I. Головне сопло: точне позиціонування та узгодження тиску для зменшення неефективного споживання повітря.

Головне сопло є джерелом енергії для початкового прискорення утокової нитки. Його положення та тиск безпосередньо визначають коефіцієнт використання повітряного потоку. Необхідно уникати втрат енергії, спричинених надмірним тиском та зміщенням положення.

1. Положення встановлення: Точне калібрування на основі форми конуса повітряного потоку.

Основний принцип: Відстань між основним соплом і першим зубцем язичка неправильної форми визначає ступінь розсіювання повітряного потоку — якщо відстань занадто близька, повітряний потік не буде повністю сфокусований перед входом у паз язичка, легко стикаючись із зубцями язичка та розсіюючи енергію; якщо відстань занадто велика, розсіювання повітряного потоку посилиться, що не дозволить ефективно протягнути уток нитки.

Практичний метод: Використовуйте стробоскоп для спостереження за формою конуса повітряного потоку (конус повітряного потоку конічний, кінчик якого спрямований до центру канавки язичка). Відрегулюйте відстань так, щоб конус повітряного потоку ледь покривав вхідний отвір канавки язичка, а кут конуса був мінімізований (ідеальний кут конуса ≤ 30°). Наприклад, рекомендована відстань для певної моделі становить 15-20 мм, яку потрібно точно налаштувати залежно від ширини канавки язичка (зазвичай 4-6 мм).

2. Налаштування тиску: принцип мінімального ефективного тиску

Відповідність тиску характеристикам утокової пряжі: Тиск повинен враховувати щільність утокової пряжі (нижчий тиск для тонких ниток, помірно вищий тиск для грубіших ниток), ширину тканини (трохи вищий тиск для ширших тканин) та швидкість машини (висока швидкість вимагає коротких сплесків високого тиску, низька швидкість дозволяє використовувати нижчий тиск).

Стандарт регулювання: Використовуйте як базову лінію кілька обривів утоку, відсутність вільних країв/усихання утоку, поступово знижуючи тиск до критичного значення. Наприклад, з чистим поліефірним волокном 60S, при швидкості 650 об/хв, тиск у головному сопло можна зменшити з 0,4 МПа до 0,32 МПа (зниження на 20%) без значного збільшення швидкості обриву утоку, що призводить до значного зменшення споживання повітря.

Попередження про ризик: Надмірний тиск може призвести до швидкого розкручування та обриву утокової нитки (особливо для слабо скручених ниток). Одночасно повітряний потік, що впливає на нитку основи, збільшує опір тертю, опосередковано збільшуючи споживання повітря.

II. Допоміжні сопла: Удосконалене керування параметрами процесу (на них припадає 75% споживання повітря, що є основною метою оптимізації). Допоміжні сопла відповідають за натяг і прискорення утокової нитки протягом усього її польоту. Узгоджена оптимізація їх тиску, часу, положення та типу є ключовою для зменшення споживання повітря.

1. Стратегія встановлення тиску

Під час польоту утка швидкість повітряного потоку від допоміжних сопел повинна бути більшою за початкову швидкість утокової нитки (тобто швидкість польоту утокової нитки). Передній край утокової нитки повинен завжди перебувати під впливом високошвидкісного повітряного потоку. Це вимагає, щоб тиск повітря в допоміжному сопло було більшим за тиск основного повітря. Крім того, коли передній край утокової нитки летить вперед, допоміжні сопла повинні послідовно відкривати та закривати свої клапани подачі повітря, щоб запобігти проштовхуванню утокової нитки вперед та стисканню назад.

Однак, у реальному виробництві тиск у допоміжному сопло зазвичай визначається збільшенням заданого тиску в основному сопло на 0,02~0,1 МПа. Слід бути обережним, щоб зменшити обрив утокової нитки та заощадити споживання повітря.

2. Час розпилення: d"Розширене відкриття + точне закриття"

Час відкриття (кут випередження): Кожна допоміжна група сопел повинна відкриватися на 10°-20° до прибуття утокової нитки (встановлюється за допомогою кодера ткацького верстата), щоб забезпечити завчасне впливання повітряного потоку на передній край утокової нитки.

