加弹机成形原理分析

耙，　，　阒厘　加弹机成形原理分析　，　———　遁石　纤维厂）潘寄萍　王　洵　赵　军　　；．　脯　要　成形机构是各种涤纶长丝生产设备的重要担成部分之一。良好的卷装成形是黪　存、运输和后道加工的保证，奉文嘎英国ＳＤＳ－６００Ｃ加弹机寿例，从工艺设计思想　出发，分析了轴向防叠原理、径向防叠原理厦变幅导丝原理。认寿谊类型的成形机　构采用机械、电子等综合控制手段，取得较寿理想的效果，能满足工艺实际要求。　成形机构是各种涤纶长丝生产设备的重　凸边，成形机构中采用了轴向防叠措施。　要组成部分之一，它不但要将涤纶长丝按工　２．防止叠丝　艺要求绕制成一定容量的卷装形式，而且必　如果长丝在成品绕制过程中，丝与丝之　须保证成形良好，以利于贮存，运输和后道　阔以平行线方式在筒管上排列，那么就会大　加工。英国ＳＤＳ一６０ＯＣ加弹机成形机构中的　尢鞲加它们之间的抱合力，形成许许多多，　轴向畴叠，径向防叠，变幅导丝等采甩独特　大太小小密集的丝条，这样在后加工过程中，　新颖的设计，其卷绕出的成品丝卷外形美观，　就容易产生缠辊、断丝等现象，造成较为严　质量稳定，本文将对该机构作一简单分析．　重的退卷困难。因此，在成形过程中，本机　加入了径向防叠措施。　工艺设计思想　３．防止塌边　扶增大卷装容量角度ｌ来看，圆柱形卷装　工艺对ＤＴＹ卷装的一般要求是｛Ｂ．形　形式最佳。但是，成品丝卷在筒管上有很厚　状稳定，ｂ．卷装容量太，满卷率高｝ｃ．丝　的丝层，圆柱形卷装极易形成塌边，造成较　象分弗均匀，密度一致　软硬适度。不能有　大浪费。为了增加丝卷的成型牢度，本机成　重叠，也不能有凸边，ｄ．张力均匀，无松瞬　型装置采用变幅导丝、双锥形丝卷成形方式。　或塌边，ｅ．退绕容易，不能有蛛网丝等。　同时，为了兼顾卷装容量和成型牢度两方面　ＳＤＳ一６００Ｃ加弹机的成形设计根据以上要求，　的要求，取得最佳控制点，本机成型丝卷两　结合设备特点　着重从三个方面采取了措　端面的成型锥角可分级调整。　施。　１，防止凸边　二成形机构原理　往复运动中的导丝器在筒管两端改变方　向时，速度从正向减速到零，再从零到反晦　英国ＳＤＳ一６００Ｃ加弹机的成形虮构，根　增速。周而，在往复运动的两端速度最慢，　据工艺上的要求和实际生产的需要，采用机　成形照卷就会因两端卷绕密度增大而造成凸　械、电子等综合控制手段，将轴向防叠，径　边现象，凸边不仅影响了外观成型，同时也　向防叠和变幅导丝等分别进行了设计，最后　舍擦伤丝条，增加退绕时的阻力。为了防止　再统一到丝卷的成形上来，从而获得较为理　２５—　维普资讯 http://www.cqvip.com

想的效果　Ｙ　１．轴向防叠藤理　ＳＤＳ－６００Ｃ加弹机成形机构中的丝柬往　复运动是通过转动槽筒，带动滑块在槽纹中　来回运动，进而控制导丝器来实现的，由于　在槽筒的设计中，兼顾了轴向防叠因素，采　用双导程搏纹，从而有效地防止了成形筒管　的凸边现象。　图１是槽筒径向展开图　当槽筒运转时，　日　如果滑块在图中Ａ处开始，沿着槽纹，按箭　头方向，与槽筒作相对运动，　么它的第一　个往复轴向导程为１９４毫米，第二个往复轴向　导程为２００毫米，然后回到Ａ处，再开始第二　Ｐ　，，）应改为Ｐ　’　个周期，如此一次长，一次短，不断运动，　对时间求导，得速度和加速度为一　反复循环，带动丝束在筒管上成形。此种特　殊设计的槽筒的双程螺旋线短动程的缩短量　为２００一ｌ９４＝６毫米，约为总动程的百分之　筹　一　，　三。