CN114426222B - 一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及展宽经纱放卷技术领域，具体涉及一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法；包括如下步骤：S1、参数的设置：设置展宽纱卷在最小半径时的初始张力为E，纱卷最大半径为D，纱卷最小半径为R，纱卷总长度为L，纱卷总体积为M，单位长度体积为P，已用长度为X，余料实时体积为K，实时半径为S，实时扭矩为N，卷宽为F；S2、展宽纱卷总体积M的计算：根据计算公式M＝πF(D2‑R2)，计算出展宽纱卷总体积M；本发明的计算方法计算出的实时扭矩N值精确、误差小和可信度高，直接在PLC可编程控制器内部进行预设参数值，进行快速便捷计算，同时本计算系统功能多样，可实现对纱卷的较好放卷效果。
Description
技术领域
本发明涉及展宽经纱放卷技术领域，具体涉及一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法。
背景技术
现有的织机(包括有梭织机，剑杆织机，喷气织机，喷水织机)，因为所用原材料的不同，传统的经纱张力机构不能直接用于扁平类纤维束等新型材料的展宽展薄布的编织。
然而现有技术中当展宽经纱在进行放卷丝束进入编织机进行编织时，由于纱卷盘上的纱卷半径值会实时产生变化，其相对应的纱卷盘输出扭矩值也应发生变化，才能使进入编织机的丝束保持张力稳定，因此亟需研发一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法，本发明的计算方法计算出的实时扭矩N值精确、误差小和可信度高，直接在PLC可编程控制器内部进行预设参数值，进行快速便捷计算，同时本计算系统功能多样，可实现对纱卷的较好放卷效果。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法，包括如下步骤：
S1、参数的设置：
设置展宽纱卷在最小半径时的初始张力为E，纱卷最大半径为D，纱卷最小半径为R，纱卷总长度为L，纱卷总体积为M，单位长度体积为P，已用长度为X，余料实时体积为K，实时半径为S，实时扭矩为N，卷宽为F；
S2、展宽纱卷总体积M的计算：
根据计算公式，计算出展宽纱卷总体积M；
S3、单位长度体积P的计算：
根据计算公式，计算出单位长度体积P；
S4、展宽经纱余料的实时体积K的计算：
根据计算公式，计算出实时体积K；
S5、余料实时半径S的计算：
根据计算公式，然后计算出余料实时半径S；
S6、实时扭矩N的计算：
根据计算公式，最后计算出应该加载的实时扭矩N。
优选的，经所述步骤S6中实时扭矩N的计算结果，PLC可编程控制器的模拟量输出口会给出相应的0-10V模拟输出电压，通过改变输出电压的大小控制伺服电机的扭矩变化，实现对展宽经纱的恒张力放卷。
优选的，经所述伺服电机的驱动器转换工作模式，使所述伺服电机处于扭矩状态下的工作模式。
本发明还提供了如下技术方案：一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算系统，包括：
驱动机构：用于驱动放卷机构施加驱动力，进行转动放料；
放卷机构：用于对纱卷盘上装载的纱卷进行放料和导向；
扭矩检测机构：用于对纱卷盘在进行放料旋转时的扭矩进行实时检测；
张力检测机构：用于对纱卷盘上放料的丝束张力进行检测；
长度检测机构：用于对编织时已使用的丝束长度进行检测；
PLC可编程控制器：作为整个计算系统的控制单元，对各电器元件进行控制调节和数据分析。
优选的，所述驱动机构包括伺服电机和驱动器；通过所述驱动器用于对所述伺服电机进行控制。
优选的，所述放卷机构包括纱卷轴、纱卷盘和导纱辊；所述纱卷轴上可拆卸锁紧安装有所述纱卷盘，所述纱卷盘上收卷缠绕有经纱卷，且经纱卷的经纱经所述导纱辊的导向进入所述张力检测机构处。
优选的，所述扭矩检测机构包括扭矩传感器，同时在所述驱动机构和所述放卷机构之间还包括传动联接的联轴器；所述伺服电机的输入端通过所述联轴器连接有所述扭矩传感器，所述扭矩传感器的传动端部设有所述放卷机构。
优选的，还包括设置的卷径报警模块，通过所述PLC可编程控制器输出的余料实时半径S值小于控制器内的预设阈值时，会发送信号至控制器，控制器控制卷径报警模块进行蜂鸣警报提醒，便于工作人员及时更换纱卷。
本发明的有益效果为：
本发明的计算方法计算出的实时扭矩N值精确、误差小和可信度高，直接在PLC可编程控制器内部进行预设参数值，进行快速便捷计算，同时本计算系统功能多样，可实现对纱卷的较好放卷效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的计算方法流程图；
图2为本发明的电路装置图。
图3为本发明中放卷机构的装置图一。
图4为本发明中放卷机构的装置图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-4所示，本发明实施例具体公开提供了一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法，包括如下步骤：
S1、参数的设置：
