现代浆纱机

现代浆纱机（精选4篇）

现代浆纱机 篇1

纺织是我国国民经济的重要支柱和出口创汇的重要来源, 现代织造设备是纺织生产优质高产的保障。

现代织造设备集精密机加工、电气电子、液压、气动、仪表、油浴、中央润滑、电脑控制于一体, 复合多学科科技发展的最新成果。浆纱工序是纺织厂的心脏, “浆纱一分钟, 布机一个班[1]”, 国外也有好的纱浆, 等于布织了一半的说法。 然而浆纱机是实现浆纱工艺目标的基础, 作为浆纱机中“神经系统”的各种传感器是实现自动检测和控制各种工艺目标的首要环节, 是尖端电子技术在机电一体化的现代纺织领域的具体体现, 是现代浆纱机区别于传统浆纱机的重要标志。现代浆纱机的发展趋势之一就是自动化 (自动检测与控制) 和信息化 (数据的及时、准确、全面、数字化、图形化、网络化的反馈和处理) 。传感器的使用是现代浆纱机自动化和信息化建设的前提。纺织工程技术人员应当摒弃过去“机械维护与电器维护彼此分离、管理人员、工艺人员与设备维修人员分离”的理念, 才能适应新的“机电一体化、工艺与设备相互渗透、相互融合”的新形势。掌握传感器这一高新技术在浆纱机上的具体应用能有助于技术人员掌握设备的综合性能, 为设备维护、技术改造和产品升级打下基础。因而有必要对于传感器自浆纱机上的具体应用进行探讨。

1 浆纱机所用传感器的主要类型及性能评价

1.1 定义与主要类型

根据国家标准GB7665-87对传感器定义为:能感受被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置, 通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置, 并满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求, 因而是检测与自动控制和信息化的前提。新型浆纱机所用传感器按工作原理:分为电阻 (主要有热敏、湿敏等) 、电感、霍尔、超声波、应变片、光电等传感器。按被测物理量分:有力、位移、速度、温度、湿度及角度等传感器。

1.2 性能评价

传感器的性能用其静态特性和动态特性衡量, 静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。动态特性常用阶跃响应和频率响应表示。

2 传感器在新型浆纱机的应用

传感器在新型浆纱机上用于经轴退绕直径、回潮率、烘筒与浆槽温度、各区张力、各区伸长率、运行速度、检测等。

2.1 铂热电阻式温度传感器用于温度检测与控制

2.1.1 传感器的选择

在工业应用中, 温度的检测, 有热电偶和热电阻两种形式, 热电偶一般适用于测量500 ℃以上的较高温度。对于500 ℃以下的中、低温度, 热电偶的输出的热电势很小, 这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就很高, 否则难以实现精确测量;而且在较低温区域, 冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪较为合适。浆纱机的烘筒的烘燥温度一般低于150 ℃, 浆液温度小于或等于100 ℃, 故可以采取热电阻式传感器。

2.1.2 热电阻传感器的测温原理与选择

热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的, 即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此, 只要测量出感温热电阻的阻值变化, 就可以测量出温度。主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的特点是测量准确、稳定性好、性能可靠, 在工程控制中的应用极其广泛。

电阻值和温度一般可以采用以下的近似关系式:

$R{}_t=R{}_{t{}_0}[1+\alpha (t-t{}_0)]$

式中:Rt为温度t时阻值;Rt0为温度t0 (通常t0=0 ℃) 时对应电阻值;α为温度系数。

2.1.3 铂热电阻传感器在浆纱机上的应用

浆纱机主要采用的是金属铂热电阻传感器。郑纺机GA308[2], SUCKER-S432浆纱机、等浆纱机采用的是Pt-100铂热电阻, 测量范围0～200 ℃, 最大电流20 mA, 相对于铜电阻, 铂电阻精度高, 适用于中性和氧化性介质, 稳定性好, 具有一定的非线性, 温度越高电阻变化率越小。

