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一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法

一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法

IPC分类号 : F26B3/00

申请号
CN201811127691.6
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2018-09-20
  • 公开号: 109373705B
  • 公开日: 2019-02-22
  • 主分类号: F26B3/00
  • 专利权人: 西安工程大学

专利摘要

本发明公开了一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法,包括如下步骤:S1、将电容传感器置于不同织物表面,从而实现织物表面的温湿度数据的采集;S2、含滚轴的压力驱动器基于采集到的温湿度数据驱动滚轴对织轴的摩擦力进行控制:1)当织物的含水率低于织物工艺参数值时,表示织物表面的受热程度偏高,则通过压力驱动器驱动滚轴脱离织物表面,对织物不产生摩擦;2)当织物的含水率高于工艺设计参数值时,表示织物的含水率较高,则通过压力驱动器驱动滚轴将给织物表面加压,增大织物与织轴之间的摩擦力,并通过摩擦力的调整,避免织物的受热不均匀引起织物表面变形。本发明可以实现织物表面受热不均匀造成的变形失稳的控制。

权利要求

1.一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1、将电容传感器置于不同织物表面,从而实现织物表面的温湿度数据的采集;

S2、含滚轴的压力驱动器基于采集到的温湿度数据驱动滚轴对织轴的摩擦力进行控制;具体的:

1)当织物的含水率低于织物工艺参数值时,表示织物表面的受热程度偏高,则通过压力驱动器驱动滚轴脱离织物表面,对织物不产生摩擦;

2)当织物的含水率高于工艺设计参数值时,表示织物的含水率较高,则通过压力驱动器驱动滚轴将给织物表面加压,增大织物与织轴之间的摩擦力,并通过摩擦力的调整,避免织物的受热不均匀引起织物表面变形。

说明书

技术领域

本发明涉及纺织工艺领域,具体涉及一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法。

背景技术

在“多品种共轴”生产方式下,由于不同织物表面的含水率不同,产生水滑的特征不同,故在织物表面受热冲击时易造成织物中纱线涂层的失稳破坏或脱落,以及织物内部空隙的不均衡,从而导致织物表面的自发性变形失稳。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供了一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1、将电容传感器置于不同织物表面,从而实现织物表面的温湿度数据的采集;

S2、含滚轴的压力驱动器基于采集到的温湿度数据驱动滚轴对织轴的摩擦力进行控制;

1)当织物的含水率低于织物工艺参数值时,表示织物表面的受热程度偏高,则通过压力驱动器驱动滚轴脱离织物表面,对织物不产生摩擦;

2)当织物的含水率高于工艺设计参数值时,表示织物的含水率较高,则通过压力驱动器驱动滚轴将给织物表面加压,增大织物与织轴之间的摩擦力,并通过摩擦力的调整,避免织物的受热不均匀引起织物表面变形。

本发明具有以下有益效果:

基于织物与织轴之间的摩擦力的调节,实现了织物表面受热的调整,从而避免了由于织物表面受热不均匀引起织物表面变形。

附图说明

图1为摩擦力测试单元的工作原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在解析织物拉伸、挤压变形失稳机理的基础上,我们给所有织物表面施加一个小波幅的扰动,通过判断外加扰动随时间扩大还是衰减来确定表面是否失稳。为此,我们从织物表面的经向和纬向两个方向施加扰动r(θ,z,t),即:r(θ,z,t)=b+δ(t)cos(nθ)cos(ωz),其中δ(t)表示随随时间演化的微小扰动波幅,且δ<<a-r0。同时根据r(θ,z,t)所表示的扰动,可以导出织物表面的平均曲率,并从如下两方面进行解析。

①体扩散

首先假设织物表面形貌由体扩散所主导,则定义不同织物内部的空隙浓度,并由拉普拉斯方程来描述空隙浓度的分布。根据费克定律(是处理各种扩散传质过程的定律),织物空隙沿径向移动的流量Ji满足如下关系,即:

(i=1,2,3,表示3种不同品种的织物)

上式中,Di为扩散系数。则流量和空隙浓度在界面r=a处的连续条件为:J1(t)=J2(t)=J3(t),c1(t)=c2(t)=c3(t),则织物表面变形演化遵从如下方程,即:

其中Ωi表示提扩散区域的体积。

在此基础上,织物的空隙浓度满足吉布斯-汤姆逊方程(用于计算临界晶核半径的一个方程),同时考虑不同织物表面变形的边界条件和连续条件,并假设织物之间的空隙流量为零,则可以确定通过拉普拉斯方程通解中的待定常数,以及不同织物中的空隙浓度分布。同时,由空隙浓度分布和Ji,可求得织物表面失稳演化方程。进而,对扰动量r(θ,z,t)进行积分,得到如下所示的扰动波幅表达式。

其中

上式中δ0为初始扰动波幅,τv为一个重要判定参数,其主要用来判断不同织物表面是否失稳。若τv>0,扰动波幅随时间指数增长,则判定织物表面失稳;若τv<0,扰动波幅随时间成指数衰减,则判定织物表面稳定。而临界条件由τv=0定义。

②表面扩散

根据一品种一轴下经纱张力力学模型[24],则织物表面演化的法向速度表示为:

式中Ds为表面扩散系数,Ωs为织物中原子的体积,ρ0为织物表面上每单位面积的原子数目,Δs为表面拉普拉斯算子。

因为表面扩散仅发生在织物表面,在不考虑应力场影响的前提下,扩散取决于表面曲率,而与织物内部纱线结构无关。故将织物表面平均曲率代入织物表面演化的法向速度计算公式,得到:

由此,通过上式得到扰动波幅的演化规律,即:

其中τs=-(ω2b2+n2)(ω2b2+n2-1)

同样,τs作为一个重要判定参数,其主要用来判断不同织物表面是否失稳。若τs>0,扰动波幅随时间指数增长,则判定织物表面失稳;若τs<0,扰动波幅随时间成指数衰减,则判定织物表面稳定。临界条件由τs=0定义。

由此,形成的具体控制方法如下:通过织物表面的温湿度变化,通过一含滚轴的压力驱动器驱动滚轴对织轴的摩擦力进行控制;具体包括如下步骤:

S1、将电容传感器置于不同织物表面,织物表面的水气进入到传感器的通气孔中,引起传感器内介电常数的变化,导致电容值的变化,即织物表面的温湿度的变化,引起电容值的变化,利用这一电物理特性,从而实现织物表面的温湿度数据的采集;

S2、含滚轴的压力驱动器基于采集到的温湿度数据驱动滚轴对织轴的摩擦力进行控制。

1)当织物的含水率低于织物工艺参数值(通过软件接口设定在微处理器中)时,表示织物表面的受热程度偏高,则通过压力驱动器驱动滚轴脱离织物表面,对织物不产生摩擦;

2)当织物的含水率高于工艺设计参数值时,表示织物的含水率较高,而且当织物的含水率增加到一定程度后,织物内部空隙已被水分子完全占据,织物吸湿后过剩的水分子只能吸附在织物表面,形成一层水膜,水膜使织物在织造过程中容易发生水滑,而且过剩的水分子越多,织物表面的水滑现象越明显。为此,则通过压力驱动器驱动滚轴将给织物表面加压,增大织物与织轴之间的摩擦力,并通过摩擦力的调整,避免织物的受热不均匀引起织物表面变形。

本具体实施的控制算法如下:

图1中,N为物体对织轴表面的压力,α为水平面与轴面的夹角,F为物体重力沿斜面的分力,根据摩擦理论,设mf为织物与驱动器滚轴之间摩擦系数,则存在如下关系:

F=N*mf=N*tgθ

当织轴运转时,F等于摩擦力。而当α=0时,织物随织轴转动。若F1为织物与织轴之间的摩擦力,F2为驱动器滚轴对织物的握持力,mf为滑动摩擦系数,则存在如下关系式,即:

F=F1+F2,且F1=N*mf

而F2是织物表面拉伸加速运动,则存在F2=ma=G/(ga),其中a为织物运动的加速度,g为重力加速度,将 代入F2,得到

同时,根据织物在驱动器滚轴上的摩擦规律可知,L=1/2at2,其中L为滑动距离,t为滑动时间,并将其代入F2,得到:F2=(N/cosθ*g)*2L/t2。即:N*mf=N*tgθ-(N/cosθ*g)*2L/t2,则mf=tgθ-2L/g*t2*cosθ。

通过上式,可以得到织物与驱动器滚轴之间摩擦系数mf的变化规律。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

一种织物表面受热不均匀造成的变形失稳控制方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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