设置展宽纱卷在最小半径时的初始张力为E，纱卷最大半径为D，纱卷最小半径为R，纱卷总长度为L，纱卷总体积为M，单位长度体积为P，已用长度为X，余料实时体积为K，实时半径为S，实时扭矩为N，卷宽为F；
S2、展宽纱卷总体积M的计算：
根据计算公式，计算出展宽纱卷总体积M；
S3、单位长度体积P的计算：
根据计算公式，计算出单位长度体积P；
S4、展宽经纱余料的实时体积K的计算：
根据计算公式，计算出实时体积K；
S5、余料实时半径S的计算：
根据计算公式，然后计算出余料实时半径S；
S6、实时扭矩N的计算：
根据计算公式，最后计算出应该加载的实时扭矩N。根据上述计算方法计算出的实时扭矩N值精确、误差小和可信度高。
具体的，经所述步骤S6中实时扭矩N的计算结果，PLC可编程控制器的模拟量输出口会给出相应的0-10V模拟输出电压，通过改变输出电压的大小控制伺服电机的扭矩变化，实现对展宽经纱的恒张力放卷。
具体的，经所述伺服电机的驱动器转换工作模式，使所述伺服电机处于扭矩状态下的工作模式。
本发明还提供了如下技术方案：一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算系统，包括：
驱动机构：用于驱动放卷机构施加驱动力，进行转动放料；
放卷机构：用于对纱卷盘上装载的纱卷进行放料和导向；
扭矩检测机构：用于对纱卷盘在进行放料旋转时的扭矩进行实时检测；
张力检测机构：用于对纱卷盘上放料的丝束张力进行检测；
长度检测机构：用于对编织时已使用的丝束长度进行检测；
PLC可编程控制器：作为整个计算系统的控制单元，对各电器元件进行控制调节和数据分析。
具体的，所述驱动机构包括伺服电机和驱动器；通过所述驱动器用于对所述伺服电机进行控制。
具体的，所述放卷机构包括纱卷轴、纱卷盘和导纱辊；所述纱卷轴上可拆卸锁紧安装有所述纱卷盘，所述纱卷盘上收卷缠绕有经纱卷，且经纱卷的经纱经所述导纱辊的导向进入所述张力检测机构处。
具体的，所述扭矩检测机构包括扭矩传感器，同时在所述驱动机构和所述放卷机构之间还包括传动联接的联轴器；所述伺服电机的输入端通过所述联轴器连接有所述扭矩传感器，所述扭矩传感器的传动端部设有所述放卷机构，所述放卷机构传动端扭矩即为上述计算方法中经PLC可编程控制器计算的实时扭矩；放卷机构的输出端扭矩通过纱卷盘进行放料，实现对丝束产生恒定的放卷力。根据张力检测机构监测的实时张力数据，反馈的数值至PLC，PLC调整其模拟量输出电压，通过调节所述驱动器的控制电压和工作模式，进而改变所述伺服电机输出端的扭矩值，以实现对丝束的张力的实时控制。通过上述设置的扭矩传感器可以进一步监测其伺服电机输出端的扭矩大小，若扭矩传感器监测到传递端的扭矩值与PLC计算给出的扭矩值不符时，PLC会触发扭矩报警模块，在显示屏上进行报警提示，并进行停机检查。
具体的，还包括设置的卷径报警模块，通过所述PLC可编程控制器输出的余料实时半径S值小于控制器内的预设阈值时，会发送信号至控制器，控制器控制卷径报警模块进行蜂鸣警报提醒，便于工作人员及时更换纱卷。
本发明的计算方法计算出的实时扭矩N值精确、误差小和可信度高，直接在PLC可编程控制器内部进行预设参数值，进行快速便捷计算，同时本计算系统功能多样，可实现对纱卷的较好放卷效果。
上述涉及的电器元件的控制方式是通过与其配套的PLC可编程控制器进行控制的，且控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，仅对其进行使用，未对其进行改进，所以本发明不再详细对控制方式和电路连接进行赘述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种展宽经纱恒张力放卷的实时扭矩计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、参数的设置：
设置展宽纱卷在最小半径时的初始张力为E，纱卷最大半径为D，纱卷最小半径为R，纱卷总长度为L，纱卷总体积为M，单位长度体积为P，已用长度为X，余料实时体积为K，实时半径为S，实时扭矩为N，卷宽为F；
S2、展宽纱卷总体积M的计算：
根据计算公式M＝πF(D2-R2)，计算出展宽纱卷总体积M；
S3、单位长度体积P的计算：
根据计算公式P＝M/L，计算出单位长度体积P；
S4、展宽经纱余料的实时体积K的计算：
根据计算公式K＝P*(L-X)，计算出实时体积K；
S5、余料实时半径S的计算：
根据计算公式然后计算出余料实时半径S；
S6、实时扭矩N的计算：
根据计算公式N＝(E*R)/S，最后计算出应该加载的实时扭矩N。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于：经所述步骤S6中实时扭矩N的计算结果，PLC可编程控制器的模拟量输出口会给出相应的0-10V模拟输出电压，通过改变输出电压的大小控制伺服电机的扭矩变化，实现对展宽经纱的恒张力放卷。
3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于：经所述伺服电机的驱动器转换工作模式，使所述伺服电机处于扭矩状态下的工作模式。
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