铂热电阻温度传感器检测并结合控制单元控制浆液温度、烘燥温度在工艺范围之内。该传感器属热敏电阻传感器。

2.1.4 铂热电阻传感器检测温度的方法

铂热电阻温度传感器检测的烘筒或浆液温度[3], 经过电桥输出与温度成比例的电压信号, 通过运算放大器进入A/D 转换器, 将电压模拟信号转换成数字信号, 经过光电隔离器送入微处理器CPU, 实际温度与预定温度之差经CPU按一定规律运算输出, 经光电隔离器、D/A转换器和驱动器后形成模拟电流信号;控制单元采用断开式或位式控制方式, 断开式控制方式由电磁阀控制薄膜阀的启闭, 当温度低于设定值就打开蒸汽。这种方式对于热惯量很大的烘筒来说, 检测精度就很差, 现已经为具有PID调节功能的位式控制方式所取代。GA308、卡尔迈耶、津田驹HS20、HS40、祖克S432浆纱机等采用此方式, 其特点是可以通过比例阀线性调节气缸阀开度, 控制蒸汽流量, 即越接近设定值, 蒸汽阀门越开越小, 反之亦然, 以控制温度, 其原理框图见图1。

2.2 超声波位移传感器应用于经轴退绕直径检测

保证退绕区各经轴间经纱退绕张力一致是浆纱工艺控制的重要内容。传统浆纱机采用千米夹纸条结合经轴夹调节制动力来控制经轴的退绕张力, 保证各个经轴退绕张力均匀一致, 以减少机白回丝, 祖克SUCKER-S432新型浆纱机的AB张力调节器采用机械张力检测装置检测退绕张力, 反馈至气动比例调节阀与设定值比较后, 输出气压信号来调节退绕张力, 仍是一种机械式反馈、控制装置。

郑纺机的GA301浆纱机采用超声波传感器检测经轴的退绕直径, 电脑控制自动调整制动气缸的气压来保持退绕张力的恒定。超声波传感器利用的是超声波的反射特性进行空间测量和定位。由于测试距离很短, 故其衰减性可以忽略不计。

2.3 测湿传感器用于回潮率的检测、反馈

浆纱回潮率是衡量浆纱质量的重要指标。回潮率直接影响浆膜的弹性、浆纱耐磨性、织造开口清晰度、回潮率过高还会导致窄幅长码布。因而对回潮率的检测与控制具有至关重要的意义。浆纱机采用湿敏电阻传感器测试浆纱回潮率[4]。

2.3.1 测试原理

纺织材料的导电性随含水量而异, 回潮率与浆纱电阻符合如下关系:

$W=A+B\text{l}\text{g}R$

式中:W为浆纱回潮率 (%) ;R为浆纱电阻 (MΩ) ;A, B为常数, 由纤维的种类、纱线密度决定。

由于电阻和回潮率的对数成比例关系, 当回潮率发生很小变化时, 电阻值却变化很大, 因而根据这种原理设计的测量仪器能达到很高的灵敏度和精度。

2.3.2 测试方法

作为测湿传感器的测湿电极给浆纱加上一定量的测量电压, 随回潮率的变化, 浆纱电阻发生变化, 通过浆纱的电流也相应变化, 变化的电流在控制仪中放大并转化成电压信号, 与预设的回潮率电压相比较, 然后由控制电路发出脉冲信号, 控制浆纱机升降速 (结合霍尔测速发电机) 以控制回潮率。

GA301浆纱机采用美国Strandberg公司生产的M601 测湿仪[5];祖克SUCKER-S432浆纱机采用RMSR-7K测湿仪等, 均属于湿敏电阻传感器。

2.4 电阻应变片式张力传感器检测浆纱张力

浆纱各区张力是浆纱重要工艺内容[6], 一般浆纱各区张力的控制原则是:小退绕张力、微浆槽张力、匀烘燥张力、中分绞张力、大卷绕张力。为实现这一工艺目的, 就需要对浆纱个各区进行检测, 这是工艺调节控制的前提。

2.4.1 应变片张力传感器的应用

应变片式张力传感器用来检测浆纱机各区 (浆槽、烘燥、分绞及卷绕) 的张力大小, 并采用双曲线铁炮 (如祖克SUCKER-S432浆纱机) 、双曲线铁炮+ XP1 (如台湾大雅TAYA500、郑纺机GA301浆纱机等) 以及较为先进的各区变频调速器控制个单元电机速度 (如郑纺机GA308, 苏州圣元ASGA368) 以调节各区速比以调节张力。

