畢業(yè)論文開題報告-佘振宇

1、武漢紡織大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱自動接線器學(xué)院名稱機(jī)械學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計班級機(jī)械11201學(xué)生姓名佘振宇一、現(xiàn)存接線器的概念 現(xiàn)在國內(nèi)自動接線的通過自動絡(luò)筒機(jī)的捻接器完成的,有氣捻和水捻。拿空氣捻接器做例子，捻接技術(shù)采用空氣捻接器取代打結(jié)器，為生產(chǎn)無結(jié)紗創(chuàng)造了條件。自動絡(luò)筒機(jī)在接頭前，若電子清紗器檢測從筒子上退繞下來的紗線有紗疵，則上捕紗器會繼續(xù)引紗，直到剔除后再接頭，而下捕紗器能通過傳感器控制引紗長度，即上捕紗器引紗沒有結(jié)束，下捕紗器在引紗達(dá)到要求長度時不會繼續(xù)引紗而處于等待狀態(tài)。同時由于上、下捕紗器、捻接器都由步進(jìn)電機(jī)單獨(dú)傳動，各自獨(dú)立受控制；如果兩個捕紗器中有一個沒有捕捉到紗

2、頭，則繼續(xù)找頭，而另一個完成捕捉紗頭后處于等待接頭狀態(tài)，而打結(jié)器等待至兩個捕紗器都達(dá)正確位置后才開始啟動打結(jié)。這樣就減少了壓縮空氣的消耗及降低了回絲、降低了噪音和機(jī)件磨損。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)目前在研究控制系統(tǒng)方面有三方面的研究：(1)正確設(shè)定捻接器工藝參數(shù)。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，JTC 6535 147 rex針織紗品種：退捻氣壓O7 MPa，加捻氣壓065 MPa，調(diào)節(jié)檔位3檔，退捻時間05 s，加捻延時069 s，加捻時間009 s；JC 97 tex針織紗品種：退捻氣壓07 MPa，加捻氣壓065 MPa，調(diào)節(jié)檔位4檔，退捻時間O3 s，加捻延時069 s。經(jīng)檢驗(yàn)，兩種紗的結(jié)頭強(qiáng)力分別達(dá)到原

3、紗強(qiáng)力的94、92，結(jié)頭平整光滑。(2)正確選擇驗(yàn)結(jié)工藝。驗(yàn)結(jié)是剔除不合格結(jié)頭的重要環(huán)節(jié)。正確的捻接工藝與合理的驗(yàn)結(jié)工藝相結(jié)合，才能最終獲得良好的結(jié)頭效果。我們選擇了不同粗度增量Jp、細(xì)度增量Jm、結(jié)頭長度M的三種驗(yàn)結(jié)工藝：第一種分別為+100、一40，25 em；第二種分別為+90、一50、38 cm；第三種分別為+110、一40、30 cm。對三種驗(yàn)結(jié)工藝所紡的紗，一是進(jìn)行試織，比較布面效果，二是通過收集用戶的反饋信息，比較結(jié)頭質(zhì)量，最終確定了第一種驗(yàn)結(jié)工藝較為適宜。(3)堅持做好結(jié)頭質(zhì)量檢查。實(shí)際生產(chǎn)中，空氣捻接器狀態(tài)易受多種因素影響產(chǎn)生波動，加強(qiáng)結(jié)頭質(zhì)量檢查是穩(wěn)定結(jié)頭質(zhì)量的重要保證。檢

4、查工作主要包括以下幾方面：一是機(jī)臺品種翻改后，逐項(xiàng)檢查翻改工藝，逐錠檢查結(jié)頭實(shí)況；二是在每Et巡回時充分利用設(shè)備電腦中的“生產(chǎn)13志”功能，檢查與空氣捻接結(jié)頭有關(guān)的數(shù)據(jù)，找出異常錠位；三是隨機(jī)抽樣檢查，以節(jié)(兩錠)為單位，檢查結(jié)頭狀況；四是安排周期檢查，如普梳紗、精梳紗每周一次，S捻紗每5天一次，強(qiáng)捻紗每兩天一次。整臺車所有錠位各打3個結(jié)頭，目測結(jié)頭狀況，每錠合格率必須達(dá)100；五是特殊品種，如集聚紗、纖維長度較長的長絨棉紗、滌棉混紡紗、強(qiáng)捻紗以及其他打結(jié)狀況較為特殊的品種，改臺時必須做結(jié)頭樣板進(jìn)行對比檢查。由于絡(luò)筒機(jī)錠數(shù)多，檢查工作量大，一般可采取目視手感法檢查，結(jié)頭外觀以平滑、不起毛、兩端

