GB/T5972--2016不同捻制类型钢丝绳报废断丝数间规律研究

对同类别编号下的交互捻钢丝绳、同向捻钢丝绳,在6d长度范围内或30d长度范围内,GB/T5972—2016显示,一定服役条件下钢丝绳达到报废程度的最少可见断丝数存在约2:1的固定比例关系。分析认为是因为当检查断丝钢丝绳长度为整数倍钢丝绳捻距时,在交互捻钢丝绳、同向捻钢丝绳单根股中二次螺旋钢丝出现的频次比也存在约2:1的固定比例关系。虽然标准给出同类别编号下的交互捻钢丝绳、同向捻钢丝绳达到报废程度的最少可见断丝数不同,但这并不意味着捻制类型会影响钢丝绳使用安全性。在1个钢丝绳捻距上,捻制类型对单根股中二次螺旋钢丝可见频次的贡献为±1,同向捻时为-1,交互捻时为+1。N与N±1有各自清晰含义。

Autoconer 6型络筒机捻接工艺优化

为提高络筒机生产效率、降低能耗,介绍Autoconer 6型络筒机空气捻接器工作原理和调整方法;通过选择退捻气压、加捻气压、退捻时间代码、加捻时间代码、喂入手臂代码等,设计5因素4水平正交试验;采用捻接强力、捻接失败率及100 km捻粗节切纱来评价捻接质量,并借鉴模糊评价对试验结果综合评分,验证捻接参数对CJ 22.4 tex针织纱捻接质量的影响。结果表明:退捻气压为0.25 MPa、加捻气压为0.4 MPa、退捻时间为200 ms、加捻时间为240 ms、喂入手臂代码为64是最优捻接工艺设置;优化后的捻接工艺既能满足CJ 22.4 tex针织纱捻接质量要求,又有利于节能降耗、提高络筒机生产效率。

基于PLC的茶叶揉捻机压力动态调节方法

传统茶叶揉捻机在工作时,茶叶在揉捻筒内不停翻滚,导致茶叶受到的压力忽大忽小,变化剧烈,对压力无法量化和精准控制,为此,提出了一种揉捻压力实时动态调节的控制方法,对控制系统的硬件、算法和程序进行了详细阐述。该系统能将压力值量化,确保了揉捻压力控制的动态调节、实时性和精准控制,加装该系统的茶叶揉捻机在成条率、碎茶率和生产效率方面均达到了行业标准要求。

茶叶揉捻压力检测装置设计与试验

茶叶揉捻压力是影响茶叶揉捻品质的重要因素,对茶叶揉捻压力开展实时检测,是实现茶叶自动化加工的关键。在分析揉捻加压相关部件的受力情况与揉捻作用区域的分布基础上,运用SW-DAMS耦合仿真方法分析不同揉捻压力检测方法对应的感知传感器接触力学特性与作用力变化情况,对比优化出揉捻压力最佳检测点位于揉盖上端。确定压力传感器结构及量程,设计揉捻压力检测装置,完成压力校准及检测试验。结果表明:揉捻标准转速为45 r/min时,选用的环形压力感知传感器内部直径为32 mm、高度为20 mm,连接法兰高度为40 mm,压力输出精度达到0.1%,无超调现象;样机的生产率为65 kg/h,碎茶率为1%,动态压力数值随揉捻过程在3~35 N之间实时变化,能够满足自动化茶叶生产线对揉捻压力的检测要求。

