一种时变卷装压力的控制方法及相关设备与流程
本申请涉及时变卷装压力控制，特别涉及一种时变卷装压力的控制方法及相关设备。
背景技术：
1、卷装接触压力是指卷绕机的压丝辊部件与丝饼之间的接触压力，它是化纤生产过程中重要的工艺参数之一,直接影响着纤维的成型特性和卷装丝饼的优良品率。如果接触压力偏大，丝饼端面易凸肚，不利于后期的包装和运输，而且容易出现毛丝现象，影响后纺加弹；如果接触压力偏小，丝饼直径就会偏大，丝饼松散，运输过程中又极易散丝，无法加弹，甚至会导致丝饼满卷直径过大而与卷绕机其它部件相碰，造成外层丝受损而降等。因此，纺丝过程中，对接触压力的精确控制尤为重要。
2、目前关于接触压力的计算方法在实际应用过程中，由于机械安装位置和机械结构设计的改变，对接触压力控制程序中的角度和位置均不方便，而且在整个生产过程中，接触压力的方向并不是恒定的，接触压力的力臂长度在不断变化，也就导致了作业过程中，接触压力控制的精准度底。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本申请提供一种时变卷装压力的控制方法及相关设备，以解决现有技术中对接触压力控制不精准的问题。
2、本申请的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
3、本申请第一方面提供了一种时变卷装压力的控制方法，所述控制方法包括：
4、根据卷绕机力偶平衡状态，摩擦辊与丝饼接触，建立气缸的推力与所述丝饼的接触压力的第一关系模型；
5、根据所述摩擦辊中心、支撑摆臂旋转中心的连线与竖直方向的第一夹角，建立所述气缸的推力、所述丝饼的接触压力以及所述第一夹角的第二关系模型；
6、根据所述摩擦辊中心分别与所述支撑摆臂旋转中心、锭轴位移参考圆心连线形成的第二夹角，建立所述第二夹角的第三关系模型；
7、根据所述摩擦辊中心分别与锭轴中心、锭轴位移参考圆心连线形成的第三夹角，建立所述第三夹角的第四关系模型；
8、根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述第三夹角，建立所述接触压力力臂长度的第五关系模型；
9、根据所述第一关系模型、所述第二关系模型、所述第三关系模型以及所述第四关系模型以及所述第五关系模型，建立气缸推力、接触压力以及丝饼直径的第六关系模型；
10、通过所述第六关系模型，获得并控制气缸的推力，以控制所述接触压力。
11、在可选的实施方式中，所述第一关系模型为：
12、fp1*lfp1-f重力*lf重力+f推*lf推+f接触*lf接触＝0；
13、其中，预设p1为所述支撑摆臂旋转中心，fp1为p1处受力大小，f重力为所述摩擦辊以及所述支撑摆臂的整体重力大小，l fp1为fp1的力矩，l f重力为f重力到p1的力臂长度，f推为所述气缸对所述支撑摆臂的推力，l f推为f推到p1的力臂长度，f接触为所述丝饼的接触压力，l f接触为f接触打到p1的力臂长度。
14、在可选的实施方式中，所述第二关系模型为：
15、f接触*lf接触＝f重力*l3*sinθ-f推*lf推*l2*cosθ；
16、其中，预设p1为所述支撑摆臂旋转中心，p2为所述气缸与所述支撑摆臂的接触点，p3为所述摩擦辊和所述支撑摆臂的重心位置，p4为所述摩擦辊的中心，p5为所述锭轴的中心，p2'为所述气缸的推力的延长线与p1、p4连线的交点，p3'为p3在f重力方向上与p1、p4连线的交点；
17、l 2为p1、p2'之间的距离，l 3为p1、p3'的距离，θ为所述第一夹角。
18、在可选的实施方式中，所述第三关系模型为：
19、
20、其中，p6为锭轴位移参考圆心，lp1p4为p1 p4之间的距离，l p4p6为p4、p6之间的距离，l p1p6为p1、p6之间的距离，α1为所述第二夹角；
21、所述第四关系模型为：
22、
23、其中，l p4p5为p4、p5之间的距离，l p5p6为p5、p6之间的距离，α2为所述第三夹角，lp4p5为所述摩擦辊的半径与所述丝饼的半径之和，且所述接触压力作用在p4、p5连线上。
24、在可选的实施方式中，所述第五关系模型为：
25、lf接触＝lp1p4*cos(α3)＝lp1p4*cos(α1-90-α2)；
26、其中，α3为垂直于p1、p4连线的参考线与p4、p5连线的夹角。
27、在可选的实施方式中，所述第六关系模型为：
28、
29、r丝为所述丝饼半径，r1为所述摩擦辊的半径，r1为锭轴位移参考圆的半径。
