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    高密度棉花打包機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)的分析

    2020-07-01 01:27:00
    中國(guó)棉花加工 2020年1期
    關(guān)鍵詞:棉包壓縮力主壓

    〔南通棉花機(jī)械有限公司,江蘇南通226000〕

    我國(guó)棉花檢驗(yàn)體制改革時(shí),227±10 kg、1.4 m×0.53 m×0.7(+0.15)m的Ⅰ型棉包在棉花加工行業(yè)迅速推廣,很快就在該行業(yè)全面普及。按照棉包平均高度0.78 m、平均重量227 kg計(jì)算,我國(guó)的棉包成包密度ρ=227/(1.4×0.53×0.78)=392.2(kg/m3)。同樣是產(chǎn)棉大國(guó),我們的近鄰烏茲別克斯坦目前仍然采用前蘇聯(lián)的棉花包裝標(biāo)準(zhǔn),其棉包包型尺寸:長(zhǎng)0.96 m、寬0.59 m、平均包高0.81 m,棉包平均包重225 kg。

    圖1 烏茲別克斯坦塔什干軋花廠打包記錄單

    根據(jù)計(jì)算,烏茲別克斯坦的棉包成包密度ρ=490 kg/m3,比我國(guó)的棉包增大了約25%,其棉包為高密度棉包。生產(chǎn)高密度棉包,對(duì)于提高棉包運(yùn)輸裝載率是非常有價(jià)值的,如果我國(guó)棉包的成包密度也為490 kg/m3,則一節(jié)60 t的火車車皮從目前裝載約43 t皮棉將提高到約52 t,節(jié)省的棉花運(yùn)輸費(fèi)用將是非??捎^的。生產(chǎn)高密度棉包,必然要加大棉花打包時(shí)的壓縮密度。我國(guó)棉花加工廠使用的MDY-400型棉花打包機(jī)棉箱內(nèi)(橫截面)尺寸是1.36 m×0.5 m,打包時(shí)最終成包壓縮高度是0.5 m,則棉花成包時(shí)的壓縮密度ρ壓縮=667 kg/m3;而烏茲別克斯坦的棉花打包機(jī)棉箱內(nèi)(橫截面)尺寸是0.94 m×0.575 m,打包時(shí)成包壓縮高度是0.52 m,其棉花成包時(shí)的壓縮密度ρ壓縮=800 kg/m3。

    按照棉花的壓縮理論,棉花壓縮時(shí)正壓面的壓強(qiáng)p=·105(N/m2)、對(duì)棉花的壓縮力

    式中:

    A——與棉纖維回潮率(含水率)密切相關(guān)的系數(shù)(當(dāng)棉花回潮率在6%時(shí),A=178.95;

    S——棉箱內(nèi)部橫截面面積/cm2。

    按照上述公式,按棉花的回潮率6%計(jì)算,我國(guó)的MDY-400 型棉花打包機(jī)將227 kg 棉花壓縮到0.5 m,需要352 t的壓縮力。烏茲別克斯坦的棉花打包機(jī)將225 kg棉花壓縮到0.52 m,則需要484 t的壓縮力,壓縮力加大了37%,可見(jiàn),生產(chǎn)高密度的棉包,則要求打包機(jī)能提供更大的壓縮力。在相同的生產(chǎn)效率下,高密度棉花打包機(jī)配備的電機(jī)功率必然要加大。例如,生產(chǎn)效率同為20包/小時(shí)的打包機(jī),我國(guó)的MDY-400(A)型棉花打包機(jī)的主機(jī)功率90 kW,而烏茲別克斯坦的棉花打包機(jī)的主機(jī)功率為132 kW,增加了46.7%。顯然,高密度棉花打包機(jī)的噸皮棉電耗會(huì)大幅度上升。如何降低高密度棉花打包機(jī)的電能消耗,成為一個(gè)需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

    當(dāng)前,世界主要生產(chǎn)棉花的國(guó)家使用的棉花打包機(jī)均采用雙棉箱、雙工位結(jié)構(gòu),雙工位上是打包機(jī)的兩大預(yù)壓機(jī)構(gòu):預(yù)壓/推料(送棉)機(jī)構(gòu)和主壓(縮)/脫箱機(jī)構(gòu),這兩大機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置均為液壓缸,動(dòng)力源為電機(jī)與液壓泵組成的電機(jī)泵組,電機(jī)泵組輸送帶壓力的液壓油驅(qū)動(dòng)液壓缸動(dòng)作,打包機(jī)所消耗電能的約95%用于這兩大機(jī)構(gòu),因此,必須對(duì)高密度棉花打包機(jī)兩大機(jī)構(gòu)的控制方式、電機(jī)泵組的配置及控制方式采用有別于常規(guī)打包機(jī)的設(shè)計(jì),否則是不可能降低高密度棉花打包機(jī)噸皮棉電耗的。能夠降低打包機(jī)電耗的方法有:

