1.一种实现匀张力纺纱的纺纱张力在线调控方法,其特征是,包括以下步骤:(1)首先在线检测获取纺纱张力;
(2)根据纱线张力计算转换得到对应锭速,对纺纱速度进行调整;
当步骤(1)测得的纺纱张力大于设定值时,减小变频器输出频数,实现减小纺纱锭速降低纺纱张力的目的;反之,张力小于设定值时,提高变频器输出频数,提高纺纱锭速度以提高纺纱张力;
所述步骤(1)在线检测获取纺纱张力的具体过程为:
(1)纱线经导纱板时,导纱钩处纱线上的张力对导纱板施加力,力传感器检测导纱板处的垂直力FZ测及与导纱板安装面垂直的水平力FY测,位置传感器检测导纱板的位置Zx;
(2)构建坐标系统:设导纱钩中心为O点,取X轴为过O点且平行于导纱板安装面的水平直线,取Y轴为过O点且垂直于导纱板安装面的水平直线,取Z轴为过O点且垂直于X-O-Y平面的铅垂线,由此构建以导纱钩中心为原点的X-Y-Z三维空间坐标系;设纲领中心为O’,取过纲领中心O’且与X轴平行的直线为X’轴,取过纲领中心且与Y轴平行的直线为Y’轴,由此构建X’-Y’-Z三维空间坐标系;
(3)根据构建的坐标系进行受力分析,并由传感器采集的数据获取纺纱张力Tf、气圈顶端张力Tq、气圈底部张力Tr和卷绕张力Tω;
纺纱张力 气圈顶部张力 气圈底部张力
卷绕张力 其中,Qz
为导纱钩处支撑力Q在Z轴上的投影,QZ=Fz测;μ为纱线与导纱钩的动摩擦系数;σ为纱线与导纱钩的包围角;β为顶部气圈切线与Z轴的夹角, γ为加捻段纱线与Y轴的夹角,Ya为前下罗拉中心到导纱钩中心的水平距离,h为前罗拉中心到机台水平面的垂直距离;m为气圈纱条的线密度;Rg为纲领半径;ω为气圈回转角速度;K为卷绕张力Tω与气圈底部张力Tr的比值。
2.如权利要求1所述的实现匀张力纺纱的纺纱张力在线调控方法,其特征是:所述步骤(2)根据纱线张力计算转换得到对应锭速的过程为:以纲领为中心,以取X轴为过O点且平行于导纱板安装面的水平直线,取Y轴为过O点且垂直于导纱板安装面的水平直线,取Z轴为过O点且垂直于X-O-Y平面的铅垂线,由此构建以纲领钩中心为原点的X-Y-Z三维空间坐标系;在运行中钢丝圈上的作用力有:钢丝圈惯性离心力Ct;纱条的卷绕张力Tω和气圈底部张力Tr;纲领对钢丝圈的法向作用力N和摩擦阻力F;
由力的平衡可知:
Fx+Fy+Fz=0;
推出,气圈底部张力
卷绕张力
气圈顶部张力
纺纱张力
其中:Gt为钢丝圈重力,单位为cN;f为纲领与钢丝圈间的摩擦因数;rx为管纱卷绕半径,单位为cm;θ为纲领对钢丝圈反作用力N的方向角,单位为°;αR为气圈底角,单位为°;
由上述可得到纺纱张力Tf、气圈顶部张力Tq、气圈底部张力Tr、卷绕张力Tω与锭子回转角速度ω的正相关关系。
3.如权利要求1所述的实现匀张力纺纱的纺纱张力在线调控方法,其特征是:所述步骤(2)中对纺纱速度进行调整时,在小纱和大纱阶段,纺纱张力以调速前一个气圈回转过程中最大张力Tmax的0.8-0.9倍的范围内进行自动在线调控;在中纱阶段,纺纱张力以调速前一个气圈回转过程中平均张力 的1.05-1.10倍的范围内进行自动在线调控。
4.如权利要求1所述的实现匀张力纺纱的纺纱张力在线调控方法,其特征是:数据采集密度设定为气圈回转速度的n倍或1/n倍。
5.如权利要求1所述的实现匀张力纺纱的纺纱张力在线调控方法,其特征是:当测定一个气圈回转过程中的纺纱张力时,数据采集密度设定为1-4次/转;当测定一个卷绕层级过程中的纺纱张力时,数据的采集密度设定为1-2次/转;当测定整个落纱过程中的纺纱张力时,数据的采集密度设定为1次/转。