CN108677284A - 基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法及装置，装置包括给棉罗拉、刺辊、锡林、道夫、主电动机、功率检测装置、模拟/数据转换器芯片、速度调节器、给棉罗拉电机和CPU运算处理器，主电动机与锡林连接，功率检测装置分别与主电动机和模拟/数据转换器芯片通过导线连接，CPU运算处理器分别与模拟/数据转换器芯片和速度调节器通过导线连接，速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉顺序连接，利用该装置的方法通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量，使梳理力保持相对恒定，实现了输出纤维均匀度的优化。本发明装置结构简单，利用该装置的方法克服了传统开闭环和混合环自调匀整方法的缺陷，实现了纤维均匀度的优化。

Description

基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法及其装置

技术领域

本发明属于纺纱领域，涉及一种基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法及其装置。

背景技术

在传统的梳棉机中，纤维经给棉装置喂入和梳理件的反复梳理后形成生条，其中，在梳棉的过程中，纤维在梳棉机通道内的断面粗细不匀，这种包含着各种形式的不匀，波形复杂且可能会导致梳理过程中的不均匀梳理，从而导致产品梳理质量的不稳定，此外，如果对其间的纤维不匀不加控制，也会导致生条定量波动，进而导致其后各项工序的负担，最后，这些不匀都将出现在成纱中，且不匀的最初长度都将随着各工序的牵伸倍数而放大，因此会使得最终生成的纱线的强力低，断头率高，均匀度差，品质下降。

常用的梳棉自调匀整方法主要包括开环、闭环和混合环自调匀整，主要如下：

1)开环：如图1所示，通过检测条子或棉层的线密度，再控制牵伸比，调整输出条子的线密度，该方法针对性强，对短片段不匀效果优，但不能对牵伸过程中的不匀进行补偿；

2)闭环：如图2所示，先匀整后检测，但不能匀整波长等于或小于匀整点到检测点距离的不匀波；

3)混合环：开环与闭环兼顾。

上述三种方式的相同点在于，通过检测棉层厚度作为处理信号，所涉及的检测点基本相同，包括给棉罗拉与给棉板之间或凹凸检测罗拉，所涉及的匀整点基本相同，包括给棉罗拉速度或前罗拉速度或输出罗拉或圈条器速度，然而上述匀整方式中，开环匀整只能针对随机不匀进行调节，清除一定范围内的不匀波，即能够调整短片段不匀；闭环匀整只能匀整波长小于或等于两点间距离的不匀波，因此存在匀整死区，主要针对长片段不匀进行调整；混合环匀整中，能够通过开闭环的结合克服上述两种方式的缺点，但是装置复杂，造价昂贵。

因此，研究一种安装简便无需或极少对梳棉机机型结构改变，同时能够克服开环或闭环匀整方式中对匀整片段长度的局限的梳棉自调匀整方法及其装置是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的梳棉机自调匀整中对长短片段的局限性及混合型自调匀整装置的结构复杂的问题，提供一种安装简便且对长短片段的不匀都能进行调整的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法及其装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量，使梳理力保持相对恒定，实现输出纤维均匀度的优化；

所述通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量是指先通过梳理力的波动反馈得到给棉罗拉速度的改变量，然后通过给棉罗拉速度的改变量的反馈调整相应给棉量；

所述梳理力的波动是指梳理力的改变量；

所述给棉罗拉速度的改变量的计算公式如下所示：

式中，ΔV_t为给棉罗拉速度的改变量，单位为r/min，ΔF为梳理力的改变量，单位为N，p为初始参数，取值范围为±0.2N，G为梳理原料的品级值，k为相关系数，单位为min²·N/(r²·mm)，L为纤维长度，单位为mm，V_d为道夫的输出速度，单位为r/min。

梳理纤维的过程，是通过梳理件与纤维相互间的摩擦力来实现的。对于喂入梳棉机的同一批棉卷而言，可认为棉卷中棉结和杂质等平均含量一致，即梳理单位质量的棉卷时纤维需要克服的摩擦力相同。当单位时间喂入的棉卷质量增加(降低)时，就表明在锡林-盖板梳理区内单位面积的棉层负荷加重(减轻)，表明单位时间内梳理区内的需要梳理的纤维量增加(减少)。纤维量的增加导致梳理件需要克服更大(小)的摩擦力，导致带动梳理件回转的电机功率增大(减小)。此时，通过本发明系统的调节作用，适当减少(增加)喂入的纤维量，使梳理区内的纤维量趋于一致，因此输出的纤维量也会保持相对恒定，此外，纤维量基本不变时，表明单位时间内经过相同面积梳理区的纤维根数不变，因此，纤维受梳理的程度也就基本一致，输出的纤维在棉结含量、杂质和短绒含量上随时间的变化也能保持相对恒定，因此，实现输出纤维在重量和质量上的相对稳定。

