计量泵

摘要电脑横机的选针节制是整个电脑横机节制系统的要害,选针不准确或者不不变,不仅会使

编织的花型错乱,还可能导致机构的误动作而损坏机械结构。本文讨论了影响选针器选针可靠性

的几个因素及相应的对策。

1媒介

目前,针织横机已遍及采用了计算机节制技术。

而其节制的一项主要功能就是利用电子选针技术,

节制横机进行选针,从而形成各种花色。选针的可

靠性指选针的准确性和不变性。选针能否准确动作

将直接影响到产品能否切合工艺设计要求,以及防

止损坏选针机构等。选针不不变则会导致编织错误

和撞针现象,同样不能切合工艺要求,甚或会损坏机

器。在采用国外的选针元件,研究电脑横机节制的

试验中我们发明,电脑横机上影响选针的因素很多,

如:选针器结构、驱动方式、选针到位时差等。

2选针器影响选针不变的几个因素

选针系统中的选针器是用来实行选针节制的关

键元件,其结构、性能如何将直接影响选针节制的稳

定性。

2.1选针器类别的选择

目前常用的选针器,从动作道理上分为:压电式

和电磁式两种。压电式选针器是利用压电瓷陶材料

作为转换元件,利用节制器发送的电子脉冲信号,作用于

压电元件上,靠压电材料的逆压电效应,使压电元件

弯曲到预先影象的外形来进行选针。另一种选针器

则是利用对电磁螺线管通入不同标的目的电流,使电磁

螺线管头真个极性相应变化,或与永久性磁铁配合

使用,靠电磁铁与永久性磁铁间的吸引力和斥力来

实现选针刀片的摆动,即用压针法实现选针,或者直

接通过电磁铁的极性变化来节制选针器选针,使织

针分走不同的轨道用抄针法完成选针。

图1选针器结构道理一

两种选针方式相比较,压电式选针器具有响应

速度快、发热少的特点,但在元件的受力和防冲击、

振动等方面稍稍逊色,易发生压电元件失去影象的

情况,故在针织圆机上使用较多,以保证快速响应,

并适应多路,同时选针器耗电和发电量也不会太大。

而在横机上选用电磁式选针器较为有利,主要原因

有:第一,横机机针较粗,编织时纱线拉力较大,因而

选针器受力较大,采用电磁式选针器可蒙受较大的

力,且防振动的性能较好,选针不变可靠,使用寿命

势,扬长避短,形成合力技术、集成技术。

计量泵虽小,但浑身是"宝"。它既然技术密集

型产品,又是资金密集型项目,又有比较看好的市

场,但真想上水平也并非易事。路是人走出来的,广

阔的道路也是人们开拓出来的。世上无难事,只怕

有心人。只愿认清形势,明确使命,增速研发步伐。

18·纺织设备·纺织机械2006年第5期

长。第二,横机节制动作复杂,各部分之间配合精度

要求高,因而采用电磁选针器使其选针动作不变可

靠,满足配合要求。

2.2电磁式选针器的结谈判道理

电磁式选针器是由电磁螺线管、选针刀片和永

久磁铁等组成,如图1所示。本次研究所用的织针

和辅助针为4枚(段)织针,由选针片、弹簧针、挺针

片以及织针组成。

选针时(如图1虚线所示),选针器中的电磁螺

线管被通以某个标的目的的电流产生极性,该极性磁场

与磁钢产生的磁场相互作用,推拉结合,使选针

器的选针刀片绕轴上摆,如图2(a)所示。选针刀片

不与选针片上的针踵作用,选针片露出针床,挺针片

便可沿选针三角上升[1]。

不选针时(如图1实线所示),电磁螺线管被通

以反标的目的的电流,产生相反极性,要患上选针器的选针

刀片摆向下方,如图2(b)所示。选针刀片作用于选

针片上的针踵,使该选针片被压入针槽,不露出针床

表面,挺针片不沿选针三角上升。

1-电磁螺线管2-磁钢3-选针刀片4-轴

图2选针器结构道理二

由此可见,对选针的节制,简而言之就是节制选

针电磁铁使选针刀片处于事情或不事情两个位置。

选针器结构必须满足:无论是选针还是不选针,都能

使选针刀片能迅速摆动到位(选针或不选针事情位

置),并且在规定的时间内不变下来,而后仍受小电

流和磁钢节制,使选针器的选针刀片始末处于

受节制的状态,都不会处在1个不确定的中间位置,

这样则不会浮现编织错误和撞针现象。本次试验中

使用的德国雅迪(HARTIN G)公司的电磁选针器便

是这样一种具有双稳态结构的选针器。它无需电磁

铁释放动作,仅在事情和不事情两个位置间摆动,选

针事情不变可靠[2]。

2.3驱动方式对选针可靠性的影响

电磁式选针器的驱动方式有两种:一种是电子脉冲

宽度调制法节制开关电压;第二种是用斩波限流的

