CN110485011A - 环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,该方法包括以下步骤:A、在成纱卷绕机构中安装用于采集前罗拉与钢丝圈之间的纱线振动信号或者用于采集导纱钩振动信号的振动传感器,振动传感器与环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器电连接;B、振动传感器实时采集在运行状态下的前罗拉与钢丝圈之间纱线的振动信号或者实时采集在运行状态下的导纱钩的振动信号,并传输给电控制器;C、电控制器对采集到的纱线或者导纱钩的振动信号进行时域或频域分析,监测成纱卷绕、加捻运行状态及成纱质量。本发明能准确及时地判别成纱卷绕机构在运行过程中出现的异常情况,从而防止产生不良连锁反应,避免发生更为严重的质量事故及设备故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种环锭纺细纱机设备运行状态监测方法,特别是涉及环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,属于智能监控技术领域。
背景技术
在环锭纺细纱机的工艺过程中,粗纱自吊锭上的粗纱管退绕后,喂入牵伸装置,牵伸后的纱线由前罗拉输出,经过导纱钩支撑,穿过钢丝圈,卷绕到紧套在锭子上的纱管上,高速旋转的纱管借助纱线带动钢丝圈在钢领上回转,钢丝圈每转一转,就给纱线加上一个捻回;钢丝圈的转速低于纱管的转速,依靠钢领板的升降运动,使前罗拉输出的纱线按一定的成形要求有规律地卷绕到纱管上。
环锭纺能发展成为主流的纺纱形式,其重要原因在于由钢丝圈引导并和气圈纱线一起在环绕锭子的钢领上作回转加捻,其卷绕形式结构简单,易于操作。环锭纺在成纱卷绕过程中,纱线需要经过导纱钩、钢丝圈等部件,导纱钩是环锭纺细纱机上导引由前罗拉输出的纱线至卷捻部分的钩状零部件,它是细纱机纺纱过程的一个支撑点,其对纱线捻度的传递、控制纺纱气圈的稳定性、减少细纱毛羽和断头都至关重要。
环锭纺细纱机在纺纱过程中,常常因成纱卷绕机构出现异常问题而影响其正常工作,较严重的会产生连锁反应而发生故障,导致整个生产过程不能正常运行,造成巨大经济损失。目前,成纱卷绕机构运行状态监测方法主要是依靠技术人员或工程师的经验来判断,耗时费力且误诊率较高,如何准确及时地判别成纱卷绕机构运行过程中萌生和演变的异常情况,对设备安全运行、避免重大事故具有重大意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,该方法能准确及时地判别成纱卷绕机构在运行过程中出现的异常情况,从而防止产生不良连锁反应,避免发生更为严重的质量事故及设备故障。
为解决上述技术问题,本发明采用这样一种环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,所述成纱卷绕机构包括前罗拉、导纱钩、钢丝圈、钢领以及紧套在锭子上的纱管,纱线依次经过所述前罗拉、导纱钩、钢丝圈卷绕到纱管上,该方法包括以下步骤:
A、在成纱卷绕机构中安装用于采集前罗拉与钢丝圈之间的纱线振动信号或者用于采集导纱钩振动信号的振动传感器,所述振动传感器与环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器电连接;
B、所述振动传感器实时采集在运行状态下的前罗拉与钢丝圈之间纱线的振动信号或者实时采集在运行状态下的导纱钩的振动信号,并传输给电控制器;
C、电控制器对采集到的纱线或者导纱钩的振动信号进行时域或频域分析,监测成纱卷绕、加捻运行状态及成纱质量。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C具体是:
C1、断纱监测:通过振动信号中有效值的量值来监测是否断纱;
C2、纱线捻度监测:通过振动信号的振动频率来监测纱线捻度是否异常;
C3、三同心偏移监测:通过振动信号的平均值来监测三同心偏移量是否异常;
C4、锭子摆动监测:通过振动信号频谱的1倍频谱峰及其高次谐波谱峰与分布来监测锭子摆动是否异常;
C5、钢领跑道磨损以及钢丝圈运动监测:通过振动信号频谱的1倍频谱峰及其高次谐波谱峰与分布、分数倍谐波谱峰与分布来监测钢领跑道是否磨损和/或钢丝圈运动是否异常;
C6、细纱棉结、粗细节监测:通过捕捉振动信号的加速度脉动振幅,结合统计推断来监测棉结、粗细节指标是否异常。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C1包括以下具体步骤:
C1.1、电控制器计算环锭纺细纱机中若干个成纱卷绕机构同时采集的振动信号有效值队列的中位值Rms-p并记录,
