱张力朝着正常数值方向增长,张力调节机构也逐渐恢复正常位置。
因此,经纱张力调节装置具有自动调节经纱张力,使经纱张力维持正常数值,让张力调节机构保持正常位置的功能。
在织轴由满轴到空轴的变化过程中,作为织轴直径感触部件的转臂15沿顺时针方向转动,转子16在双曲线凸轮板17的弧面上移动,使双曲线凸轮板和调节转臂18以某种规律沿逆时针方向转动,通过连杆19,使铰链
点A由A′位置逐步下移到A″。A的位置下移使挡圈5动程L增加,同时空程Lc也有所减少,从而Lx增大,棘轮10的转动齿数m增加。双曲线凸轮板的作用弧设计原理是:控制双曲线凸轮板和调节转臂的逆时针回转规律,保证m的增长与D的减小符合公式mD=常数。
所以,经纱张力调节装置满足了织轴由满轴到空轴送经量一致的要求,使经纱张力均匀稳定,让扇形张力杆自始至终处在一个正常位置上,或由于其它随机的张力波动原因,在这个正常位置附近作小量的上下偏移,对张力波动作出补偿。
为适应不同纬密的织物加工,调节转臂18的作用半径要作相应调整,这通过改变连杆19与调节转臂铰链点E的位置来实现。由计算可知作用半径越大,A点的移动距离A′A″越大,可加工的织物纬密就越小。
图10-9为外侧式送经机构的经纱动态张力测定结果,三条曲线表明:在织轴直径由大到小的变化过程中,经纱张力是比较均匀的,其差异在2%~8%之间。

图10-9  外侧式送经机构的经纱动态张力变化曲线
1-打纬时刻经纱动态张力  2-梭口满开时刻经纱动态张力  3-综平时刻经纱动态张力
当活动后梁处于正常位置时,静态综平时刻的经纱张力被定义为工艺设计规定的织机上机张力。可以通过改变张力重锤的重量、数量及其重力作用力臂长度,调节经纱的上机张力,达到工艺设计规定的数值。在确定经纱上机张力时,应考虑有利于降低经纱断头率,有利于形成比较清晰的梭口,有利于打纬以及使制成的织物有均匀良好的外观。在一般情况下,当织制紧度较小的织物时,应采用较小的上机张力;反之当织制紧度较大的织物时,应采用较大的上机张力。在生产中,经纱上机张力大小是否合适,视上轴开车织制时织物幅宽是否符合规定要求而定,如织物幅宽比规定窄或宽,就得重新调整上机张力。
为了避免打纬时因后梁跳动而引起的钢筘对织口打纬不力,同时也为了减小开口和打纬所造成的送经调节机
构的振动,在扇形张力杆的前端装有制动器27,见图10-8。安装在主轴上的开放凸轮29通过制动杆28控制制动器的开启和闭合。开放凸轮的设计和安装要考虑到制动器仅在综框静止时期才能开放,使扇形张力杆得以随经纱张力的波动而上下偏移。在其它时间内制动器闭合,对扇形张力杆实施握持作用。综框静止时间内扇形张力杆的运动对减少经纱的伸长十分有利。
在高密织物的高张力织造时,这种制动方式不能强有力地握持扇形张力杆,后梁随着打纬的发生而跳动,织口位移量明显增加,织物达不到应有的纬密要求。在现代织机上,这种制动方式已不被采用,取而代之的是阻尼器制动方式。
2.带有无级变速器的调节式送经机构
带有无级变速器的调节式送经机构能连续地送出经纱,运转平稳,适应高速。它的基本结构是含有能作无级变速的减速传动环节,可以按照经纱张力的变化调整减速比,保持经纱张力的稳定。这种送经机构有多种形式,有些采用张力弹簧,有些兼用张力弹簧和张力重锤;部分送经机构具备以后梁作为感应元件的送经调节装置,部分送经机构还配有和外侧式送经机构相似的织轴直径感触装置,用以感应织轴直径的变化,维持恒定的送经量。亨特(Hunt)式送经机构是其中常见的一种,广泛地用于剑杆织机上,见图10-10。
(1)经纱放送传动部分
主轴转动时,通过传动轮系(图中未画出,轮系的传动比为i1)带动无级变速器的输入轴9,然后经锥形盘无级变速器的输出轴20、变速轮系21、蜗杆19、蜗轮18、齿轮17,使织轴边盘齿轮22转动,允许织轴在经纱张力作用下放出经纱。这是一种连续式的送经机构,在织机主轴回转过程中始终发生着送经动作,它避免了间歇送经机构的零件冲击等弊病,因此适用于高速织机。

