機(jī)電文章

一、絡(luò)絲機(jī)和卷繞機(jī)的基本工作原理

絡(luò)絲機(jī)和卷繞機(jī)是紡織行業(yè)中廣泛使用的兩種關(guān)鍵設(shè)備，主要用于將紗線從紡織生產(chǎn)環(huán)節(jié)中卷繞成紗錠。它們的工作原理雖然略有不同，但在紗線的輸送和卷繞過程中的基本目標(biāo)是相同的：確保紗線均勻且高效地進(jìn)行卷繞，并控制張力的變化。

卷繞過程通常從紗線從牽引裝置進(jìn)入卷繞頭開始，卷繞頭（筒管）由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，隨著筒管的旋轉(zhuǎn)，紗線逐漸被卷繞到筒管上。筒管的直徑隨紗線的卷繞逐漸增大，這時(shí)需要通過引紗裝置來穩(wěn)定紗線的輸送，并控制紗線的張力。為了保證卷繞的質(zhì)量，需要調(diào)節(jié)卷繞頭電機(jī)的轉(zhuǎn)速、引紗電機(jī)的速度以及橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度，這樣可以有效避免紗線松緊不均或纏繞不整齊。

二、核心參數(shù)計(jì)算方法

在卷繞過程中，關(guān)鍵的參數(shù)涉及到絲速、絲長(zhǎng)、張力等，這些參數(shù)直接影響著卷繞的質(zhì)量。為了確保卷繞過程的高效性和穩(wěn)定性，需要精準(zhǔn)地計(jì)算并設(shè)定這些核心參數(shù)。

1. 絲速的計(jì)算

絲速是指紗線通過卷繞裝置時(shí)的線性速度，通常以米/分鐘（m/min）為單位。絲速直接影響著紗線的張力以及每次卷繞的效率。其計(jì)算公式為：

$$\text{絲速} (m/min) = \frac{ \text{卷繞直徑} (mm) \times \pi \times \text{鏈速} (r/min)}{1000}$$

其中，卷繞直徑（D）是紗線在卷繞過程中形成的筒管直徑，而鏈速是電機(jī)的轉(zhuǎn)速。公式中的$\pi$是圓周率，1000是單位轉(zhuǎn)換系數(shù)（將毫米轉(zhuǎn)化為米）。通過這個(gè)公式，可以計(jì)算出紗線在卷繞過程中的實(shí)際速度。

2. 絲長(zhǎng)的計(jì)算

絲長(zhǎng)是指在每次卷繞過程中所用到的紗線的長(zhǎng)度。計(jì)算絲長(zhǎng)的公式如下：

$$\text{絲長(zhǎng)} (m) = \frac{ \text{絲重} (g) \times 9000}{\text{絲旦數(shù)} (Den)}$$

絲旦數(shù)（Denier）是紗線的密度單位，表示每9000米紗線的重量。根據(jù)紗線的重量和密度，可以計(jì)算出所需的卷繞長(zhǎng)度。

3. 張力的控制

張力是卷繞過程中最重要的參數(shù)之一。它直接決定了卷繞的緊密程度和均勻性。由于卷繞過程中筒管直徑不斷變化，張力也會(huì)隨之波動(dòng)。通常，在卷繞的初期，筒管較小，紗線的張力較大；而在卷繞末期，筒管較大，張力較小。

為了保持張力的穩(wěn)定，必須調(diào)節(jié)卷繞頭電機(jī)的轉(zhuǎn)速和引紗電機(jī)的速度，并通過橫向速度的調(diào)節(jié)來控制紗線的分布。張力的穩(wěn)定性是影響最終紗線質(zhì)量的關(guān)鍵因素，直接關(guān)系到產(chǎn)品的纖維強(qiáng)度、彈性等性能。

三、卷繞排線控制要點(diǎn)

卷繞排線控制涉及到多個(gè)方面，主要是通過控制卷繞頭電機(jī)、引紗電機(jī)和橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合，確保紗線均勻、有序地排布。

1. 卷繞頭電機(jī)控制：卷繞頭電機(jī)需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)筒管直徑的變化。隨著紗線的卷繞，筒管的直徑逐漸增大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速需要相應(yīng)減速，確保張力不會(huì)過大。此時(shí)，擺頻功能可以通過頻率波動(dòng)調(diào)節(jié)，避免由于恒定頻率引起的張力波動(dòng)。

2. 引紗電機(jī)控制：引紗電機(jī)的主要任務(wù)是將紗線從供料裝置輸送到卷繞頭。引紗電機(jī)的速度需要與卷繞頭電機(jī)的速度配合，確保紗線不會(huì)出現(xiàn)過松或過緊的情況。引紗電機(jī)的調(diào)節(jié)直接影響紗線的輸送穩(wěn)定性。

3. 橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制：橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是調(diào)整紗線在筒管上的鋪設(shè)方式，確保每一層紗線的張力均勻。隨著筒管的直徑變化，橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)調(diào)整移動(dòng)速度，保證紗線按一定的角度和密度鋪設(shè)。

四、張力穩(wěn)定的機(jī)理與本質(zhì)

