一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，涉及紡織行業(yè)的染整領(lǐng)域領(lǐng)域，多車頭紗線染色機(jī)包括牽引電機(jī)、卷繞電機(jī)、車頭，車頭包括工字輪和紗線，卷繞電機(jī)帶動(dòng)車頭進(jìn)行紗線的卷繞，多車頭紗線染色機(jī)通過(guò)控制卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩保持車頭卷繞張力的恒定，卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩包括用于補(bǔ)償車頭卷繞半徑變化的直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩、用于車頭啟動(dòng)加速時(shí)的加速轉(zhuǎn)矩和用于克服車頭卷繞摩擦力的摩擦力轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法通過(guò)控制卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)車頭卷繞張力的恒定，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制車頭卷繞張力，精簡(jiǎn)了多車頭紗線染色機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本且減少設(shè)備維護(hù)工作量。
【專利說(shuō)明】
一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及紡織行業(yè)的染整領(lǐng)域，具體涉及一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力 的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在紡織行業(yè)中的染整工藝中，多車頭紗線染色機(jī)對(duì)筒子紗等進(jìn)行染色?，F(xiàn)有的多 車頭紗線染色機(jī)能耗高，紗線易掉色，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，在國(guó)家號(hào)召企業(yè)節(jié)能減排的背景 下，這些老設(shè)備將逐漸被淘汰，被目前的高溫高壓染色機(jī)逐漸取代。目前的高溫高壓染色機(jī) 由于受工藝條件的限制，紗線卷繞中每個(gè)車頭需要有張力輥、牽引電機(jī)和卷繞電機(jī)，通過(guò)控 制卷繞電機(jī)的卷繞速度，實(shí)現(xiàn)紗線卷繞張力的穩(wěn)定，采用這種控制卷繞速度的方法進(jìn)行生 產(chǎn)，會(huì)有紗線卷繞張力不穩(wěn)定，而且紗線染色機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種多車頭紗線染色機(jī)車頭 卷繞張力的控制方法，通過(guò)控制卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩來(lái)保持車頭卷繞張力的恒定。
[0004] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張 力的控制方法，所述多車頭紗線染色機(jī)包括牽引電機(jī)、卷繞電機(jī)、車頭，所述車頭包括用于 纏繞紗線的工字輪，所述卷繞電機(jī)帶動(dòng)所述車頭進(jìn)行紗線的卷繞，所述多車頭紗線染色機(jī) 通過(guò)控制所述卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩Μ保持車頭卷繞張力F的恒定。
[0005] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩Μ包括用于補(bǔ)償車頭卷繞半徑r變 化的的直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩W、用于車頭啟動(dòng)加速時(shí)的加速轉(zhuǎn)矩此和用于克服車頭卷繞摩擦力的 摩擦力轉(zhuǎn)矩M 3。
[0006] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩為仏= F*r，其中F為車頭卷繞張力， r為車頭卷繞半徑。
[0007] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述加速轉(zhuǎn)矩為Μ2 =，其中J為所述車頭卷繞的轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量，β為所述車頭卷繞的角加速度；當(dāng)多車頭紗線染色機(jī)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述車頭開(kāi)始加 速卷繞，所述卷繞電機(jī)提供加速轉(zhuǎn)矩M2。
[0008] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述車頭的卷繞線速度和所述牽引電機(jī)的牽引線速度 相同，所述車頭的卷繞線速度為ν= ω*Γ，其中ω為卷繞電機(jī)的角速度，:r為車頭卷繞半徑。 [0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，隨著車頭卷繞半徑r變大，為保持車頭的卷繞線速度ν 恒定，卷繞電機(jī)的角速度ω逐漸減小。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述卷繞電機(jī)的角速度設(shè)有上限值。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0012] (1)本發(fā)明的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法通過(guò)控制卷繞電機(jī)改變 卷繞轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)紗線卷繞張力的恒定，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制紗線卷繞張力。
[0013] (2)本發(fā)明的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法通過(guò)控制卷繞電機(jī)改變 卷繞轉(zhuǎn)矩，精簡(jiǎn)了多車頭紗線染色機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，不需要?dú)飧缀蛷埩鞲衅?，降低設(shè)備成本 且減少設(shè)備維護(hù)工作量。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中多車頭紗線染色機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中：卜牽引電機(jī)，2-卷繞電機(jī)，3-車頭，3卜工字輪，32-紗線。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方 法，多車頭紗線染色機(jī)包括牽引電機(jī)1、卷繞電機(jī)2、車頭3，車頭3包括工字輪31和紗線32，卷 繞電機(jī)2帶動(dòng)車頭3進(jìn)行紗線32的卷繞，多車頭紗線染色機(jī)通過(guò)控制卷繞電機(jī)2的轉(zhuǎn)矩Μ保持 車頭卷繞張力F的恒定。
[0018] 卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩Μ包括用于補(bǔ)償車頭卷繞半徑r變化的的直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩施、用于車 頭啟動(dòng)加速時(shí)的加速轉(zhuǎn)矩跑、用于克服車頭卷繞摩擦力的摩擦力轉(zhuǎn)矩M 3和用于多車頭紗線 染色機(jī)基礎(chǔ)阻力的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Mo。