C1.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的有效值Rms-c,并与步骤C1.1中有效值队列的中位值Rms-p相比较,
C1.3、当Rms-c≤0.2×Rms-p或Rms-c=Rms-p=0时,判定已经断纱。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C2包括以下具体步骤:
C2.1、电控制器计算环锭纺细纱机中若干个成纱卷绕机构同时采集的振动信号的振动频率算术平均值Favg并记录,
C2.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的振动频率Fc,并与步骤C2.1中的振动频率算术平均值Favg相比较,
C2.3、当1.05×Favg≤Fc≤0.95×Favg时,判定纱线捻度异常。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C3包括以下具体步骤:
C3.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号的时域平均值Avg-p并记录,
C3.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的时域平均值Avg-c,并与步骤C3.1中的时域平均值Avg-p相比较,
C3.3、当2.0×Avg-p≤Avg-c≤0.5×Avg-p时,判定三同心偏移量异常。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C4包括以下具体步骤:
C4.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,
C4.2、当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥8.0mm/s和/或2倍频谱峰≥5.5mm/s时,判定锭子摆动异常。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C5包括以下具体步骤:
C5.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,
C5.2、当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥6.2mm/s、2倍频谱峰≥5.8mm/s、3倍频谱峰≥5.2mm/s、1/2倍频谱峰≥3.98mm/s以及1/4倍频谱峰≥3.58mm/s时,判定钢领跑道磨损和/或钢丝圈运动异常。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C6包括以下具体步骤:
C6.1、电控制器随机指定m个纱管6,所述m≥100,
C6.2、电控制器分别对指定的每一个纱管6在纱线a米长度内捕捉振动加速度≥6.0m/s2的脉动,所述a≥50,
C6.3、电控制器统计步骤C6.2里m个纱管6中振动加速度<6.0m/s2的纱管(6)的个数K,
C6.4、电控制器推断细纱单位长度细纱棉结、粗细节最大可能数Spre,Spre=
C6.5、电控制器将Spre与细纱工艺允许的棉结、粗细节Ssta量值比较,
当 Spre>Ssta时,判定棉结、粗细节指标异常。
在本发明中,所述环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器优选是工控机或者选用工业物联网智能控制平台PAC或者基于LabVIEW的PAC工作平台。
采用上述方法后,本发明具有以下有益效果:
本发明通过在成纱卷绕机构中安装用于采集前罗拉与钢丝圈之间的纱线振动信号或用于采集导纱钩振动信号的振动传感器,对运行状态下的纱线振动信号或者导纱钩振动信号进行采集、分析,可以准确监测成纱卷绕、加捻运行状态及成纱质量,对成纱卷绕机构运行过程中出现的异常情况有了定量的分析结果,避免了由于异常情况未被发现导致的严重后果,对设备安全运行、避免重大事故具有重大意义。
本发明实现了对环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态下的智能化监测,大幅提高了监测精度,大大降低了人工成本。
本发明不需要停机检查,排除了传统停机状态监测方法带来的工业生产影响及经济损失。
本发明大幅度减少断头和降低毛羽,提高了成纱质量及纺纱效率,是锭位精细化管理更有效的技术手段。
本发明可依据纱线或者导纱钩振动信号的变化趋势,建立成纱质量档案库及报警基准,作出动态特性预报与决策,提高产品成纱质量,大幅降低运行成本,提高企业产品竞争力。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