作为优选的技术方案：

如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，所述梳理力的波动是指梳理力在基准值上下的波动，所述基准值为正常负载状态下一段时间内的梳理力平均值。

如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，所述通过给棉罗拉速度的改变量的反馈调整相应给棉量是指通过给棉罗拉速度的改变量的反馈调整相应给棉罗拉速度，具体如下：

当梳理力产生波动时，为使梳理力恒定，给棉速度必须进行调整，例如当梳理力增大时，说明梳理区内纤维负荷变大，此时应该降低给棉速度，从而使梳理区内的纤维负荷逐渐回落；

考虑梳理过程稳定，调整相应给棉速度为：

V_t'＝(V_t-ΔV_t)；

式中，V_t"为相应给棉罗拉速度，V为调整前的给棉罗拉速度，V_t'为理论实时给棉罗拉速度，V_t为实际实时给棉罗拉速度，ΔV_t为给棉罗拉速度的改变量，相应给棉罗拉速度、调整前的给棉罗拉速度、理论实时给棉罗拉速度和实际实时给棉罗拉速度的单位均为r/min；m和n为1～10内的正整数，m和n为控制给棉罗拉速度调节其快慢的参数，m和n的取值与梳理原料的品级值有关，梳理原料的品级值G越小(品级值越小，品级越高)，m/n越小：

式中，k₁为相关参数，取值范围为0.5～2。

如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，在梳理过程中当纤维(束)被梳解时需克服的阻力称为梳理力，该阻力主要通过针齿与纤维接触的过程中产生的摩擦力产生，针齿包裹在锡林表面，因此可以通过测定锡林表面受阻力来表征梳理力；对梳棉机而言，在空开车状态时，各部件表面针布仅受到空气阻力的作用，在喂入纤维后，针布除空气阻力外，还受到因纤维带来的阻力，使机件功率与空车状态时有所不同。纤维流(层)喂入梳棉机时，单位时间内纤维量的波动将影响针齿在插入纤维的过程后受到的挤压力，在针齿与纤维产生相对运动时，该压力值的变化使针齿与纤维间的摩擦力发生相应的变化，锡林回转受到阻力，功率也相应发生波动，因此，所述梳理力的波动通过连续检测锡林的功率波动获得，其过程具体如下：

功率与梳理力之间的关系满足：

F＝(N-N₀)×999.6/Vc；

式中，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，N₀为锡林空转功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，F为实时梳理力，单位为N；

则根据上述关系可知，梳理力的改变量与功率改变量之间的对应关系为：

ΔF＝999.6×ΔN/Vc；

式中，ΔN为锡林负荷功率的改变量，单位为kW，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，为梳棉机在正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，单位为kW。

如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，使梳理力保持相对恒定是指梳理力的波动范围控制在±5％以内。

本发明还提供一种如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，包括锡林、刺辊、道夫、主电动机、功率检测装置、模拟/数据转换器芯片、CPU运算处理器、速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉；

所述主电动机与锡林连接，所述功率检测装置分别与主电动机和模拟/数据转换器芯片通过导线连接，CPU运算处理器分别与模拟/数据转换器芯片和速度调节器通过导线连接，所述速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉顺序连接即速度调节器与给棉罗拉电机连接，给棉罗拉电机与给棉罗拉连接。

作为优选的技术方案：

如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整装置，所述功率检测装置为功率检测标准仪和数字功率计，所述速度调节器为变频器。

如上所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整装置，所述梳棉自调匀整装置还包括喇叭口和圈条器；所述CPU运算处理器还分别与显示屏和键盘通过导线连接，通过操作人员输入的键盘命令例如正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值等，实现梳理力的在线控制。

本发明通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量的具体过程如下所示：

开车前，操作人员输入正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，同时在空车状态下开车测定主电动机空载功率；