电流节制法。若从选针可靠的角度和选针工艺出

发,应采用第二种方法,此方法节制方式比较不变,

同时避免了受温度的影响。这是因为电磁铁在电磁

感应中,除了磁能增加,做机械功外,还有一部分能

量用于产生热量,该热量会使电磁铁温度升高,而温

度又影响电阻巨细,从而影响电流巨细,最终影响电

磁力,即影响选针的可靠性。图3中(a)为通入电磁

铁的电流波形图,(b)为选针器的选针刀片运动图。

图3斩波限流的电流节制法

其中:t1、t2为通入的大、小电流的时间,I为选

针刀片响应时间,II为选针片摆动时间(包孕回跳和

抖动时间),III为选针刀片的可靠作用时间,作用于

选针片应在此时间内。由此可见,当电子脉冲信号发出

后,选针刀片要滞后若干时间才开始摆动,摆动到位

后还会产生短时间的回跳与抖动,不变下来后才能

开始与选针片作用。

被选针刀片到位后,只需对通电螺线管通一微

小电流,就可以起到使磁钢连结在原位的作用,

这样可以防止因不测振动等导致的抖动,从而提高

了选针的可靠性,并且这种小电流可要患上通电电磁

螺线管发热量很少,但却可以维持多针握持而不会

烧毁电磁铁。并且对于频频选针信号相同的情况,

选针刀片可以连结不动。

3选针信号提前量和连结量节制准确选针

3.1选针提前量

一般的电脑横机采用上下两级计算机结构,上

位机为工控机,主要负责管理与监控;下位机采用单

片机及其扩大系统,用于节制与驱动。进行选针时,

上位机将花型信号转化为节制电信号,再由下位机

负责节制执行机构(选针器)执行,即节制选针器的

选针刀片摆动到位以便作用于选针片。选针器一般

采用多级摆片式选针刀片。本次试验选用德国雅迪

(HARTIN G)公司的产品对选针刀片的响应进行研

究。其由节制信号发出到选针器的选针刀片响应的

关系曲线如图4所示。

图4选针刀片响应曲线

图4中1、2为电信号电子脉冲,3、4为选针器的选

针刀片的响应曲线,1个上摆,1个下摆,每条响应

曲线又可分为几段:电子脉冲时间t1,选针器选针刀片的

响应时间t2,摆动到位后的弹跳时间t3,选针刀片完

成位置摆动变化共需t时间。

由图4可见,从节制信号发出,到选针刀片摆动

到位不变下来需要一段时间,即在执行机构的机械

动作与电信号间有1个时间差,在这个时间差内,机

头又在行进标的目的上运行了若干针,故要准确选取某

针,即让选针刀片运动到该针时准确作用于它,需要

节制信号发出时有1个提前量。这一值的巨细决定于

于呆板速度、机号及选针器参量[3]。其计算如下:

T=25.4/E

式中

T---针的间距;

E---机号(针数/25.4mm)。

tp=(25.4/E)V

式中

tp---以速度V移过每一针距所需的时间;

V---横机移动速度。

提前选针数n=t/tp

式中

t---选针刀片摆动到位所需时间,即选针刀片

完成位置摆动变化共需时间。

以是n0=n+δ

式中

δ---保险量取2~3针;

n0---选针提前量。

3.2选针连结量

无论选针与否,选针刀片都应在节制信号作用

下在上方或下方连结若干针,以准确选针,即选针保

持量。该量的巨细与选针器尺寸等有关[4]。

为保证准确选针,必须满足以下条件:

3.2.1选针提前量对应的时间必须大于电磁铁吸

合动作完成时间。

3.2.2对于多级选针器而言,多级选针器每一片选

针刀片轮回作用的时间间隔针数,减去前一针的保

持针数的差,必须大于或等于此针的提前选针针数,

这样才能保证不致影响下一轮回的选针作用。

将上述设计应用于电脑横机的节制后,呆板运

转正常,选针正确性方面可达到较好的成效。

4结语

本文主要讨论了影响选针可靠性的两大因素:

一方面是选针器的机谈判性能,它影响了选针不变

性;另一方面则是选针到位的时间差,它影响了选针

准确性。在选用选针器时,应思量其自身特点,注意

以下几个问题:

4.1选用适合电脑横机使用的选针器种类;

4.2采用合理的节制方式,削减节制过程中的不稳

定因素;

4.3宜采用双稳态结构,使选针刀片始末处于受控

制状态,以保证性能不变;

4.4思量节制信号发出到选针刀片不变的时间差,

以保证选针准确。

总之,选针节制是1个复杂而又要害的技术问

题,必须从多方面全面思量。

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