1.本发明涉及纺织包芯纱技术领域，具体为一种不锈钢丝切入式包芯纱用喂送装置及系统。
背景技术：
2.棉纱线的含水率一般要求在7％-11％内，这时的纱线储存时间较长，能够提高存储质量，而现有的纺纱装置，在纺纱过程中常常会因纱线中的含水率过高，而使成型后的包芯纱需要额外的脱水处理，同时成型后的包芯纱需要做脱水，因为纱芯为不锈钢，在脱水过程中旋转撞击易对不锈钢造成损伤。
3.因此，设计纱线含水率检测和自动调节的一种不锈钢丝切入式包芯纱用喂送装置及系统是很有必要的。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种不锈钢丝切入式包芯纱用喂送装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种不锈钢丝切入式包芯纱用喂送装置，包括固定架，其特征在于：所述固定架的后侧设置有筒架，所述筒架的顶部轴承安装有纱筒，所述固定架的上侧固定安装有固定杆，所述固定杆的上方固定安装有喇叭口，所述固定架的内部轴承连接有三组罗拉，所述固定架的外侧固定安装有电机座，所述电机座的上方固定安装有电机，所述电机与罗拉为传动连接，所述固定架的内侧开设有导轨，所述导轨的内部滑动连接有调节杆，所述调节杆的下方设置有气缸，所述气缸的内部滑动连接有顶杆，所述顶杆与调节杆贴合，所述调节杆的表面滑动连接有加捻机构，所述加捻机构的下侧轴承连接有纱辊，所述固定架的上方铰连接有摇架，所述摇架的下方轴承连接有运输辊，所述运输辊与罗拉之间滑动连接有纱线。
6.根据上述技术方案，所述喂送系统包括包芯纱含水率计算模块，所述包芯纱含水率计算模块包括热量计算模块，所述热量计算模块包括纱线卷绕摩擦力计算模块和纱线运转摩擦力计算模块；
7.所述包芯纱含水率计算模块用于对纱辊上收集的包芯纱进行含水率计算，所述热量计算模块用于对纱线因与辊发生滑动摩擦而产生的热量进行计算，所述纱线卷绕摩擦力计算模块用于对纱线卷绕过程中的摩擦力进行计算，所述纱线运转摩擦力计算模块用于对纱线在辊上运输时产生的摩擦力进行计算。
8.根据上述技术方案，所述纱线卷绕摩擦力计算模块包括捻度控制模块，所述捻度控制模块电连接有捻回数检测模块，所述捻回数检测模块电连接有图像分析模块和加捻机构位置调节模块，所述加捻机构位置调节模块与气缸电连接，所述图像分析模块包括拍照单元，所述拍照单元固定安装在固定架的内壁；
9.所述捻度控制模块用于对纱线的捻度进行控制，所述捻回数检测模块用于对纱线
的捻回数进行检测，所述图像分析模块用于对拍照单元的图像进行分析，所述加捻机构位置调节模块用于对加捻机构的位置进行调节，所述拍照单元用于对纺纱的过程进行记录。
10.根据上述技术方案，所述纱线运转摩擦力计算模块包括摇架压力检测模块和纱线含水率检测模块，所述摇架压力检测模块电连接有压力传感器，所述压力传感器固定安装在运输辊的内侧；
11.所述摇架压力检测模块用于对摇架施加在纱线上的压力进行检测，所述纱线含水率检测模块用于对纱线的含水率进行检测。
12.根据上述技术方案，所述喂送系统的运行步骤如下：
13.s1、将纱线和不锈钢丝喂送入装置内，进行包芯纱的生产，随后进行调试，使包芯纱的生产能够符合要求，并能够稳定排产；
14.s2、利用纱线含水率检测模块对纱线的含水率进行检测；
15.s3、利用压力传感器对摇架施加在纱线上的压力进行检测，随后通过纱线运转摩擦力计算模块对纱线运转时的摩擦力进行计算；
16.s4、随后通过图像分析模块对纺纱加捻过程中拍摄的图像进行分析，从而确定捻回数的角度，进一步控制纱线的捻度；
17.s5、随后根据纱线的捻度和纱线卷绕的速度，对卷绕时的纱线摩擦力进行计算；
18.s6、通过热量计算模块，根据纱线卷绕的摩擦力和纱线运转时的摩擦力对产生的热量进行计算；
19.s7、再根据热量对包芯纱的含水率进行计算，随后通过调整初始纱线的含水率使生产出的包芯纱的含水率符合要求，这样可以节省工序，提高纱线的储存环境和质量。
20.根据上述技术方案，所述s2包括如下步骤：
21.s21、将检测前的纱线截取一定米数，同时查表得出该纱线的不含水的理论米重m2；
22.s22、随后将截取的纱线进行称重，得出其实际米重m1；
23.s23、再根据含水率计算公式得出含水率δ为：
