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纱线线密度及质量不匀率自动测试装置及方法

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年08月27日

核心提示:针对现有纱线线密度测试装置所存在的缺陷,研制纱线线密度及质量不匀率自动测试装置。此装置主要包括电子称量、弹簧线性加压、电子计长、变频卷绕及控制等。介绍了利用该装置进行纱线线密度及质量不匀率测试的程序和方法。以涤纶/粘胶(65/35)筒子纱和精梳棉/涤纶(50/50)管纱为例,采用此装置与传统缕纱测长机进行线密度对比实验。实践证明:此装置测试结果准确度达99.6%,而传统缕纱测长机测试结果准确度仅为95%,在线密度及质量不匀率测试中可保证纱线连续无废纱产生,且测试方便,体积小,具有较高的应用及推广价值。

目前纱线线密度的测试主要还是通过缕纱测长机摇取一定长度的纱线,将纱线进行烘干称量,换算得出纱线线密度指标[1-3:。质量不匀率的测试方法是用缕纱测长机摇取多组(30组以上)一定长度的纱线,分别进行称量,计算其平均差系数或变异系数[7_8]。该方法存在以下问题:1>测量结果准确度低。纱线卷绕到缕纱测长机的纱框上时,由于卷绕圈数>100,即使缕纱测长机上设有横动装置以减少纱线重叠的程度[5],但实际上纱线重叠程度仍很严重,以27.8tex纯棉纱为例,摇取100m纱线,设置预加张力13.9cN,缕纱框转速为MOr/min,称量后,根据质量值,按其实际线密度值计算其实际长度要增加80cm左右,因此所得的纱线线密度值要偏大,不能很好地作为生产实践依据。2)操作复杂。采用缕纱测长机进行线密度测试,首先要摇缕纱,然后再将缕纱从纱框上剪断、取下,烘干称量⑴。过程比较复杂,效率低,而且,在转移缕纱的过程中,很容易造成二次误差。3)原料浪费严重(特别是质量不匀率测试)。所摇缕纱烘干称量完毕后,只能作为废纱处理,造成极大损失。4)仪器占地面积较大,缕纱框周长必须保证为1m,根据转数来计量所摇缕纱的总长度,导致整台仪器占地面积较大。本文所设计的纱线线密度及质量不匀率自动测试装置,

可以克服现有技术的不足。

1测试装置的设计思路

纱线线密埤及质量不匀率自动测试装置结构如图1所示。

纱线线密度及质量不匀率自动测试装置有1个L型基座。水平基座固装1个电子天平(分度值专0.001g),天平托盘上固装1个放置管纱或筒子纱的纱锭,水平基座另-侧固装I/o设备。垂直基座上固装1个导纱钩,该导纱钩位于纱锭正上方。在导纱钩水平方向依次固装1个可调式弹簧加压器、1个计长器、1台变频电动机和控制器。图2示出可调式弹簧加压器。其由张力标尺、弹簧、调节螺母、上下夹纱板、固定轴组成。上下夹纱板、弹簧、调节螺母依次穿过固定轴,弹簧上端固装1个指针,该指针与张力标尺垂直。下夹纱板固定在垂直基座上,上夹纱板与弹簧的下端连接在一起,张力标尺固装在上夹纱板上。电子天平输出端(KS232接口)、计长器输出端通过数据线与控制器连接,变频电动机转轴上固装1个绕纱框,变频电动机的变频器通过数据线与控制器连接,控制器通过数据线与I/O设备连接。此装置所涉及电路均为已知或通用型。

2测试装置的工作原理

对所取试样(管纱或筒子纱)进行调湿或预调湿,将管纱或筒子纱放到纱锭上,引出管纱或筒子纱上的纱头,丢弃管纱或筒子纱前段3~5m纱,然后将纱穿过导纱钩、可调式弹簧加压薺上的夹纱板、计长器上的导纱孔,然后将纱固定在绕纱框上的纱夹上。参照GB/T4743—2009《纺织品卷装纱绞纱法线密度的测定》,调节可调式弹簧加压器的压力值,见表1。通过旋转调节螺母的位置,使弹簧形变发生变化,根据胡克定律,弹簧加压器的压力值便会相应的改变,从而给所测纱线一定的张力值。调节螺母上的指针所对应张力标尺上的张力值即为施加到纱线上的张力值,张力标尺上的张力值为实验标定所得。

同样参照GB/T4743—2009,设定计长器所需测试纱线长度,见表2。设定测试样本数/V。用全自动烘箱(或普通纱线测湿仪或纱线快速测湿仪)测定管纱或筒子纱的实际回潮率恥

。并将测试纱线长度i、测试样本数/V、实际回潮率%、纱线所

实验开始时,电子天平将所测管纱或筒子纱初始质量&值通过数据线传到控制器进行存储。控制器控制变频电动机开始以一定的速度运行,纱线通过计长器,然后卷绕到绕纱框上。计长器所检测到的纱线长度数据经数据线发送到控制器,当通过计长器的纱线长度距设定的测试纱线长度还有10m时,控制器发出信号控制变频电动机进行减速,速度控制在5r/min,要防止绕纱速度过快导致最终测试纱长超过设定值。纱线继续低速通过计氏器绕到绕纱框,当通过计长器导纱孔的纱线长度达到设定的测试纱线长度时,计长器再次将所检测到的纱线长度数据发送至控制器,此时,控制器发出信号控制变频电动机立即停止转动,电子天平再次对管纱或筒子纱称量,并将所测质量值G,通过数据线发送至控制器。质量值&为下个样本测试所需的初始质量,重复前面的测试过程,直到获得第/V个样本的测试数据。控制器根据每个样本前后2次质量差值AG(即每个纱线样本的质量。由于2次称量前后天平上端纱路始末状态相同,所以前后2次质量之差即为所绕特定长度纱线的质量)、所设定测试纱线长度i及实际回潮率1TS,计算出所测纱线的线密度值和质量不匀率,并输出到1/0设备。


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