锭帽式假捻装置在环锭纺上的应用效果研究

为降低低捻纱的断头率,提高低捻纱的成纱质量,设计了可直接安装在细纱管上的锭帽式假捻装置。采用不同直径和不同表面结构的锭帽式假捻装置分别纺制24.4 tex低捻羊毛单纱,测试其断裂强度、断裂伸长率和毛羽数,并与常规环锭纺低捻纱进行对比。结果表明:采用锭帽式假捻装置纺出纱较相同捻度常规纱的断裂强度提高10%左右,断裂伸长率提高30%左右,断裂功提高30%左右,长毛羽(4 mm~9 mm)数降低8%左右;总体而言,光滑锭帽比凸条锭帽对成纱质量的改善效果更好;锭帽假捻装置的直径对上述指标也有影响,凸条锭帽的直径为48 mm、52 mm和54 mm时,假捻效果较好;光滑锭帽的直径为44 mm、56 mm和58 mm时,假捻效果较好。认为:所设计的锭帽式假捻装置结构简单、安装方便、无能源消耗,可有效提高环锭纺羊毛低捻纱的成纱质量,具有很好的应用价值。

矿用钢丝绳捻向攀爬轮式巡检机器人设计

针对矿用钢丝绳无人巡检需求,设计研制了一种沿钢丝绳捻向攀爬的巡检机器人。该机器人所需的驱动力约为传统沿轴向攀爬机器人的0.915倍,携带负载3 kg时,其越障高度比轴向攀爬机器人的越障高度大0.6 mm,障碍物高度为3 mm时,它携带的最大负载比轴向攀爬机器人大0.4 kg。模拟深井环境开展了钢丝绳振动工况下的巡检机器人攀爬实验。研究结果表明:在钢丝绳静止状态下,攀爬机器人展现出稳定的攀爬性能,最大攀爬速度达到8.25 m/min,可连续攀爬500 m;在低频大幅振动工况下,机器人攀爬速度高于静止时的速度;在高频小幅振动工况下,钢丝绳振动会导致攀爬速度小幅度波动。

捻系数比对针织用棉汉麻混纺股线性能的影响

为探究棉汉麻混纺纱合股时捻系数比对股线性能的影响,将棉/汉麻65/3518.4 tex集聚纱以不同的捻系数比反向加捻为股线,对股线的强力、毛羽、条干、耐磨性能等进行测试,并对试验测试结果进行模糊综合评价。试验结果表明:当捻系数比在0.52~0.95时,随着捻系数比的增大,股线的断裂强力和断裂伸长率先减小后增大,3 mm毛羽数先增大后减小,耐磨性能逐渐提高;当捻系数比超过0.95后,3 mm毛羽数又开始增长,断裂伸长率逐渐减小。当捻系数比为0.95时,棉汉麻混纺股线的综合性能表现最好,考虑针织物织造需求和风格要求,可选择捻系数比在0.90~0.95的棉汉麻混纺股线。

基于先验时滞特征的线缆捻制丝股张力均衡控制方法

丝股张力均衡控制是线缆捻制质量的重要保障。为解决捻制端张力检测与放线执行端之间的张力感知时滞效应导致闭环张力控制失效的问题,研究了根据张力实时检测数据结合先验知识给出应对时滞的张力控制策略。结合线缆捻制的实际工况,理论分析张力检测数据时滞效应,采用变分模态分解的方法对张力信号进行分解,获得多个包含原始数据特征的低复杂度和较高平稳性的固有模态分量。采用深度学习的方法融合固有模态分量,实现丝股捻制张力的预测与异常识别。结合线缆捻制先验知识,设计基于先验知识的张力均衡控制系统,依据捻制端预测张力调整执行端的放线轮磁滞张紧力,避免出现张力异常。通过仿真实验验证了方法的有效性,为实现线缆捻制丝股的张力均衡控制提供了一种有效的解决方法。

Sorona长丝并捻工艺对弹性回复性的影响

为探究Sorona长丝并捻工艺对弹性回复性的影响,以3.33 tex/20 F和5.56 tex/48 F两种规格Sorona长丝为原料,在并捻联合机组合并捻,通过改变捻系数和预加张力分析并捻纱的拉伸性能和定负荷弹性变化情况;以并捻纱的弹性回复率和断裂强度为评价指标,通过正交试验对并捻工艺进行优化。指出:捻系数和预加张力是影响并捻纱性能的主要因素,并捻后的长丝结构更紧密,其弹性和断裂强度均有较好改善;当Sorona长丝并捻纱捻系数为375、预加张力为7.5档时,并捻纱的拉伸性能和弹性性能综合最佳。

