錠子功率測試儀器的設計與使用
 摘要簡(jiǎn)述了錠子功率測試儀器的設計方法，分析了對測試精度的影響因素，并提出了在使用中 應注意的問(wèn)題。 關(guān)鍵詞錠子功率儀器 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計

1 前言
 錠子是環(huán)錠細紗機上加捻卷繞的主要部件之一 ， 是紡紗廠(chǎng)生產(chǎn)能力的標志。錠子由于數量眾多， 成為細紗機上最重要的耗能部件之一。紡織行業(yè) “十一五”規劃提出能耗下降10％的約束性指標。 據統計，目前國內細紗機大約有8 000萬(wàn)錠，約20 萬(wàn)錠各類(lèi)短車(chē)、長(cháng)車(chē)設備，年耗電量非常大，是棉紡 機械的用電大戶(hù)。設備生產(chǎn)廠(chǎng)家正在對細紗機的節 能降耗進(jìn)行研究，包括對錠子的結構、潤滑、尺寸進(jìn) 行研究和改進(jìn)，使國內錠子各項指標有了進(jìn)一步的 提高。對于檢測機構如何精確測量錠子功耗，正確 評價(jià)錠子耗能指標，成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。 一般是通過(guò)儀器對單錠功率進(jìn)行測量，從而評價(jià)錠 子的功能。本文主要討論用扭矩傳感器和速度傳感 器測量錠子功率的方法。 

2 原理與設計 
2．1 原理 單錠功率測量是分別測量出轉速及扭矩值，便 可計算出錠子消耗的功率。轉速測量可采用各種轉 速表進(jìn)行，扭矩值則要通過(guò)各種測功器進(jìn)行測量。 儀器由電動(dòng)機、扭矩測量和轉速測量裝置、傳動(dòng) 軸、聯(lián)軸節、傳動(dòng)輪和錠子安裝支架等組成，其結構 如圖1所示。 
2．2 設計 
2．2．1 扭矩傳感器的選擇 要保證測量精度，要選擇合適的傳感器型式和 參數，即選擇能夠測量旋轉扭矩和適當的測量范圍 和精度。單個(gè)錠子本身消耗的功率數值很小，一般 不超過(guò)8瓦，其測試轉速一般在16 000 r／rain左右， 所以其本身的扭矩非常小，一般不超過(guò)0．005 Nm。 為使傳感器得到較大的扭矩，提高傳感器的測量精 度，應使傳動(dòng)輪盡量大一些，提高傳動(dòng)比，但考慮到 錠帶輪的包角，傳動(dòng)輪的直徑又不能過(guò)大，本人認為 選擇160 mm的直徑為宜，如果錠帶輪的直徑為22 InFll，傳動(dòng)比為7，3，則傳感器的功率值為錠子本身 扭矩的7倍左右，即0，03 Nm左右，考慮傳動(dòng)軸的 軸承摩擦和加減速及運轉中的沖擊，可以選擇0．2 Nm量程的扭矩傳感器，同時(shí)應考慮傳感器上的轉 速測量范圍和精度。 圖1 單錠功率測試儀結構 
2．2．2 傳動(dòng)系統設計 扭矩傳感器要求其上的扭矩軸不應承受任何徑 向力，因此，傳動(dòng)輪不應直接安裝在扭矩軸上，在傳 感器與傳動(dòng)輪之間增加一傳動(dòng)軸承承受傳動(dòng)輪的徑 向力，通過(guò)聯(lián)軸節與扭矩傳感器的扭矩軸相聯(lián)，傳遞 動(dòng)力和扭矩，聯(lián)軸節的設計應保證在安裝和使用時(shí) 扭矩軸不承受任何徑向力。所用電動(dòng)機應根據試驗 要求進(jìn)行調速且有一定調速精度要求。 
2．2．3 錠子固定裝置 錠子在高速旋轉時(shí)要產(chǎn)生振動(dòng)，對錠子測試產(chǎn) 生不良影響，所以錠子的支座應牢固可靠，與傳動(dòng)系 統分開(kāi)，錠子支架在支座上的移動(dòng)應靈活，且保持水 平，使錠帶張力保持恒定。 

3 儀器的使用
 各單位的測試數據有一定差異，除設計的因素 外，正確使用儀器對精度也有很大影響。
 3．1 進(jìn)行扭矩傳感器的校準 扭矩傳感器的準確性直接影響測量結果。因 此，在使用前，首先應對扭矩測量系統進(jìn)行校準，但 國內可能還沒(méi)有如此小的扭矩校準系統，可以通過(guò) 儀器比對進(jìn)行確認或直接溯源到國外基準。
 3．2 重視扭矩測量系統的置零 對有置零功能的系統要在試驗轉速下，經(jīng)過(guò)長(cháng) 時(shí)間穩定運轉后置零，對不能置零的儀器，也要在相 的主要因素之一。因此，對織機緯向停臺原因分析 是織造技術(shù)人員的重要任務(wù)。通過(guò)對G1731劍桿 織機緯向停臺原因進(jìn)行了分析，提出了相應的解決 辦法。 2 緯向停臺產(chǎn)生的／gl~i 同條件下記錄下數值，對測量值進(jìn)行修正。 
3．3 錠子拖動(dòng)時(shí)間應足夠 由于錠子有一個(gè)跑合和熱平衡過(guò)程。若運轉時(shí) 間不足，所測功率偏大，因此錠子要經(jīng)過(guò)充分的運 轉，功率數據不再減小或無(wú)規律小幅變化，讀取多個(gè) 數值進(jìn)行平均，減少隨機誤差。
 3．4 控制環(huán)境溫度 雖然錠子標準上沒(méi)有此類(lèi)要求，但實(shí)際環(huán)境溫 度對傳感器和錠子油的粘度的影響都不能忽視。
 3．5 儀器的空運轉 儀器在測試前應有充足時(shí)間進(jìn)行空運轉至達到 熱平衡，使扭矩顯示值波動(dòng)很小，空運轉速度應與試 驗速度相等。 
3．6 注意其他因素的影響 環(huán)境電磁場(chǎng)及接地對傳感器也有一定影響，應 盡量避免。 

4 結語(yǔ)
 由于錠子的結構特點(diǎn)，錠子本身的功率消耗是 不穩定的，例如稍有磕碰，內部狀態(tài)就可能發(fā)生變 化，影響功耗。對于儀器本身要從設計人手，正確使 用儀器，注意影響因素，才能保持高精度的測試。