图1为本发明在成纱卷绕机构中安装用于采集前罗拉与钢丝圈之间的纱线振动信号的振动传感器一种结构示意图。
图2为本发明在成纱卷绕机构中安装用于采集导纱钩振动信号的振动传感器一种结构示意图。
具体实施方式
为准确监测成纱卷绕、加捻运行状态及成纱质量,本发明采用一种环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,参见图1、2,所述成纱卷绕机构包括前罗拉1、导纱钩2、钢丝圈3、钢领4以及紧套在锭子5上的纱管6,纱线7依次经过所述前罗拉1、导纱钩2、钢丝圈3卷绕到纱管6上,该方法包括以下步骤:
A、在成纱卷绕机构中安装用于采集前罗拉1与钢丝圈3之间的纱线7振动信号或者用于采集导纱钩2振动信号的振动传感器8,所述振动传感器8与环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器电连接;
B、所述振动传感器8实时采集在运行状态下的前罗拉1与钢丝圈3之间纱线7的振动信号或者实时采集在运行状态下的导纱钩2的振动信号,并传输给电控制器;
C、电控制器对采集到的纱线7或者导纱钩2的振动信号进行时域或频域分析,监测成纱卷绕、加捻运行状态及成纱质量。
在环锭纺细纱机中,所述成纱卷绕机构通常有数百个到上千个,可以在每个成纱卷绕机构中均安装所述振动传感器8。如图1所示,当振动传感器8用于获取前罗拉1与钢丝圈3之间的纱线7振动信号时,可将振动传感器8的传感头与前罗拉1与钢丝圈3之间的纱线7相抵;当振动传感器8用于获取导纱钩2振动信号时,可将振动传感器8的传感头与导纱钩支承架9相抵,如图2所示,当然,也可将振动传感器8的传感头直接与导纱钩2相抵,图中未示。在本发明中,所述振动传感器8优选为振动加速度传感器或者振动速度传感器。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C具体是:
C1、断纱监测:通过振动信号中有效值的量值来监测是否断纱;
C2、纱线捻度监测:通过振动信号的振动频率来监测纱线捻度是否异常;
C3、三同心偏移监测:通过振动信号的平均值来监测三同心偏移量是否异常;
C4、锭子摆动监测:通过振动信号频谱的1倍频谱峰及其高次谐波谱峰与分布来监测锭子摆动是否异常;
C5、钢领跑道磨损以及钢丝圈运动监测:通过振动信号频谱的1倍频谱峰及其高次谐波谱峰与分布、分数倍谐波谱峰与分布来监测钢领跑道是否磨损和/或钢丝圈运动是否异常;
C6、细纱棉结、粗细节监测:通过捕捉振动信号的加速度脉动振幅,结合统计推断来监测棉结、粗细节指标是否异常。
在环锭纺细纱机中,所述三同心是指细纱机的钢领中心、锭子中心、导纱钩中心,要求上述三心在同一垂线上。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C1包括以下具体步骤:
C1.1、电控制器计算环锭纺细纱机中若干个成纱卷绕机构同时采集的振动信号有效值队列的中位值Rms-p并记录,
C1.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的有效值Rms-c,并与步骤C1.1中有效值队列的中位值Rms-p相比较,
C1.3、当Rms-c≤0.2×Rms-p或Rms-c=Rms-p=0时,判定已经断纱。
导纱钩是细纱机纺纱过程的一个支撑点,由前罗拉输出的纱线受到导纱钩和钢领钢丝圈的约束,在高速旋转的环锭作用下,高速回转的纱线弧形气圈就是导纱钩的激振源,导纱钩作周期性振动。高速环锭纺,钢丝圈回转频率按不同的环锭纺设备,一般在200到300Hz左右。电控制器对导纱钩2或者前罗拉1与钢丝圈3之间的纱线7的周期性振动分析中,时域有效值作为振动的一种量度,能直接反映振动的烈度,计算有效值可以很好地反映是否断纱。振动信号的时域有效值参数分析是对环锭纺细纱机是否断纱的一种可靠而准确的判定方法。振动信号的有效值很好地反映了振动信号动态(纱线未断)与静态(纱线已断)的能量水平,很明显,纱线断了,导纱钩、纱线会停止振动,计算的有效值量值趋于零,电控制器由此判别是否断纱。
环锭纺细纱机运行时,电控制器同时采集若干个例如51个(或其他奇数个,如61个等等)成纱卷绕机构振动信号,计算并把51个振动信号的时域有效值按大小排列,记录存储该按大小排列的有效值队列的中位值Rms-p;电控制器计算单个成纱卷绕机构实时振动信号的有效值Rms-c,并与有效值队列的中位值Rms-p相比较,当Rms-c≤0.2×Rms-p或Rms-c=Rms-p=0时,判定该单个成纱卷绕机构中振动传感器所对应的纱管已经断纱,这时电控制器可报警警告。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C2包括以下具体步骤:
C2.1、电控制器计算环锭纺细纱机中若干个成纱卷绕机构同时采集的振动信号的振动频率算术平均值Favg并记录,
C2.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的振动频率Fc,并与步骤C2.1中的振动频率算术平均值Favg相比较,
C2.3、当1.05×Favg≤Fc≤0.95×Favg时,判定纱线捻度异常。
细纱的捻度是衡量纱线质量的一项重要指标, 捻度不匀会直接导致强弱捻纱,会影响纱线和织物的内在及外观质量,增加各工序断头率,使织机的经纬纱断头增多,导致纱疵增加,降低生产效率,进而影响织物质量及其最终产品的使用性能。
环锭纺细纱机运行时,电控制器同时采集若干个例如32个(或其他个,如16个等等)成纱卷绕机构振动信号的振动频率数据,在32个振动频率数据里,去掉一个最大值和一个最小值,余下的30个数据计算并记录其振动频率算术平均值Favg;电控制器计算单个成纱卷绕机构实时振动信号的振动频率Fc,并与振动频率算术平均值Favg相比较,当1.05×Favg≤Fc≤0.95×Favg时,判定该单个成纱卷绕机构中振动传感器所对应的纱管纱线捻度异常,这时电控制器可报警警告。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C3包括以下具体步骤:
C3.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号的时域平均值Avg-p并记录,
C3.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的时域平均值Avg-c,并与步骤C3.1中的时域平均值Avg-p相比较,
C3.3、当2.0×Avg-p≤Avg-c≤0.5×Avg-p时,判定三同心偏移量异常。
细纱成纱过程中,三同心若偏移极易造成纱线断头、气圈擦碰管头、纱线发毛、气圈形状及其大小异常、纱线触碰隔纱板等,造成千锭时断头率高。振动信号时域平均值是振动的稳定分量,又称直流分量,振动信号时域平均值就是导纱钩中心相对于锭子中心的相对位置。工作一段时间后,若导纱钩中心与初始信号的平均值之差改变,则说明锭子偏移导纱钩中心,即钢领中心、锭子中心、导纱钩中心已经产生偏移。
环锭纺细纱机运行时,电控制器同时采集所有成纱卷绕机构所述振动信号数据,优选采用中位值平均滤波法,获得所有成纱卷绕机构所述振动信号的时域平均值Avg-p并记录;电控制器计算单个成纱卷绕机构实时振动信号的时域平均值Avg-c,并与时域平均值Avg-p相比较,当2.0×Avg-p≤Avg-c≤0.5×Avg-p时,判定该单个成纱卷绕机构的三同心偏移量异常,这时电控制器可报警,提醒纱线质量分析人员对毛羽纱线、粗细节做更细致的检测,必要时及时平整维护细纱机。三同心偏移监测对稳定纱线张力、正常气圈形态、平稳锭子振动、降低断头、减少毛羽、提高成纱质量极为重要,及时警示锭子与钢领、导纱钩不同心出现的歪锭子、歪气圈、纺纱张力不匀、拎头重、锭子振动加剧、毛羽明显增多等不良状态。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C4包括以下具体步骤:
C4.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,
C4.2、当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥8.0mm/s和/或2倍频谱峰≥5.5mm/s时,判定锭子摆动异常。
锭子是细纱机上加捻卷绕的主要部件之一, 锭子状态的好坏与纱线质量、功率消耗、环境噪声等密切相关。锭子摇头增加断头直接影响成纱质量,又容易造成轴承座变形或断裂、杆盘早期磨损,增加物料损耗以及运行成本,锭子摇头、锭子大摆头是锭子急需维护的状况之一。
环锭纺细纱机运行时,电控制器同时采集所有成纱卷绕机构所述振动信号数据,计算获得所有成纱卷绕机构所述振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,若1倍频和/或2倍频的谱峰很高是锭子摆动异常的基本特征,因此,当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥8.0mm/s和/或2倍频谱峰≥5.5mm/s时,判定该单个成纱卷绕机构的锭子摆动异常,这时电控制器可报警警告。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C5包括以下具体步骤:
C5.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,