    一、在主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)不工作時(shí),停止其動(dòng)力源(電機(jī)泵組)的運(yùn)轉(zhuǎn)

    以下壓式棉花打包機(jī)為例,打包機(jī)打(壓縮)一個(gè)棉包主要?jiǎng)幼髁鞒倘缦拢?/p>

    打(壓縮)一個(gè)棉包的全過(guò)程之中,在轉(zhuǎn)箱期間,預(yù)壓/推料機(jī)構(gòu)和主壓/脫箱機(jī)構(gòu)均在待機(jī)不工作,但轉(zhuǎn)箱過(guò)程短暫,不超過(guò)12秒,因此,預(yù)壓/推料機(jī)構(gòu)90%以上的時(shí)間均處在工作狀態(tài),而主壓/脫箱機(jī)構(gòu)有兩段待機(jī)不工作時(shí)間:“穿絲、捆扎過(guò)程”和“待機(jī)(等待)+轉(zhuǎn)箱過(guò)程”,在這兩段時(shí)間,讓主壓電機(jī)停轉(zhuǎn),自然能夠降低打包機(jī)的電耗。烏茲別克斯坦使用的前蘇聯(lián)時(shí)代烏克蘭生產(chǎn)的老式棉花打包機(jī),其主壓電機(jī)在待機(jī)階段是停止運(yùn)轉(zhuǎn)的,比較節(jié)能。但是,采取這種方法,主壓電機(jī)因?yàn)轭l繁地啟動(dòng)/停止會(huì)受到很大的損害(以及電路中的交流接觸器)。據(jù)了解,雖然烏茲別克斯坦的老式打包機(jī)每小時(shí)打棉包在7包以下,其主壓電機(jī)線圈也因?yàn)檫^(guò)熱經(jīng)常燒毀。因此,在棉花加工廠,這種方法不適合用于每小時(shí)打10包以上的棉花打包機(jī)(對(duì)于棉短絨打包機(jī),可以采用這種方法)。

    圖2 打包機(jī)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

    二、在主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)不工作時(shí),將主壓電機(jī)轉(zhuǎn)換到“Y”(星形)狀態(tài)運(yùn)行

    此方法避免了電機(jī)的頻繁啟動(dòng),同時(shí)電機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下,從“Y”(星形)切換到“△”(三角)的瞬時(shí)電流也遠(yuǎn)小于啟動(dòng)時(shí)的電流,能最大程度減少周期性頻繁地“Y”-“△”切換對(duì)電機(jī)的損害。當(dāng)三相電源的電壓為U,線電流為I,三相異步電動(dòng)機(jī)以“△”狀態(tài)運(yùn)行時(shí),電功率為31/2U·I;以“Y”狀態(tài)運(yùn)行時(shí),電功率為U·I(為“△”狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的57.74%)。在主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)時(shí),將主壓電機(jī)切換到“Y”狀態(tài)運(yùn)行,也一定能降低打包機(jī)噸皮棉電耗。

    對(duì)于烏茲別克斯坦的棉花打包機(jī),按每小時(shí)生產(chǎn)20包棉包為例,每包用時(shí)180秒,其中主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)、主壓電機(jī)(功率77 kW)空載運(yùn)行時(shí)間約70秒。假定電機(jī)空載電流為額定電流的38%(電機(jī)空載電流約為額定電流的33%~40%),由于31/2U·I=77 kW,則:

    以“△”狀態(tài)運(yùn)行時(shí),主壓電機(jī)的空載功率=0.38×31/2U·I=29.26 kW;

    以“Y”狀態(tài)運(yùn)行時(shí),主壓電機(jī)的空載功率=0.38U·I=16.893 kW,

    兩者之差為12.367 kW。

    當(dāng)主壓電機(jī)周期性地“Y”-“△”切換后,每小時(shí)節(jié)約電能=(70/180)×12.367=4.81(kW·h)。上述為估算數(shù)據(jù)。圖5為烏茲別克斯坦軋花廠的工作人員對(duì)打包機(jī)主壓電機(jī)進(jìn)行周期性地“Y”-“△”切換試驗(yàn)及測(cè)得的主壓電機(jī)電能消耗減少的數(shù)據(jù)(為防止交流接觸器損壞,試驗(yàn)時(shí),生產(chǎn)線將產(chǎn)量下降到每小時(shí)3包)。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比,在每小時(shí)打3包的情況下,主壓電機(jī)周期性地“Y”-“△”切換后,主壓電機(jī)的電能消耗降低了17.5%。

