新定纤感知器纤度感知理论模型的建立.pdf
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1、第2 9 卷第3 期 2 0 0 8 年3 月 纺织学报 J o l U V l a lo fT e x t i l eR e s e a r c h f 2 9 M a r N o 3 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 8 0 3 0 1 0 1 0 4 新定纤感知器纤度感知理论模型的建立 胡征宇,俞海峰,陆开阳 ( 苏州大学材料工程学院,江苏苏州2 1 5 0 2 1 ) 摘要针对在定纤感知器感知机制方面的学术争论问题,借用摩擦学理论,对感知器运动各个过程的摩擦性质 进行定性归类。依据摩擦学对固体摩擦、边界摩擦、流体摩擦的定义,从建立的丝条与感知器接
2、触的宏观模型、微 观模型等方面进行分析,指出原有定纤感知理论模型存在的不足。利用摩擦学的简单黏着理论,重新建立丝条与 感知器玻璃片接触的摩擦力公式。公式显示在正常感知情况下同时存在固体摩擦、边界摩擦、流体摩擦3 种摩擦, 当纤度直径小于感知器垫片厚度时,与原有定纤感知理论模型一致,认为新理论更适用于目前所用全部类型的自 动缫丝机的管理。 关键词感知器;摩擦性质;理论模型;摩擦力公式 中图分类号:T S1 4 3文献标识码:A E s t a b l i s h m e n to fn e wt i t e rs e n s i n gt h e o r e t i c a lm o d e l
3、o fd e n i e r e r HU Z h e n g y u 。Y UH a i f e n g ,L UK a i y a n g ( S c h o o lo fM a t e r i a lE n g i n e e r i n g ,S o o c h o wU n i v e r s i t y ,S u z h o u ,J i a n g s u2 1 5 0 2 1 ,C h i n a ) A b s t r a c tW i t hav i e wt ot h ea c a d e m i cd e b a t e sa b o u tt h em e c h a
4、 n i s mo ft h eg l a s sd e n i e r e rp e r c e p t i o n ,t h e t r i b o l o g yt h e o r yw a su s e da n dt h ef r i c t i o nn a t u r eo fg l a s sd e n i e r e ri ne a c hm o v e m e n tp r o c e s s e sw a sq u a l i t a t i v e c l a s s i f i e d B yu s i n gt h et r i b o l o g yt od e
5、f i n et h e s o l i df r i c t i o n ,t h eb o r d e rf r i c t i o n ,a n dt h ef l u i df r i c t i o na n d a n a l y z et h em a c r oa n dm i c r om o d e lo ft h ec o n t a c tb e t w e e nt h es i l ky a r na n dt h eg l a s sd e n i e r e r ,t h ep r e v i o u s d e n i e r e rt h e o r e t
6、 i c a lm o d e ld e f i c i e n c i e sw e r ep o i n t e do u t T h ef r i c t i o nf o r m u l ao ft h ec o n t a c tb e t w e e nt h es i l k y a r na n dt h eg l a s s d e n i e r e rw a sr e e s t a b l i s h e d b yu s i n gt h es i m p l e a d h e s i o nt h e o r yw h i c hw a sf r o mt h e
7、 t r i b o l o g y r 1 1 l en e wf r i c t i o nf o r m u l ao ft h ec o n t a c tb e t w e e nt h es i l ky a r na n dt h eg l a s sd e n i e r e rs h o w st h a tt h e r e a r et h r e ef r i c t i o n s :t h es o l i df r i c t i o n ,t h eb o r d e rf r i c t i o n ,a n dt h e f l u i df r i c t
