自调匀整装置原理与设备

自调匀整装置原理与设备
第七节自调匀整装置原理与设备
一、导言
在纺纱半制品和成品中，总是会存在着纤维沿纱条方向排列的不均匀，即粗细不匀，如果对纱条的不匀不加以控制，那么所加工的纱条将会在后段加工过程中，增加各工序所造成的不匀，这些不匀都将出现在成纱中，而且，不匀的最初波长会随着各工序的牵伸而大大增加，最终导致成纱强力低、断头率高、均匀度差、品质下降，严重影响了纱线的外观和质量。

自调匀整装置是人们为了提高纱线和织物的质量而采用的一种匀整方法，它根据喂入或者纺出的半制品单位长度重量(或粗细)差异，自动调节牵伸倍数，从而使纺出的半制品单位长度重量(或粗细)稳定在一定的水平，是自动控制理论在纺纱过程中的具体运用。

采用此装置将提高产品质量，缩短工艺流程，提高劳动生产率。

二、实习目的
1.了解自调匀整装置的作用与类型
2.了解自调匀整装置的组成及各主要机件的作用
三、实习设备与用具
自调匀整装置一台
四、实习内容
(一)自调匀整装置的作用与类型
在纺纱过程中，纱条内存在着各种形式和各种片段的不匀，而自调匀整装置能在一定范围内消除和调节这些不匀。

下图7-1所示即说明了自调匀整装置的作用。

图7-1 自调匀整装置的作用
图(甲)中，是一理想纱条经过普通的牵伸区，由于牵伸装置对纤维控制的不完善，结果使输出纱条产生了一些短片段不匀。

不过这种不匀仅仅是短片段的，它代表了所能期望的最好情况。

而实际上正常喂入的纱条本身就是不匀的，他包含有长片段和短片段两种不匀。

当具有这种不匀的纱条喂入普通牵伸区后，其不匀的波长会随着牵伸倍数的变化而变化，加之在牵伸区又形成了短片段不匀，结果就会使输出纱条存在着长片段不匀和短片段不匀，如图(乙)。

如将正常喂入的棉条喂入带有自调匀整装置的牵伸区，能在某种程度上消除喂入纱条不匀，虽然还是会有短片段不匀，，但是这些不匀是由于牵伸装置对纤维控制不良而产生的，即自调匀整装置能基本上消除中、长片段不匀，同时又在牵伸区形成短片段不匀，如图(丙)。

显然，自调匀整装置能代替普通牵伸机上的并合作用并合作用主要是改善纱条的随机不
匀和在负相关情况下的不匀，但不能改善正相关情况下的不匀或同步不匀，并且并合作用是有限度的，他能减少的不匀数值仅为喂入纱条的不匀率除以并合根数的平方根，并且随着合并数的增加，又增加了牵伸负担，从而增加了牵伸不匀。

同时，在喂入纱条不匀较小时，并合效果最差，甚至可能在通过的道数过多时出现相反的效果。

自调匀整装置在作用正确时，除了喂入纱条的短片段不匀外，能基本上消除全部不匀。

只要喂入纱条的不匀率在匀整防卫内，都能使输出纱条的均匀度达到预期的要求，而且自调匀整装置对正相关不匀(或同步不匀)同样具有匀整能力。

另外，并合作用能消除的不匀是有限度的，在经过牵伸以后，残留的不匀便会延伸，需要用更多的并合来弥补。

采用自调匀整装置能连续、自动地进行较正和监督，并使纱条均匀度达到要求。

目前，自调匀整装置形式多种多样，但其基本原理是相同的，只是具体机构上有些差异，它们可以从不同的角度进行分类。

(1) 根据控制方式可分为开环系统、闭环系统和混合环系统如下图7-2
图7-2 自调匀整系统
开环系统(图中(1))的自调匀整装置其主要特点为先检测后控制，系统中的控制回路为非封闭的，此系统大都在精梳毛纺中采用。

在开环系统中，只要控制系统的时间延迟与纱条通过检测点到匀整点之间所需的时间配合得当，以及使牵伸倍数的变化完全正比于纱条厚度的变化，就可以消除一定频率范围的不匀波。

这类系统是按补偿原理工作的，匀整效果好，尤其是对片段长度比较断的不匀;闭环系统(图中(2))中，喂入纱条是在经过牵伸机构后进行检测的，由于检测的纱条是已经被匀整过的，一般纱条的重量差异较小，因此，闭环系统往往需要一个高倍放大器，以放大检测偏差信号，才能改变调速机构的速度，使偏差减小。

闭环系统是按反馈原理工作的，它能自动修正各种因素波动所造成的偏差，从而使输出纱条的平均粗细能符合正常水平，使纱条粗细保持稳定。

但是由于闭环系统是先匀整后检测，因此它不能匀整波长等于或小于匀整点到检测点距离的不匀波，从匀整点到检测点的距
离即为匀整死区，它决定了闭环系统主要是匀整较长片段的不匀。

一般匀整死区越大，可匀整的片段长度也越大，即可匀整的片段长度决定于封闭回路的长短;混合环性的自调匀整装置(图中(3))，兼有开环和闭环的优点，既能保持匀整效果，又能自动修正各种波动造成的偏差，从调节性能上来看是比较完善的。