C5.2、当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥6.2mm/s、2倍频谱峰≥5.8mm/s、3倍频谱峰≥5.2mm/s、1/2倍频谱峰≥3.98mm/s以及1/4倍频谱峰≥3.58mm/s时,判定钢领跑道磨损和/或钢丝圈运动异常。
钢领、钢丝圈是细纱机重要的加捻卷绕部件,钢领是钢丝圈的回转轨道,两者配合良好与否,常成为细纱机高速和增大卷装中的主要问题。钢丝圈虽小,但其作用很大,它是完成细纱加捻卷绕不可缺少的部件之一。钢丝圈本身磨损严重、钢领的颈壁的磨粒磨损、粘着磨损导致的钢丝圈运行不畅,都必须及时被发现,只有这样才可以进一步降低单纱毛羽和细纱断头率,提高细纱工序成纱质量及产量,降低挡车工的劳动强度。
环锭纺细纱机运行时,电控制器同时采集所有成纱卷绕机构所述振动信号数据,计算获得所有成纱卷绕机构所述振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,若钢丝圈不能很好地、很通畅地在钢领稳定的回转,振动信号速度谱出现高次谐波及分数倍谐波是该振动信号的频谱特征,因此,当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥6.2mm/s、2倍频谱峰≥5.8mm/s、3倍频谱峰≥5.2mm/s、1/2倍频谱峰≥3.98mm/s以及1/4倍频谱峰≥3.58mm/s时,判定该单个成纱卷绕机构的钢领跑道磨损和/或钢丝圈运动异常,这时电控制器可报警警告。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤C6包括以下具体步骤:
C6.1、电控制器随机指定m个纱管6,所述m≥100,例如令m=150,
C6.2、电控制器分别对指定的每一个纱管6在纱线a米长度内捕捉振动加速度≥6.0m/s2的脉动,所述a≥50,例如令a=55,
C6.3、电控制器统计步骤C6.2里m个例如150个纱管6中振动加速度<6.0m/s2的纱管6的个数K,例如指定的150个纱管6里有K=145个纱管6振动加速度<6.0m/s2 ,
C6.4、电控制器推断细纱单位长度细纱棉结、粗细节最大可能数Spre,Spre== 个/米=6个/万米
C6.5、电控制器将实际推断的Spre与细纱工艺允许的棉结、粗细节Ssta量值比较,
当 Spre>Ssta时,判定棉结、粗细节指标异常。
纱疵中的棉结、粗节细节大多是在纺纱加工过程中形成的,只要在若干只纱锭中产生几只织到布面上,就会使织物质量受到严重影响。为了在纺纱过程中全面地做好质量控制工作,必须定期对成纱上的棉结、粗细节进行检测,从而推算出各个时期成纱上棉结、粗细节的实际产生数量是否符合工艺要求。
本发明采用数理统计的方法,通过对一定数量棉结、粗细节监测,检验其有无棉结、粗节或细节的存在,就能推断出细纱单位长度内棉结、粗节或细节的最大可能数,并将该结果与工艺要求对比,做出判别棉结、粗细节指标是否异常。
在本发明中,所述环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器优选是工控机例如选用FPC-770X系列Box PC或者选用工业物联网智能控制平台PAC 例如选用APAX-5580系列平台或者基于LabVIEW的PAC工作平台。
本发明通过上述监测方法,能准确及时地判别成纱卷绕机构在运行过程中出现的异常情况,能避免发生更为严重的质量事故及设备故障。
Claims (9)
1.一种环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,所述成纱卷绕机构包括前罗拉(1)、导纱钩(2)、钢丝圈(3)、钢领(4)以及紧套在锭子(5)上的纱管(6),纱线(7)依次经过所述前罗拉(1)、导纱钩(2)、钢丝圈(3)卷绕到纱管(6)上,其特征在于,该方法包括以下步骤:
A、在成纱卷绕机构中安装用于采集前罗拉(1)与钢丝圈(3)之间的纱线(7)振动信号或者用于采集导纱钩(2)振动信号的振动传感器(8),所述振动传感器(8)与环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器电连接;
B、所述振动传感器(8)实时采集在运行状态下的前罗拉(1)与钢丝圈(3)之间纱线(7)的振动信号或者实时采集在运行状态下的导纱钩(2)的振动信号,并传输给电控制器;
C、电控制器对采集到的纱线(7)或者导纱钩(2)的振动信号进行时域或频域分析,监测成纱卷绕、加捻运行状态及成纱质量。
2.根据权利要求1所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C具体是:
C1、断纱监测:通过振动信号中有效值的量值来监测是否断纱;