、由于导丝器的往复动程长短不一，有效　ｆ＝　一等（　删一　地防止了凸边的形成　当ｙ＝Ｙ　＝Ｒ时，　Ｉ之值最小　为　从展开的槽筒表面曲线图上，我们还满　得两种螺旋线的两条转向过度曲线的卷绕　睾　角分别为ｔ口　１６。，　＝１７。，圆弧半径分剐　当Ｙ＝Ｙ　＝Ｒｃｏｓａ１时，（口ｌ为凸轮沟槽　为Ｒ１＝１００毫米，Ｒ２＝１１０毫米。　螺旋升角）　之值最大为　螺槽中的措块在转向处的运动轨迹可以　用圆的坐标方程式表示：　Ｉ～＝　＋Ｙ１＝Ｒｚ　Ｖ　但因此时ｙ　＝—苦，其中　＝Ｉ，’Ｉ—　印往复导丝速度，代入上式后得ｔ　Ｉ一：　从公式可看出，转向圆弧半径越大，　｜０　一越小，冲击振动越小。而且Ｒ越大，　曲率越小，越有利于滑块顺利转向　但随着　Ｒ的增大，精块在动程两端滞留前时间延长，　卷装端部将会出现明显凸边。由于该槽筒采　取叮双导程的特殊设计，卷装蜡部盼密度始　终减少着二分之一，在采用较大Ｒ的情况下．　仍能有效地防止凸进的形成。　蹬ｌ槽筒径向晨开臣　２．径向防叠愿理　、　２Ｂ一　维普资讯 http://www.cqvip.com

图３周期变化信号发生与叠加原理圈　为了防止丝在同一位置上重叠卷绕，丝　形式，其输出与输入的积分成比例，也就是　束在卷取成形时，丝与丝之间必须采取不平　在没有积分饱和的条件下，当其输入　ｒ（ｔ）　为矩形波时，输出　。（ｆ）则为三角波，而匾　行上筒方式。若取卷绕成形角为口，刚　中Ｄ１、Ｄｚ的作用是当　·（ｔ）为正负不同信号　仉　ｔｇａ＝　，其中ｙ１为卷装速度，Ｖ２为横劫速　时，只髓分别从其中一个通道通过，从而达　’ｊ　度。从公式可见，如要迭到卷绕角不断变化，　到由Ⅳ，控制三角波下降沿斜度。由Ⅳ　控　即不平行上丝的目的，要么使卷装速度ｎ　制三角波上升沿斜度，以满足工艺往复偏差　速度上升，下降时间要求不同，且可在一定　始终是个变量，要么使横动速度　始终是　个变量，两者必取其一。本机采用了后一种　范围内任意凋节的目的。　等元件组成的　形式，即将电子电路产生的周期性变化信号，　矩形波发生器则比较明了，由于其为正反馈　调制到往复速度的主给定值上，控铡电子离　接法，所以它的输出只可能出现正负两种极　限电位，而ＲＥ则将三角波的幅值信号反馈　合机的输出速度在工艺主给定速度的上下有　给Ｉ￣ｉ的输入，以控制其输出信号的跳变。　规律变化，从而达到槽筒转速按给定周期变　因为　的输出信号虢变是由ＩＣ２输出的三角　化的目的。　波幅值信号控制的，所以它从根本上防止了　图３是周期变化信号发生和叠加原理　积分饱和现象的产生，保证了ｆ　输出信号　镯，图中整个电路由三个基本的部分组成，　它们分别是以Ｉ￣ｉ为中心组成的矩形波发生　永远是一个变量。　。的功能是将往复速度　的主控制信号和经过分线器所连的分压电阻　器，以Ｉ￣Ｉ为中心组成的三角被发生器，以　衰减了的三角波信号进行组合调制，并进一　Ｉｃ　为中心组成的电信号加法器。选三个　步通过可控硅来控制往复的速度。图３中　部分的核心是三角波发生器。我｜Ｉｎ如果把　Ｄ１、Ｄ。看作短路，Ⅳ１、Ｗ２等效为一个电阻Ｒ，　假设所用的运算放大器是理想放大器，用拉　ｃｔｔ　氏形式写出它的增益公式为ｔ　Ｖ　（Ｐ）　Ｉ／ＣＰ　１　Ｉｔ，　丽　一下　一葡　它的反变换为ｔ　ｔ，　１　ｒ　ｖｏ（ｔ）＝一１　Ｉ　ｖ－，（ｔ）ｄｔ　。　ｌ　Ｔ　Ｉ　Ｉ　一一．～／　邈就表明一个理想放大器，接成　ａ的　电路各缓信号输出漩形圈　２　—　维普资讯 http://www.cqvip.com