30、在可选的实施方式中，根据所述第六关系模型，建立所述气缸推力的第七关系模型：
31、
32、通过所述第七关系模型直接获得所述气缸推力的具体数值。
33、本申请第二方面提供了一种设备，包括：储存器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述任一技术方案所述时变卷装压力的控制方法的步骤。
34、本申请第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一技术方案所述时变卷装压力的控制方法。
35、与现有技术相比，本申请的优点在于：
36、本申请中的控制方法，先根据卷绕机力偶平衡状态，摩擦辊与丝饼接触，建立气缸的推力与丝饼的接触压力的第一关系模型，根据摩擦辊中心、支撑摆臂旋转中心的连线与竖直方向的第一夹角，建立气缸的推力、丝饼的接触压力以及第一夹角的第二关系模型，根据摩擦辊中心分别与支撑摆臂旋转中心、锭轴位移参考圆心连线形成的第二夹角，建立第二夹角的第三关系模型，根据摩擦辊中心分别与锭轴中心、锭轴位移参考圆心连线形成的第三夹角，建立第三夹角的第四关系模型，根据第一夹角、第二夹角以及第三夹角，建立接触压力力臂长度的第五关系模型，根据第一关系模型、第二关系模型、第三关系模型以及第四关系模型以及第五关系模型，建立气缸推力、接触压力的第六关系模型，通过第六关系模型，获得并控制气缸的推力，以控制接触压力，锭轴同步丝饼持续在锭轴位移参考圆上旋转，通过第六关系模型获得接触压力在任意时刻、任意丝饼直径下的关系模型，在进行气缸压力控制时，获得接触压力大小的控制，也可以通过目标的接触压力数值，获得相对应的气缸推力，并进行精准控制输出，进而根据预设参数在整个长丝纺丝过程中的接触压力进行实时控制，接触压力控制的精度更高。
技术特征：
1.一种时变卷装压力的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
2.如权利要求1所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：所述第一关系模型为：
3.如权利要求2所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：所述第二关系模型为：
4.如权利要求3所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：所述第三关系模型为：
5.如权利要求4所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：所述第五关系模型为：
6.如权利要求5所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：所述第六关系模型为：
7.如权利要求6所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：根据所述第六关系模型，建立所述气缸推力的第七关系模型：
8.如权利要求7所述时变卷装压力的控制方法，其特征在于：当通过所述第七关系模型获得所述气缸推力所控制获得的接触压力与实际接触压力存在差异时，在所述第七关系模型中，预设比例参数k，并建立第八关系模型：
9.一种设备，包括：储存器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至8中任一种时变卷装压力的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述时变卷装压力的控制方法。
技术总结
本发明公开了一种时变卷装压力的控制方法及相关设备，控制方法，根据第一关系模型、第二关系模型、第三关系模型以及第四关系模型以及第五关系模型，建立气缸推力、接触压力的第六关系模型，通过第六关系模型，获得并控制气缸的推力，以控制接触压力，锭轴同步丝饼持续在锭轴位移参考圆上旋转，通过第六关系模型获得接触压力在任意时刻、任意丝饼直径下的关系模型，在进行气缸压力控制时，获得接触压力大小的控制，也可以通过目标的接触压力数值，获得相对应的气缸推力，并进行精准控制输出，进而根据预设参数在整个长丝纺丝过程中的接触压力进行实时控制，接触压力控制的精度更高。
技术研发人员：刘冠华,毛绪欣,毛新华,郭振兴,王志强,张继东
受保护的技术使用者：北京中丽制机工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23