图10-10  带有无级变速器的调节式送经机构简图
1-后梁  2-摆杆  3-感应杆  4-弹簧杆  5-螺母  6-弹簧  7、8-锥形轮 
9-轴  10-角形杆
11-拨叉  12-连杆  13-橡胶带  14-拨叉  15、16-锥形轮  17-送经齿轮  18-蜗轮  19-蜗杆
20-轴  21-变速轮系  22-织轴齿轮  23-重锤杆  24-重锤
(2)送经量计算 
该送经机构的经纱送出量可以变化,变速轮系21的四个齿轮为变换齿轮,改变变换齿轮的齿数,可以满足不同范围送经量的要求。在变速轮系所确定的某一个送经量变化范围内,通过改变无级变速器的速比,又可在这一范围内对送经量作出细致、连续的调整,确保机构送出的每纬送经量与织物所需的每纬送经量精确相等。
织机主轴每一回转送出的织物长度为:
                           (10-14)
式中:i1——织机主轴到输入轴9的传动比(为固定值);
i2——变速轮系的传动比;
i3——蜗杆19到织轴边盘齿轮22的传动比(为固定值);
η——无级变速器中齿形带与锥形盘的滑移系数;
D1——输入轴9上锥形盘的传动直径;
D2——输出轴20上锥形盘的传动直径;
D——织轴直径。
当变速轮系的变换齿轮齿数选定为某组数值,使i2为最大值i2max或最小值i2min时,该送经机构能够满足织物所要求的每纬最大送经量L′jmax和每纬最小送经量L′jmin分别为:

式中:D1max、D1min、D2max、D2min、Dmax、Dmin——分别为D1、D2、D的最大值和最小值。
相应的可织织物纬密范围为:
 
 
在上述公式中代入有关数据,计算可知:该机构采用四只变换齿轮,可织制的织物纬密范围较广,当使用织轴满轴直径为700mm时,它可织制的织物纬密范围为20~1250根/10cm。
(3)送经量自动调节部分
这种送经机构能根据经纱张力的变化自动调整经纱送出
量,使经纱张力维持恒定数值。当经纱张力增大时,经纱2使活动后梁1下移,通过张力感应杆3弹簧连杆4角形杆10,克服张力重锤24的重力矩和角形杆的阻力矩,使双臂杆11作逆时针转动,于是可动锥盘8向固定锥盘7靠近,输入轴9上锥形盘的传动半径D1增加,同时,双臂杠杆14作顺时针转动,在皮带张力作用下,可动锥盘16远离固定锥盘15,输出轴20上锥形盘的传动半径D2减小。其结果为每纬送经量L增大,经纱张力下降,回复到正常数值。相反,当经纱张力减小时,则D1减小,D2增大,每纬送经量L减小,从而经纱张力增大,回复到正常数值。
静态条件下的经纱上机张力可以通过改变上机张力重锤的重力、重锤作用力臂、弹簧连杆作用力臂来进行调节;当织轴卷绕直径发生变化时,这些作用力的力臂也相应地变化,经纱上机张力会随之改变。
当经纱张力发生幅度较小的波动之后,首先张力弹簧产生变形,后梁位置改变,使经纱伸长量以及经纱张力得到一定的补偿,然而,弹簧连杆和无级变速器几乎不会对此作出反应,仍处于原来的位置。因此,张力弹簧的设置使经纱张力调节装置的工作比较平稳、均匀。只有在张力波动超过一定数值之后,才会引起弹簧连杆的升降,无级变速器的传动比和每纬送经量作出相应的修正。合理选择张力弹簧的刚度及初始压缩长度,在满足经纱张力调节均匀的前提下,可以使经纱张力调节装置的工作比较平稳、均匀。
与外侧式送经机构相比,带有无级变速器的调节式送经机构能保持比较均匀的织机上机张力,当织轴从满轴到空轴的过程中,经纱上机张力变化为5%~8%。
3.摩擦离合器式送经机构
摩擦离合器式送经机构见图10-11,它的送经量可以作无级变化的调整,故经纱张力控制的准确性较好。该送经机构在片梭织机、喷气织机和有梭织机上都有应用。
(1)经纱放送传动部分