5、不起球、無明顯偏粗偏細(xì)為合格；手感結(jié)頭強(qiáng)力檢查可以以結(jié)頭點(diǎn)為中心，間距40 em以左右手大拇指為夾持點(diǎn)繃緊紗，慢慢加力直至紗斷裂，以此判斷結(jié)頭強(qiáng)力大小。此法方便快捷，比較準(zhǔn)確，但操作人員需有一定經(jīng)驗(yàn)積累。手感發(fā)現(xiàn)強(qiáng)力較低時，可用手持式強(qiáng)力儀測試后，再送試驗(yàn)室做強(qiáng)力測試，以便確認(rèn)。（參考文獻(xiàn)1） 目前村田公司的No.21C自動絡(luò)筒機(jī)研究出了一種張力的控制系統(tǒng)，它的意義在于：（1）張力適當(dāng)，使絡(luò)成的筒子成形良好，結(jié)構(gòu)緊密而不損傷紗線的物理機(jī)械性能。 （2）張力過大，線喪失彈性，不利于織造，若張力過小，會使筒子成形不良，易塌邊脫圈，且斷頭時紗線容易嵌入筒子內(nèi)部接頭時不易找頭，因而降低工作效率。（3）

6、此外，在額定的張力下，絡(luò)筒時可以使弱捻紗預(yù)先斷裂經(jīng)過重新捻接的，紗線由于去除了薄弱環(huán)節(jié)，可以提高后道工序的效率。而影響退繞張力的因素有：（1）速度的影響，車速越大，張力也隨之越大。 （2）退繞高度的影響，滿管時張力極小，隨著退繞進(jìn)行，退繞張力逐漸增加，管紗退繞到管底時，張力急劇增大。 （3）導(dǎo)紗距離的影響，隨著導(dǎo)紗距離的增加，退繞張力及張力波動幅度均逐漸增加。 （4）紗線特數(shù)的影響，由于離心力的原因，紗線退繞張力與紗線特數(shù)成正比。村田No.21C型自動絡(luò)筒機(jī)的絡(luò)紗張力自動控制裝置 ，組成跟蹤式氣圈控制器、柵欄式張力控制器由兩部分組成，（圖3-4）。跟蹤式氣圈控制器構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng) ，跟蹤式氣圈控

7、制器采用光電檢測技術(shù)，實(shí)時采集管紗的退繞位置信號，通過錠位計算機(jī)的控制電路和伺服電動機(jī)的驅(qū)動使氣圈控制器跟蹤下移。由于是跟蹤隨動控制，采用伺服電動機(jī)。顯然，氣圈控制器的跟蹤下移采用的是帶檢測反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于氣圈控制器可以跟隨管紗退繞面的下降而同步下降，使管紗退繞點(diǎn)與氣圈控制器之間的氣圈形狀幾乎保持不變，不僅有利于紗線張力的穩(wěn)定，小空管時的張力的波動有利于管紗的高速退繞，提高絡(luò)筒機(jī)的產(chǎn)量。 柵欄式構(gòu)成的開環(huán)系統(tǒng) ，該系跟蹤式氣圈控制器上的光電傳感器探測管紗余量，然后錠位計算機(jī)根據(jù)殘紗位置用張力數(shù)學(xué)模型自動計算張力變化，并通過電磁鐵來調(diào)節(jié)活動?xùn)艡诘奈恢靡愿淖兗喚€對柵欄的包圍角。從而用備積法