[0019] 直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩SMi = F*r，其中F為車頭卷繞張力，r為車頭卷繞半徑；隨著多車頭 紗線染色機(jī)的卷繞，車頭卷繞半徑r變大，為保持車頭卷繞張力F的恒定，所述直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩 Mi隨著多車頭紗線染色機(jī)的卷繞逐漸減小。
[0020] 加速轉(zhuǎn)矩為M2 = J*i3,其中J為車頭卷繞的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，β為車頭卷繞的角加速度；當(dāng) 多車頭紗線染色機(jī)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，車頭3開(kāi)始加速卷繞，卷繞電機(jī)2提供加速轉(zhuǎn)矩Μ 2;車頭卷繞 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
，其中m為車頭3的質(zhì)量，r為車頭卷繞半徑。
[0021 ]車頭的卷繞線速度和牽引電機(jī)的牽引線速度相同，車頭的卷繞線速度為ν= ω*Γ， 其中ω為卷繞電機(jī)的角速度，r為車頭卷繞半徑，隨著車頭卷繞半徑r變大，為保持車頭的卷 繞線速度v恒定，卷繞電機(jī)的角速度ω逐漸減小，通過(guò)設(shè)定卷繞電機(jī)的角速度的上限值來(lái)防 止在空載時(shí)卷繞電機(jī)的角速度不斷上升。
[0022]基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Mo可由多車頭紗線染色機(jī)的基礎(chǔ)工藝要求和紗線粗細(xì)等因素根據(jù)現(xiàn)有 公式得到。
[0023] 卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)矩MrMo+Mi+ife+Ms公式可以計(jì)算得出各個(gè)時(shí)刻卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)矩Μ的大小， 卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩Μ變化曲線通過(guò)profibus-DP通訊，預(yù)先由PLC寫(xiě)入控制對(duì)應(yīng)卷繞電機(jī)的變 頻器中。
[0024] 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，紗線經(jīng)過(guò)牽引電機(jī)在干區(qū)經(jīng)過(guò)分層后輸送進(jìn)入車頭，牽引電 機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，為多車頭紗線染色機(jī)整機(jī)的線速度標(biāo)定，經(jīng)過(guò)分層的紗線通過(guò)車頭部分的 導(dǎo)輥卷繞在相應(yīng)車頭的工字輪上，通過(guò)在上位機(jī)上預(yù)先設(shè)定計(jì)算好的轉(zhuǎn)矩M，實(shí)現(xiàn)控制車頭 卷繞張力F的恒定。
[0025] 同時(shí)通過(guò)采集牽引電機(jī)處設(shè)置的編碼器的信號(hào)計(jì)算紗線長(zhǎng)度，通過(guò)計(jì)算出來(lái)的紗 線長(zhǎng)度算出車頭的直徑，進(jìn)一步計(jì)算出的卷繞電機(jī)的角速度，對(duì)卷繞電機(jī)的角速度進(jìn)行限 制，防止在無(wú)紗情況下出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，即通過(guò)設(shè)定卷繞電機(jī)的角速度的上限值來(lái)防止在空 載時(shí)卷繞電機(jī)的角速度不斷上升。
[0026] 本發(fā)明的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法通過(guò)控制卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)矩，實(shí) 現(xiàn)車頭卷繞張力的恒定，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制車頭卷繞張力，精簡(jiǎn)了多車頭紗線染色機(jī)的機(jī) 械結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本且減少設(shè)備維護(hù)工作量。
[0027] 本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離 本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，所述多車頭紗線染色機(jī)包括牽引 電機(jī)（1)、卷繞電機(jī)(2)、車頭(3)，所述車頭(3)包括用于纏繞紗線(32)的工字輪(31)，所述 卷繞電機(jī)(2)帶動(dòng)所述車頭(3)進(jìn)行紗線(32)的卷繞，其特征在于： 所述多車頭紗線染色機(jī)通過(guò)控制所述卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩Μ保持車頭卷繞張力F的恒定。2. 如權(quán)利要求1所述的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，其特征在于:所述 卷繞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩Μ包括用于補(bǔ)償車頭卷繞半徑r變化的的直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩％、用于車頭啟動(dòng)加 速時(shí)的加速轉(zhuǎn)矩此和用于克服車頭卷繞摩擦力的摩擦力轉(zhuǎn)矩M3。3. 如權(quán)利要求2所述的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，其特征在于:所述 直徑補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩為施=F*r，其中F為車頭卷繞張力，r為車頭卷繞半徑。4. 如權(quán)利要求3所述的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，其特征在于:所述 加速轉(zhuǎn)矩為M2 = J*i3,其中J為所述車頭卷繞的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，β為所述車頭卷繞的角加速度；當(dāng) 多車頭紗線染色機(jī)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述車頭(3)開(kāi)始加速卷繞，所述卷繞電機(jī)(2)提供加速轉(zhuǎn) 矩M2。5. 如權(quán)利要求4所述的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，其特征在于:所述 車頭的卷繞線速度和所述牽引電機(jī)的牽引線速度相同，所述車頭的卷繞線速度為ν= ω*ι·， 其中ω為卷繞電機(jī)的角速度，r為車頭卷繞半徑。6. 如權(quán)利要求5所述的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，其特征在于:隨著 車頭卷繞半徑r變大，為保持車頭的卷繞線速度v恒定，卷繞電機(jī)的角速度ω逐漸減小。7. 如權(quán)利要求6所述的多車頭紗線染色機(jī)車頭卷繞張力的控制方法，其特征在于:所述 卷繞電機(jī)的角速度設(shè)有上限值。
【文檔編號(hào)】D06B23/04GK106087317SQ201610694434
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月18日 公開(kāi)號(hào)201610694434.5, CN 106087317 A, CN 106087317A, CN 201610694434, CN-A-106087317, CN106087317 A, CN106087317A, CN201610694434, CN201610694434.5
【發(fā)明人】賀寧, 童杰, 董明
【申請(qǐng)人】武漢同力智能系統(tǒng)股份有限公司