送经侧轴3与织机主轴同步转动,带动固定在轴端上的主动摩擦盘9。当转子杆11被锁定于

某一位置上时,转子10将与回转着的主动摩擦盘上凸轮面a接触。转子就地转动,凸轮面的凸出部分迫使送经侧轴和主动摩擦盘向右移动,并通过摩擦环13压到从动摩擦盘8上,使从动摩擦盘8和固定在从动摩擦盘上的制动圈5向右移动,制动圈上摩擦环6与机架7脱离,制动解除。于是主动摩擦盘驱使从动摩擦盘、轴管2和轴管上的蜗杆1、蜗轮14、送经齿轮15转动,允许织轴在经纱张力作用下放出经纱。当主动摩擦盘开始转入凸轮面的凹陷部分与转子接触时,被压缩了的弹簧

4得到恢复,推动主、从动摩擦盘向左移动,一旦制动圈被机架挡住,则主、从动摩擦盘分离,在弹簧力作用下,从动摩擦盘通过摩擦环6紧靠在机架上,并立即停止转动,放出经纱动作终止。由此可见,从动摩擦盘的转动发生在主轴回转一周的部分时间区域内,它的转动角θ取决于转子与主动摩擦盘凸轮面的接触区段长度。转子锁定的位置越靠近主动摩擦盘,则接触区段长度越长,转动角θ越大,送经量也越多。

图10-11  摩擦离合器式送经机构
1-蜗杆  2-轴管  3-送经侧轴  4-弹簧  5-制动圈  6-摩擦环 
7-机架  8-从动摩擦盘  9-主动摩擦盘  10-转子  11-转子杆 
12-连杆  13-摩擦环  14-蜗轮  15-送经齿轮  a-主动摩擦盘凸轮面
(2)送经量计算 
摩擦离合器送经机构的每纬经纱送出量:           
                           (10-15)
式中:θ——主轴回转一周过程中从动摩擦盘转过角度(°);
Z1、Z2、Z3、Z4——蜗杆1、蜗轮14、送经齿轮15、织轴边盘齿轮的齿数或头数;
D——织轴直径(mm)。
如将Z3=22、Z4=125代入公式(10-15),同时,蜗杆、蜗轮的传动比选定为某一数值,则送经机构可以满足织物所要求的最大每纬送经量L′jmax和最小每纬送经量L′jmin分

别为:
                    (10-16)
式中:θmax、θmin、Dmax、Dmin——转动角θ与织轴直径D的最大值和最小值。
于是,在某一传动比的条件下,可织纬密范围为:

从理论上讲,θ的最小值可以为无穷小,θ的最大值能接近360°,并可据此计算送经机构的可织纬密范围。但是,选用这些极限状态会产生不良后果:θ过小,摩擦盘将严重磨损;θ过大,则第一次送经后摩擦盘尚未制停,第二次送经又要开始,容易造成送经不匀。因此,生产实际中θ的范围一般为25°~329°,通常根据Z1和Z2四种不同的传动比来选择合理使用的纬密范围。
(3)送经量自动调节部分
在图10-12中,当经纱张力由于某种随机原因而增大时,经纱迫使装有后梁1的摆臂2绕摆轴4作逆时针转动,通过摆杆3使连杆6上升。连杆6的一端与弧形杆7铰接,弧形杆上有一圆弧槽,其圆弧中心向上偏离支持轴8的轴心,因此圆弧上端到支持轴轴心的距离大,圆弧下端到轴心的距离小。连杆6上升时,弧形杆7上的圆弧槽绕支持轴8作顺时针转动,支持轴和圆弧槽中滑块10的距离增大。由于滑块芯轴9固定不动,因此支持轴向左移动,通过连杆11,带动转子杆13、转子14绕机架上的转子杆轴12作逆时针方向转动,使转子与主动摩擦盘的凸轮面距离缩小,送经量增加。送经量的增加促使经纱张力逐渐回复到正常数值,后梁也回归到正常的平衡位置。相反,当经纱张力因某种因素而减小时,机构动作相反,送经量减小,并逐渐回复到正常数值,后梁也回到正常位置。