开车后，功率检测装置采集主电机的实时功率即实时锡林负荷功率并其转换为电压信号传递给模拟/数据转换器芯片，模拟/数据转换器芯片将电压信号调理转换为可供CPU运算处理器读取的采集数据，CPU运算处理器读取数据且对其进行计算得到实时梳理力并将其显示在显示屏上，同时将实时锡林负荷功率与正常负荷状态下一段时间的平均负荷功率比较并计算得到梳理力的改变量，然后根据得到的梳棉力的改变量计算得到给棉速度的改变量从而得到需相应调整的给棉速度信号并将其传递给速度调节器，速度调节器按照该速度调节给棉罗拉的给棉速度，给棉罗拉速度的变化导致梳棉机内纤维量的变化，进而使梳理力保持相对恒定，实现了输出纤维均匀度的优化。

有益效果：

(1)本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的装置，无具体测量点，是对主电机的实际功率进行测定和转换，结构简单，安装简便；

(2)本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，以梳理力对纤维集合体的均匀度进行表征，相比于传统的利用纤维集合体厚度进行表征方法，其检测点为整个梳理区，更能直接反应梳棉机内均匀度，同时检测点数据通过电机信号实时获得，反应迅速且误差小；

(3)本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，克服了传统开闭环自调匀整装置的对调整片段的长短限制，克服了混合环自调匀整装置的复杂性的缺陷，有极好的推广价值；

(4)本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，通过测定主电动机功率来表征梳理力，检测数据是对整个梳理区进行检测，对梳棉机运作情况反应更具有代表性。

附图说明

图1为现有技术中梳棉自调匀整的开环方法的流程示意图；

图2为现有技术中梳棉自调匀整的闭环方法的流程示意图；

图3为本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，包括锡林、刺辊、道夫、主电动机、功率检测装置、模拟/数据转换器芯片、CPU运算处理器、速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉；

主电动机与锡林连接，功率检测装置分别与主电动机和模拟/数据转换器芯片通过导线连接，CPU运算处理器分别与模拟/数据转换器芯片和变频器通过导线连接，变频器与给棉罗拉电机连接，给棉罗拉电机与给棉罗拉连接，其中，功率检测装置为功率检测标准仪；

梳棉自调匀整装置还包括喇叭口和圈条器；CPU运算处理器还分别与显示屏和键盘通过导线连接。

利用上述装置的梳棉自调匀整方法，如图3所示，具体如下：

(1)开车前，操作人员通过键盘输入正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值同时在空车状态下开车测定主电动机空载功率N₀，其中为3kW，N₀为1.87kW；

(2)纤维经给棉罗拉喂入、刺辊开松、锡林梳理、道夫处凝聚、喇叭口处成条和圈条器圈条后完成梳理工艺，梳理时，通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量的过程具体为：

(2.1)功率检测标准仪采集主电机的实时功率即实时锡林负荷功率并其转换为电压信号传递给模拟/数据转换器芯片，模拟/数据转换器芯片将电压信号调理转换为可供CPU运算处理器读取的采集数据；

(2.2)CPU运算处理器读取数据且对其进行计算得到实时梳理力并将其显示在显示屏上，实时梳理力F的计算公式如下所示：

F＝(N-N₀)×999.6/Vc；

式中，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，N₀为锡林空转功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，F为实时梳理力，单位为N，其中Vc为28.2m/s，N为2.95-3.06kW，实时功率在一直变化，本发明通过检测锡林实时功率的波动进行调节，从而使梳理力保持相对恒定；

同时将实时锡林负荷功率与正常负荷状态下一段时间的平均负荷功率比较并计算得到梳理力的改变量，梳理力的改变量的计算公式如下所示：

ΔF＝999.6×ΔN/Vc；

式中，ΔF为梳理力的改变量，单位为N，ΔN为锡林负荷功率的改变量，单位为kW，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，为梳棉机在正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，单位为kW；

(2.3)CPU运算处理器根据梳理力的改变量反馈得到给棉罗拉速度的改变量；

给棉罗拉速度的改变量的计算公式如下所示：

式中，ΔV_t为给棉罗拉速度的改变量，单位为r/min，p为初始参数，取值范围为±5N，p是为降低零漂等因素影响而引入的参数，G为梳理原料的品级值，k为喂入速度变量与梳理力变量之间的相关系数，k的取值与纤维性能和生条线密度有关，纤维性能越优，生条线密度越大，k取值越大，单位为min²·N/(r²·mm)，L为纤维长度，单位为mm，V_d为道夫的输出速度，单位为r/min，其中p为0.2N，G为3，k为0.006min²·N/(r²·mm)，L为30mm，V_d为45r/min；

