Разработка датчика обрыва пряжи для электропривода прядильных машин

УДК 677.052; 681.1

РАЗРАБОТКА ДАТЧИКА ОБРЫВА ПРЯЖИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН

И.Р. Каримов, Ш.Т. Дадабаев

Рассмотрены проблемы и основные факторы, возникающие при прядении, разработана структурная схема быстродействующего датчика обрыва пряжи. Произведен математический анализ основных элементов разработанного датчика обрыва пряжи.

Ключевые слова: прядильная машина, обрыв пряжи, датчик обрыва пряжи, целостность пряжи, фильтр, световой поток, фотоприемник.

В процессе прядения часто возникают проблемы, связанные с нарушениями целостности пряжи на прядильной машине. При всех способах прядения актуальным вопросом остается контроль целостности пряжи [1]. Основной проблемой, возникающей при прядении, является то, что датчик обрыва пряжи не всегда четко фиксирует обрыв стренг и не всегда отвечает быстродействию. От этих факторов зависит количество бракованной пряжи, так как натяжения пряжи в прядильных машинах изменяются в функции положения раскладчика, что приводит к изменению плотности и сечения пряжи [2]. Поэтому разработка и внедрение датчиков, отвечающих вышеуказанным требованиям, дали бы значимый импульс к улучшению качества пряжи и производства в целом.

На базе ^С-цепочек реализован низкочастотный фильтр, схема которой приведен на рис. 1.

Рис. 1. Схема низкочастотного фильтра

Данный фильтр будет служить для разрабатываемого датчика обрыва пряжи как низкочастотный фильтр напряжения входа фотоприемника. Структурная схема разработанного датчика обрыва пряжи приведена на

рис. 2, она обеспечивает контроль целостности пряжи на высоком уровне и при этом отвечает требованиям фиксации и быстродействия обработки сигналов.

Рис. 2. Структурная схема быстродействующего датчика обрыва пряжи: Block 1 - источник световой энергии; Block 2 - оптический канал, состоящий из источника и фотоприемника;

Block 3 - фотоприемник с усилителем; Block 4 - фильтр фотоприемника; Filter - фильтр фотодатчика;

Comparator U - компаратор напряжения

Разработанное устройство работает следующим образом: сигнал от фотоприемника через отрицательную обратную связь и Filter подается на Block 1. Постоянная времени обрантой связи является относительно большой и может устранить возмущения на этот сигнал. В результате возмущения, связанные с изменением натяжения пряжи, не могут повлиять на сигнал фотоприемника. Если произойдет обрыв одной из стренг, произойдет быстрое изменение сигнала фотоприемника, который проходит через низкочастотный фильтр. В случае, если величина сигнала превосходит порог срабатывания, устройство выдает по обрыву пряжи сигнал останова.

Для структурной схемы, приведенной на рис. 2, произведем математический анализ основных элементов. Источник светового потока можно выразить таким образом:

Фо = К4  iv +АФоД ,

где АФод - световой поток источника, зависящий от тока; К4 -коэффициент усиления светодиода; iv - ток источника.

Ток источника можно определить из следующего выражения:

V = К -ик,

где К3 - коэффициент усиления источника; и к - напряжение на выходе низкочастотного фильтра.

Напряжения приемника

ип = Кп  Ф ,

где Кп - коэффициент, который выбирается исходя из измерения величины порога срабатывания компаратора и датчика обрыва пряжи. Уравнение низкочастотного фильтра будет иметь вид

Т2 Ц- + иК = К2

Ш Ф К

где Т2=0,25 с.

Зависимость напряжения входа и выхода можно выразить следующим уравнением:

т ^ит+иф = К11п,

ш

где Т1 = 0,02 с.

Для разработки датчика пряжи была использована система уравнений (1) - (5), которая четко описывает функционирование датчика обрыва пряжи. В целом, разработанная структурная схема полностью отвечает требованиям, которые будут оптимизировать процесс прядения в электроприводе прядильной машины и приведут в результате повышения качества продукции к значимому экономическому эффекту.

Список литературы

1. Дадабаев Ш.Т., Разоков А.Р. Постановка задач по оптимизации работы текстильного электрооборудования при жарком климате // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2012. №11. С. 5860.

2. Филипьев А.Ф. Автоматический контроль целостности пряжи на самокруточной прядильной машине // Материалы докладов 41-й Научно-технической конференции преподавателей и студентов университета «Витебск-2008». 2008. С. 97-100.

Каримов Ибодкул Рахимкулович, докторант, shahbozdadoboev@,mail. ги, Республика Таджикистан, Худжанде, Худжандский политехнический институт Таджикского технического университета им. академика М.С. Осими,

Дадабаев Шахбоз Толибджонович, асп., shahbozdadoboev@,mail. ru, Россия, Чебоксары, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова

DEVELOPMENT OF SENSOR BREAKAGE OF THE YARN FOR ELECTRIC SPINNING MACHINES

I.R Karimov, Sh. T. Dadabaev

The problems and key factors that occur when spinning, developed a block diagram of a high-speed sensor of the breakage of the yarn produced by the mathematical analysis of the main elements of the developed sensor breakage of the yarn.

Key words: spinning machine, the yarn breakage sensor breakage of the yarn, the integrity of the yarn, the filter, the amount of light the photodetector.

Karimov Ibodkul Rakhimkulovich, doctoral candidate, shahbozdadoboev@,mail. ru, Republic of Tajikistan, Hudzhand, Hudzhandsy Polytechnical Institute of the Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi,

Dadabayev Shakhboz Tolibdzhonovich, postgraduate, shahbozdadoboev@,mail. ru, Russia, Cheboksary, Chuvash State University named after I.N. Ulyanov