气流引纬纬纱张力的测试及控制研究

摘要

喷气引纬是以空气为引纬载体，利用高速流动的空气对纱线表面所产生的摩擦牵引力，将纬纱牵引过梭口，从而完成引纬的一种先进的引纬形式。它是集光、机、电、气为一体的高科技产品，已成为织造行业非常流行的设备。
　　 本文先介绍了喷气引纬相关的基本理论，利用流体动力学原理对引纬流场建立了数值模型，对主喷嘴和辅助喷嘴喷射气流的流场特性进行了分析，利用LabVIEW/CVI构建虚拟测试软件对纬纱张力进行测试。通过对不同供气压力以及不同喷嘴芯角度条件下的测试，得出了纬纱牵引力与它们的关系以及纬纱的张力特性。提出了一种控制方案，主要原理是利用纬纱张力控制器的通断刹车时间来调整纬纱到达时间，从而降低张力峰值。仿真实验结果表面，这种控制方法能较大幅度降低纱线的张力峰值，对引纬效率的提高有较大的促进作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究来源和意义

1．1．1 研究来源

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 课题研究的主要内容

1．4 本章小结

第二章 理论综述

2．1 喷气引纬的工作原理

2．2 主喷嘴与辅助喷嘴

2．2．1 主喷嘴的结构

2．2．2 辅喷嘴结构

2．3 喷气引纬气流及其特性

2．3 纬纱动力学理论基础

2．3．1 气流对纬纱的牵引力

2．3．2 纬纱所受阻力

2．4 喷气织机喷嘴内流场的基本方程

2．4．1 基本控制方程

2．4．2 引纬气流的湍流方程

2．4．3 引纬气流的湍流模型

2．5 本章小结

第三章 引纬纬纱张力分析及数学模型建立

3．1 引纬纬纱张力分析

3．2 纬纱张力数学模型建立与公式推导

3．3 摩擦力系数的确定

3．4 本章小结

第四章 射流引纬纬纱张力的测试

4．1 筒子与储纬器之间纬纱张力的变化规律

4．1．1 筒子和储纬器的间距

4．1．2 筒子直径

4．1．3 筒子密度

4．2 纬纱张力的测量

4．2．1 传感器的动态特征

4．2．2 悬臂梁的摆动范围

4．2．3 传感器对纬纱的阻力

4．3 引纬张力变化规律分析

4．3．1 纬纱飞行阶段(100～约210°)

4．3．2 辅助喷嘴气流对静止纬纱的控制(约210°～300°)

4．3．3 打纬阶段(300°～360°)

4．3．4 剪纬阶段(0°～30°)

4．3．5 主喷嘴微风阶段(30°～100°)

4．4 纬纱断头的原因分析

4．4．1 提早主喷嘴和部分辅助喷嘴的闭合时间

4．4．2 纬纱张力控制装置

4．5 喷嘴芯转角与主喷嘴口处气流压力之间的关系

4．6 基于虚拟仪器的纬纱测试

4．6．1 虚拟仪器测试平台介绍

4．6．2 数据采集卡

4．6．3 LabWindows／CVI库函数及编程

4．7 纱线飞行测试

4．7．1 光电检测技术

4．7．2 红外激光探纬器

4．7．3 纬纱飞行检测系统设计

4．7．4 纱线动态张力测试

4．8 本章小结

第五章 射流引纬纬纱张力的控制

5．1 张力峰值的出现

5．1．1 纬纱张力与主喷嘴供气压力的关系

5．1．2 纬纱张力与速度的关系

5．2 纬纱张力峰值的理论分析

5．3 纬纱张力控制器的设计

5．3．1 纬纱张力控制器的工作原理

5．3．2 纬纱张力控制器的实现

5．4 仿真实验及其结果分析

5．4．1 实验系统构成

5．4．2 结果分析

5．5 本章小结

第六章 总结

参考文献

致谢

附录一 LabWindows／CVI库函数及编程

攻读学位期间的研究成果