一种棉纺精梳机锡林梳理力测试装置的制作方法

本发明涉及棉纺精梳技术领域，具体涉及一种棉纺精梳机锡林梳理力测试装置。

背景技术：

棉纺精梳机作为现代纺织行业的重要设备，对提高纺纱质量起着不可或缺的作用。棉纺精梳机是利用锡林表面锯齿对钳板握持的棉层实施梳理，能够有效的排除短纤维、杂质、棉结，提高纤维的伸直度、平行度和分离度，从而可以大幅度提高纱线质量及面料的品质、风格。锡林针齿对棉层实施梳理的过程中，锯齿快速刺入棉层，并与棉层中的纤维之间产生滑动与摩擦，锡林锯齿与棉纤维之间的滑动摩擦力称为梳理力，如果锡林对棉层的梳理力过大，梳理过程中会造成大量纤维的损伤；而锡林对棉层的梳理力过小时，会使棉层梳理不充分而影响精梳质量，最终影响成纱质量。因此，设计一种用于棉纺精梳机梳理过程中锡林梳理力的测试装置，以掌握梳理过程中梳理力的变化规律，对减少纤维损伤、提高精梳质量具有重要意义。在20世纪80年代，我国学者在棉纺及毛纺精梳机的上钳板上加装传感器来测试梳理力，但这种测试方法有以下不足：第一，在上钳板装测力传感器，对钳板的钳持性能产生不良影响，进而影响梳理效果及落纤率；第二，不能在线测试，只能在实验室样机上低速进行测试；第三，传感器的精度较差，难以满足要求。因此研究开发一种对梳理质量及落纤率均无影响、具有在线检测功能的高精度精梳梳理力测试装置具有重要意义。

技术实现要素：

针对现有装置在钳板上装测力传感器易影响梳理效果及落纤率、缺少在线检测功能以及测试精度差等技术问题，本发明提出一种棉纺精梳机锡林梳理力测试装置，不仅能够快速、准确地在线检测精梳机锡林梳理过程中的梳理力，而且在检测过程中对梳理质量及落纤率均无影响，整体结构简单，操作容易，使用方便。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种棉纺精梳机锡林梳理力测试装置，包括依次连接的驱动单元、测试单元和负载单元，所述测试单元包括扭矩传感器，负载单元包括锡林轴和锡林组件，且锡林组件套设在锡林轴上；所述扭矩传感器的两端分别通过连接件与驱动单元、锡林轴相连接，且扭矩传感器连接有数据采集单元，数据采集单元连接智能终端。

所述驱动单元包括驱动电机和驱动轴，驱动轴的一端通过传动组件与驱动电机的输出轴相连接，驱动轴的另一端通过连接件与扭矩传感器相连接。

所述传动组件包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮通过齿形带相连接，且主动轮与驱动电机的输出轴连接，从动轮与驱动轴连接。

所述连接件包括联轴器ⅰ和联轴器ⅱ，联轴器ⅰ的两端分别固定连接驱动轴和扭矩传感器，联轴器ⅱ的两端分别固定连接扭矩传感器和锡林轴。

所述锡林组件包括锡林体和齿片，锡林体固定套设在锡林轴上，齿片设置在锡林体上，且齿片与待测单元相配合。

所述待测单元包括上钳板和下钳板，上钳板和下钳板之间夹持有纤维层，纤维层与齿片相配合。

所述数据采集单元为数据采集器，智能终端为计算机，数据采集器的输入端连接扭矩传感器、输出端连接计算机。

本发明采用驱动电机作为对纤维层实施梳理的动力来源，依次通过驱动轴、联轴器等来驱动锡林轴做回转运动，进而驱动锡林体转动，然后将上钳板与下钳板所夹持的纤维层与锡林体上的齿片相接触，齿片在转动过程中将与纤维层之间产生摩擦力，并对锡林轴产生扭矩作用，通过联轴器传递给扭矩传感器，由数据采集器进行采集并反馈至计算机。本发明不仅实现能够快速、准确地在线检测精梳机锡林梳理过程中的梳理力，而且在检测过程中对梳理质量及落纤率均无影响，同时能够根据梳理力的变化判定梳理部件的工作状态及梳理工艺参数合理性，对于进一步提高精梳机梳理质量、生产效率具有重大意义。

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为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中锡林对棉层梳理时的示意图；

图3为本发明中梳理力变化曲线图。

图中，1为驱动电机，2为齿形带，3为驱动轴，41为支架，42为墙板，51为联轴器ⅰ，52为联轴器ⅱ，6为扭矩传感器，7为锡林轴，8为锡林体，9为齿片，10为上钳板，11为下钳板，12为纤维层，13为信号输出端，14为数据采集器，15为计算机。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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付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。

