王學(xué)元，王贊林

(1.中國(guó)紗線網(wǎng)，杭州 311203；2.湖北金墾紡織有限公司，武漢 430000)

0 引言

筆者在對(duì)JWF1312型自調(diào)勻整并條機(jī)的在線檢測(cè)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行日常檢查中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)純滌綸品種時(shí)，USTER USG勻整系統(tǒng)的在線檢測(cè)波譜圖不正常[1]，條干CV值高達(dá)4.0%，見(jiàn)圖1。

圖1 自調(diào)勻整在線檢測(cè)波譜圖

為進(jìn)一步確認(rèn)該臺(tái)并條機(jī)存在的問(wèn)題，采用長(zhǎng)嶺YG136型條干均勻度測(cè)試分析儀對(duì)條子測(cè)試分析，測(cè)試速度為25 m/min，測(cè)試時(shí)間為2.5 min，條干CV值的測(cè)試結(jié)果為5.04%。問(wèn)題條子離線檢測(cè)波譜圖見(jiàn)圖2。

圖2 問(wèn)題條子離線檢測(cè)波譜圖

1 在線與離線波譜圖的對(duì)比分析

對(duì)比條子在線與離線檢測(cè)波譜圖，可以看出兩張波譜圖的形態(tài)既有相同點(diǎn)，又有不同點(diǎn)。

1.1 相同點(diǎn)

a) 各根“煙囪”所處的相對(duì)位置是一一對(duì)應(yīng)的，見(jiàn)圖3。

圖3 兩張波譜圖機(jī)械波位置對(duì)照

圖4 在線波譜圖主波與諧波的關(guān)系

圖5 離線波譜圖主波與諧波的關(guān)系

1.2 不同點(diǎn)

a) 從各根“煙囪”的形態(tài)來(lái)看，在線檢測(cè)波譜圖上的“煙囪”為單柱波，而離線檢測(cè)波譜圖上的“煙囪”為雙柱波。

b) 從各根“煙囪”的波幅與基波的比例關(guān)系來(lái)看，在線檢測(cè)波譜圖上各根“煙囪”的波幅相對(duì)于基波的比例遠(yuǎn)大于離線檢測(cè)波譜圖上的比例關(guān)系。

c) 在線檢測(cè)波譜圖上各根“煙囪”頻道的中心位置，相對(duì)于離線檢測(cè)波譜圖上各根“煙囪”頻道的中心位置略短。

2 原因分析與確認(rèn)

根據(jù)在線與離線檢測(cè)波譜圖的形態(tài)，主波中心位置約在1.9 m處，伴有偶次諧波和奇次諧波，因此可以判定故障形態(tài)為非正弦、非對(duì)稱(chēng)周期性疵點(diǎn)。根據(jù)3次諧波比主波波幅略高的情況，可以判定該周期性疵點(diǎn)為具有正負(fù)向波動(dòng)的脈沖波；而各“煙囪”頂點(diǎn)的包絡(luò)線曲率較小，因此可知周期性疵點(diǎn)的粗節(jié)、細(xì)節(jié)在長(zhǎng)度和幅度上不對(duì)稱(chēng)，這一點(diǎn)從離線檢測(cè)DR曲線圖上也明顯可見(jiàn)，見(jiàn)圖6。從圖6可見(jiàn)，DR曲線圖不以零軸對(duì)稱(chēng)，細(xì)節(jié)幅度大而長(zhǎng)度短，粗節(jié)幅度小而長(zhǎng)。

根據(jù)上述波譜形態(tài)和波長(zhǎng)分析，可以排除牽伸系統(tǒng)羅拉、膠輥圓跳動(dòng)，齒輪全跳動(dòng)，軸節(jié)不同軸等問(wèn)題，故障類(lèi)型是由于與須條運(yùn)行速度相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件圓跳動(dòng)、頓挫或表面損傷、粘附雜物等原因所致，故障位置在后羅拉相關(guān)部位及須條喂入系統(tǒng)。

