锭子功率测试仪器的设计与使用
摘要简述了锭子功率测试仪器的设计方法，分析了对测试精度的影响因素，并提出了在使用中 应注意的问题。 关键词锭子功率仪器 电能质量分析仪| 多功能测试仪| 电容表| 电力分析仪| 谐波分析仪| 发生器| 多用表| 验电笔| 示波表| 电流表| 钩表| 测试器| 电力计
1 前言
锭子是环锭细纱机上加捻卷绕的主要部件之一 ， 是纺纱厂生产能力的标志。锭子由于数量众多， 成为细纱机上最重要的耗能部件之一。纺织行业 “十一五”规划提出能耗下降10％的约束性指标。 据统计，目前国内细纱机大约有8 000万锭，约20 万锭各类短车、长车设备，年耗电量非常大，是棉纺 机械的用电大户。设备生产厂家正在对细纱机的节 能降耗进行研究，包括对锭子的结构、润滑、尺寸进 行研究和改进，使国内锭子各项指标有了进一步的 提高。对于检测机构如何精确测量锭子功耗，正确 评价锭子耗能指标，成为一个迫切需要解决的问题。 一般是通过仪器对单锭功率进行测量，从而评价锭 子的功能。本文主要讨论用扭矩传感器和速度传感 器测量锭子功率的方法。
2 原理与设计
2．1 原理 单锭功率测量是分别测量出转速及扭矩值，便 可计算出锭子消耗的功率。转速测量可采用各种转 速表进行，扭矩值则要通过各种测功器进行测量。 仪器由电动机、扭矩测量和转速测量装置、传动 轴、联轴节、传动轮和锭子安装支架等组成，其结构 如图1所示。
2．2 设计
2．2．1 扭矩传感器的选择 要保证测量精度，要选择合适的传感器型式和 参数，即选择能够测量旋转扭矩和适当的测量范围 和精度。单个锭子本身消耗的功率数值很小，一般 不超过8瓦，其测试转速一般在16 000 r／rain左右， 所以其本身的扭矩非常小，一般不超过0．005 Nm。 为使传感器得到较大的扭矩，提高传感器的测量精 度，应使传动轮尽量大一些，提高传动比，但考虑到 锭带轮的包角，传动轮的直径又不能过大，本人认为 选择160 mm的直径为宜，如果锭带轮的直径为22 InFll，传动比为7，3，则传感器的功率值为锭子本身 扭矩的7倍左右，即0，03 Nm左右，考虑传动轴的 轴承摩擦和加减速及运转中的冲击，可以选择0．2 Nm量程的扭矩传感器，同时应考虑传感器上的转 速测量范围和精度。 图1 单锭功率测试仪结构
2．2．2 传动系统设计 扭矩传感器要求其上的扭矩轴不应承受任何径 向力，因此，传动轮不应直接安装在扭矩轴上，在传 感器与传动轮之间增加一传动轴承承受传动轮的径 向力，通过联轴节与扭矩传感器的扭矩轴相联，传递 动力和扭矩，联轴节的设计应保证在安装和使用时 扭矩轴不承受任何径向力。所用电动机应根据试验 要求进行调速且有一定调速精度要求。
2．2．3 锭子固定装置 锭子在高速旋转时要产生振动，对锭子测试产 生不良影响，所以锭子的支座应牢固可靠，与传动系 统分开，锭子支架在支座上的移动应灵活，且保持水 平，使锭带张力保持恒定。
3 仪器的使用
各单位的测试数据有一定差异，除设计的因素 外，正确使用仪器对精度也有很大影响。
3．1 进行扭矩传感器的校准 扭矩传感器的准确性直接影响测量结果。因 此，在使用前，首先应对扭矩测量系统进行校准，但 国内可能还没有如此小的扭矩校准系统，可以通过 仪器比对进行确认或直接溯源到国外基准。
3．2 重视扭矩测量系统的置零 对有置零功能的系统要在试验转速下，经过长 时间稳定运转后置零，对不能置零的仪器，也要在相 的主要因素之一。因此，对织机纬向停台原因分析 是织造技术人员的重要任务。通过对G1731剑杆 织机纬向停台原因进行了分析，提出了相应的解决 办法。 2 纬向停台产生的／gl~i 同条件下记录下数值，对测量值进行修正。
3．3 锭子拖动时间应足够 由于锭子有一个跑合和热平衡过程。若运转时 间不足，所测功率偏大，因此锭子要经过充分的运 转，功率数据不再减小或无规律小幅变化，读取多个 数值进行平均，减少随机误差。
3．4 控制环境温度 虽然锭子标准上没有此类要求，但实际环境温 度对传感器和锭子油的粘度的影响都不能忽视。
3．5 仪器的空运转 仪器在测试前应有充足时间进行空运转至达到 热平衡，使扭矩显示值波动很小，空运转速度应与试 验速度相等。
3．6 注意其他因素的影响 环境电磁场及接地对传感器也有一定影响，应 尽量避免。
4 结语
由于锭子的结构特点，锭子本身的功率消耗是 不稳定的，例如稍有磕碰，内部状态就可能发生变 化，影响功耗。对于仪器本身要从设计人手，正确使 用仪器，注意影响因素，才能保持高精度的测试。
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