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棉條檢測元件適用范圍的研究

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棉條檢測元件適用范圍的研究

發(fā)布時間: 2006/10/3 文章出處: 　

前言
檢測機(jī)構(gòu)是自調(diào)勻整裝置的第一個環(huán)節(jié)，它關(guān)系到能否正確反映棉條真實(shí)的粗細(xì)情況，因此，是自調(diào)勻整效果的基礎(chǔ)。目前國內(nèi)外對各種檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究與分析工作，并發(fā)展了一些新的檢測機(jī)構(gòu)，但采用凹凸羅拉檢測機(jī)構(gòu)還是目前應(yīng)用最多的檢測方法之一。隨著梳棉機(jī)、針梳機(jī)和并條機(jī)性能的提高，出條速度也迅速提高，對檢測元件的要求也越來越高，傳感器不僅靜態(tài)特性要好，動態(tài)更要好。采用凹凸羅拉檢測法測量棉條的不勻時，雖然許多廠商稱其并條機(jī)的出條速度可達(dá)500m/min以上，但實(shí)際使用在低于400m／min時，自調(diào)勻整器才能發(fā)揮較好的作用，說明此種檢測方法對高速的適應(yīng)能力并非很好；下面對其測量羅拉的測量原理及動態(tài)特性進(jìn)行分析。
1、檢測羅拉工作的基本原理
1.1 檢測羅拉的機(jī)械結(jié)構(gòu)
采用凹凸檢測羅拉作為傳感器（圖1），當(dāng)棉條細(xì)度變化時，下羅拉的圓心位置隨棉條截面積的不同而上下移動，測出位移量就得到與之成線性關(guān)系的線密度。設(shè)棉條纖維的體密度為p，條子的實(shí)際截面為s，條子的截面壓縮系數(shù)為k，上下羅拉間條子的截面為s，則棉條的線密度g為：

1.2凹凸檢測羅拉．傳感器的特點(diǎn)
凹凸羅拉檢測法應(yīng)用于棉條自調(diào)勻整裝置中比較早，主要特點(diǎn)：①線性度好，結(jié)構(gòu)比較簡單，安裝維護(hù)方便；②受溫濕度及纖維細(xì)度的變化影響小。
另外，如圖1n形式的凹凸測量羅拉加工起來比較困難，易產(chǎn)生纏條現(xiàn)象。瑞士立達(dá)公司(Rieter)對它做了改進(jìn)，將下羅拉的一片擋邊移到上羅拉上去，稱為階梯羅拉(如圖1b)，測量原理沒有改變，但加工簡單，克服了易纏條的缺點(diǎn)。立達(dá)公司最近幾年在測量線密度的位置上，無一例外地使用了這種測量方法，如C4梳棉機(jī)，E7／6精梳機(jī)，D1并條機(jī)等.
除了凹凸羅拉檢測方法外，國內(nèi)外的紡織研究機(jī)構(gòu)和廠商還研制了其他一些傳感器：如，意大利馬佐里公司的Marzoli SH2型并條機(jī)的自調(diào)勻整裝置采用超聲波傳感器；還有人研制CCD固體圖象傳感器以及雙端固定梁應(yīng)變片式傳感器，據(jù)稱能適應(yīng)出條速度高達(dá)500 m／min時棉條均勻度的檢測。
2 檢測羅拉動態(tài)特性的研究
下面對立達(dá)公司C4梳棉機(jī)測量羅拉的動態(tài)特性進(jìn)行分析。
該凹凸羅拉測量系統(tǒng)的上測量羅拉繞擺動中擺動，如圖2，可以列出微分方程為：

由式(5)、式(6)作出該系統(tǒng)的幅頻曲線和相頻曲線如圖3。從幅頻曲線可以看出，該系統(tǒng)對于w<

3 結(jié)論
經(jīng)計算得，系統(tǒng)固有頻率的算式為

由計算可知，凹凸檢測羅拉的固有頻率是較低的，在出條速度超過330 m／min時，其動態(tài)特性變差，所以不適合作為高速并條機(jī)自調(diào)勻整裝置的檢測元件。對于出條速度達(dá)500m／min的高速并條機(jī)來說，W0相當(dāng)于棉條不勻的波長，約為0.41m，顯然滿足不了要求；而對于出條速度在120m/min左右的梳棉機(jī)來說，則基本可以滿足要求；所以，研制結(jié)構(gòu)簡單、牢固，響應(yīng)特性好，穩(wěn)定性好的檢測紗條不勻的傳感器，仍是紡織界重點(diǎn)研究的課題之一。

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