24.根据上述技术方案，所述s3中，纱线运转时受到摇架上运输辊的压力，压力越大，纱线运转时受到的挤压力就越大，挤压力越大，且受到的挤压力与辊的切向方向垂直，即与纱线的运行方向垂直，因此纱线运行时在辊与罗拉之间的摩擦力就越大，摩擦力可以通过滑动摩擦力公式f1＝f
·
μ计算得出，式中，f为摇架施加的压力，μ为运输辊与罗拉的摩擦系数；
25.所述s4中，捻度可以通过图像中的捻回数和图像中的纱线长度计算得出，捻度t
t
为：
[0026][0027]
式中，b为捻回数，c为图像中的纱线长度，q为检测次数。
[0028]
根据上述技术方案，所述s5中，纱线在卷绕过程中，捻度越大，纱线之间的结合力越大，同时捻度越大，相同长度纱芯的捻回数越多，线密度越大，相对的线的表面越平滑，摩擦力就越小，因此卷绕摩擦力f2为：
[0029][0030]
式中，v为卷绕速度，m为纱线质量，r为纱辊半径，k为修正系数，t
t
为捻度，n为纱线号数，f1为绕卷的张力，θ为卷绕的张力夹角，f1能够通过张力传感器检测得出，张力传感器安装在纱辊的外侧。
[0031]
根据上述技术方案，所述s6中，纱线摩擦产生的热量q为：
[0032][0033]
式中，f1为纱线运转的摩擦力，rn为运输辊的半径，θn为张力夹角，f2为卷绕摩擦力，r为纱辊的半径。
[0034]
根据上述技术方案，所述s7中，随着纱线摩擦产生热量，纱线的含水率会下降，该包芯纱经过摩擦后的含水率σ为：
[0035][0036]
式中，c为水的比热容，δt为纱线水分蒸发前后的温度差；
[0037]
当σ》11％时，该纱线的含水率过高，纱线易发霉，影响存储，因此在纺纱后，需额外对包芯纱进行脱水处理，也能够在纺纱前对纱线进行处理，使其含水率降低后再进行纺纱；
[0038]
当σ《11％时，该纱线的含水率刚好适中，纱线能够保存良好，不需要对纱线进行额外处理。
[0039]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过图像分析对捻回数进行检测来计算出纱线的捻度，从而计算出卷绕时的摩擦力，通过对纱线的含水率进行检测以及摇架的压力检测，对纱线运转时的摩擦力进行检测，从而对摩擦产生的热量进行计算，进一步对包芯纱含水率进行计算，从而对纱线的含水率进行调整，使纺纱后的成品能够满足纱线储存所需要的含水率。
附图说明
[0040]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0041]
图1是本发明的整体正面结构示意图；
[0042]
图2是本发明的系统模块示意图；
[0043]
图中：1、固定架；2、筒架；3、纱筒；4、喇叭口；5、摇架；6、固定杆；7、罗拉；8、运输辊；9、电机座；10、电机；11、导轨；12、气缸；13、顶杆；14、调节杆；15、加捻机构；16、纱辊。
具体实施方式
[0044]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种不锈钢丝切入式包芯纱用喂送装置及系统，包括固定架1，其特征在于：固定架1的后侧设置有筒架2，筒架2的顶部轴承安装有纱筒3，固定架1的上侧固定安装有固定杆6，固定杆6的上方固定安装有喇叭口4，固定架1的内部轴承连接有三组罗拉7，固定架1的外侧固定安装有电机座9，电机座9的上方固定安装有电机10，电机10与罗拉7为传动连接，固定架1的内侧开设有导轨11，导轨11的内部滑动连接有调节杆14，调节杆14的下方设置有气缸12，气缸12的内部滑动连接有顶杆13，顶杆13与调节杆14贴合，调节杆14的表面滑动连接有加捻机构15，加捻机构15的下侧轴承连接有纱辊16，固定架1的上方铰连接有摇架5，摇架5的下方轴承连接有运输辊8，运输辊8与罗拉7之间滑动连接有纱线；摇架5的左侧为不锈钢丝，右侧为棉纱线，不锈钢丝和棉纱线从纱筒3引出，经过喇叭口4、罗拉7以及运输辊8，再经过加捻机构15，这时棉纱线会缠绕在不锈钢丝的表面，两者会加捻结合在一起，卷绕在纱辊16上。
[0046]
喂送系统包括包芯纱含水率计算模块，包芯纱含水率计算模块包括热量计算模块，热量计算模块包括纱线卷绕摩擦力计算模块和纱线运转摩擦力计算模块；
[0047]
包芯纱含水率计算模块用于对纱辊16上收集的包芯纱进行含水率计算，热量计算模块用于对纱线因与辊发生滑动摩擦而产生的热量进行计算，纱线卷绕摩擦力计算模块用于对纱线卷绕过程中的摩擦力进行计算，纱线运转摩擦力计算模块用于对纱线在辊上运输时产生的摩擦力进行计算。