卡尔迈耶、津田驹浆纱机采用应变片式压力传感器来检测退绕张力, 经纱张力的合力作用于位于检测辊轴承底部的压力传感器, 传感器发出的电流或电压信号输入控制系统, 控制系统将测量值和设定值进行比较、计算, 改变对电控比例阀的控制电流或电压, 调整比例阀的输出气压, 使加压气缸改变对经轴的制动阻尼, 直至测量值与设定值相等。从而保持退绕张力的恒定, 这种控制形式由于检测辊固定, 不需摆动, 可以减少惯性的影响, 灵敏度高于祖克浆纱机。

2.4.2 电阻应变式传感器工作原理

基于电阻应变效应原理, 用金属电阻丝制作成电阻应变片, 将其粘贴在弹性体上。测量时, 当弹性体受力变形时, 应变片的敏感栅也随同变形, 其电阻值发生相应变化, 通过转换电路转换为电压或电流的变化。

电阻应变计把机械应变转换成ΔR/R后 (ΔR为阻值绝对变化量, R为电阻值) 。应变电阻变化一般都很微小, 这样小的电阻变化既难以直接精确测量, 又不便直接处理。因此, 必须采用转换电路, 把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化。通常采用惠斯登电桥电路实现这种转换。

惠斯登电桥的优点是抑制温度变化的影响、抑制干扰、补偿方便等。电桥如图2所示, U0为供桥电源电压, R1, R2, R3, R4为桥臂, Usc为电桥输出电压。 Usc=0时电桥平衡, 则平衡条件为:R1/R2=R4/R3或R1R3 = R2R4这说明要使电桥平衡, 其相邻两臂电阻的比值应相等或相对两臂电阻的乘积相等。将应变片作为臂电阻接在电桥电路, 当弹性体力变形时, 应变片电阻值发生相应变化, 使电桥失去平衡, Usc≠0, 电桥输出电压绝对值与传感器受力成正比。

2.5 接近开关传感器及光电编码器用于浆纱机伸长率检测和速度检测

伸长率是上浆的重要工艺参数, 过高的伸长率将使得浆纱的弹性过多, 纱线在织造中抵抗反复负荷的能力下降, 造成织造时断头率增加。

伸长率的检测可以采用接近开关式传感器或光电编码器。

2.5.1 接近开关传感器用于浆纱伸长率检测

在各类开关中, 有一种对接近它物件有“感知”能力的元件即:位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的, 这就是接近开关。如果被检测物体是按一定的时间间隔 (如磁性齿轮) 逐个移向接近开关, 又逐个地离开, 这样不断地重复 (不同的接近开关, 对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”) , 就会产生连续的脉冲信号。祖克SUCKER-S432浆纱机采用的是这种传感器检测伸长率。

其检测方法是[7]:在机后的引纱辊的加压辊后和车头的拖引辊的加压辊头端均装有磁性齿轮, 磁性齿轮在接近开关处回转时产生脉冲信号, 根据机前机后的脉冲数之差, 再转换成线速度的差异, 并计算如下:

$S=\frac{V{}_{\text{B}}-V{}_{\text{A}}}{V{}_{\text{A}}}\times 100\%$

式中:S为伸长率;VB为机前线速度;VA为机后线速度。

2.5.2 光电编码器用于浆纱伸长率检测

光电编码器是一种角度 (角速度) 检测装置, 它将输入给轴的角度量, 利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量, 典型的光电编码器由码盘 (Disk, 见图3) 、检测光栅 (Mask) 、光电转换电路 (包括光源、光敏器件、信号转换电路) 、机械部件等组成。

光电编码器的分辨率是用编码器轴转动一周所产生输出信号基本周期数来表示的, 即脉冲数/转 (PPR) 。码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率, 码盘上刻的缝隙越多, 编码器的分辨率就越高。伸长率的测量通常选用分辨率为2 500 PPR的编码器。光电编码器具有体积小, 精度高, 工作可靠, 接口数字化等优点。

为在浆纱机上测试分区伸长率, 须完成多点测试纱速、测量车速及计算伸长率的任务。纱速测定采用光电码盘作传感器, 将其安装在经轴、引纱辊及牵引辊等处[8]。这种传感器配上自身的遮光轮可以准确地测定前后被测轴 (即后引纱辊和前拖引辊) 的转速。根据各自直径计算出线速度或长度之差, 方法同上。

2.5.3 运行速度测定

运行速度是浆纱机的重要工技术参数, 它直接影响和决定浆纱回潮率、压浆辊 (尤其是线性加压的第二压浆辊) 的压浆力、浆纱质量、效率和能耗 (蒸汽和用电量) 等, 因而速度的检测、反馈、控制尤为重要。