圖6 問(wèn)題條子離線檢測(cè)的DR曲線

根據(jù)JWF1312型并條機(jī)的傳動(dòng)圖(見(jiàn)圖7)和上機(jī)工藝參數(shù)(6根并合，總牽伸倍數(shù)為6.32，后張力牽伸倍數(shù)為1.004 3)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，直徑為90 mm的凹凸羅拉檢測(cè)機(jī)構(gòu)問(wèn)題產(chǎn)生的機(jī)械波波長(zhǎng)與波譜圖上主波的波長(zhǎng)相近。JWF1312型并條機(jī)各部位故障產(chǎn)生的機(jī)械波波長(zhǎng)見(jiàn)表1。

為此，筆者重點(diǎn)對(duì)須條喂入系統(tǒng)和凹凸羅拉檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)凹凸羅拉清潔條的條匙簧損壞導(dǎo)致彈性不足，造成清潔條對(duì)凹羅拉的凹槽內(nèi)部清潔不良、粘附棉片，而且棉片的厚度不均勻，導(dǎo)致凸羅拉不斷產(chǎn)生位移信號(hào)，從而使?fàn)可毂稊?shù)出現(xiàn)周期性波動(dòng)，產(chǎn)生了周期性機(jī)械波[3]。

圖7 JWF1312型并條機(jī)傳動(dòng)示意

表1 JWF1312型并條機(jī)各部位故障產(chǎn)生的機(jī)械波波長(zhǎng)

修復(fù)凹凸羅拉清潔條彈簧、清潔凹羅拉凹槽內(nèi)粘附的棉片后，在線檢測(cè)條干CV值降低為1.90%，離線檢測(cè)條干CV值降低為2.48%，波譜圖均恢復(fù)正常，表明查找到的問(wèn)題原因是準(zhǔn)確的。

3 啟示

對(duì)比條子在線與離線檢測(cè)波譜圖，可以得到以下啟示。

a) 在線檢測(cè)為全數(shù)檢測(cè)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)破壞性，不影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品制成率，而且可以隨時(shí)觀察產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)情況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，是較好的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)工具。

b) 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不論是在線或離線檢測(cè)，波譜圖都會(huì)表現(xiàn)出不正常的形態(tài)。

c) 在線檢測(cè)的波譜圖，其檢測(cè)點(diǎn)在FP傳感器和導(dǎo)棉器構(gòu)成的監(jiān)控部件處[4]，未經(jīng)過(guò)圈條器、無(wú)圈條效應(yīng)的干擾，因此圖形相對(duì)比較簡(jiǎn)潔、清爽，在進(jìn)行波圖譜分析時(shí)，準(zhǔn)確性、可靠性更高。

d) 由于離線檢測(cè)時(shí)測(cè)試的條子要經(jīng)過(guò)圈條器，受到圈條張力牽伸和測(cè)試過(guò)程中的意外伸長(zhǎng)，因此離線波譜圖上機(jī)械波的波長(zhǎng)相比在線波譜圖上機(jī)械波的波長(zhǎng)稍長(zhǎng)。

e) 離線波譜圖形態(tài)的所有規(guī)律在在線波譜圖上同樣適用，如基波和諧波的關(guān)系、不同類(lèi)型的周期性機(jī)械波基波和諧波頂部包絡(luò)線的形態(tài)特征等。

f) 自調(diào)勻整并條機(jī)在線波譜圖波長(zhǎng)的計(jì)算，可以忽略“自調(diào)勻整”的干擾，直接按照普通并條機(jī)機(jī)械波的計(jì)算方法進(jìn)行。