图10-12  经纱张力调节装置
1-后梁  2-摆臂  3-摆杆  4-摆轴  5-螺钉  6-连杆  7-弧形杆  8-支持轴
9-滑块芯轴  10-滑块  11-连杆  12-转子杆轴  13-转子杆  14-转子
织轴送出经纱,其直径不断减小,在张力调节装置尚未作出响应之前,经

纱送出量显得不足,经纱张力增加,迫使后梁下压,于是从动摩擦盘转角θ增大,与直径D的减小相适应,符合θ·D=常数的原则,使送经量恢复到正常数值。这时,后梁在一个新的位置上达到新的受力平衡,新的平衡位置下经纱张力总比原平衡位置时大。因此,织轴由满轴到空轴的变化过程中,后梁的高度逐步下降了10mm,弧形杆的圆弧槽也下移了16mm,经纱张力则有所增长。
经纱的上机张力可以通过改变上机张力弹簧力和作用力臂的长度来进行调节;在图示的单后梁结构条件下,织轴从满轴到空轴的变化过程中,经纱上机张力不仅受到前述的后梁平衡位置不断更新的影响,还受到织轴直径减小的影响。
转子10与主动摩擦盘9的凸轮面a凸出部分接触时(见图10-11),应迫使主动摩擦盘向右移动,为此转子轴心必须被锁定在某一位置上,这一锁定作用由弧形杆的圆弧槽产生。
(二)电子式调节送经机构
传统的调节送经机构都是机械式的,前述的几种送经机构都属于这种形式。80年代随着微电子技术的发展,出现了电子式调节送经机构。在电子式调节送经机构中,经纱放送传动部分由送经电动机驱动,并受送经量自动调节部分控制。送经量自动调节部分是根据经纱张力设定值和实际经纱张力检测的结果进行控制的。通过对送经电动机的转速和转向的控制,放送出所需的经纱并维持适宜的经纱张力。电子式调节送经机构的机械结构比较简单,作用灵敏,适应高速,是织造技术进步的一个方向。
电子式调节送经机构可分解为经纱张力信号采集系统、信号处理和控制系统、织轴放送装置三个组成部分。
1.经纱张力信号采集系统
经纱张力信号采集系统主要有后梁位置检测方式和后梁受力检测方式两种。
(1)后梁位置检测方式  
以接近开关判别后梁位置,进而间接地对经纱张力信号进行判断、采集,是典型的后梁位置检测方式。他的经纱张力采集系统工作原理和机械式送经机构基本相同,即利用经纱张力
与后梁位置的对应关系,通过监测后梁位置控制经纱张力。如图10-13所示,从织轴上退绕出来的经纱9绕过后梁1,经纱张力使后梁摆杆2绕O点沿顺时针方向转动,对张力弹簧3进行压缩。通过改变弹簧力,可以调节经纱上机张力,并使后梁摆杆位于一个正常的平衡位置上。织造过程中,当经纱张力相对预设定值增大或减小时,后梁摆杆从平衡位置发生偏移,固定在后梁摆杆上的铁片4、5相对于接近开关6、7作位置变化。
接近开关是一种电感式传感器。当铁片1遮住传感器感应头时(见图10-14),由于电磁感应使感应线圈2的振荡回路损耗增大,回路振荡减弱。当铁片遮盖到一定程度时,耗损大到使回路停振,此时晶体管开关电路输出一个信号。
铁片4遮盖接近开关6的感应头时,开关电路输出一个信号,送经电动机回转,放出经纱。在正常运转时,铁片5总是在接近开关7的上方,若经纱张力过大超出允许范围,铁片5就会遮盖接近开关7,开关电路输出信号,命令织机停车。当张力小于允许范围时,铁片4会遮住接近开关7,也使织机停车。
后梁摆杆根据经纱张力变化,不断调整铁片4与接近开关6的相对位置,使送经电动机时而放出经纱、时而停放,让后梁摆杆始终在平衡位置上下作小量的位移,经纱上机张力始终稳定在预设的上机张力附近。