Час закриття (кут затримки): Остання допоміжна група сопел закривається на 20° після того, як утокова нитка досягає кромки (кут затримки 20°), щоб уникнути занадто пізнього закриття та впливу повітряного потоку на нитку основи. Примітка: Час закриття не повинен перевищувати 20° після того, як утокова нитка досягає кромки, інакше сопло вже увійде під нижню нитку основи, і потік повітря буде абсолютно неефективним.

Загальний час розпилення допоміжної форсунки: контролюється в межах 40°-80° (що відповідає швидкості ткацького верстата 600-800 об/хв). Занадто довгий час збільшить споживання повітря, тоді як занадто короткий час може легко призвести до провисання утокової нитки.

Налаштування часу запуску для кожної групи допоміжних форсунок відповідають такій схемі:

Час розпилення перших чотирьох допоміжних груп сопел коротший, ніж у останніх чотирьох допоміжних груп сопел. Це пояснюється тим, що коли працюють перші чотири допоміжні групи сопел, головна сопла працює безперервно, розділяючи частину завдання введення качка з допоміжними соплами.

Останні чотири допоміжні групи сопел не мають допомоги основної сопла, тому час їхньої роботи потрібно подовжити, щоб відповідати вимогам щодо введення качка. У реальній роботі іноді необхідно навмисно подовжити час роботи останньої допоміжної групи сопел, щоб зменшити такі дефекти, як відскок качка.

3. Місце встановлення: d"Узгодженість кутів + ​​групове зіставлення"

Стандартизація параметрів кута: Допоміжна форсунка повинна бути вирівняна з центром паза язичка. Встановіть кут розпилення α = 8° (вгору) та кут напрямку розпилення β = 5° (назад), щоб забезпечити потрапляння повітряного потоку в центр паза язичка та збігання з основним повітряним потоком.

Групове зіставлення: Допоміжні форсунки однієї моделі мають допуски на кути α та β (наприклад, імпортні форсунки мають відхилення α ±0,5°, вітчизняні форсунки ±0,7°). Їх необхідно групувати відповідно до виміряних кутів (наприклад, група A α = 7,5°-8,5°, група B α = 8,5°-9,5°). Форсунки в одній групі слід використовувати разом, щоб уникнути порушення напрямку потоку повітря.

Допоміжний регулятор розпилення в машині. Калібрування допоміжного регулятора: використовуйте спеціальний регулятор. Розмістіть датчик у пазу геркона, щоб отримувати сигнал потоку повітря та відображати відхилення в режимі реального часу між центром потоку повітря та центром паза геркона. Вручну точно налаштуйте кут форсунки, доки відхилення не стане ≤0,5 мм.

Калібрування допоміжного регулятора розпилення в машині: Використовуйте спеціальний регулятор. Розмістіть датчик у пазу геркона, щоб отримувати сигнал потоку повітря та відображати відхилення між центром потоку повітря та центром паза геркона в режимі реального часу. Вручну точно налаштуйте кут форсунки, доки відхилення не стане ≤0,5 мм. 

4. Тип сопла: d"Багатоотвірне кластерування + конструкція з низьким опором" є кращим варіантом.

Порівняння структури: Одноотвірні форсунки мають швидку дифузію повітряного потоку та малий радіус дії; загалом, багатоотвірні форсунки (такі як 19×φ0.05 мм правильної шестикутної форми) вважаються такими, що мають краще розподілення повітряного потоку та більший радіус дії (на 30% більший радіус дії, ніж одноотвірні форсунки).

Рекомендація щодо вибору: Надавайте перевагу багатоотвірним соплам (особливо для ткацьких верстатів широкої ширини) у поєднанні з обтічними корпусами сопел (для зменшення опору тертя повітряного потоку), що може зменшити споживання повітря одним соплом на 15-20%.

III. Електромагнітний клапан: Скоротіть ефективний час струменя та зменшіть d"hнефективну затримкуd". Затримка відкриття та закриття електромагнітного клапана (затримка відкриття 0,06 с, затримка закриття 0,04 с) призводить до втрати потоку повітря, тому d"hнеефективний час струменяd" необхідно стиснути шляхом оптимізації параметрів.

