1 前言
2 设计思想
纱线摇黑板机和缕纱测长仪是纺织行业常用 的两种测试仪器, 前者用来测定纱线外观质量, 如: 纱线的粗节、细节、疵点及条干均匀度, 后者用 来绕取一定长度( 通常为 100 米) 的纱线, 然后称 其重量计算出纱线的细度。以前缕纱测长仪绕取 的纱线还用来在缕纱强力机上测定缕纱强力, 现 在国家标准已经不再考核缕纱强力, 因此缕纱测 长仪主要作为纱线细度测定的间接工具。此前纱 线摇黑板机和缕纱测长仪是两种各自 独立的仪 器, 两种仪器的功能单一, 用户必须要配置两台仪 器, 而仪器的利用率不高, 特别是缕纱测长仪, 结 构复杂, 纱框体积较大, 造价较高, 性能价格比低, 增加了用户的测试成本。
5 实验结果分析
根据上述控制方案, 搭建了实验装置, 其主要
性能参数如下:
纱线号数
19 t ex
工作幅宽
1600 m m
滚筒直径
800 m m
卷绕厚度
140 m m
整经速度
0～1000 m/ m in
表 2 同一线速度下不同检测 位置时纱线的张力
线速度 ( m/ min )
500
主机与筒子架之间 ( mN)
张力
( m N) 60
91
91
95 102
1000 110
表 2 列出了在不同检测位置时纱线张力值。 由表 1 可知, 在某一线速度值下, 纱线的张力 是恒定的。线速度越大, 纱线张力越大。 由表 2 可知, 在同一线速度下, 在筒子架前检 测到纱线张力有一个微小的波动范围, 但这种变 化是由于导纱过程中的摩擦和纱线本身的悬垂张 力造成的。但在主机与筒子架之间( 距整经轴 1 m 处) 检测到纱线张力值恒定。实验结果表明, 采用 该方法能够保持纱线在整经过程中张力恒定。
利用 8951 的 P0 口作为信号输入口, P 1 口作 为 控制信号输出口。系统的显示部分 采用 4 片 74L S164 驱动 LED。为了提高系统的可靠性, 在 输出、输入电路中, 设置光电耦合电路从而消除线 路间电磁干扰的影响。
4 系统控制程序的设计
图 3 所示为恒张力系统控制程序框图。它可 以按实际生产需要设定参数。当发生断经等需要 停车处理事件时, 可产生中断命令, 实施停车。
图 1 恒张力控制系统传动控制图
3 控制系统的硬件设计
2 整经过程中纱线恒张力控 制
由电机学有关知识可知:
f =
60
PV ( 1-
S) D
式中: f —— 电源信号频率( Hz)

V ——纱线线速度( m/ s)
D—— 整经轴直径( m )
P —— 电动机极对数
S ——电动机的转差率
单片机控制整经机恒张力系统原理框图如图 2 所示。
关键词: 整经机; 单片机; 变频器; 恒张力 中图分类号: T S103. 7 文献标识码: B 文章编号: 1009-3028( 2001) 01-0033-03
1 用 变频 器实 现 整经 机恒 张 力控 制 方案 的确定
整经工程是织前准备的重要工序之一, 其任 务是将一定根数的经纱按工艺设计的 要求平行 地、均匀地卷绕在整经轴上。为了保证织物的品 质, 要求在整经过程中, 经轴整片经纱的张力应均 匀, 并且要求张力保持恒定。其实质是要求经纱在 整经过程中, 线速度保持不变。即要求整经轴的转 速 n 应随着其直径 D 的不断增大而相应减小。根 据这一卷绕特性的要求, 提出了用变频器实现整 经机恒张力控制的方案。该方案采用电动机通过 减速机构传动整经轴, 电动机的转速通过单片机 控制变频器输出电压信号的频率调节, 保持纱线 在整经过程中线速度恒定, 其传动示意简图如图 1 所示。
此外, 导纱器上装有一电动剪刀, 电动剪刀中 的动剪片连接在一阀用电磁铁的衔铁上, 纱线从 上下剪片间通过, 电动剪刀的电源回路或电源控
The Controlling System for Constant Tension Beaming with Frequency Converter
X i ao W eibing, W u Y iz hen
[ 1] 黄 炯等. 纺 织电气自动控 制系统[ M ] . 北京: 纺织 工业出 版社, 1982, 12.