图10-13  接近开关方式经纱张力采集系统            图10-14  接近开关原理系统
1-后梁  2-后梁摆杆  3-张力弹簧  4、5-铁片            1-铁片  2-感应线圈  3-接近开关
6、7-接近开关  8-阻尼器  9-经纱
由于后梁系统具有较大的运动惯量,当经纱张力发生变化时,后梁系统不可能及时地做出位移响应,于是不能及时地反映张力的变化并匀整经纱张力。这是后梁位置检测方式的弊病。
在高经纱张力或中、厚织物织造时,开口、打纬等运动引起经纱张力快速、大幅度
的波动,会导致后梁跳动,造成打纬力不足,织物达不到设计的密度,并影响经纱张力调节的准确性。为避免这一缺点,在后梁系统中安装了阻尼器8,见图10-13。阻尼器的两端分别与机架和后梁摆杆铰接。由于阻尼器的阻尼力与后梁摆杆上铰接点A的运动速度平方成正比,因此,开口、打纬等运动造成的经纱张力大幅度、高速度波动不可能引起阻尼器工作长度相应的变化,阻尼器如同一根长度固定的连杆,对后梁摆杆、后梁起到了强有力的握持作用,阻止了后梁跳动。但是,对于织轴直径减小或某些因素引起的经纱张力慢速的变化,阻尼器几乎不产生阻尼作用,不影响后梁摆杆在平衡位置附近作相应的偏移运动。
(2)后梁受力检测方式
与后梁位置检测方式相比,后梁受力检测方式的经纱张力采集系统工作原理有了明显改进。一种较简单的、利用应变片传感器对经纱张力进行采集的结构如图10-15(a)所示,经纱8绕过后梁1,经纱张力的大小通过后梁摆杆2、杠杆3、拉杆4,施加到应变片传感器5上。这里采用了非电量电测方法,通过应变片微弱的应变来采集经纱张力变化的全部信息,相对于通过后梁系统的位置(位移)来感受经纱张力变化,它的优点是十分及时地反映了经纱张力的变化。
曲柄6、连杆7、后梁摆杆2组成了平纹织物织造的经纱张力补偿装置,对经纱开口过程中经纱张力的变化进行补偿调节。改变曲柄长度,可以调节张力补偿量的大小。
图10-15(b)为一种结构稍复杂的利用应变片工作的经纱张力信号采集系统。经纱张力通过后梁1、后梁摆杆2、弹簧12、弹簧杆10,施加到应变片传感器5上,其电则原理与前一种方式是完全相同的。它们都不必通过后梁系统的运动来反映经纱张力数值变化,从而避免了后梁系统运动惯性对经纱张力采集的频率响应影响,保证送经机构能对经纱张力的变动作出及时、准确的调节。这有利于对经纱张力要求较高的稀薄织物加工。
在经纱张力快速变化的条件下,阻尼器11
对后梁摆杆起握持作用,阻止后梁上下跳动,使后梁处于“固定”的位置上。但是,当经纱张力发生意外的较大幅度的慢速变化时,后梁摆杆通过弹簧12的柔性连接可以对此作出反应。弹簧会发生压缩或变形恢复,后梁摆杆会适当上、下摆动,对经纱长度进行补偿,避免了经纱的过度松弛和过度张紧。


图10-15  应变片方式经纱张力采集系统
1-后梁  2-后梁摆杆  3-杠杆  4-拉杆  5-应变片传感器  6-曲轴
7-连杆  8-经纱  9-固定后梁  10-弹簧杆  11-阻尼器  12-弹簧  13-双臂杆
2.信号处理和控制系统
(1)后梁位置检测方式
图10-16表示了经纱张力采集、处理和控制原理。当经纱张力大于预定数值F0时,见图10-17(a)中虚线所示,铁片对接近开关的遮盖程度达到使振荡回路停振,于是开关电路输出信号V1,见图10-17(b)所示。F0的数值由调整张力弹簧刚度和接近开关安装位置来设定。信号V1经积分电路、比较电路处理,如图10-17(c)所示。当积分电压V2高于设定电压V0,则输出信号(V2-V0)通过驱动电路使直流送经伺服电动机转动,织轴放出经纱。输出信号(V2-V0)越大,电动机转速越高,经纱放出速度越快。当V2<V0时,电动机不转动,织轴被锁定,经纱不能放出。