C2、纱线捻度监测:通过振动信号的振动频率来监测纱线捻度是否异常;
C3、三同心偏移监测:通过振动信号的平均值来监测三同心偏移量是否异常;
C4、锭子摆动监测:通过振动信号频谱的1倍频谱峰及其高次谐波谱峰与分布来监测锭子摆动是否异常;
C5、钢领跑道磨损以及钢丝圈运动监测:通过振动信号频谱的1倍频谱峰及其高次谐波谱峰与分布、分数倍谐波谱峰与分布来监测钢领跑道是否磨损和/或钢丝圈运动是否异常;
C6、细纱棉结、粗细节监测:通过捕捉振动信号的加速度脉动振幅,结合统计推断来监测棉结、粗细节指标是否异常。
3.根据权利要求2所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C1包括以下具体步骤:
C1.1、电控制器计算环锭纺细纱机中若干个成纱卷绕机构同时采集的振动信号有效值队列的中位值Rms-p并记录,
C1.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的有效值Rms-c,并与步骤C1.1中有效值队列的中位值Rms-p相比较,
C1.3、当Rms-c≤0.2×Rms-p或Rms-c=Rms-p=0时,判定已经断纱。
4.根据权利要求2所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C2包括以下具体步骤:
C2.1、电控制器计算环锭纺细纱机中若干个成纱卷绕机构同时采集的振动信号的振动频率算术平均值Favg并记录,
C2.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的振动频率Fc,并与步骤C2.1中的振动频率算术平均值Favg相比较,
C2.3、当1.05×Favg≤Fc≤0.95×Favg时,判定纱线捻度异常。
5.根据权利要求2所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C3包括以下具体步骤:
C3.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号的时域平均值Avg-p并记录,
C3.2、电控制器计算环锭纺细纱机中单个成纱卷绕机构实时振动信号的时域平均值Avg-c,并与步骤C3.1中的时域平均值Avg-p相比较,
C3.3、当2.0×Avg-p≤Avg-c≤0.5×Avg-p时,判定三同心偏移量异常。
6.根据权利要求2所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C4包括以下具体步骤:
C4.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,
C4.2、当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥8.0mm/s和/或2倍频谱峰≥5.5mm/s时,判定锭子摆动异常。
7.根据权利要求2所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C5包括以下具体步骤:
C5.1、电控制器计算环锭纺细纱机中所有成纱卷绕机构同时采集的振动信号频域速度谱的谱峰及其分布,
C5.2、当单个成纱卷绕机构振动信号频域速度谱的1倍频谱峰≥6.2mm/s、2倍频谱峰≥5.8mm/s、3倍频谱峰≥5.2mm/s、1/2倍频谱峰≥3.98mm/s以及1/4倍频谱峰≥3.58mm/s时,判定钢领跑道磨损和/或钢丝圈运动异常。
8.根据权利要求2所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述步骤C6包括以下具体步骤:
C6.1、电控制器随机指定m个纱管(6),所述m≥100,
C6.2、电控制器分别对指定的每一个纱管(6)在纱线a米长度内捕捉振动加速度≥6.0m/s2的脉动,所述a≥50,
C6.3、电控制器统计步骤C6.2里m个纱管(6)中振动加速度<6.0m/s2的纱管(6)的个数K,
C6.4、电控制器推断细纱单位长度细纱棉结、粗细节最大可能数Spre,Spre=
C6.5、电控制器将Spre与细纱工艺允许的棉结、粗细节Ssta量值比较,
当 Spre>Ssta时,判定棉结、粗细节指标异常。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的环锭纺细纱机成纱卷绕机构运行状态在线监测方法,其特征在于:所述环锭纺细纱机或者独立设置的电控制器是工控机或者选用工业物联网智能控制平台PAC或者基于LabVIEW的PAC工作平台。
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