(2.4))CPU运算处理器通过给棉罗拉速度的改变量的反馈得到相应给棉罗拉速度并将其得到的相应给棉罗拉速度信号传递给变频器，相应给棉罗拉速度的计算公式具体如下：

V_t'＝(V_t-ΔV_t)；

式中，V_t"为相应给棉罗拉速度，V为调整前的给棉罗拉速度，V_t'为理论实时给棉罗拉速度，V_t为实际实时给棉罗拉速度，相应给棉罗拉速度、调整前的给棉罗拉速度、理论实时给棉罗拉速度和实际实时给棉罗拉速度的单位均为r/min；

其中，m为2，n为8，V为41.9-46.56r/min，V_t为41.9-46.56r/min；

(2.5)变频器将相应给棉罗拉速度信号传递给给棉罗拉电机，给棉罗拉电机控制给棉罗拉按照相应给棉罗拉速度给棉；

(3)最终统计所有时间的梳理力的值，梳理力值的统计范围为[38.19-42.1]N，与要求梳理力的值即基准值40.10N的±5％范围内，实现了输出纤维均匀度的优化。

本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，克服了传统开闭环自调匀整装置的对调整片段的长短限制，克服了混合环自调匀整装置的复杂性的缺陷，相比于传统的利用纤维集合体厚度进行表征方法，其以梳理力对纤维集合体的均匀度进行表征，检测点为整个梳理区，更能直接反应梳棉机内均匀度，且检测点数据通过电机信号实时获得，反应迅速且误差小。

实施例2

基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，其结构和调整方法同实施例1，不同之处在于，其中，功率检测装置为数字功率计。

本发明的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，克服了传统开闭环自调匀整装置的对调整片段的长短限制，克服了混合环自调匀整装置的复杂性的缺陷，相比于传统的利用纤维集合体厚度进行表征方法，其以梳理力对纤维集合体的均匀度进行表征，检测点为整个梳理区，更能直接反应梳棉机内均匀度，且检测点数据通过电机信号实时获得，反应迅速且误差小。

实施例3

基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，包括锡林、刺辊、道夫、主电动机、功率检测装置、模拟/数据转换器芯片、CPU运算处理器、速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉；

主电动机与锡林连接，功率检测装置分别与主电动机和模拟/数据转换器芯片通过导线连接，CPU运算处理器分别与模拟/数据转换器芯片和变频器通过导线连接，变频器与给棉罗拉电机连接，给棉罗拉电机与给棉罗拉连接，其中，功率检测装置为功率检测标准仪；

梳棉自调匀整装置还包括喇叭口和圈条器；CPU运算处理器还分别与显示屏和键盘通过导线连接。

利用上述装置的梳棉自调匀整方法，具体如下：

(1)开车前，操作人员通过键盘输入正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，同时在空车状态下开车测定主电动机空载功率N₀，其中为2.4kW，N₀为1.5kW；

(2)纤维经给棉罗拉喂入、刺辊开松、锡林梳理、道夫处凝聚、喇叭口处成条和圈条器圈条后完成梳理工艺，梳理时，通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量的过程具体为：

(2.1)功率检测标准仪采集主电机的实时功率即实时锡林负荷功率并其转换为电压信号传递给模拟/数据转换器芯片，模拟/数据转换器芯片将电压信号调理转换为可供CPU运算处理器读取的采集数据；

(2.2)CPU运算处理器读取数据且对其进行计算得到实时梳理力并将其显示在显示屏上，实时梳理力F的计算公式如下所示：

F＝(N-N₀)×999.6/Vc；

式中，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，N₀为锡林空转功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，F为实时梳理力，单位为N，其中Vc为22.78m/s，N为2.36-2.45kW；

同时将实时锡林负荷功率与正常负荷状态下一段时间的平均负荷功率比较并计算得到梳理力的改变量，梳理力的改变量的计算公式如下所示：

ΔF＝999.6×ΔN/Vc；

式中，ΔF为梳理力的改变量，单位为N，ΔN为锡林负荷功率的改变量，单位为kW，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，为梳棉机在正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，单位为kW；