轻揉捻轻发酵条件下茶树品种‘湘波绿’与‘槠叶齐’红茶品质分析

采摘茶树品种‘湘波绿’‘槠叶齐’春梢一芽一叶及一芽二叶,采用轻揉捻轻发酵工艺分别制成红茶,对茶样进行感官审评与生化成分检测分析。感官审评结果表明,轻揉捻轻发酵条件下两品种红茶香气兰花香显(‘湘波绿’一芽一叶红茶)、有花香(‘湘波绿’一芽二叶红茶)、带花香(‘槠叶齐’一芽二叶红茶);条索分别较紧结(一芽一叶红茶)或尚紧结(一芽二叶红茶);汤色明亮,分别为橙红(一芽一叶红茶)或尚红(一芽二叶红茶);滋味均表现为鲜醇。一芽一叶红茶生化成分检测结果表明,‘湘波绿’红茶水浸出物略低于‘槠叶齐’红茶,氨基酸含量等则相当;两品种红茶的香气成分均以醇类含量最高,其次是酯类和醛类。‘湘波绿’红茶酯类、醇类和酸类香气化合物含量高于‘槠叶齐’红茶。‘湘波绿’一芽一叶红茶主要香气成分有香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、氧化芳樟醇Ⅱ(呋喃型)、顺-茉莉酮、氧化芳樟醇Ⅰ(呋喃型)、顺-己酸-3-己烯酯、反-柠檬醛和橙花醇,‘槠叶齐’一芽一叶红茶主要香气成分有香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、氧化芳樟醇Ⅱ(呋喃型)、顺-茉莉酮、氧化芳樟醇Ⅰ(呋喃型)、橙花醇、反-柠檬醛、顺-罗勒烯和顺-己酸-3-己烯酯;香叶醇、芳樟醇、水杨酸甲酯3种香气成分含量两品种均相当,氧化芳樟醇Ⅱ(呋喃型)和氧化芳樟醇Ⅰ(呋喃型)、顺-茉莉酮、顺-己酸-3-己烯酯、桃金娘烯醇、a-萜品醇、2,6-二甲基-5-庚烯醛、苯乙醛、反-3,7-二甲基-2,6-丁二烯酸等‘湘波绿’高于‘槠叶齐’,反-3-己烯醇、2-正戊基呋喃、苯甲醛、杜松烯、异戊酸叶醇酯、己醇、壬醛、反,反-2,4-庚二烯醛、反-2-己烯醇、1-辛烯-3-醇、紫罗酮、月桂烯等‘湘波绿’低于‘槠叶齐’。这些生化成分含量及其差异分别构成了轻揉捻轻发酵工艺条件下‘湘波绿’红茶和‘槠叶齐’红茶的品质特征。试验结果可为优质红、绿茶适制茶树品种‘湘波绿’及‘槠叶齐’的加工利用及提升红茶品质新工艺探索提供一定的启示与参考。

纯棉强捻弹力提花面料生产实践

探讨纯棉强捻弹力提花面料的设计及生产实践,采用纯棉高支合股强捻纱,组织设计为平纹地小提花组织,总结包含纱纺、蒸纱、整经、浆纱、织造、染整等生产关键工艺技术,并对生产出的新产品进行性能测试。研究表明,通过强捻纱的弹性回缩性能和印染加工特殊工艺,可以使面料具有良好的弹性;菱形小提花装饰使外观新颖、大气,兼具美观性与功能性的特点,具有一定的市场优势。