和岛分别是供工艺调整用的往复速度电位　嚣和往复偏差百分比分线器。　兰个位置分别表示往复在左、中．右三处时　导丝器的位置，ｒ为槽筒导程，日为随动块　图４是该电路三级输出的波形图，其中　为Ｉ　ｌ的输出，　幛为Ｉｃ２的输出，　¨　为Ｊｃａ的输出。而往复速度的变化情况则与　。两限制点之间的距离，Ｌ为随动块的长度　通过图６我们可以导出导丝器总动程和限幅　槽倾斜角度ｔ２之间的关系式；　相似，从而达到了卷绕成形角不断变化，　‘　４－　口＝　＝１８０　一　０　丝与丝之间不平行卷绕－Ｉ三筒的效果　３．变幅导丝原理　ＳＤＳ－６００Ｃ如弹机是通过变幅装置，使　成形丝卷呈现锥形端面，从而来加强成形牢　度，防止塌边等现象的。成形变幅装置主要　由锥角板，回复杆、变幅导轨、槽简，导丝　器随动块等组成。　图５是该机成形机构的安装结构示意　圈。由于锥角板（８）’ｒ和卷取摇架相联，所以与　：．ｘ＝Ｌ·ｓｉｎＱ—Ｌ·ｓｉｎ（１８０。一口一声）　＝Ｌ·ｓｉｎ（ａ４－口）＝Ｌ·（ｓｉｎａ·ｃｏｓｐ　＋∞叫　ｓｉｎ￣）……．－－…………（１）　ｓｉｎ　ｓｉｎ口　又　翕　］ｒ　２　＾ｓｊｎ　口＝－！—哥一　ｓｉｎａ：（（舌＋亩　）　）ｓ酊ｎ　聃　。　（２，　锥角板联动向回复杆（７）随卷绕直径的变化　而作上下踅动，进而带动与回复杆相连的限　代入（１）式得一　幅导轨（３）围绕固定支点（５）作圆周　动　由　干导丝器随动块（２）上有Ｐ和茁两个猪构限　期点，Ｐ限铡点受槽筒和水平槽（４）限位，　ｘ—　·［（吾４－　ｓｉｎａ一　＋　一（舌＋　）　ｓ　ｓｉｎａ】　诈水平往复运动Ｉ　限制点则沿着限幅导　轨运动。当限幅导轨处于水平状况时，Ｐ、Ｊ【　点的连线也呈水平线，随动块上的导丝器垂　一　［（吾＋　）ｃ础　＋　一　＋　）　ｓ　－．．导丝器的总动程为·　直向上，往复动程最短。当限幅导轨受圊复　杆的作用偏斜了角度时，随动块卫的芷限位　点，在往复运动的两端就会被限位到承乎稽　韵上端或下端，随动块上的导丝器向两端得　斜出一定的角度，导丝器往复动程变大。　ｘ＝Ｔ４－２Ｌ．ｓｉｎ￣（吾＋１）ｃｏｓ　十　］　图６是成形机构简化示意图。图中，Ａ　表示水乎槽，ＢＢ　表示限幅槽，１、２，３，　图矗成形机构安装结构围　ｔ一精棱：年一导丝器随动块：３一限幅导轨－　东平槽：　定支点●　６一锥角板；　Ｔ一回复秆；　限钟点Ｐｊ　Ｋ　限制点瑶　２ｅ一　维普资讯 http://www.cqvip.com

渐减小．以形成锥角端面的．　三图６成形机构简化示意凰　结论　１．ＳＤＳ一６００Ｃ加弹机成形机构采用双导　程槽筒的特殊设计，比采用辅助凸轮或偏心　轮来得到附加速度，从而使动程修正，来防　止凸边的方法简单得多，并且有工作稳定，　使用寿命长等特点。　２．丝卷端面有４　０　８。，１６。，２４。四种　从上述计算，我们可以得知ｔ　１．当限幅槽ＢＢ　处于水平位置时，与水　平槽ＡＡ　重台，　一０。，导丝器总动程等于　檀筒的导程ｒ，动程最短。　２．由于两限制点之间的距离日　固定　不同的卷装锥角可供调整，用户可根据工艺　值，所以口角只箍在有限的范围内变化。所　以在一定的范围内，服幅槽倾斜，口角加大，　导丝器动程也加大。　３．该装置锥角板上与回复杆相连的有　需要，极其方便地选择其中一个成形角度．　以适应生产各种不同品种的需要。　３．