8、 i o ni nt h en o r m a lp e r c e p t i o n c i r c u m s t a n c e s W h e nt h es i l ky a r ns i z ed i a m e t e ri sl e s st h a nt h e t h i c k n e s so fs e n s o rp a d ,t h en e wf r i c t i o n f o r m u l ao f t h ec o n t a c tb e t w e e nt h es i l ky a ma n dt h eg l a s sd e n i e
9、r e ri st h es a m e 鹤t h ep r e v i o u sd e n i e r e r t h e o r e t i c a lm o d e l T h e r e f o r e ,i tc a nb es a i dt h a tt h en e wt h e o r yi sm o r ea p p l i c a b l et oa l lt y p e so fg l a s sd e n i e r e r n o wi nu s e K e yw o r d s d e n i e r e r ;f r i c t i o nn a t u r e
10、 ;t h e o r e t i c a lm o d e l ;缸c t i o nf o r m u l a 定纤感知器是自动缫丝机中对生丝纤度进行控 制的关键性部件,其性能优劣直接影响生丝纤度质 量。关于定纤感知器如何控制生丝纤度的问题,有 一点是达成共识的,即都认为感知器是通过丝条与 感知器隔距片之问的摩擦力来工作的,但具体是哪 一种摩擦力,是液体摩擦还是混合摩擦,目前还存在 很大的争议。本文针对定纤感知器工作时丝条与隔 距片之间存在的摩擦力类型展开讨论,目的是将丝 条与感知器的摩擦形式进行全面分析,建立新的定 纤感知器摩擦力理论模型。 1 丝条与感知器间的摩擦 1 1 摩擦分类 如
11、果要分析感知器的工作原理,首先必须对丝 条与隔距片之间的摩擦关系进行研究。由摩擦理论 收稿日期:2 0 0 7 0 3 2 9修回日期:2 0 0 7 0 9 一t O 作者简介:胡征宇( 1 9 5 7 一) ,男,副教授。主要研究领域为数字化制丝技术、制丝机械、制丝C A D 等。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 0 2 纺织学报第2 9 卷 可知,物体间的摩擦力可按多种标准进行划分。 丝条与感知器的摩擦关系也可用此理论来表述。仔 细区分就
12、不难发现丝条刚刚进人感知器时属于静摩 擦,因为丝条使静止的感知器产生运动;丝条在第1 探索周期内产生的摩擦属于动摩擦,也可称滑动摩 擦;当丝条直径大于感知器垫片厚度时,丝条被挤压 变形,丝束与隔距片紧紧相连形成的摩擦可近似地 看作干摩擦,此时认为膜厚为1 1 0 一一 1 1 0 t t m ,符合干摩擦理论。丝条从外面进入感 知器到达第1 探索周期时的情景可以看作有少量的 滚动摩擦;当丝条全部被水包裹时产生的摩擦,也就 是丝条与感知器之间存在大量的水时,可以看作是 流体摩擦,一般此时的膜厚为1 1 0 0 ”n l 。这种情 况与全回转感知器工作状态吻合,同时与间歇式感 知器的丝条达到细限纤
13、度后的工作状态吻合。在丝 条感知过程中,丝胶与水的混合体起到了膜的作用, 由于有丝胶膜就存在边界摩擦,丝条在感知器内受 到挤压的地方,一方面是丝束与感知器相接触,另一 方面是膨润的丝胶与感知器接触,此时一般膜厚为 l 1 0 一5 1 0 t t m ,这就形成了边界摩擦。边界 摩擦的大小取决于丝条与隔距片表面特性,以及丝 胶与水的混合体的黏度大小。 由于丝条在感知器内工作时存在干摩擦和边界 摩擦的半干摩擦或摩擦面上同时存在流体摩擦和边 界摩擦的半流体摩擦,所以丝条在感知器中受到的 是标准的混合摩擦。如丝条直径小于垫片厚度就产 生流体摩擦;丝条直径等于垫片厚度就产生流体摩 擦与边界摩擦;当丝条
14、直径大于垫片厚度,丝条受挤 压变形,丝柬与隔距片紧紧相连时就产生干摩擦、流 体摩擦、边界摩擦,因此感知器的摩擦性质可以认定 为混合摩擦。 1 2 摩擦性质分析 目前,对于缫制规格为2 2 2 2 4 4d t e x 的生丝, 很多厂家采用垫片厚度为6 4 1 6 5t t m 的纤度感知器来 控制生丝纤度。图1 示出丝条在感知器内变化的3 种状态。其中,图1 ( a ) 表示丝条直径( z ,) 正好与垫 片厚度( z c ) 相同,丝条与感知器玻璃片处在相切状 态;图l ( b ) 表示丝条直径大于垫片厚度,丝条直径 受到挤压产生变形,此时丝条对感知器玻璃片有正 压力,正压力的大小与丝条粗
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- 新定纤 感知 纤度 理论 模型 建立
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