錠子功率測試儀器的設(shè)計與使用

錠子功率測試儀器的設(shè)計與使用
 摘要簡述了錠子功率測試儀器的設(shè)計方法，分析了對測試精度的影響因素，并提出了在使用中 應(yīng)注意的問題。 關(guān)鍵詞錠子功率儀器 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計

1 前言
 錠子是環(huán)錠細紗機上加捻卷繞的主要部件之一 ， 是紡紗廠生產(chǎn)能力的標志。錠子由于數(shù)量眾多， 成為細紗機上最重要的耗能部件之一。紡織行業(yè) “十一五”規(guī)劃提出能耗下降10％的約束性指標。 據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)細紗機大約有8 000萬錠，約20 萬錠各類短車、長車設(shè)備，年耗電量非常大，是棉紡 機械的用電大戶。設(shè)備生產(chǎn)廠家正在對細紗機的節(jié) 能降耗進行研究，包括對錠子的結(jié)構(gòu)、潤滑、尺寸進 行研究和改進，使國內(nèi)錠子各項指標有了進一步的 提高。對于檢測機構(gòu)如何精確測量錠子功耗，正確 評價錠子耗能指標，成為一個迫切需要解決的問題。 一般是通過儀器對單錠功率進行測量，從而評價錠 子的功能。本文主要討論用扭矩傳感器和速度傳感 器測量錠子功率的方法。 

2 原理與設(shè)計 
2．1 原理 單錠功率測量是分別測量出轉(zhuǎn)速及扭矩值，便 可計算出錠子消耗的功率。轉(zhuǎn)速測量可采用各種轉(zhuǎn) 速表進行，扭矩值則要通過各種測功器進行測量。 儀器由電動機、扭矩測量和轉(zhuǎn)速測量裝置、傳動 軸、聯(lián)軸節(jié)、傳動輪和錠子安裝支架等組成，其結(jié)構(gòu) 如圖1所示。 
2．2 設(shè)計 
2．2．1 扭矩傳感器的選擇 要保證測量精度，要選擇合適的傳感器型式和 參數(shù)，即選擇能夠測量旋轉(zhuǎn)扭矩和適當?shù)臏y量范圍 和精度。單個錠子本身消耗的功率數(shù)值很小，一般 不超過8瓦，其測試轉(zhuǎn)速一般在16 000 r／rain左右， 所以其本身的扭矩非常小，一般不超過0．005 Nm。 為使傳感器得到較大的扭矩，提高傳感器的測量精 度，應(yīng)使傳動輪盡量大一些，提高傳動比，但考慮到 錠帶輪的包角，傳動輪的直徑又不能過大，本人認為 選擇160 mm的直徑為宜，如果錠帶輪的直徑為22 InFll，傳動比為7，3，則傳感器的功率值為錠子本身 扭矩的7倍左右，即0，03 Nm左右，考慮傳動軸的 軸承摩擦和加減速及運轉(zhuǎn)中的沖擊，可以選擇0．2 Nm量程的扭矩傳感器，同時應(yīng)考慮傳感器上的轉(zhuǎn) 速測量范圍和精度。 圖1 單錠功率測試儀結(jié)構(gòu) 
2．2．2 傳動系統(tǒng)設(shè)計 扭矩傳感器要求其上的扭矩軸不應(yīng)承受任何徑 向力，因此，傳動輪不應(yīng)直接安裝在扭矩軸上，在傳 感器與傳動輪之間增加一傳動軸承承受傳動輪的徑 向力，通過聯(lián)軸節(jié)與扭矩傳感器的扭矩軸相聯(lián)，傳遞 動力和扭矩，聯(lián)軸節(jié)的設(shè)計應(yīng)保證在安裝和使用時 扭矩軸不承受任何徑向力。所用電動機應(yīng)根據(jù)試驗 要求進行調(diào)速且有一定調(diào)速精度要求。 
2．2．3 錠子固定裝置 錠子在高速旋轉(zhuǎn)時要產(chǎn)生振動，對錠子測試產(chǎn) 生不良影響，所以錠子的支座應(yīng)牢固可靠，與傳動系 統(tǒng)分開，錠子支架在支座上的移動應(yīng)靈活，且保持水 平，使錠帶張力保持恒定。 

3 儀器的使用
 各單位的測試數(shù)據(jù)有一定差異，除設(shè)計的因素 外，正確使用儀器對精度也有很大影響。
 3．1 進行扭矩傳感器的校準 扭矩傳感器的準確性直接影響測量結(jié)果。因 此，在使用前，首先應(yīng)對扭矩測量系統(tǒng)進行校準，但 國內(nèi)可能還沒有如此小的扭矩校準系統(tǒng)，可以通過 儀器比對進行確認或直接溯源到國外基準。
 3．2 重視扭矩測量系統(tǒng)的置零 對有置零功能的系統(tǒng)要在試驗轉(zhuǎn)速下，經(jīng)過長 時間穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后置零，對不能置零的儀器，也要在相 的主要因素之一。因此，對織機緯向停臺原因分析 是織造技術(shù)人員的重要任務(wù)。通過對G1731劍桿 織機緯向停臺原因進行了分析，提出了相應(yīng)的解決 辦法。 2 緯向停臺產(chǎn)生的／gl~i 同條件下記錄下數(shù)值，對測量值進行修正。 
3．3 錠子拖動時間應(yīng)足夠 由于錠子有一個跑合和熱平衡過程。若運轉(zhuǎn)時 間不足，所測功率偏大，因此錠子要經(jīng)過充分的運 轉(zhuǎn)，功率數(shù)據(jù)不再減小或無規(guī)律小幅變化，讀取多個 數(shù)值進行平均，減少隨機誤差。
 3．4 控制環(huán)境溫度 雖然錠子標準上沒有此類要求，但實際環(huán)境溫 度對傳感器和錠子油的粘度的影響都不能忽視。
 3．5 儀器的空運轉(zhuǎn) 儀器在測試前應(yīng)有充足時間進行空運轉(zhuǎn)至達到 熱平衡，使扭矩顯示值波動很小，空運轉(zhuǎn)速度應(yīng)與試 驗速度相等。 
3．6 注意其他因素的影響 環(huán)境電磁場及接地對傳感器也有一定影響，應(yīng) 盡量避免。 

4 結(jié)語
 由于錠子的結(jié)構(gòu)特點，錠子本身的功率消耗是 不穩(wěn)定的，例如稍有磕碰，內(nèi)部狀態(tài)就可能發(fā)生變 化，影響功耗。對于儀器本身要從設(shè)計人手，正確使 用儀器，注意影響因素，才能保持高精度的測試。