8、調(diào)節(jié)附加張力的大小，際運(yùn)行的附加張力自始至終保持穩(wěn)定。 顯然，村田No.21C自動絡(luò)筒機(jī)的絡(luò)紗張力自動控制裝置也是一處檢測、兩處控制的混合環(huán)控制系統(tǒng)因此控制精度很高。采跟蹤式氣圈控制器后，線退繞張力的波動比采用固定式氣圈控制器減小，但并不恒定。由于張力數(shù)學(xué)模型主要是根據(jù)退繞張力的變化規(guī)律反向確定，所以柵欄式張力器所產(chǎn)生的附加張力會按跟蹤式氣圈控制器的退繞張力曲線同步反向變化。結(jié)果，由退繞張力和附加張力兩部分疊加后實(shí)際運(yùn)行的絡(luò)紗張力可始終保持穩(wěn)定，（圖3-5）。（參考文獻(xiàn)2）圖3-5絡(luò)紗張力隨退繞過程的變化曲線而德國Autoconer338型的自動紗線控制裝置(Autotense)及意大利ORI

9、ON型都采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。紗線張力控制系統(tǒng)示意圖如圖l。張力傳感器安裝在卷繞紗絡(luò)的清紗器上端槽筒附近，瞬時檢測紗線退繞過程中動態(tài)張力的變化值并及時通過電子計算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。當(dāng)紗線張力變化時，傳感器中的彈性元件發(fā)生變位，改變輸出的電流或電壓數(shù)據(jù)。此信號傳輸?shù)絾五V電腦中，經(jīng)計算機(jī)處理后，將需調(diào)整的信號再傳輸給張力器，張力器中的電磁加壓則根據(jù)輸人數(shù)據(jù)大小使壓力增減，用以調(diào)節(jié)補(bǔ)償，使絡(luò)紗張力趨向恒定。（參考文獻(xiàn)3）圖1 紗線張力控制系統(tǒng)示意圖三、目前存在的問題張力控制系統(tǒng)在退繞過程中會出現(xiàn)張力不勻的問題，簡單的說，退繞張力是由氣圈張力和摩擦張力組成。氣圈張力也就是紗線在高速退繞時作用于氣圈紗段上的紗

10、線重力、空氣阻力、慣性力以及紗線兩端張力等的合成；摩擦張力應(yīng)稱分離點(diǎn)張力，即紗線靜態(tài)平衡力、紗線表面之間的粘附力、紗線從靜態(tài)向動態(tài)過渡的慣性力及摩擦力組成。實(shí)踐證明，上述諸力中，有的數(shù)值很小，可以不計，而摩擦紗段和紗層及紗管間摩擦所生產(chǎn)的摩擦力是退繞張力的主要因素。紗線退繞過程中產(chǎn)生的退繞張力是變化的。一是紗線從管紗上退繞一個層次(即細(xì)紗的卷繞層和包覆層)時張力就波動一次。由于紗層上部退繞半徑小，退繞角和紗管的摩擦包圍角大，所以上端張力最大，下端張力最小。因此當(dāng)紗線自卷繞層頂端向底部退繞時，張力是漸減的。由于卷繞層圈數(shù)多，退繞時間長，波動影響的時間也長；相反，當(dāng)紗線自包覆層的底部向頂端退繞時，

11、則退繞張力是漸增的，并且波動時間也短?？傊喚€每退繞一個層次，退繞張力就產(chǎn)生一次波動。第二是從大紗到小紗的波動。由于管紗退繞的層次逐漸下降，氣圈高度、氣圈節(jié)數(shù)、紗線對管紗表面和紗管的摩擦紗段都相應(yīng)逐漸增加，摩擦包圍角也相應(yīng)加大，因此退繞張力明顯變大。尤其當(dāng)接近管底時(滿紗l3左右)，由于紗線的管底結(jié)構(gòu)不同，紗層傾斜角迅速減少，使摩擦紗段的包圍角增加，因此退繞張力加劇增長，為滿紗時的3倍左右。（參考文獻(xiàn)3）四、主要研究內(nèi)容在傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗工藝過程中，由于鋼領(lǐng)直徑限制，使得細(xì)紗紗管上的容紗量十分有限，無法直接用于織造；同時在原料或紡紗過程中可能出現(xiàn)的雜質(zhì)及紗疵也必須有效去除。絡(luò)筒工序正是為了上述目的