捻向与捻法对钢丝绳扭矩系数的影响

扭转系数是钢丝绳的一个固有属性,决定钢丝绳在使用过程中的抗旋转性能。扭矩系数与钢丝绳几何结构参数有关,包括各层钢丝(股)数、各层钢丝(股)公称直径、各层股(绳)捻角及股(绳)捻向(捻法)。文中以6×7-WSC钢丝绳为例,解释股(绳)捻向是影响钢丝绳扭矩系数的核心因素;并以公称直径为38 mm,结构6×19S-IWRC的钢丝绳为例,对钢丝绳捻向、组股捻向进行排列组合,计算32种不同捻向配置的钢丝绳扭矩系数。计算结果表明:同向捻钢丝绳的扭矩系数为交互捻钢丝绳的1.56倍,即交互捻钢丝绳抗旋转性能优于同向捻钢丝绳;并得到6股钢丝绳抗旋转性能最优的股绳捻向配置;左交互捻与右交互捻钢丝绳及组股的捻法符合镜像对称。

一种可实现柔性加压的茶叶揉捻机的设计与试验

揉捻是制茶的关键工序之一,传统的茶叶揉捻机采用机械加压,其在茶叶揉捻过程施加恒定压力易导致茶叶破损率过高影响茶叶品质。因此,设计了一种茶叶数控自动化揉捻机,采用气动加压替代传统的机械加压,采用三个磁环感应开关实现多段调压,使揉捻机具有轻揉,中揉和重揉的功能;并基于PLC设计了一种可实现柔性加压的揉捻机自动控制系统,根据揉桶内揉捻叶的实际承压状况自动调整压盖行程,避免茶叶因压紧,压死而产生过揉捻及条形较差;同时通过茶叶揉捻对试验验证了柔性加压揉捻机可有效降低揉捻过程茶叶破损率,提升茶叶感官评审得分。因此,该揉捻机能够有效提升茶叶揉捻效果,增加茶农获得的经济效益。

基于Smith-模糊PID的茶叶揉捻压力控制系统设计

【目的】解决传统茶叶揉捻机自动化水平低、揉捻压力全凭手感、茶叶成条率不稳定、茶叶破碎率和叶组织细胞破损率高等问题,减轻工人劳动强度,提高茶叶品质的稳定性。【方法】课题组通过对茶叶揉捻机的揉捻压力进行分析,提出了基于STM32单片机,应用Smith-模糊PID控制算法和PWM压力闭环控制的方法,实现茶叶揉捻机在揉捻、加压过程中揉捻压力恒定并可调,使揉捻压力和时间达到茶叶制作的标准。【结果】采用MATLAB分别进行PID、Smith-PID和Smith-模糊PID算法的仿真实验,比较分析3种控制算法下的实验结果可知,Smith-模糊PID控制下的系统超调量和稳态误差最小,并且响应速度最快,调节时间最短,具有更好的抗干扰性能。【结论】通过样机的实际应用与压力数据的测试,茶叶揉捻机压力控制系统超调量最大值为7%、压力误差最大值不超过20 N,基本上满足茶叶生产要求,可大大提高生产效率。

捻度和捻向配置对双包包覆纱性能的影响

为探讨2次包缠的捻向和捻度配置对双包包覆纱结构与性能的影响,以3根异色111 dtex(48 f)无捻涤纶拉伸变形(DTY)长丝纱为原料,保持第1次包缠捻度不变,分别纺制了SZ交叉包缠和SS同向包缠各6种捻比配置的双包包覆纱,对成纱结构进行分析,并对拉伸断裂性能和捻度平衡性进行测试与比较。结果表明:同向包缠不能形成类似交叉包缠的分层包缠稳定结构;2类包覆纱的强力利用率均大于1,断裂伸长率相较原纱均提高25%以上;包覆纱的强力随捻比的增大,先增大后减小,但变化幅度很小;2次包缠的残余扭矩并非简单叠加关系,第2次包缠对第1次包缠的残余扭矩有固结作用;同向包缠包覆纱扭结指数远大于交叉包缠;合理配置2次包缠的捻比,可显著减小交叉包缠包覆纱的扭结指数。