2001 年第 1 期 山东纺织科技 ·35·
仪器与检测
纱线摇黑板/ 缕纱 测长一体机的设计
孙建一, 刘 壮, 杨成丽, 葛淑琴
Key words: beaming m achine; microcomput er; f requency conv ert er; const ant tension
2001 年第 1 期 山东纺织科技 ·33·
革新改造
变 频 调 速 整 经 机 恒 张 力 控 制 系 统
肖卫兵, 吴宜珍
( 武汉科技学院, 湖北 武汉 430073)
摘 要: 提出了采用变频器实现整经机恒张力的控制方法, 对该系统进行了设计分析。实验结果表 明, 该系统具有纱线张力恒定, 系统运行平稳可靠的优点。
60
筒子架 (m N)
140～162
600
91
162～171
700
91
190～215
800
95
222～231
900
102
230～255
1000
110
280～315
6 结论
采用单片机控制变频器调节整经机恒张力控 制系统, 能够保持纱线在卷绕过程中张力恒定, 该 系统运行平稳可靠, 具有实用价值。 参考文献:
( 1)
收稿日期: 2000-06-10
图 2 单片机控制整经机恒张力系统原理框图
·34· 山东纺织科技 2001 年第 1 期
本系统 以 8951 单片机为核心, 它有 4KEPROM 用以固化系统程序。采用 EEPROM 96C46 作为可 擦改写性的信息载体, 用以存储整经机的工艺参 数。如纱线支数, 线速度 V , 张力 F, 滚筒直径 D, 卷绕厚度等。这些参数可以根据实际需要进行调 节。
收稿日期: 2000-10-19 作者简介: 孙建一( 1957—) , 女, 高级工程师。
山东省纺织科学研究院仪器研究所针对纱线 摇黑板机和缕纱测长仪的现状设计制造了纱线摇 黑板/ 缕纱测长一体机。其主要设计思想是: 以纱 线摇黑板机为基础, 利用黑板尺寸是固定的这一 特点, 在其上增加计长功能, 摇黑板机的基本部件 不作任何改动, 包括: 黑板、黑板夹持器、导纱器、 导纱钩、张力装置、螺母、丝杠、黑板驱动电机、丝 杠驱动电机、丝杠驱动电机调速器、行程开关、电 源开关、启动按钮、调速按钮, 只在黑板驱动电机 的轴或其联动件上装有接近开关配置的一计数感 应元件。接近开关在计数感应元件附近固定, 接近 开关连接着一可预置计数器, 可预置计数器输出 的常闭触点串联在驱动电机的控制回路中。
( W uhan Instit ute o f Science and T echnolog y, Wuhan 430073, China)
Abstract: A cont rolling m et hold for keeping t ensio n const ant about beam ing m achine is put f orw ar d. T he syst em has been analysed and designed. It has adv ant ages, such as keeping yarn s t ension co nstant , oper at ing more reliable and st able by ex perim ent .
落轴方式
液压式
张力传感器 单片机 变频器型号
LZ—1 型 8 951
M ast er Dr iv es 6ES70 3AC380V
电动机功率
10 kW
筒子架
矩形筒子架
表 1 列出了整经机在不同整经线速度时, 在 主机与筒子架之间所测纱线张力值。
表 1 不同线速度时纱线的张力
线速度 ( m/ min) 500 600 700 800 900
( 山东省纺织科学研究院, 山 东 青岛 266032 )
摘 要: 介绍了一种纱线摇黑板/ 缕纱测长一体机, 阐述了该仪器的设计思想和工作原理。该仪器兼 有纱线摇黑板和缕纱测长的两大功能, 而且结构简单、紧凑, 性能价格比高, 可降低用户的测试成本。
关键词: 纺织测试仪器; 纱线摇黑板; 缕纱测长 中图分类号: T S103. 6+ 2 文献标识码: B 文章编号: 1009-3028( 2001) 01-0035-03
作者简介: 肖卫兵( 1966—) , 男, 讲师。
由式( 1) 可知, 卷经检测装置检测出整经过程 中整经轴直径 D 的变化, 输入单片机 8951 中, 由 单片机根据公式( 1) 计算出所要求的电源信号频 率 f 值, 控制变频器产生该频率的电源信号, 调节 电动机的转速, 保证纱线线速度 V 恒定, 即保持 纱线 张力 恒 定。 卷经 检 测 装 置 采用 电 动 变 位 器。[ 1]