張力穩(wěn)定性是卷繞過程中的核心問題，任何張力波動(dòng)都可能導(dǎo)致紗線的斷裂、松弛或卷繞不均。張力的穩(wěn)定性主要依賴于以下幾個(gè)因素：

1. 電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)卷繞頭電機(jī)和引紗電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以確保紗線在整個(gè)卷繞過程中保持均勻的張力。電機(jī)轉(zhuǎn)速過高會(huì)導(dǎo)致紗線過緊，過低則可能導(dǎo)致紗線松弛。

2. 橫向運(yùn)動(dòng)的配合：橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制可以在一定程度上調(diào)整紗線的張力分布，尤其是在筒管直徑變化較大時(shí)，橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以有效平衡紗線的張力。

3. 頻率波動(dòng)的控制：如前所述，擺頻功能通過周期性地調(diào)整電機(jī)頻率，可以有效減少張力波動(dòng)，確保紗線在卷繞過程中的穩(wěn)定性。

4. 實(shí)時(shí)反饋和調(diào)整：盡管傳統(tǒng)的卷繞控制多為開環(huán)控制，但隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備開始集成實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋機(jī)制。通過監(jiān)測(cè)張力變化，控制系統(tǒng)可以及時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速或橫向運(yùn)動(dòng)速度，以確保張力保持在設(shè)定范圍內(nèi)。

五、擺頻的重要性及實(shí)現(xiàn)

擺頻功能在卷繞過程中至關(guān)重要，它通過微調(diào)電機(jī)的頻率波動(dòng)，減緩和控制張力的波動(dòng)，防止紗線因頻繁的張力變化而產(chǎn)生問題?，F(xiàn)代變頻器普遍具備這一功能，尤其在紡織、紡絲和絡(luò)絲等行業(yè)中，擺頻已成為控制張力的重要手段。

擺頻的實(shí)現(xiàn)通常依賴于變頻器的內(nèi)部算法，通過對(duì)頻率進(jìn)行周期性波動(dòng)調(diào)節(jié)，模擬實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最終達(dá)到優(yōu)化張力分布的效果。

六、KL-626控制儀的使用方法

KL-626控制儀是一種常用于絡(luò)絲機(jī)的專用控制器，其主要功能是調(diào)節(jié)卷繞和排線過程中的電機(jī)轉(zhuǎn)速、橫向運(yùn)動(dòng)和張力控制。KL-626控制儀通過設(shè)置多個(gè)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)這些功能。以下是一些關(guān)鍵參數(shù)和使用方法：

1. P.01DD 卷繞模式：用于選擇卷繞的模式，例如“經(jīng)絡(luò)”、“結(jié)絡(luò)”等。根據(jù)不同的生產(chǎn)要求，可以選擇合適的模式。

2. P.02TR 運(yùn)行時(shí)間：控制每個(gè)周期的運(yùn)行時(shí)間，即每次卷繞的持續(xù)時(shí)間。通常需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

3. P.03L1 起始運(yùn)程：設(shè)定卷繞頭的起始位置。需要根據(jù)筒管的長(zhǎng)度和要求的卷繞層數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

4. P.05F1 起始頻率：設(shè)定卷繞開始時(shí)的電機(jī)頻率。這個(gè)參數(shù)決定了紗線的初始張力。

5. P.07UT 橫向速度：控制橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度。根據(jù)筒管的直徑和紗線的排布要求，調(diào)節(jié)這個(gè)參數(shù)可以控制紗線的鋪設(shè)密度。

七、替代更換調(diào)整思路

隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代變頻器和PLC系統(tǒng)逐漸替代了KL-626控制儀的部分功能。變頻器的擺頻功能可以直接控制卷繞頭和引紗電機(jī)的速度，而PLC則可以通過編程實(shí)現(xiàn)更靈活的控制。以下是替代和調(diào)整的建議：

1. 使用帶擺頻功能的現(xiàn)代變頻器：現(xiàn)代變頻器的擺頻功能可以替代KL-626控制儀中的一部分功能，通過控制頻率波動(dòng)來穩(wěn)定張力，從而簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)。

2. PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用：使用PLC可以通過編程的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)卷繞過程的精細(xì)控制，提供更高的靈活性和可調(diào)性。PLC控制系統(tǒng)可以通過數(shù)字信號(hào)來控制變頻器，完成張力控制和速度調(diào)節(jié)。

3. 關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整：根據(jù)設(shè)備的實(shí)際需求，調(diào)整P.02（運(yùn)行時(shí)間）、P.03（起始運(yùn)程）等關(guān)鍵參數(shù)，確保卷繞過程中的張力均勻，避免過緊或過松。

八、結(jié)論

絡(luò)絲機(jī)或卷繞機(jī)的控制涉及多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，其中張力的控制是最為關(guān)鍵的一環(huán)。通過優(yōu)化變頻器的擺頻功能、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)橫向速度等，可以確保紗線在卷繞過程中的張力穩(wěn)定。KL-626控制儀作為一種傳統(tǒng)的專用控制器，通過設(shè)定參數(shù)來控制卷繞過程，但現(xiàn)代變頻器和PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)成為替代KL-626的一種重要趨勢(shì)。借助這些先進(jìn)的控制方式，紡織生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到了顯著提升。