    圖3 打包機(jī)配電柜

    圖4 三相功率表

    圖5 測(cè)試記錄

    由于存在控制大功率電機(jī)的交流接觸器疲勞強(qiáng)度、使用壽命等問(wèn)題,該方法恐難長(zhǎng)期使用,同時(shí)節(jié)能效果亦有限。故此方法要運(yùn)用于棉花打包機(jī),還需要進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn),同時(shí)還要有非??煽磕陀玫慕涣鹘佑|器。

    三、主壓電機(jī)泵組采用調(diào)速電機(jī)泵組

    棉花打包機(jī)對(duì)棉花壓縮打包時(shí),

    式中:

    m——棉花的質(zhì)量/kg;

    L——棉箱內(nèi)橫截面長(zhǎng)度/m;

    W——棉箱內(nèi)橫截面寬度/m;

    H——對(duì)棉花的壓縮高度/m。

    由于m、L、W、S均為定值,當(dāng)棉花的回潮率固定,即A的數(shù)值也為定值后,打包過(guò)程中的壓縮力即隨著壓縮高度的變化而變化。以國(guó)內(nèi)MDY-400打包機(jī)為例,壓縮力與壓縮高度關(guān)系曲線如表1所示。

    表1 壓縮力與壓縮高度關(guān)系曲線

    由表1可知,棉花打包壓縮全行程中,最后約0.6 m的行程壓縮力才隨著壓縮高度的減小而明顯增大和急劇增大,而之前的約1.5 m的行程,壓縮力增加的幅度很小?,F(xiàn)行的棉花打包機(jī)主壓電機(jī)泵組通常由三相異步電機(jī)和恒功率變量柱塞泵構(gòu)成。電機(jī)輸出功率N=31/2U·I=液壓泵的功率=p·Q/(612 η),

    p——液壓泵輸出液壓油的壓強(qiáng)/(N/m2);

    Q——液壓泵輸出液壓油的流量/(L/min);

    η——電機(jī)泵組的總效率,通常為0.85;

    n——電機(jī)(泵)的轉(zhuǎn)速/(r/min);

    q——液壓泵每轉(zhuǎn)輸出的液壓油量/(L/r),稱為液壓泵的排量;

    ηV——液壓泵的容積效率,通常柱塞泵ηV=0.92;

    S主壓缸——主壓油缸活塞的受壓面積/cm2。

    恒功率變量泵在變量之前,其排量q基本為固定值(最大值),變量之后,q開(kāi)始減小。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速n恒定,液壓泵變量之前,液壓泵輸出的流量也不變,也由于S主壓缸為定值、U、η基本為定值,因此電機(jī)的電流I(代表了電機(jī)的輸出功率、電機(jī)的負(fù)荷)跟隨打包壓縮力F、壓縮高度變化而變化(見(jiàn)表2)。液壓泵開(kāi)始變量后,隨著F、p不斷增大,q、Q持續(xù)減小,使得液壓泵總體上保持恒功率、電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行。電機(jī)電流表指針擺動(dòng)情況或數(shù)值的變化情況即表示了主壓電機(jī)在打包壓縮過(guò)程中輸出功率的變化過(guò)程。

    表2 主電壓電機(jī)在打包壓縮過(guò)程中輸出功率的變化

    所以,在打包壓縮初始一半以上的行程中,電機(jī)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中(能效低,浪費(fèi)電能),只在壓縮最后不足一半的行程,電機(jī)才滿負(fù)荷運(yùn)行。毋庸置疑,任何一種機(jī)械,其動(dòng)力電機(jī)只有在帶有載荷時(shí),一直保持滿負(fù)荷運(yùn)行;在空載時(shí),能夠停止運(yùn)轉(zhuǎn)或盡可能低的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),才能最大程度地節(jié)省電能。因此,①電機(jī)負(fù)荷較低時(shí)(包括主壓下行的初始階段、主壓上行、脫箱下行階段),提高主壓電機(jī)泵組轉(zhuǎn)速、加大柱塞泵的輸出流量,從而加大電機(jī)負(fù)荷、加快主壓/脫箱機(jī)構(gòu)工作速度、縮短工作時(shí)間;②當(dāng)主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)時(shí)(穿絲捆扎階段、轉(zhuǎn)箱階段),盡可能降低電機(jī)泵組的轉(zhuǎn)速。通過(guò)這兩點(diǎn),即能使主壓電機(jī)達(dá)到比較理想的節(jié)能效果。