现代浆纱机采用接近开关式角度传感器由于计长, 在浆纱机车头加压测长辊上安装着磁性齿轮, 与其相对安装着脉冲传感器, 磁性齿轮每转一齿, 产生一个脉冲信号, 测根据测长辊的周长和脉冲信号数, 计算出单位时间内的长度, 即线速度。

2.6 霍尔测速发电机用作校正元件自动调节转速系统

测速发电机是一种测量转速的信号元件, 它将输入的机械转速变换成为电压信号输出。其输出电压与转速成正比, 并保持稳定。主要要求:剩余电压 (转速为零时的输出电压) 要小;输出电压的极性或相位能反映被测对象的转向;转动惯量小, 以保证反应迅速;灵敏度高, 即输出电压对转速的变化反应灵敏。

祖克SUCKER浆纱机的传动系统为直流电机式, 主机调速结构原理如图4所示[9]。

图4中内环是电流环, 主要是为了改善系统的动态特性, 在启动时保持最大的恒定电流实现快速启动等。外环是转速环, 构成一个直流电机带有直流测速反馈的闭环调速系统。直流测速发电机测得速度值, 通过速度反馈环节与设定值比较, 进行负反馈以校正转速。

郑纺机GA301采用变频调速的传动系统。浆纱过程中, 直流测速发电机不断将电动机的实际转速转换成直流电压信号[10], 该实测值被反馈至比较器与设定值比较, 其偏差经A/D转换被送入单片机, 不断调节控制信号的频率, 使电动机的实际转速稳定在设定上, 以提高调速精度, 消除浆纱运行负载变化造成的电动机的转速变化。

3 结 语

各种电子传感器是现代浆纱机工艺参数控制的前提条件, 是现代浆纱机的重要标志。

浆纱机的烘燥温度采用铂热电阻式温度传感器检测;经轴退绕直径检测采用超声波位移传感器; 回潮率的检测采用湿敏电阻传感器; 浆纱张力测定采用电阻应变片式传感器;浆纱伸长率与车速可采用接近开关传感器和光电编码器检测;霍尔测速发电机应用于浆纱机的调速系统。

摘要：探讨传感器在现代浆纱机在线检测和信息化上的应用, 通过探讨电子传感器的原理、特性, 以及针对浆纱机的不同工艺目的具体应用, 如铂热电阻式温度传感器检测浆纱机的烘燥温度。采用超声波位移传感器检测经轴退绕直径;湿敏电阻传感器用于回潮率的检测;电阻应变片式传感器测定浆纱张力, 接近开关传感器和光电编码器检测浆纱伸长率与车速;霍尔测速发电机应用于浆纱机的调速系统的信号负反馈。这里将传感器在浆纱机上的应用做了具体探讨, 并为浆纱机的关键控制和技术改造提供了思路。

关键词：传感器,现代浆纱机,检测,信息化

参考文献

[1]郭兴峰.现代准备与织造工艺[M].北京:中国纺织出版社, 2007.

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[3]周永元, 洪仲秋.纺织上浆疑难问题解答[M].北京:中国纺织出版社, 2005.

[4]蔡永东.新型机织设备与工艺[M].2版.上海:东华大学出版社, 2008.

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[7]萧汉斌.祖克浆纱机原理及使用[M].北京:中国纺织出版社, 1999.

[8]程志强.浆纱伸长率及张力在线检测及控制方法[J].山东纺织经济, 2006 (2) :84-86.

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[10]毛新华.纺织工艺与设备 (下册) [M].北京:中国纺织出版社, 2004.

细纱机在线监测系统设计 篇2

1 细纱机在线监测系统设计与实现

1.1 细纱机在线监测系统简介

基于经纬纺织机械股份有限公司细纱机电气配置情况, 建立一个车间网络环境下的生产过程数据采集、存储、分析处理和管理的软硬件系统, 对实时数据进行采集、流程监控、趋势分析, 并完成历史数据存储记录, 从而实现纺织企业过程控制系统与分析系统的应用集成, 提高纺织企业生产管理及信息化水平。在实际运行中, 考虑到经纬纺织机械股份有限公司细纱机使用西门子S7-200型PLC, 采用增加支持PROFIBUS DP网络协议EM277扩展模块的方法, 将会带来联网的便利与快捷。