如图1所示，一种棉纺精梳机锡林梳理力测试装置，包括依次连接的驱动单元、测试单元和负载单元，其中驱动单元是锡林对纤维层实施梳理的动力来源，测试单元用于测试锡林梳理过程中负载单元所产生的作用力，负载单元用于梳理纤维层。具体地，所述测试单元包括扭矩传感器6，扭矩传感器的型号为futek-trs600，扭矩传感器是采用电阻应变片扭矩测量技术测试锡林梳理过程中梳理力对锡林轴产生的扭矩，扭矩传感器6安装在支架41上，支架41固定安装在精梳机底座上，以保证扭矩传感器的工作稳定性。所述负载单元包括锡林轴7和锡林组件，锡林组件用于梳理纤维层。锡林轴7通过轴承安装在精梳机的墙板42上，锡林组件套设在锡林轴7上，扭矩传感器6的两端分别通过连接件与驱动单元、锡林轴7相连接，驱动单元依次带动扭矩传感器和锡林轴做回转运动，进而带动锡林组件做回转运动，即实现对纤维层的梳理。

所述驱动单元包括驱动电机1和驱动轴3，驱动电机1为普通传动电机，驱动轴3为一定直径的光滑圆轴且通过轴承安装在精梳机的墙板42上，驱动轴3的一端通过传动组件与驱动电机1的输出轴相连接、另一端通过连接件与扭矩传感器6相连接。本实施例中，所述的传动组件包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮通过齿形带2相连接，且主动轮与驱动电机1的输出轴相连接，从动轮与驱动轴3相连接。所述的连接件包括联轴器ⅰ51和联轴器ⅱ52，联轴器ⅰ51的两端分别固定连接驱动轴3和扭矩传感器6，联轴器ⅱ52的两端分别固定连接扭矩传感器6和锡林轴7，且驱动轴3、联轴器ⅰ51、联轴器ⅱ52和锡林轴7的轴心在同一条直线上。此结构实现当启动驱动电机工作时，驱动电机的输出轴带动主动轮转动，主动轮通过齿形带带动从动轮转动，从动轮再带动驱动轴转动，然后驱动轴通过联轴器ⅰ带动扭矩传感器做回转运动，扭矩传感器通过联轴器ⅱ驱动锡林轴转动，进而带动锡林轴上的锡林组件作回转运动。

如图2所示，所述锡林组件包括锡林体8和齿片9，锡林体8固定套设在锡林轴7上，当锡林轴7转动时可带动锡林体8做同步运动。所述齿片9的数量设置有多个且均匀铺设在锡林体8上，且齿片9与纤维层相配合，即齿片9与纤维层接触时可对纤维层进行梳理。本实施例中，所述纤维层12夹在上钳板10和下钳板11之间。当锡林体上的齿片与上钳板和下钳板之间所握持的纤维层接触时，纤维层对锡林体上的齿片产生摩擦力，并对锡林轴产生扭矩作用，通过联轴器ⅱ传递给扭矩传感器，由扭矩传感器来进一步测试对纤维层的梳理力，实现了快速、准确地在线检测精梳机锡林梳理过程中的梳理力，而且在检测过程中对梳理质量及落纤率均无影响，整体结构简单，操作容易，使用方便。

所述扭矩传感器6连接有数据采集单元，数据采集单元连接智能终端，该数据采集单元为数据采集器14，用于采集锡林梳理过程中锡林轴产生的梳理扭矩信号；智能终端为计算机15，用于处理并显示梳理力测试结果。所述数据采集器14的输入端连接扭矩传感器6的信号输出端13，数据采集器14的输出端连接计算机15，扭矩传感器6、数据采集器14和计算机15之间均通过导线相连接。通过扭矩传感器测试对纤维层的梳理力并传递给数据采集器进行采集，数据采集器将采集到的数据再传输给计算机，经过计算机对梳理扭矩信号进行处理并将测试结果反馈至其显示屏上，同时能够根据锡林半径计算出梳理过程中梳理力值。在锡林速度为200r/min时，测试得到棉纺精梳机在锡林梳理阶段梳理力的变化曲线如图3所示；在精梳机一个工作周期锡林36分度开始梳理，8分度梳理结束。

所述的棉纺精梳机锡林梳理力测试装置的具体操作如下：（1）依次将驱动电机、驱动轴、联轴器ⅰ、扭矩传感器、联轴器ⅱ、锡林轴和带有齿片的锡林体根据具体使用要求进行组装连接，以保证其工作要求；（2）启动驱动电机，驱动电机将带动驱动轴回转，并作为整个测试装置对纤维层实施梳理的动力来源；（3）在驱动电机的带动下，依次通过驱动轴、联轴器ⅰ、扭矩传感器和联轴器ⅱ带动锡林轴回转，进而带动带有齿片的锡林体回转；（4）利用上钳板和下钳板夹住纤维层并与回转中的齿片相接触，此时纤维层对齿片产生摩擦力，进而对锡林轴产生扭矩作用；（5）扭矩传感器是采用电阻应变片扭矩测量技术测试齿片梳理过程中梳理力对锡林轴产生的梳理扭矩，并将扭矩信号传输给数据采集器，数据采集器再传输给计算机，由计算机进行信号处理并将计算结果反馈至其显示屏上，再根据锡林半径计算出梳理过程中梳理力值。本发明可以快速、准确地在线检测精梳机锡林梳理过程中的梳理力，并根据梳理力的变化判定梳理部件的工作状态及梳理工艺参数合理性，对于进一步提高精梳机梳理质量、生产效率具有重大意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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