此机构采用电子电路来控制横动速　度，从而使卷绕角不断变化以防止叠丝，此　种方法不但方便可靠，而且由于上升，下降　速度变化时间及变化幅度连续可涌，从而可　比较方便地涌试到成形最佳状况。　｜Ｉ。，８。，１６。、２４　四十不同的傩角调节位置。　它们是将限幅槽事先倾斜成不同的角度，然　括随着丝卷直径的加大．回复杆带着限幅槽　逐步向水平方向移动，从而使丝的卷绕面透　Ｔｌ砸ＰＲ矾ＣＩＰＬＥ　ＯＦ　ＰＡＣＫＡＧＥ　ＦＩ）ＲＭＡＴＩＯＮ　ＩＮ．ｎ｝ＸＴ删Ｇ　ＭＡＣｍＮＥ　．　Ｐａｎ　Ｊｉｐｉｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｘｕｎ　ａｎｄ　ｚｈａｏ　Ｊｕａ　（Ｎａｎｔｏｎ￥　ｍ蝻甜｛ｃ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆａｃｔｏｒ。　Ａｂ￣＇ａｅｔ．　Ｔｈｅ　ｐａｃｋａｇｅ　ｆ０ｒｍ丘Ｉ【０ｎ　ｍｅｔｈａｎｅｓｍ如０１１￣ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　Ｐａｎｓ　ｏｆ　Ｖａｒｉｏｕｓ　ｐｏＩｙｅｓｔｅ￣　￣ｔｌａｍｅｎｔｓ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｉｎｄ　ｇｏｏｄ　ｐａｃｋａｇｅ　ｆｏｒｍ　ｈ　ｔｈｅ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｏｆ　ｓｔｏｒａｇｅ．ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ－ｔａｋｉｎｇ　Ｓ＝ａ￣ｓ　ＳＤＳ—ＢＯ０Ｃ　ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｅｘａｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｄ　ＯＨ　ｔｈｅ　ｔｈｌｎｋｈｔｇ　Ｏｆ　ｔｅｃｌｍｏｌｏｇｉｃ冉１　ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ　ｐｒｊ丑　ｉｐＩｅ　ｏｆ　ｆｔＦ＋ｉ８１　ａｎｄ　ｚａｄｌａｌ　ａｎｔｉ－ｏｖｅｘｌａｐｐ／ｎｇ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ａｈｅｍ＝ｔｅ　Ｕ＇ａｖｅｘ／ｔｅ　ｔｈｒｅａｄ　ｇｕｉｄｔｒｉｇ眦ａｎａｌｙｓｅｄ，ｉｔ　ｉ薯ｃ０￣ｓｔｄｅｒｅｄ　ｔｈａｔ　ｎＩｅ　ｐａｃｋａｇｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ—ｍ　Ｉ蚰珞　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅＺｅｃｔｍｎｉｃ￣ｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｍｅａａ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｎＩ揖ｄｓ　ｏｆ　ｃｌＩｎ０ｌｏ耵．　．ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　Ｂ”ｏｂｔａｉｎｅｄ　２§一