基于STM32的茶叶揉捻机揉捻桶转速模糊PID设计

[目的]满足茶叶揉捻时揉捻桶转速恒定可调及揉捻桶恒速转动的要求。[方法]以6CR-55型单柱式揉捻机为研究对象,基于STM32单片机,利用模糊控制算法和PWM闭环控制方法,对揉捻桶转速进行稳定控制研究,建立揉捻桶转速控制系统数学模型,并采用MATLAB进行无校正、PID和模糊PID算法控制仿真试验。[结果]相比于无校正控制和PID控制,模糊PID转速控制系统输出转速更稳定精确,抗干扰能力更强,其转速误差控制在3 r/min以内。[结论]采用模糊PID控制方法可满足茶叶揉捻时揉捻桶转速恒定可调的要求,从而提高茶叶成条率和细胞破损率。

一种全自动茶叶揉捻装置设计

【目的】实现茶叶加工过程简单化、智能化,提高茶叶加工水平和生产效率。【方法】课题组设计了一种全自动茶叶揉捻装置,全自动茶叶揉捻装置包括环形揉盘、揉桶、调节机构和茶叶收集机构。全自动茶叶揉捻步骤如下:首先放入茶叶,根据扇形分区将环形揉盘划分为多个区域;其次对每个区域内的茶叶进行揉捻,采集电参数;再次,调整对应区域的揉捻挡位,对茶叶揉捻至揉捻完成;最后对揉捻后的茶叶进行收集。【结果】仿真结果表明,该揉捻装置可以通过感知茶叶里的电参数获取当前茶叶揉捻情况,根据揉捻情况自动控制升降机构调节揉桶,利用揉桶继续揉捻茶叶,实现了科学准确地揉捻茶叶,实现了茶叶加工过程的简单化、智能化,实现了自动化揉捻茶叶的同时自动进行茶叶收集。

茶叶智能化揉捻设备自动喂料装置的设计和试验

为提升茶叶揉捻过程的机械化、自动化水平,降低茶农劳动强度,提高茶叶生产效率,课题组对某型号茶叶智能化揉捻设备进行了自动喂料装置设计,简述了自动喂料装置的结构,介绍了自动喂料装置的功能以及工作原理,并对样机进行试验。试验结果表明,该自动喂料装置能够满足该型号茶叶智能化揉捻设备的自动喂料需求。

自动化茶叶揉捻机自复位锁紧装置的多目标优化设计

课题组根据茶叶揉捻机工作需求,设计了一款自动化茶叶揉捻机。以自复位锁紧装置的设计参数为变量,以推杆推力最小和自复位锁紧装置推杆行程最小为优化目标,在满足自复位锁紧装置功能需求的前提下,采用多目标优化设计的方法建立自复位锁紧装置的多目标优化数学模型,求解自复位锁紧装置的最佳设计参数。经过目标优化后,自复位锁紧装置的旋转推杆、最大旋转角度等参数得到了优化,节约了自复位锁紧装置的生产成本,为自动化茶叶揉捻机物理样机制造奠定了坚实基础。

织机车间直捻机筒纱抓取机械臂逆运动学求解方法研究

纺织车间中通过协作机械臂代替工人实现对直捻机筒纱的自动更换,可降低工人劳动强度,提高筒纱卷绕的生产效率。在对机器人进行运动学建模与分析时,逆运动学求解是机器人运动学中关键部分。传统法求机器人逆解存在求解速度慢、求解过程复杂、结果稳定性差等问题,采用传统BP(BackPropa-gationgNeuralNetwork)神经网络求解又容易陷入局部极小值,针对上述问题,提出一种基于PSO优化算法(ParticleSwarmOptimizationAlgorithm)的BP神经网络机械臂逆运动学求解方法,通过PSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行多次迭代优化,避免了局部最小值的问题,提高了神经网络的全局搜索能力。采用D-H法建立机器人运动学模型,根据机器人正运动学方程由关节角度解得末端位姿,将解得结果作为数据集,通过学习算法经多次迭代确定神经网络的模型参数,并对神经网络进行性能检验。实验结果表明:PSO-BP神经网络相比于传统的BP神经网络收敛速度快,该模型在搬运机器人逆运动学求解中精度高,满足纺织车间直捻机筒纱抓取作业的需要。