噴氣織機(jī)的主動(dòng)控制緯紗制動(dòng)系統(tǒng)

M. Kemper， T. Gries， T. Wu， S. Stemmler， D. Abel

1. 亞琛工業(yè)大學(xué) 紡織科技研究所(德國(guó))2. 亞琛工業(yè)大學(xué) 工業(yè)控制技術(shù)研究所(德國(guó))

2017年2月1日，德國(guó)亞琛大學(xué)紡織科技研究所啟動(dòng)了編號(hào)為19299N的項(xiàng)目。該項(xiàng)目屬德國(guó)產(chǎn)業(yè)政策(IGF)研究的一部分，獲得德國(guó)柏林聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)和能源部(BMWI)資助。BMWI代表聯(lián)邦工業(yè)研究協(xié)會(huì)，聯(lián)合德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)紡織技術(shù)研究所(ITA)和控制技術(shù)研究所，展開(kāi)對(duì)一種用于噴氣織機(jī)的主動(dòng)控制緯紗制動(dòng)系統(tǒng)的研究工作。該研究獲得由紡織生產(chǎn)、紡織工程和自動(dòng)化領(lǐng)域中一流合作伙伴組成的項(xiàng)目附屬委員會(huì)的支持。

主動(dòng)控制緯紗制動(dòng)系統(tǒng)的研究最終旨在實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的，其工作原理如圖1所示。由圖1可知，當(dāng)緯紗到達(dá)噴氣織機(jī)240°～260°的工作角(MA)時(shí)，受制動(dòng)的緯紗將處于一個(gè)較長(zhǎng)的拉伸階段，從而限制了引緯效率。此外，制動(dòng)導(dǎo)致緯紗向后移動(dòng)，進(jìn)而易導(dǎo)致織物缺陷的產(chǎn)生，織物的質(zhì)量也會(huì)有所降低。

圖1 主動(dòng)控制緯紗制動(dòng)系統(tǒng)能源節(jié)省原理

項(xiàng)目研究的目的是開(kāi)發(fā)一種用于噴氣織機(jī)的積極控制引緯系統(tǒng)，且系統(tǒng)的改進(jìn)投資不超過(guò)5 000英鎊，但可減少10%的引緯消耗，并將生產(chǎn)效率提高約11%。其優(yōu)點(diǎn)還在于可通過(guò)控制緯紗的拉伸階段，使壓縮空氣消耗量減少超過(guò)10%，緯紗負(fù)荷亦可減少20%。通過(guò)避免緯紗的后向移動(dòng)，可減少類(lèi)似圈狀疵點(diǎn)等織物缺陷的出現(xiàn)概率。

主動(dòng)控制緯紗制動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖2所示。該制動(dòng)系統(tǒng)包含一個(gè)測(cè)量當(dāng)前緯紗位置的傳感器。為了確定緯紗的位置，需對(duì)現(xiàn)代相機(jī)技術(shù)的適用性進(jìn)行檢查。根據(jù)緯紗所處位置和速度，動(dòng)態(tài)緯紗制動(dòng)器將持續(xù)精確地控制緯紗的制動(dòng)。基于該控制系統(tǒng)，自動(dòng)生成閾值制動(dòng)信號(hào)，可確保設(shè)定的引緯速率，從而避免了反向運(yùn)動(dòng) (向后)及引緯時(shí)織機(jī)的劇烈震動(dòng)。該系統(tǒng)目前還處于僅在實(shí)驗(yàn)室的織機(jī)與使用環(huán)境中測(cè)試使用。

圖2 主動(dòng)控制緯紗制動(dòng)系統(tǒng)