【技术实现步骤摘要】
一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法及其纱线纺制
[0001]本专利技术涉及一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法及其纱线纺制，属于数字电控纺纱
。
技术介绍
[0002]纺纱工程通过牵伸工艺从形态上调控纱线的粗细
、
通过加捻工艺从结构上调控纱线的捻度及捻系数，通过成型工艺从卷装结构上调控管纱成型形态
。
其中，捻度及捻系数的大小一方面会影响纱线松紧度，另一方面会影响纱线的拉伸强力
、
扭转刚度及耐摩擦等力学性能
。
临界捻系数可使纱线力学性能最优并提升纱线的可加工性，故调控成型纱线捻系数达到最优是纺纱过程中的重要工作
。
[0003]传统的环锭纺纱机是由交流电机驱动滚盘
、
滚盘带动锭带
、
再依托锭带摩擦传动锭子的集体传动模式，驱动整机全部纺纱锭子的回转，完成加捻和卷绕功能
。
由于采用滚盘带动锭带
、
再依托锭带摩擦传动锭子的集体传动模式，在纺纱加工过程中会存在以下问题：
[0004](1)
由于采用摩擦传动纺纱锭，通常不能依托锭子回转速度的改变对捻度进行调控，而是依托同步改变前
、
中
、
后罗拉线速度对捻度进行调控
。
但是，改变前
、
中
、
后罗拉线速度一方面会影响牵伸过程的平稳性，导致成纱质量下降；另一方面会降低整机运行的平稳性，导致震动
、
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法，其特征在于：基于环锭细纱机中前罗拉
、
中罗拉
、
后罗拉
、
与钢领板对应的电子凸轮分别由一一对应各伺服驱动器经对应伺服电机进行控制，以及各锭位中锭子电机分别经对应锭位驱动器进行控制，以前罗拉速度为首要信号源，执行如下步骤
A
至步骤
D
，实现电锭纺纱捻系数可控机理的构建：步骤
A.
根据前罗拉
、
中罗拉
、
后罗拉之间的牵伸比，以前罗拉速度为基准，构建中罗拉速度
、
后罗拉速度，并联系各锭位中锭子电机分别所喂入棉条线密度，构建各锭位中锭子电机分别输出成型纱线密度；步骤
B.
构建对应各锭位独立调控成型纱线捻度
、
捻系数
、
以及捻回角的方法；步骤
C.
构建对应各锭位独立调控各锭位中钢丝圈转速
、
锭子电机回转速度及卷绕速度的方法；步骤
D.
构建调控钢领板升降速度
、
以及钢领板上升总绕纱长度
、
钢领板下降总绕纱长度的方法
。2.
根据权利要求1所述一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法，其特征在于：所述步骤
A
中，根据前罗拉
、
中罗拉
、
后罗拉之间的牵伸比如下：以前罗拉速度
V
q
为基准，构建中罗拉速度
V
z
、
后罗拉速度
V
h
如下：并联系各锭位中锭子电机分别所喂入棉条线密度
ρ
si
，构建各锭位中锭子电机分别输出成型纱线密度
ρ
yi
如下：
ρ
yi
＝
ρ
si
/E
＝
ρ
si
×
V
h
/V
q
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
其中，
i
＝
1,2,...,
ω
，
ω
为锭位的最大序号，
ρ
si
为第
i
个锭位中锭子电机所喂入棉条线密度，
ρ
yi
为第
i
个锭位中锭子电机输出成型纱线密度，
E
z
为中罗拉与后罗拉之间的牵伸比，
E
q
为前罗拉与中罗拉之间的牵伸比，
E
为前罗拉与后罗拉之间的牵伸比
。3.
根据权利要求1所述一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法，其特征在于：所述步骤
B
中，首先，根据纺纱过程中各锭位分别所加捻度
T'
yi
如下：
T'
yi
＝
n
si
/V
q
‑
1/
π
d
xi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
构建各锭位分别输出成型纱线对应的捻度
T
yi
如下：
T
yi
＝
n
si
/V
q
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
其中，
i
＝
1,2,...,
ω
，
ω
为锭位的最大序号，
n
si
为第
i
个锭位中锭子电机的回转速度，
V
q
为前罗拉速度，
T'
yi
为第
i
个锭位所加捻度，
T
yi
为第
i
个锭位输出成型纱线对应的捻度，
d
xi
为第
i
个锭位中管纱卷绕直径；然后，根据预设各锭位分别输出成型纱线的号数
N
i
‑
tex
，构建各锭位分别输出成型纱线对应的捻系数
α
yi
如下：
其中，
α
yi
为第
i
个锭位输出成型纱线对应的捻系数，
N
i
‑
tex
为预设第
i
个锭位输出成型纱线的号数；最后，根据各个锭位输出成型纱线对应的捻系数
α
yi
，构建各锭位分别输出成型纱线对应的捻回角
β
yi
如下：其中，
β
yi
为第
i
个锭位输出成型纱线对应的捻回角，
δ
为纤维体积密度
。4.