1.2 细纱机在线监测系统设计的主要内容

1) 细纱机主要工艺参数有:前罗拉转速、锭速、捻度、牵伸倍数、定长等关键参数。

2) 硬件网络的搭建, 构建PROFIBUS现场总线网络与工业以太网。

3) 上位机软件系统的构造, 主要包括通信程序的编制、组态软件及Access数据库等。

4) 纺纱生产工艺数据的整理及后期维护, 按纺织厂要求生成报表及记录查询数据。

1.3 细纱机在线监测系统总体方案设计

整个车间设一个集中控制室, 集控室内设若干台上位机, 分别用于工程师站、操作员站和设备监控站, 如果管理层与生产车间相隔很远, 在了解生产情况时则需要设置一个Web服务器实现企业网与因特网的连接。操作员站主要通过对细纱机的实时生产数据监控、管理和分析, 完成各条生产线的生产计划、设备管理、质量控制等任务。

1) 对每台细纱机S7-200型PLC增加一个EM277 PROFIBUS DP模块, 作为从站连接到DP网络中[1,2]。整个DP网络由主站通过CP343-1连接到工业以太网上 (见第101页图1、图2) 。

2) 主站采用西门子的S7-300, 电缆和连接器均采用西门子标准产品;上位机采用组态软件及数据库软件。

1.4 PROFIBUS总线相关软件设计

总线程序设计及编制, 主要运用STEP7对整个系统硬件进行组态及数据的采集与整理。

1) 从站S7-200的EM277及其I/O缓冲区分配, 每个EM277都必须有独立的地址及与S7-200数据交换的I/O缓冲区进行数据交换。

2) 运用STEP7导入GSD文件对EM277进行组态接入ROFIBUS网络, 并设定S7-300的主站IP地址以便接入工业以太网[3]。

3) EM277与S7-300通信程序, S7-200 PLC中程序对设备参数进行采集并且将其放到连续的32个字节变量存储区中。

2 上位机软件设计

2.1 全线集中监控功能

监控计算机实现全车间设备的生产状态、产量、效率的监视, 同时还可以对设备的工艺参数进行统一设置, 其图形界面按照生产线工艺流程布置, 具有生产线关键设备运行状态显示、工艺参数和设备参数的实时显示和重要参数的设定值、实际值实时显示功能。设计了系统状态监控画面、现场设备监控画面、历史数据查询画面等数十种画面, 同时具有数据统计、分析和报表打印功能。生产中出现的质量问题可于第一时间在终端上显示出来, 使生产质量更加稳定, 提高了机器运转性能、产品质量和生产率。同时, 各种工艺产量参数的统计、累计及存储功能, 使管理层随时掌握纺织细纱工序控制系统中各个设备的运转状态[4,5]。

2.2 在线诊断和报警功能

系统可以对控制网络和总线故障进行在线诊断。在监控计算机上能远程实时监控各个设备的故障状态及报警情况, 并通过不同颜色和信息提示区分报警的状态, 使管理人员随时掌握车间设备运转状态及报警类型。

2.3 信息化管理功能

集控室里设置的操作员站主要完成企业级的信息管理, 如生产调度、质量控制、设备管理、车间基础管理 (车间各项生产报表曲线生成、质量分析、产量统计等) 等信息管理。同时, 通过与管理系统的连接, 获取生产调度和质量控制信息等, 使生产计划部门和质量控制部门与整个纺织集控系统实现集成管理和控制, 从而实现工厂生产管理的信息化。

2.4 数据库和运行监控软件的结构

本软件在结构上主要由监控界面、生产报表、数据分析、用户查询、工具箱、系统报警、系统提示7部分组成, 其中, 监控界面负责现场所有设备运行状态的更新显示;生产报表负责显示、统计和打印报表;数据分析负责出示一些反映生产综合指标的分析结果;用户查询负责实现对生产状况的即时动态查询;工具箱负责提供对数据库的数据修复、压缩和备份等功能;系统报警负责根据设备状态数据发出报警;系统提示负责根据用户的操作发出提示信息。

3 结束语

综上所述, 细纱机在线监测系统的主要作用就是把现场总线技术应用到传统的纺织生产过程中, 完成数据的实时采集和上传。笔者采用先进的PROFIBUS总线技术将细纱机设备联网, 并通过主站上的通信模块将其连接到工业以太网上, 对细纱机主要参数采集、存储、查询、报表, 从而实现了生产现场辅助管理和工艺参数优化, 使整个公司的信息化管理形成一个闭环控制系统, 确保公司资源管理系统的成功实施。

