2.2考虑伺服电机升降速过程,转换阶段竹节变化规律
以上是假设基纱竹节转换过程中,伺服电机速度瞬间完成切换的情况,实际上不管这种切换速度有多快,总有一段加速或减速的过程,而这种短暂的升降速变化对转杯竹节纱形态变化有一定的影响。现先讨论基纱一竹节伺服电机加速过程中竹节粗度的变化情况。
假设伺服电机以等加速升速(其余上述假设不变),那么就有以下关系式:
伺服电机转速升速倍数,即竹节精度倍数K为:
那么,伺服电机加速过程中,转杯凝聚槽内每层纤维的增量数△m为:
式中:——每层平均纤维根数(根/层);
故伺服电机加速过程中转杯凝聚槽内单位时间内的增量纤维数△Mt为:
式中:b——单位时间内铺设的纤维层数(层/ms);
于是在伺服电机加速过程中,任意时刻成纱截面内的累计增量纤维数△Msi为:
由上式可得伺服电机加速过程中任意时刻成纱所获得的增量粗度△Hsli为:
而伺服电机加速时间t与引纱长度xli有如下关系:
式中:Xli——伺服加速期任意时刻引纱长度(mm)。
所以用(13)式代入(12)式,可得用引纱长度表述的伺服加速期内增量粗度△Hsli为:
式(12)和(14)表明,伺服电机加速过程中,竹节粗度增量是加速时间
t或引纱长度x1i的两次函数。
由此可得伺服电机加速升速过程中,成纱的竹节粗度Hsli为原基纱粗度HN和增量粗度△Hs1i之和(参见图3):
伺服电机在加速升速结束后即进入纺竹节状态,此时转杯凝聚槽内纤维增量速率与不考虑伺服电机升降速度时相同,所以在图3中可以从加速升速结束点作ANAS的平行线IA′s,就可求得基纱→竹节转换结束点A′s的位置。由图3可见,由于伺服电机升速加速过程的影响,基纱→竹节的转换长度有所延长,其延迟长度△A和基纱一竹节转换长度x1由以下公式求得。
式中:1I——伺服升速加速期引纱长度(mm);
HsT——伺服升速加速期结束时竹节粗度(tex)。
同理,假如伺服电机在竹节一基纱转换初期是以等减速加速度完成速度切换,那么: