УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРУТКИ ПРЯЖИ В РОТОРЕ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а конкретно к устройствам определения крутки пряжи в прядильном роторе при пневмопрядении.
Известен автоматический круткомер пряжи, модели D312 фирмы «Zweigle» [В.Р.Saville Physical Testing of Textiles, Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, p 93 (1999)]. Устройство, оснащено числовым дисплеем и подключено к мини-ЭВМ для статистической оценки результатов. Устройство предназначено для определения крутки пневмомеханической пряжи различными методами, что позволяет производить сравнение полученных результатов.
К недостаткам данного устройства следует отнести то, что оно не может быть применено для определения крутки пряжи непосредственно в прядильном роторе, так как с его помощью можно определить крутку уже сформированной пряжи после ее намотки на бобину.
За прототип принято устройство определения крутки пряжи в роторе пневмомехаического прядильного устройства посредством фотографической техники [Cormack, D, Grosberg, P. and Но К.Н. The yam twist inside the rotor in open-end spinning. Journal of the Textile Institute. Vol.70, No. 9, (1979), pp 380-3 84]. Для функционирования данного устройства в корпусе прядильного блока устанавлена прозрачная стенка над ротором со стороны пряжевыводного устройства. Над прозрачной стенкой расположены стробоскопический аппарат и фотосъемочная камера. Данная система позволяет произвести фотосъемку баллонирующего участка пряжи со стороны пряжевыводного устройства. На основе фотографических снимков производится определение крутки пряжи по контуру движения пряжи в баллоне.
К недостаткам данного устройства следует отнести то, что при фотосъемке баллонирующего участка пряжи пряжевыводное устройство загораживает участок движения пряжи по фрикционной поверхности воронки. В результате этого фотосъемка дает визуальную информацию о крутке пряжи на том участке контура движения пряжи в прядильном роторе, который расположен от точки съема пряжи на желобе прядильного ротора до входа ее на фрикционную поверхность пряжевыводной воронки. Участок движения пряжи по воронке при использовании данного устройства остается скрытым.
Задачей настоящей полезной модели является расширение технологических возможностей устройства за счет измерения крутки по всему контуру движения пряжи в прядильном роторе.
Указанная задача достигается тем, что в устройстве для измерения крутки пряжи в роторе пневмомеханической прядильной машины, содержащем средства для наблюдения за технологическим процессом и получения визуальной информации о нем, согласно полезной модели, средство для наблюдения за технологическим процессом представлено в виде видеокамеры, на оси ротора, обращенной к камере, установлена линза, соосно ей последовательно размещены видеокамера, видеопередатчик телесигнала и антенна, при этом устройство по радиоканалу связано с видеоприемником, по изображению которого судят о крутке пряжи.
Возможность получения визуальной информации о распределении крутки на всей траектории движения нити в прядильном роторе, достигается тем, что видеосъемка производится со стороны фрикционной поверхности пряжевыводной воронки. В этом случае имеется возможность получить через сфокусированную благодаря взаимному расположению линзы и видеокамеры видеоизображение как баллонирующего участка нити, так и участка движения нити по фрикционной поверхности пряжевыводной воронки.
На фиг.1 показано заявляемое устройство, расположенное на оси ротора. На фиг.2 представлена структурная схема видеопередатчика устройства.
Прядильный ротор 1 снабжен полой осью 2. Над ротором 1 расположена пряжевыводная воронка 3. Увеличительная линза 4 установлена на оси 2 ротора 1 со стороны, обращенной к ротору. Средство для наблюдения за технологическим процессом представлено в виде видеокамеры 5, закрепленной на оси ротора и содержащей объектив и датчик изображения (на чертеже не показаны). К выходу видеокамеры 5 через шину данных 6 подключен видеопередатчик 7. Антенна 8 жестко установлена на корпусе видеопередатчика 7.
При выработке пневмомеханической пряжи благодаря движению прядильного ротора 1 волокнистый клин на его желобе приобретает вращение, закручивая пряжу по контуру ее движения в прядильном роторе 1, в результате чего крутка пряжи изменяется от точки к точке по всему баллонирующему участку и далее по фрикционной поверхности воронки 3.
Световые лучи проходят через увеличительную линзу 4, объектив видеокамеры 5 и поступают непосредственно на сенсорную матрицу датчика изображения видеокамеры 4 (на чертеже не показан). Матрица датчика изображения преобразовывает оптическое изображение в электрические сигналы. При попадании лучей на матрицу в каждой ее ячейке накапливается заряд, пропорциональный интенсивности света.
Сигнал с видеокамеры 4 является низкочастотным аналоговым. Через шину данных 6 он поступает на видеопередатчик 7, который осуществляет передачу сигнала на расстояние.
Для передачи сигнала может быть использован метод амплитудной модуляции на частоте 430 МГц (фиг.2). Видеопередатчик содержит входной усилитель, задающий генератор, модулятор и усилитель мощности. В заявляемом устройстве использована штырьевая антенна 8.
Частота 430 МГц совпадает с частотой 59-го канала телевизионного вещания, что позволяет принимать сигнал непосредственно на антенну ТВ-тюнера, позволяющего просматривать видео о состоянии нити в роторе 1, в том числе покадрово.
Для просмотра полученного сигнала можно использовать ТВ-тюнер с антенной. ТВ-тюнер необходимо настроить на 59-й канал, что соответствует частоте 430 МГц. Подключенный к видеокарте компьютера, ТВ-тюнер позволяет просматривать видео о состоянии нити в воронке 3, в том числе покадрово, а также измерять ее размеры.
K
Устройство работает следующим образом. Баллонирующий участок нити имеет относительное движение по отношению к вращающейся системе координат, связанной с прядильным ротором. Поэтому устанавливается частота вращения n баллонирующего участка пряжи относительно прядильного ротора
вып
где V - скорость выпуска пряжи, равная скорости движения нити в жале выпускных валиков,
k
K
r - радиус окружности сборного желоба камеры прядильного ротора. В соответствии со значением n задается кадровая частота.
Полученный видеофайл с ТВ-тюнера разбивается на покадровые изображения (фотографии) нити в прядильном роторе. На каждой из фотографий изображен участок баллонирующей нити и участок нити на фрикционной поверхности пряжевыводного воронки. За калибр измерения длины участков нити на фотографии принимается диаметр пряжевыводной воронки.
i
i
i
Вся траектория движения нити, наблюдаемая через линзу, разбивается на n отрезков. Из них (n-1) участок находится на баллонирующем отрезке движения нити, а участок под номером n-на фрикционной поверхности воронки. Далее, используя калибровочные данные, по фотографии вручную измеряют длину L[1≤i≤(n-1)] каждого из участков нити (в метрах). Затем по фотографии визуально подсчитывают количество кручений пряжи N[1≤i≤(n-1)] на каждом из вышеперечисленных участков. В итоге определяют значение величин крутки К на каждом из участков по формуле:
,
i
где L - длина i-того отрезка траектории движения пряжи,
i
N - число кручений пряжи на i-том отрезке,
1≤i≤n.