g) 如果懷疑機(jī)械波的產(chǎn)生與自調(diào)勻整有關(guān)，可以通過(guò)打開(kāi)、關(guān)閉自調(diào)勻整的方法進(jìn)行驗(yàn)證，區(qū)分是勻整系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題還是其他部位出現(xiàn)問(wèn)題；因?yàn)殛P(guān)閉自調(diào)勻整后，伺服電機(jī)不再轉(zhuǎn)動(dòng)，凹凸羅拉檢測(cè)到的位移信號(hào)不再對(duì)牽伸倍數(shù)起作用，凹凸羅拉部位的機(jī)械問(wèn)題對(duì)在線波譜圖不起作用，因此如果問(wèn)題是在凹凸羅拉部位，關(guān)閉自調(diào)勻整后的在線波譜圖形態(tài)特征會(huì)為正常形態(tài)；反之，如果問(wèn)題是在其他部位，關(guān)閉自調(diào)勻整后的在線波譜圖形態(tài)特征就不會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)就可以確認(rèn)故障與自調(diào)勻整無(wú)關(guān)。需要注意的是，如果是伺服差動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的齒輪等出現(xiàn)了問(wèn)題，關(guān)閉自調(diào)勻整后伺服電機(jī)不再轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服差動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出速度也可能會(huì)發(fā)生變化，即牽伸倍數(shù)發(fā)生了變化，此時(shí)機(jī)械波的波長(zhǎng)可能會(huì)產(chǎn)生飄移，但由于此時(shí)故障部件仍會(huì)對(duì)輸出速度的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，因此在線波譜圖的形態(tài)特征也不會(huì)變?yōu)檎Ｐ螒B(tài)。

h) 雖然與離線檢測(cè)波譜圖相比，在線檢測(cè)波譜圖具有圖形簡(jiǎn)潔、波長(zhǎng)可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但離線檢測(cè)可以提供更多的技術(shù)信息，如不勻曲線圖、DR曲線圖、長(zhǎng)度—變異曲線圖等，可以輔助判斷機(jī)械波的具體特征和產(chǎn)生原因。因此，在線檢測(cè)無(wú)法完全取代離線檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1在線與離線檢測(cè)波譜圖在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面各有優(yōu)勢(shì)，而如何充分利用在線檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，將質(zhì)量問(wèn)題消滅在萌芽狀態(tài)，需要紡織企業(yè)技術(shù)人員的認(rèn)真研究和總結(jié)。很多企業(yè)在使用自調(diào)勻整系統(tǒng)時(shí)，只是追求5 m質(zhì)量不勻率的穩(wěn)定性，認(rèn)為只要5 m質(zhì)量不勻率穩(wěn)定了，就表明自調(diào)勻整系統(tǒng)的效果發(fā)揮好了，這種觀念是極其片面的。實(shí)際上，在線檢測(cè)波譜圖可以顯示出很多的質(zhì)量信息，其波譜圖不正常就會(huì)對(duì)成紗條干和粗細(xì)節(jié)帶來(lái)很大的影響。

4.2根據(jù)波譜圖形態(tài)分析，判定JWF1312型自調(diào)勻整并條機(jī)故障形態(tài)為非正弦、非對(duì)稱(chēng)、周期性疵點(diǎn)，是因與須條運(yùn)行速度相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件圓跳動(dòng)、頓挫或表面損傷、粘附雜物等所致，故障位置為后羅拉相關(guān)部位及須條喂入系統(tǒng)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，凹凸羅拉清潔條的條匙簧損壞導(dǎo)致彈性不足是周期性機(jī)械波產(chǎn)生的原因，當(dāng)修復(fù)凹凸羅拉清潔條彈簧、清潔凹羅拉凹槽內(nèi)粘附的棉片后，波譜圖正常。

4.3在線檢測(cè)為全數(shù)檢測(cè)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)破壞性、不影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品制成率，而且可以隨時(shí)觀察產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)情況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，是較好的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)工具。在線檢測(cè)波譜圖雖具有圖形簡(jiǎn)潔、波長(zhǎng)可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但離線檢測(cè)可以提供更多的技術(shù)信息，如不勻曲線圖、DR曲線圖、長(zhǎng)度—變異曲線圖等，可輔助判斷機(jī)械波的具體特征和產(chǎn)生原因。因此，在線檢測(cè)無(wú)法完全取代離線檢測(cè)。