参考文献

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强捻纱面料浆纱工艺研究与实践 篇3

1强捻纱捻缩扭结成因及危害

1.1捻缩扭结原因

以纺织原料中的棉纤维为例。纤维结构内部的大分子靠氢键维持连接。给纤维束施加一定的外部扭力,由于纤维表面的结构特点及外部扭力的作用,使得纱线内纤维之间的抱合力加大,纤维的形态发生扭曲变形。外加的扭力越大,这种变形和扭曲越难以稳定,以至于纱线在两端握持状态下,发生严重捻缩扭曲,影响后道工序加工生产。

1.2对生产的危害

强捻纱捻缩和扭结现象,一是会在整经过程中产生扭结,增加纱线断头,其次,会在浆纱干分绞时控制不当,极易产生断头,严重的造成整幅经纱断裂,无法正常生产;另外,还会在织造时造成断头或产生经缩次布,影响产品的质量和企业效益。

2解决途径

下面以巴厘纱C9.7t×(C9.7t+OOLMAX75D)吸湿排汗色织面料的生产为例,探讨该产品生产过程中解决强捻纱捻缩扭结的途径及实施措施。

2.1对强捻纱采用热湿定型,稳定纱线捻度

为防止强捻纱的捻缩扭结现象,可对强捻纱进行热湿定型。这是因为纤维在热湿加工中,由于水的润滑性,延迟了纤维间抱合,热能会使氢键变得活跃、甚至断裂,打破了大分子原有的平衡状态,在新位置上经过干燥、冷却后分子结构形状被固定,从而使得纱线中纤维的扭曲状态被固定下来。但随着捻度内应力减弱或消失,退捻产生的捻缩和扭结现象相应消失,强捻纱线再次进入热湿环境,氢键活跃、断裂,原有平衡再次被打破,纤维大分子吸水膨胀松弛,在捻度内应力的作用下,又发生捻缩和扭结现象。所以说,热定型,在一定程度上可以减少强捻纱线的捻缩扭结。

2.2改进浆纱工艺等

强捻纱一般强力较常规纱线大,表面3mm以上有害毛羽较少,耐磨性增强。上浆率可比相同线密度的普通纱降低5%左右。经过染色后的强捻纱,纤维伸直平行度高,内部结构紧密,原本狭小的纤维间空隙内,又被染料大分子所占据,妨碍了纱线对浆液的吸附。这就需要在选择浆料时,应用低粘高浓的浆料,保证浆液的有效渗透和良好被覆,防止因浆液渗透不利,被覆过多,造成分绞时导致浆膜破裂,再生的有害毛羽增多现象。另外适当增加压浆辊压力,促进浆液的渗透。

3浆纱工艺参数选择

3.1浆料配方的选择

色织强捻纱做经纱,先要煮练,去除纤维表面的棉蜡,然后再进行漂白、染色等处理。在前期处理过程中,机械损伤及化学染料的作用,降低了纱线断裂强力,纱线的耐磨性也下降,强力不匀率增大,对后道工序生产极为不利。所以,要通过优选浆料配方,改进浆纱工艺参数,适当增强浆纱的断裂强力,提高浆纱质量。

根据强捻纱的特点和织造难度,采用“中浓度、低粘度、中压力,以被覆为主,兼顾渗透,适中PVA”的上浆工艺。VOILECPT50色织纱的浆料配方见表1。

3.2浆纱工艺流程

3.2.1调浆工艺流程

首先根据浆纱工艺的要求,准备好浆料。开动高压调浆桶电器旋钮,设定调浆温度(一般不超过115°C)。加入调浆用水到一定值,开动低速搅拌器,并将各类浆料按顺序慢慢倒入调浆桶后,开启蒸汽阀门和高速搅拌器,待温度达到设定温度,自动停止加温,进入焖浆(大约10-15min)。这时需关闭高速搅拌器。焖浆结束后,将浆液输送到常压调浆桶内,开动低速搅拌,将助剂投入。焖浆10分钟左右,对调浆桶内的浆液质量进行检测,包括浆液固体量、浆液粘度、浆液温度、实际调浆体积等,作好记录,检测浆液质量合格后待用。