12、而設(shè)立的。但傳統(tǒng)絡(luò)筒設(shè)備大都要人工接頭，質(zhì)量不穩(wěn)定，勞動力強(qiáng)度及消耗人工十分巨大。因此自動絡(luò)筒機(jī)替代傳統(tǒng)絡(luò)筒機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨勢，而怎樣去研究絡(luò)筒設(shè)備的控制系統(tǒng)已成為了當(dāng)下最需解決的問題。（參考文獻(xiàn)4）五、研究方案及技術(shù)路線 研究方案：1.查找文獻(xiàn)來收集相關(guān)資料； 2、熟悉目前所研究出的控制系統(tǒng)； 3、了解捻接器在工作過程中有哪些影響的因素； 4、咨詢指導(dǎo)老師或查閱文獻(xiàn)設(shè)計出控制系統(tǒng)；5、設(shè)計出后檢驗(yàn)是否能工作，如不行，則需進(jìn)一步改造。技術(shù)路線：張力裝置設(shè)計為自動開啟(閉合)積極傳動可調(diào)式，能使紗線退繞動態(tài)張力均勻一致；雙支撐筒子搖架，使筒子的傳動平穩(wěn)可靠；可調(diào)式球面成型機(jī)構(gòu)，為筒子高速退

13、繞創(chuàng)造了良好的條件；液壓阻尼裝置，讓筒子搖架起落更加平穩(wěn)；電子自控抬升裝置，在斷紗和換管時，筒子會立即從槽筒上抬起，不在與槽筒摩擦，避免了紗線因摩擦而造成的損傷；壓力補(bǔ)償裝置，可調(diào)節(jié)筒子的卷繞密度，使筒子從小到大的卷繞密度均勻一致；紗線定長裝置，使筒子的卷繞長度一致，有利于整經(jīng)筒子架實(shí)行集體換筒，斷紗信號發(fā)生器采用筒子卷繞過程中紗線的毛羽，在清紗器檢測槽內(nèi)產(chǎn)生噪聲信號的原理，當(dāng)電清檢測槽內(nèi)無紗線運(yùn)行，即無噪聲信號時，搖架便處于斷頭(抬起)狀態(tài)。該裝置簡單可靠，對電子清紗器使用的有效管理帶來極大方便；采用圓弧形紗線退繞工藝流程，使紗線通道急轉(zhuǎn)彎少，基本上無較大的張力點(diǎn)。紗線退繞工藝流程為管紗下方

14、導(dǎo)紗板積極傳動的張力裝置電子清紗器上方導(dǎo)紗板槽筒筒子，該流程能使紗線退繞平穩(wěn)，對筒子紗線的內(nèi)在質(zhì)量有利；使用終端CPU控制器，絡(luò)紗速度、防疊時間及筒子卷繞長度等工藝參數(shù)都可以自行設(shè)定。（參考文獻(xiàn)4）六、時間計劃 2015.12.252016.01.10 寫開題報告 2016.01.162016.02.15 查閱文獻(xiàn)，收集相關(guān)資料 2016.03.032016.03.10 了解控制系統(tǒng)的組成 2016.03.182016.04.01 小組討論控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的正誤 2016.04.022016.04.04 研究系統(tǒng)所存在的問題 2016.04.052016.04.08 搜索此系統(tǒng)機(jī)優(yōu)化問題 201

15、6.04.092016.04.10 小組討論控制系統(tǒng)優(yōu)化的可行性，且確立優(yōu)化目標(biāo) 2016.04.112016.04.17 解決系統(tǒng)優(yōu)化問題 2016.04.182016.04.24 設(shè)計出控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 2016.04.252016.04.29 2016.05.012016.05.12 反復(fù)檢驗(yàn)此系統(tǒng)，且解決相應(yīng)的技術(shù)難題七、主要參考文獻(xiàn)1保炬， 陳艷. 棉紡織技術(shù)， 2013,41(7)2李亞敏.南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計，2010.06.103李秒福.自動絡(luò)筒機(jī)主要技術(shù)特征簡述，2012.04.014中國自動化網(wǎng)，2007-06-28 5李兆旗. 自動絡(luò)筒機(jī)的最新發(fā)展J. 紡織導(dǎo)報

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