1. Узгодження часу дії та напруги

Ефективна дальність струменя: Ефективний час струменя (відрізок bc) – це період між підвищенням тиску до 90% (t1) після відкриття електромагнітного клапана та падінням тиску до 50% (t2) при його закритті, а не час повного відкриття та закриття (відрізок ab+cd).

Метод налагодження: Контролюйте форму хвилі струму соленоїдного клапана за допомогою осцилографа та регулюйте напругу (наприклад, збільште з 24 В до 28 В), щоб скоротити затримку відкриття. Або ж встановіть параметр " перед відкриттям" у програмі ПЛК (заздалегідь запускаючи електричний кут 5°-10°), щоб забезпечити стабільний тиск повітряного потоку до надходження качка.

2. Стратегія групового контролю та оптимізація конвеєра

Незалежне керування електромагнітним клапаном головної форсунки та електромагнітним клапаном допоміжної форсунки: головна форсунка відкривається лише на початковому етапі введення качка, тоді як допоміжні форсунки відкриваються групами, що дозволяє уникнути накладання тиску та втрат, спричинених одночасним розпиленням повітря кількома форсунками.

Під час введення утка маса утокової нитки збільшується з довжиною введення утка, оскільки вона проходить через різні секції, що вимагає відповідного збільшення необхідної швидкості повітряного потоку, що переносить уток.

Допоміжні сопла в ідеалі повинні постачатися повітрям з двох окремих повітряних циліндрів. Оскільки головне сопло закривається, коли уточна нитка майже виходить з звола, тиск повітря в допоміжних соплах з правого боку необхідно збільшити, щоб запобігти зменшенню швидкості польоту уточної нитки.

Таке окреме постачання повітря дозволяє незалежно контролювати тиск повітряного потоку в двох секціях введення качка. Це значно зменшує споживання повітря, а також допомагає стабілізувати політ качка.

Діаметр головного трубопроводу ≥25 мм (спочатку 16 мм) для зменшення втрат тиску вздовж трубопроводу (падіння тиску ≤0,02 МПа на 10 м трубопроводу);

IV. Швидкість ткацького верстата та координація процесу: Уникайте сліпого збільшення швидкості

Зв'язок між швидкістю та споживанням повітря: на кожні 100 об/хв збільшення швидкості машини кількість вставок утка за одиницю часу збільшується, а споживання повітря лінійно зростає (наприклад, споживання повітря збільшується на 18% при 700 об/хв порівняно з 600 об/хв).

Визначення швидкості ткацького верстата вимагає врахування численних факторів. У реальному виробництві вища швидкість ткацького верстата не завжди є кращою; її слід визначати виходячи з конкретних обставин кожної фабрики, щоб оптимізувати ефективність та споживання енергії.

VI. Короткий зміст: Ключ до систематичного зниження енергоспоживання

Зменшення споживання повітря в пневматичних ткацьких верстатах вимагає дотримання принципів точного керування + динамічного узгодження + координації системи:

Головне сопло: Зменште початкове споживання повітря, використовуючи мінімальний ефективний тиск + оптимальне положення;

Допоміжна форсунка: Покращення використання повітряного потоку завдяки градієнтному тиску d", точному вибору часу та груповому узгодженнюd" (споживання повітря становить 75%, з максимальним потенціалом оптимізації);

Соленоїдні клапани та система подачі повітря: скоротіть неефективні затримки та сегментуйте подачу повітря, щоб зменшити надлишковий потік повітря;

Глобальна координація: Динамічно налаштовуйте параметри на основі швидкості ткацького верстата та характеристик утокової пряжі, щоб уникнути підходу «один розмір підходить всім».

Кінцева мета: Досягти скорочення споживання повітря на 15%-25% на один ткацький верстат, забезпечуючи при цьому якість тканини (коефіцієнт обриву качка <1%, коефіцієнт усадки качка <0,5%), а також подальше вивчення потенціалу енергозбереження за допомогою таких технологій, як повітряні компресори зі змінною частотою та рекуперація відпрацьованого тепла.