(2.3)CPU运算处理器根据梳理力的改变量反馈得到给棉罗拉速度的改变量；

给棉罗拉速度的改变量的计算公式如下所示：

式中，ΔV_t为给棉罗拉速度的改变量，单位为r/min，p为初始参数，取值范围为±5N，p是为降低零漂等因素影响而引入的参数，G为梳理原料的品级值，k为喂入速度变量与梳理力变量之间的相关系数，k的取值与纤维性能和生条线密度有关，纤维性能越优，生条线密度越大，k取值越大，单位为min²·N/r²·mm，L为纤维长度，单位为mm，V_d为道夫的输出速度，单位为r/min，其中p为0.15N，G为2，k为0.003min²·N/(r²·mm)，L为30mm，V_d为43r/min；

(2.4))CPU运算处理器通过给棉罗拉速度的改变量的反馈得到相应给棉罗拉速度并将其得到的相应给棉罗拉速度信号传递给变频器，相应给棉罗拉速度的计算公式具体如下：

V_t'＝(V_t-ΔV_t)；

式中，V_t"为相应给棉罗拉速度，V为调整前的给棉罗拉速度，V_t'为理论实时给棉罗拉速度，V_t为实际实时给棉罗拉速度，相应给棉罗拉速度、调整前的给棉罗拉速度、理论实时给棉罗拉速度和实际实时给棉罗拉速度的单位均为r/min；

其中，m为2，n为8，V为38.62-42.69r/min，V_t为38.62-42.69r/min；

(2.5)变频器将相应给棉罗拉速度信号传递给给棉罗拉电机，给棉罗拉电机控制给棉罗拉按照相应给棉罗拉速度给棉；

(3)最终统计所有时间的梳理力的值，梳理力值的统计范围为梳理力的统计值范围为[37.62-41.48]N，与要求梳理力的值39.5N的±5％范围内，实现了输出纤维均匀度的优化。

实施例4

基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，包括锡林、刺辊、道夫、主电动机、功率检测装置、模拟/数据转换器芯片、CPU运算处理器、速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉；

主电动机与锡林连接，功率检测装置分别与主电动机和模拟/数据转换器芯片通过导线连接，CPU运算处理器分别与模拟/数据转换器芯片和变频器通过导线连接，变频器与给棉罗拉电机连接，给棉罗拉电机与给棉罗拉连接，其中，功率检测装置为功率检测标准仪；

梳棉自调匀整装置还包括喇叭口和圈条器；CPU运算处理器还分别与显示屏和键盘通过导线连接。

利用上述装置的梳棉自调匀整方法，具体如下：

(1)开车前，操作人员通过键盘输入正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值同时在空车状态下开车测定主电动机空载功率N₀，其中为1.8kW，N₀为1.12kW；

(2)纤维经给棉罗拉喂入、刺辊开松、锡林梳理、道夫处凝聚、喇叭口处成条和圈条器圈条后完成梳理工艺，梳理时，通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量的过程具体为：

(2.1)功率检测标准仪采集主电机的实时功率即实时锡林负荷功率并其转换为电压信号传递给模拟/数据转换器芯片，模拟/数据转换器芯片将电压信号调理转换为可供CPU运算处理器读取的采集数据；

(2.2)CPU运算处理器读取数据且对其进行计算得到实时梳理力并将其显示在显示屏上，实时梳理力F的计算公式如下所示：

F＝(N-N₀)×999.6/Vc；

式中，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，N₀为锡林空转功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，F为实时梳理力，单位为N，其中Vc为20.44m/s，N为1.77-1.83kW；

同时将实时锡林负荷功率与正常负荷状态下一段时间的平均负荷功率比较并计算得到梳理力的改变量，梳理力的改变量的计算公式如下所示：

ΔF＝999.6×ΔN/Vc；

式中，ΔF为梳理力的改变量，单位为N，ΔN为锡林负荷功率的改变量，单位为kW，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，为梳棉机在正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，单位为kW；

(2.3)CPU运算处理器根据梳理力的改变量反馈得到给棉罗拉速度的改变量；

给棉罗拉速度的改变量的计算公式如下所示：

式中，ΔV_t为给棉罗拉速度的改变量，单位为r/min，p为初始参数，取值范围为±5N，p是为降低零漂等因素影响而引入的参数，G为梳理原料的品级值，k为喂入速度变量与梳理力变量之间的相关系数，k的取值与纤维性能和生条线密度有关，纤维性能越优，生条线密度越大，k取值越大，单位为min²·N/r²·mm，L为纤维长度，单位为mm，V_d为道夫的输出速度，单位为r/min，其中p为0.1N，G为3，k为0.006min²·N/(r²·mm)，L为30mm，V_d为40r/min；