根据权利要求1所述一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法，其特征在于：所述步骤
C
中，首先，构建各锭位中钢丝圈转速
n
ti
如下：
n
ti
＝
n
si
‑
V
q
/
π
d
xi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
其中，
i
＝
1,2,...,
ω
，
ω
为锭位的最大序号，
n
ti
为第
i
个锭位中钢丝圈转速，
n
si
为第
i
个锭位中锭子电机的回转速度，
V
q
为前罗拉速度，
d
xi
为第
i
个锭位中管纱卷绕直径；然后，各锭位中锭子电机的回转速度
n
si
如下：
n
si
＝
V
q
×
(T
′
yi
+1/
π
d
xi
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
其中，
T'
yi
为第
i
个锭位所加捻度；最后，构建各锭位分别对应的卷绕速度
n
wi
如下：
n
wi
＝
n
si
‑
n
ti
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
其中，
n
wi
为第
i
个锭位对应的卷绕速度
。5.
根据权利要求1所述一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法，其特征在于：所述步骤
D
中，首先，根据前罗拉速度
V
q
，钢领板所对应卷绕螺距为
h
，构建钢领板升降速度
V
h
如下：其中，
i
＝
1,2,...,
ω
，
ω
为锭位的最大序号，
n
wi
为第
i
个锭位对应的卷绕速度，
R
为钢领板所对应满纱半径；然后，根据钢领板上升过程或下降过程的总绕纱长度
l、
钢领板所对应筒管半径
r0、
钢领板所对应管纱成形角
γ
，构建钢领板上升速度
V
h
↑
、
钢领板下降速度
V
h
↓
如下：其中，
h1为钢领板上升的动程，
h2为钢领板下降的动程，
V
f
为管纱的卷绕速度
。6.
基于权利要求1至5中任意一项所述一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法的纱线纺制，其特征在于，按如下执行，实现捻系数独立可控的电锭纺纱方法；首先，以前罗拉速度
V
q
为控制基准，根据各锭位分别输出成型纱线对应的捻度
T
yi
，构建各锭位中锭子电机的回转速度
n
si
如下：
n
si
＝
V
q
×
T
yi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
其中，
i
＝
1,2,...,
ω
，
ω
为锭位的最大序号，
n
si
为第
i
个锭位中锭子电机的回转速度；并根据预设各锭位分别输出成型纱线的号数
N
i
‑
tex
、
各锭位分别输出成型纱线对应的捻系数
α
yi
，构建各锭位分别输出成型纱线对应的捻度
T
yi
如下：
进而将式
(14)
代入式
(13)
，获得各锭位中锭子电机回转速度
n
si
与各锭位分别输出成型纱线对应捻系数
α
yi
之间的关系如下：即根据式
(15)
，在纺纱过程中，在不改变前罗拉速度
V
q
的条件下，依据所需各锭位分别输出成型纱线对应捻系数
α
yi
，分别调控对应各锭位中锭子电机的回转速度
n
si
，或者依据各锭位中锭子电机的回转速度
n
si
的变化，调控各锭位分别输出成型纱线对应捻系数
α
yi
；即实现捻系数独立可控的电锭纺纱
。7.
基于权利要求1至5中任意一项所述一种电锭纺纱捻系数可控机理构建方法的纱线纺制，其特征在于，按如下执行，实现在整个纱线长度上保持捻回角恒定的应力平衡纱纺纱方法；基于竹节纱所包含的粗节部分
、
基纱部分
、
细节部分，首先，以前罗拉速度
V
q
为控制基准，构建竹节纱中粗节部分
、
基纱部分
、
细节部分依次分别对应各锭位中锭子电机的回转速度
n
c
‑
si
、n
j
‑
si
...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾殿友，薛元，张阳，杨志明，
申请(专利权)人：深圳市嘉友智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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