3.2.2浆纱工艺参数

采用津田驹三浆槽浆纱机进行上浆,车速为55m/min,浆槽温度为92℃-95℃。浆纱工艺参数见表2。

3.3提高浆纱质量的技术措施

调浆时采用高压调浆桶,严格操作流程,保证浆料糊化均匀,浆液粘度稳定;浆纱起机打绞线之前,先在经轴纱头表面粘贴一层胶带纸,使纱面保证平整,无断头;由于是强捻纱,浆纱过程中一定注意浆纱各个区域经纱张力的控制,不至于出现打绞现象,经纱进入喂入装置并进入浆槽前,张力偏小掌握,保证经纱进入浆槽时具有较好的浆液浸透;浆纱前纱线保证有适当的回潮率,使经纱进入浆槽后便于浸透;必须使用湿分绞棒,有利于贴服毛羽和保护浆膜;采用后上蜡,进一步使经纱平滑及毛羽贴伏;浆纱回潮率要合适,一般偏大掌握,有利于稳定捻度。

3.4浆纱质量分析

上浆前后经纱的纵向、横向形态如图1所示。

经纱上浆前后性能指标对比见表3。

由图1和图2经纱上浆前后的纵向形态特征对比可以看出,上浆后毛羽贴伏。由图3和图4浆纱切片看出,浆膜被覆较为完整,浆液具有一定程度的渗透。

由表3和表4可知,经纱采用该浆纱工艺上浆后,浆纱增强率11.5%,减伸率为6.9%,说明浆纱保伸性能较好;耐磨性显著提高;3mm有害毛羽降低率为77.8%,毛羽贴伏良好。以上结果说明,上浆后强捻经纱各性能指标均有明显改善,为织造工序提供了良好的保障。

3.5织造情况

采用日本津田驹织机织造,织造情况见表5。

由跟踪记录数据可知,当织机速度为700r/min时,织造效率高达95.4%。采用该浆纱工艺,有效的提高织造效率。

4结语

浆纱工序是前织准备工序的关键工序。对于强捻纱色织物的生产尤为重要。强捻色织纱,捻系数大,纱线结构紧密,在经轴退绕时由于捻缩扭结严重,影响生产,所以浆纱前要做好经纱的烘干定型,减少扭结现象。在浆纱过程中,以“重被覆,兼顾渗透”的工艺路线,适量使用PVA,提高浆纱质量,满足织造工序的要求,提高企业生产效率和经济效益。

摘要：强捻纱面料的生产,会遇到纱线捻缩扭结的问题,严重影响各个工序的生产。本文通过对浆纱工艺调整,适当提高浆纱的被覆性,控制浆纱各段张力,特别是经纱退绕时的伸长、浆槽中的浸浆伸长等研究与实践,防止强捻经纱在热湿环境中捻缩扭结,从而为正常的浆纱、织造提供有利条件。

关键词：强捻纱,退绕张力,浆料,浆纱工艺

参考文献

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[3]李顺利,潘鹏,高建民等.特细号强捻股线的织前准备工艺配置[J].棉纺织技术,2008,36(8):59-61.

[4]殷翠红,赵洪,郑建秀,陈帅;紧密纺特细号高密色织物浆纱要点分析[J].棉纺织技术,2012,40(7):56-58.

[5]倪成彪,宋瑞忠,熊森;精梳纯棉双层双向强捻织物设计[J].上海纺织技术,2015,43(2):38-40.

新型粗纱机小箱体的数控加工方案 篇4

1.1 工艺安排

对图1所示零件进行工艺分析可知:该零件小批量生产, 外型复杂, 薄壁壳体件, 刚性差, 加工精度高, 装夹困难;毛坯为时效处理过的铸铁件;主要加工部位为平面和十字交叉的孔系, 孔具有较高的尺寸和形位精度要求, 同时与相关平面有较高的位置精度要求。综合以上分析, 拟采用卧式镗铣类加工中心加工。镗铣类加工中心具有工序集中、一机多用、效率高、加工质量稳定等特点, 能满足本零件的加工要求。零件加工可划分为两道工序加工:工序1主要完成基准面L面、M面、H面的铣削加工, 为工序2作出精基准;工序2完成其余加工要素, 并保证加工质量。