(2) 根据调节效果来分，有三种类型:短片段自调匀整系统，对制品的匀整长度为0.1,0.12mm;中片段自调匀整系统，对制品的匀整长度约为3m;长片段自调匀整系统，对制品的匀整长度在20m以上。

(3) 根据自调匀整装置的各组成部分的结构形来分，可以机械式、液压机械式、电气电子式、机电式和气动电子式等。

(4) 根据自调匀整的作用特性，有可分为后罗拉变速方式和前罗拉变速方式。

(二)自调匀整装置的组成及各主要机件的作用
自调匀整装置种类较多，但是其基本组成基本相同，都是有以下四个部分组成(图7-3):
图7-3 自调匀整装置的组成
(1)检测机构部分:主要是测定喂入或输出品在运转中的重量(粗细)变化。

在纯机械式自调匀整装置中，如图7-4所示为C07型自调匀整装置的检测机构图，检测机构由一对罗拉组成。

上测量罗拉是光滑的，下测量罗拉带有法兰且表面有沟槽纹，借以有力地握持进入测量罗拉中的纱条。

下测量罗拉是主动罗拉，借摩擦力传动上测量罗拉，从喂入架喂入重量差异小于?20,的纱条，经喂入喇叭口导入上下测量罗拉之间。

测量罗拉采用重锤加压，使喂入纱条紧密，以便用纱条厚度代表纱条粗细。

下测量罗拉的位置是固定的，上测量罗拉的位置可以上下移动。

当纱条通过
时，上测量罗拉随喂入纱条的不匀摆动，经与之一体的测量放大杠杆放大，传给下一步的记忆延迟机构。

图7-4 C07型自调匀整装置检测机构图
(2)转换机构部分:转换机构包括放大机构和记忆延迟结构。

该装置将检测所得的信号(如位移或压力的波动)转变成其他信号(如电量的变化)，在检测信号传至变速机构时，应延迟一段时间，使半制品从检测点走到变速点时才开始变速，因而需有延时机构。

国产C70型的放大机构采用机械杠杆放大，其作用是:传递从上测量罗拉到记忆延迟机构的信号，并利用杠杆使上测量罗拉中心的升降运动约20倍;对喂入的额定毛条重量提供一种方便的调节方式，使装置调整到最佳工作状态，即当喂入的额定毛条重量变化较大时，匀整装置仍能很好地起作用;在喂入毛条的总重量不足或超过预定的极限时，通过杠杆使极限开关起作用
而停车。

而其记忆延迟机构则采用纲辊锡林式，并由楔形块进行径向推顶式传导。

锡林上装有钢辊70根，钢辊直径8mm，长为115mm，其中经常处于工作状态的钢辊34根，钢辊随锡林做逆时针方向转动，如图7-5 所示。

图7-5 记忆延迟结构图
当记录毛条粗细差异的钢辊转到楔形块传导部分时，即把信号传出，使执行机构发生作用。

(3)传导放大部分:将信号进行同比例放大或再加积分累计，并和标准值比较，使它既有足够的能量，将记忆延迟机构提供的信号进一步传递给变速机构。

C70装置中传导放大机构由楔形块27及杠杆8、11组成，楔形块的作用是把从钢辊出接受到的信号传给执行机构。

当钢辊7随钢辊锡林转至楔形块处时，楔形快的斜面和钢辊7的头端边缘接触，在弹簧9的作用下，楔形块一直紧靠着钢辊的内顶端。

随钢辊的位置不同，楔形块发生动作，推动杠杆绕O点摆动，再通过杠杆11直接拉动铁炮皮带叉12。

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图7-6 传导放大机构图
如图7-6，在弹簧力P的作用下，楔形块经常压住钢辊。

楔形块的倾斜角很小，小于摩擦角，使钢辊有自锁作用，不致因楔形块的压力而移动。

当不同位置的钢辊抵住楔形块的斜面时，就会使楔形块连同赶感左右摆动，带动铁炮小端移动，
作用是消极的，拉动皮带叉的两种力来源不同，惯性延迟时间也不同。

所以在实际使用中，特别是弹簧拉力配合不当是日，不仅会造成延迟时间的差别，而且容易在引起跳动频繁，使机件损坏或磨损，影响速度的提高。

为了提高楔形快的灵敏度，在生产中可适当调节弹簧拉力，以使皮带左右移动速度相近。

(4)执行部分:根据传导机构送来的信号，及时对调节对象实行校正动作，改变喂入或输出速度，自动调节牵伸值。

C70自调匀整装置采用后罗拉变速，铁排外形为双曲线，变速机构由一对铁炮组成，下铁炮是主动定速铁炮，上铁炮为被动变速铁炮，不同的楔形块位置经杠杆传给皮带叉，而皮带叉的摆动使铁炮皮带在铁炮上一定，从而改变上铁炮的转速，再通过齿轮箱改变测量罗拉与针板速度。

五、实习作业与思考题
1. 自调匀整装置有哪些组成部分,各自的作用是什么,
2. 试列举现有的各种自调匀整装置的种类，并比较各种的异同点。

3. 开环系统与闭环系统一般都用于何种纺纱系统,。