图10-16  电子送经机构的经纱张力控制原理

图10-17  信号处理过程
在上述这种方式中,经纱不是每纬都送出的,因此送经量调节的精确程度稍差些,较适宜于中、厚织物的织制。但是,它的电路结构比较简单、可靠,有较强实用性。
(2)后梁受力检测方式
后梁受力检测方式的经纱张力信号处理与控制系统中采用了微电脑。该方式应用在不同电子式送经机构中,信号处理和控制的方法各有特点,所使用的织轴驱动伺服电动机也有交流和直流之分,因此,经纱张力信号的处理

与控制系统有多种不同的形式。但是,它们的基本原理可以归纳为如图10-18所示。

图10-18  应变片方式电子送经机构的经纱张力控制原理
电脑按照程序设定的采样时间间隔,根据主轴时间信号,对应变片传感器输出的模拟电量进行采样及模拟量到数字量的转换(A/D转换),然后将经纱张力变化一个周期内各采样点的数值作算术平均或加权平均(周期为预设参数)。计算出的平均张力与预设定的经纱张力值进行比较,或者与电脑根据预设定的织造参数(纱线特数、织物密度、幅宽等)所算得的经纱张力值进行比较,由张力偏差所得的修正系数CP进入速度指令环节。由于伺服电动机送经速度计算时应考虑到织轴半径不断减小的因素,因此,电脑首先按当前的一定时间内送经小齿轮转数和织机主轴转数的测试结果及一些预设参数(如织物纬密等)算出织轴的当前半径,然后再按织物纬密、织轴半径等参数计算正常的每纬送经量所对应的伺服电动机转速n0。n0进入速度指令环节之后,与转速修正部分迭加,得到伺服电动机送经转速指令:
                                (10-17)
式中:K——迭加常数。
速度指令通过数字量到模拟量的转换(D/A转换),输入到驱动电路,进而驱动交流或直流伺服电动机。电动机转速由两部分组成,分别对应着基本部分n0以及修正部分。经纱张力大于设定值时,CP为正,电动机送经量增大;反之则减小。
在使用交流伺服电动机时,还需测出电动机的当前转速,信号反馈到驱动电路,使驱动输出作出相应的修正。
3.织轴放送装置
织轴放送装置包括交流或直流伺服电动机、它们的驱动电路和送经传动轮系。
由电动机特性曲线可知,直流伺服电动机的机械特性较硬,线性调速范围大,易控制、效率高,比较适宜于用作送经电动机。但直流电动机使用电刷,长时间运转产生磨损,需要经常维护。在低速转动时,由于电刷和
换向器易产生死角,引起火花,电火花将干扰电路部分正常工作。
交流伺服电动机无电刷和换向器引起的弊病,但它的机械特性较软,线性调速区小,为此,在电动机上装有测速发电机,检测电动机转速,并以此检测信号作为反馈信号,输入到驱动电路,形成闭环控制,保证送经调节的准确性。
送经传动轮系由齿轮、蜗轮、蜗杆和制动阻尼器构成,如图10-19所示,执行电动机1通过一对齿轮2和3、蜗杆4、蜗轮5,起到减速作用。装在蜗轮轴上的送经齿轮6,与织轴边盘齿轮7啮合,使织轴转动,放送出经纱。为了防止惯性回转造成送经不精确,在送经执行装置中都含有阻尼部件。在图10-19中是在蜗轮轴上装有一只制动盘,通过制动带的作用,使蜗轮轴的回转受到一定的阻力矩作用,而当电动机一旦停止转动,蜗轮轴也立即停止转动,从而不出现惯性回转而引起的过量送经。

图10-19  电子送经的织轴驱动装置
1-电动机  2、3-齿轮  4-蜗杆  5-蜗轮  6-送经齿轮  7-织轴边盘齿轮

电子送经机构常采用交流伺服电机、开关磁阻电机和直流毛刷电机。目前,喷气织机的电子送经机构中还增加了停车时间记录装置(以五分钟、十分钟为一个单位),在织机开车时,电子送经机构自动卷紧织轴,使经纱张力达到织机开车所需的数值,可以有效地防止开车稀密路疵点。

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