[0048]
纱线卷绕摩擦力计算模块包括捻度控制模块，捻度控制模块电连接有捻回数检测模块，捻回数检测模块电连接有图像分析模块和加捻机构位置调节模块，加捻机构位置调节模块与气缸12电连接，图像分析模块包括拍照单元，拍照单元固定安装在固定架1的内壁；
[0049]
捻度控制模块用于对纱线的捻度进行控制，捻回数检测模块用于对纱线的捻回数进行检测，图像分析模块用于对拍照单元的图像进行分析，加捻机构位置调节模块用于对加捻机构的位置进行调节，拍照单元用于对纺纱的过程进行记录。
[0050]
纱线运转摩擦力计算模块包括摇架压力检测模块和纱线含水率检测模块，摇架压力检测模块电连接有压力传感器，压力传感器固定安装在运输辊8的内侧；
[0051]
摇架压力检测模块用于对摇架施加在纱线上的压力进行检测，纱线含水率检测模块用于对纱线的含水率进行检测。
[0052]
喂送系统的运行步骤如下：
[0053]
s1、将纱线和不锈钢丝喂送入装置内，进行包芯纱的生产，随后进行调试，使包芯纱的生产能够符合要求，并能够稳定排产；
[0054]
s2、利用纱线含水率检测模块对纱线的含水率进行检测；
[0055]
s3、利用压力传感器对摇架施加在纱线上的压力进行检测，随后通过纱线运转摩擦力计算模块对纱线运转时的摩擦力进行计算；
[0056]
s4、随后通过图像分析模块对纺纱加捻过程中拍摄的图像进行分析，从而确定捻回数的角度，进一步控制纱线的捻度；
[0057]
s5、随后根据纱线的捻度和纱线卷绕的速度，对卷绕时的纱线摩擦力进行计算；
[0058]
s6、通过热量计算模块，根据纱线卷绕的摩擦力和纱线运转时的摩擦力对产生的
热量进行计算；
[0059]
s7、再根据热量对包芯纱的含水率进行计算，随后通过调整初始纱线的含水率使生产出的包芯纱的含水率符合要求，这样可以节省工序，提高纱线的储存环境和质量。
[0060]
s2包括如下步骤：
[0061]
s21、将检测前的纱线截取一定米数，同时查表得出该纱线的不含水的理论米重m2；
[0062]
s22、随后将截取的纱线进行称重，得出其实际米重m1；
[0063]
s23、再根据含水率计算公式得出含水率δ为：
[0064]
s3中，纱线运转时受到摇架5上运输辊8的压力，压力越大，纱线运转时受到的挤压力就越大，挤压力越大，且受到的挤压力与辊的切向方向垂直，即与纱线的运行方向垂直，因此纱线运行时在辊与罗拉7之间的摩擦力就越大，摩擦力可以通过滑动摩擦力公式f1＝f
·
μ计算得出，式中，f为摇架5施加的压力，μ为运输辊8与罗拉7的摩擦系数；
[0065]
s4中，捻度可以通过图像中的捻回数和图像中的纱线长度计算得出，捻度t
t
为：
[0066][0067]
式中，b为捻回数，c为图像中的纱线长度，q为检测次数。
[0068]
s5中，纱线在卷绕过程中，捻度越大，纱线之间的结合力越大，同时捻度越大，相同长度纱芯的捻回数越多，线密度越大，相对的线的表面越平滑，摩擦力就越小，因此卷绕摩擦力f2为：
[0069][0070]
式中，v为卷绕速度，m为纱线质量，r为纱辊16半径，k为修正系数，t
t
为捻度，n为纱线号数，f1为绕卷的张力，θ为卷绕的张力夹角，f1能够通过张力传感器检测得出，张力传感器安装在纱辊16的外侧。
[0071]
s6中，纱线摩擦产生的热量q为：
[0072][0073]
式中，f1为纱线运转的摩擦力，rn为运输辊8的半径，θn为张力夹角，f2为卷绕摩擦力，r为纱辊16的半径。
[0074]
s7中，随着纱线摩擦产生热量，纱线的含水率会下降，该包芯纱经过摩擦后的含水率σ为：
[0075][0076]
式中，c为水的比热容，δt为纱线水分蒸发前后的温度差；
[0077]
当σ》11％时，该纱线的含水率过高，纱线易发霉，影响存储，因此在纺纱后，需额外对包芯纱进行脱水处理，也能够在纺纱前对纱线进行处理，使其含水率降低后再进行纺纱；
[0078]
当σ《11％时，该纱线的含水率刚好适中，纱线能够保存良好，不需要对纱线进行额外处理。
[0079]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0080]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。