1.2 机床调整

生产前对设备进行测试和调整, 包括对设备的定位精度、运动精度进行调试, 尤其是对数控回转工作台的回转精度进行调试, 以保证机床精度符合零件加工精度的要求。

1.3 毛坯准备

由于批量小, 箱体毛坯首先由钳工划线, 划出各交叉孔的中心线、箱体中心线和各孔、面的余量加工线, 以保证各加工要素有足够的余量。

1.4 夹具及刀具的准备

夹具采用数控回转工作台和自制夹具配合使用。如图2所示, 自制夹具选用一块角铁 (垂直度允差0.02mm) 放在标准基础板上, 大平面用以定位工件H面, 下方向前伸的窄平面定位工件L面, 工件H面凸缘面上用四块小压板压紧工件并且避免与刀具干涉。同时, 为了增加工件的刚性, 工件底部悬空处用千斤顶辅助支撑。精加工时, 千斤顶需重新调整。

为保证加工质量, 提高加工效率, 对刀具进行合理选择和搭配。平面铣削选取硬质合金盘铣刀, 镗孔选用机夹式可转位镗刀, 钻头采用硬质合金整体式刀具, 攻螺纹采用刚性丝锥。对于调头镗加工两同轴孔时, 为保证前后孔的同轴度要求, 镗刀选用阻尼减振刀杆与刀柄模块化组合, 以降低切削振动。加工前, 刀库中所有使用的刀具在对刀仪上检测, 并设置刀具补偿值。

2 工序1的加工方案

2.1 工艺内容

工序1的加工内容为铣削工件主定位基准面H面和L、M两面。

2.2 工件加工

(1) 如图2所示, 以H面定位, 凸缘处压板夹紧, 粗铣C面及四角, 光出即可。

(2) 以C面及四角定位, φ100H7孔内压板夹紧, 加工H、L、M平面。利用回转工作台的分度功能:先粗精铣H面, 保证平面度≤0.03mm, 同时确保尺寸186.2±0.02mm在后续加工中留有余量;再铣削L与M面, 保证尺寸237mm, 同时注意尺寸137.5±0.02mm。

3 工序2的加工方案

3.1 工艺内容

工序2的主要加工内容是A、B、C三平面及其孔的镗铣加工, 以及各面上联接用螺纹孔的加工。

薄壁箱体件一般遵循先粗后精的加工原则, 故确定加工顺序为:粗铣平面—粗镗孔—精铣平面—精镗孔—钻孔—攻丝。

3.2 工件加工

装夹好工件后, 完成工件坐标系的建立和对刀。加工时, 经过如下工艺改进, 收到了良好效果。

(1) 工作坐标系分别设定为:G54用于A面加工、G55用于B面加工、G56用于C面加工。这样可以避免在同一坐标系下加工各面时造成尺寸混乱或尺寸换算的工作。

(2) 粗铣A、B、C三个面。加工时, 要注意保证相关尺寸留有后续加工余量。粗铣平面时, 为防止工件产生较大的热变形及震动, 可改用圆头盘铣刀铣削。

(3) 粗、半精镗三个孔。保证镗孔后留有适量精镗余量及相关尺寸要求。粗镗时, 可以减少切深, 多走几次刀, 有利于减少发热和变形。各孔的加工可用孔加工固定循环指令编程, 使程序简化。

(4) 精铣A、B、C三个面。采用直角盘铣刀铣削, 有利于保证相关尺寸和位置精度要求。

(5) 精镗三个孔。采用单刃精镗刀镗削、G76指令编程, 以退刀时避免刀具划伤工件内孔表面。

(6) 最后, 加工三个面上的螺纹孔。采用先钻孔再用刚性丝攻攻螺纹的方式加工。攻丝时, 最好加注润滑性好的切削液, 以保证工件质量。

4 结论

通过以上加工方案的改进, 不仅确保了零件加工质量, 而且大大缩短了工艺流程, 减少了劳动强度, 提高了生产效率。

摘要：HY491C—1104粗纱机小箱体零件是纺织公司主导产品HY系列新型粗纱机装置中的核心件, 其质量对于控制粗纱机车头运转的好坏起着决定作用。本文主要介绍该箱体件在加工中心通过自制夹具加工过程, 并对加工过程中出现的问题提出改进意见和解决办法。

关键词：加工质量,生产效率,加工方案

参考文献

[1]赵署光.如何提高机械加工中产品质量问题探究[J].城市建设理论研究, 2012, (33) .

[2]刘艳春.关于机械加工中产品质量的改善[J].科技世界, 2012, (24) :223-224.