(2.4))CPU运算处理器通过给棉罗拉速度的改变量的反馈得到相应给棉罗拉速度并将其得到的相应给棉罗拉速度信号传递给变频器，相应给棉罗拉速度的计算公式具体如下：

V_t'＝(V_t-ΔV_t)；

式中，V_t"为相应给棉罗拉速度，V为调整前的给棉罗拉速度，V_t'为理论实时给棉罗拉速度，V_t为实际实时给棉罗拉速度，相应给棉罗拉速度、调整前的给棉罗拉速度、理论实时给棉罗拉速度和实际实时给棉罗拉速度的单位均为r/min；

其中，m为3，n为7，V为39.56-43.56r/min，V_t为39.56-43.56r/min；

(2.5)变频器将相应给棉罗拉速度信号传递给给棉罗拉电机，给棉罗拉电机控制给棉罗拉按照相应给棉罗拉速度给棉；

(3)最终统计所有时间的梳理力值，梳理力的统计值范围为[31.68-34.92]N，与要求梳理力的值33.26N的±5％范围内，实现了输出纤维均匀度的优化。

Claims (8)

1.基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，其特征是：通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量，使梳理力保持相对恒定，实现输出纤维均匀度的优化；

所述通过梳理力的波动反馈调整相应给棉量是指先通过梳理力的波动反馈得到给棉罗拉速度的改变量，然后通过给棉罗拉速度的改变量的反馈调整相应给棉量；

所述梳理力的波动是指梳理力的改变量；

所述给棉罗拉速度的改变量的计算公式如下所示：

式中，ΔV_t为给棉罗拉速度的改变量，单位为r/min，ΔF为梳理力的改变量，单位为N，p为初始参数，取值范围为±0.2N，G为梳理原料的品级值，k为相关系数，单位为min²·N/r²/mm，L为纤维长度，单位为mm，V_d为道夫的输出速度，单位为r/min。

2.根据权利要求1所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，其特征在于，所述梳理力的波动是指梳理力在基准值上下的波动，所述基准值为正常负载状态下一段时间内的梳理力平均值。

3.根据权利要求2所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，其特征在于，所述通过给棉罗拉速度的改变量的反馈调整相应给棉量是指通过给棉罗拉速度的改变量的反馈调整相应给棉罗拉速度，具体如下：

V_t'＝(V_t-ΔV_t)；

式中，V_t"为相应给棉罗拉速度，V为调整前的给棉罗拉速度，V_t'为理论实时给棉罗拉速度，V_t为实际实时给棉罗拉速度，相应给棉罗拉速度、调整前的给棉罗拉速度、理论实时给棉罗拉速度和实际实时给棉罗拉速度的单位均为r/min；m和n为1～10内的正整数。

4.根据权利要求3所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，其特征在于，所述梳理力的波动通过连续检测锡林的功率波动获得，具体如下：

ΔF＝999.6×ΔN/Vc；

式中，ΔN为锡林负荷功率的改变量，单位为kW，N为实时锡林负荷功率，单位为kW，Vc为锡林线速度，单位为m/s，为梳棉机在正常负荷状态下一段时间的负荷功率的平均值，单位为kW。

5.根据权利要求1所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法，其特征在于，使梳理力保持相对恒定是指梳理力的波动范围控制在±5％以内。

6.采用如权利要求1～5所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整方法的梳棉自调匀整装置，其特征是：包括锡林、刺辊、道夫、主电动机、功率检测装置、模拟/数据转换器芯片、CPU运算处理器、速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉；

所述主电动机与锡林连接，所述功率检测装置分别与主电动机和模拟/数据转换器芯片通过导线连接，CPU运算处理器分别与模拟/数据转换器芯片和速度调节器通过导线连接，所述速度调节器、给棉罗拉电机和给棉罗拉顺序连接。

7.根据权利要求6所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整装置，其特征在于，所述功率检测装置为功率检测标准仪或数字功率计，所述速度调节器为变频器。

8.根据权利要求7所述的基于在线梳理力的梳棉自调匀整装置，其特征在于，所述梳棉自调匀整装置还包括喇叭口和圈条器，所述CPU运算处理器还分别与显示屏和键盘通过导线连接。