    按照當(dāng)今技術(shù),有多種方法可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)泵組的調(diào)速,如伺服電動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服泵組合;三相異步電動(dòng)機(jī)、永磁耦合調(diào)速器、變量柱塞泵組合;永磁同步電動(dòng)機(jī)、變頻器、變量柱塞泵組合等,其中伺服電動(dòng)機(jī)與伺服泵組合已被證明能夠達(dá)到最佳的節(jié)能效果,在陶瓷壓機(jī)、注塑機(jī)上已經(jīng)普遍使用。但是,到目前沒(méi)有伺服變量泵和沒(méi)有雙軸伸的伺服電動(dòng)機(jī),按照棉花的壓縮特性,如果采用伺服電動(dòng)機(jī)與伺服泵組合作為主壓機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源,棉花打包機(jī)的液壓系統(tǒng)將很復(fù)雜,造價(jià)昂貴。綜合比較,采用額定頻率100 Hz、同步轉(zhuǎn)速1 500 r/min的永磁同步電動(dòng)機(jī)(包括變頻器)與常規(guī)變量柱塞泵組合是節(jié)能效果更理想的配置。

    主壓電機(jī)泵組采用永磁同步電動(dòng)機(jī)泵組后,根據(jù)電機(jī)與泵的技術(shù)特性,高速允許1 800 r/min。因此,電機(jī)泵組即可以1 800 r/min的轉(zhuǎn)速工作在主壓/脫箱機(jī)構(gòu)的低負(fù)載階段(提高電機(jī)的負(fù)荷與能效)。

    前面已經(jīng)敘述,在主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)時(shí),使電機(jī)泵組停轉(zhuǎn),必然最節(jié)電,但通常情況,主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)均只有幾十秒,為避免電機(jī)頻繁地承受快速啟動(dòng)帶來(lái)的瞬時(shí)大電流的沖擊傷害,在幾十秒內(nèi),也不適合讓永磁同步電動(dòng)機(jī)完全停止,經(jīng)測(cè)算,在空載時(shí),電機(jī)泵組以300 r/min的轉(zhuǎn)速為最佳。主壓電機(jī)采用永磁同步電動(dòng)機(jī)后,在壓縮一個(gè)棉包的過(guò)程,主壓電機(jī)泵組的轉(zhuǎn)速如上圖。

    電機(jī)的輸出功率N=液壓泵的功率=p·n·q·ηV/(612 η),在主壓上行和脫箱下行低負(fù)載階段,p恒定,電機(jī)的輸出功率與轉(zhuǎn)速n成正比,在主壓下行的初始階段,負(fù)載雖不大,但也是逐步增大的。永磁同步電動(dòng)機(jī)超過(guò)額定頻率(超速)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為恒功率,當(dāng)電機(jī)泵組以1 800 r/min的轉(zhuǎn)速工作時(shí),必須設(shè)定液壓壓力發(fā)訊值p,當(dāng)p·n·q·ηV/(612 η)達(dá)到電機(jī)額定功率時(shí),控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速n降低,保證電機(jī)不超載。

    永磁同步電動(dòng)機(jī)低于額定頻率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩(扭矩),轉(zhuǎn)矩=9 550 N/ n。由于轉(zhuǎn)矩恒定,空載時(shí),當(dāng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為300 r/min時(shí),其輸出功率僅為1 500 r/min轉(zhuǎn)速時(shí)的1/5。

    液壓泵需要的轉(zhuǎn)矩=9 550p·q·ηV/(612 η),在空載狀態(tài),p為由管路、閥塊帶來(lái)的回油阻力,轉(zhuǎn)速越小,液壓泵的輸出流量Q(=n·q·ηV)就越小,自然回油阻力p也就越小,所以,電機(jī)滿負(fù)荷時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩≥液壓泵需要的轉(zhuǎn)矩,永磁同步電動(dòng)機(jī)泵組在低速空載時(shí),電機(jī)不會(huì)超載。

    以每小時(shí)打20包棉包的烏茲別克斯坦棉花打包機(jī)為例,三相異步電動(dòng)機(jī)泵組(轉(zhuǎn)速1 480 r/min)和永磁同步電動(dòng)機(jī)泵組在主壓上行與脫箱下行(此時(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)泵組所需功率約為滿載荷的70%)、待機(jī)空載時(shí)電耗對(duì)比情況如下(假定主壓下行與脫箱上行階段時(shí)間長(zhǎng)度不變化,假定高低速變化的切換時(shí)間為0秒):

    因此,烏茲別克斯坦高密度棉花打包機(jī)主壓電機(jī)泵組采用永磁同步電動(dòng)機(jī)泵組,在主壓上行與脫箱下行、空載階段,一小時(shí)可減少電耗約5 kW·h。上述數(shù)據(jù)中,永磁同步電動(dòng)機(jī)空載低速時(shí)的功率為理論輸出功率,由于低速時(shí),泵的輸出流量很小,負(fù)荷很小,電機(jī)的實(shí)際輸出功率應(yīng)小于15.4 kW,所以實(shí)測(cè)對(duì)比差值應(yīng)更大。

    在主壓下行、脫箱上行階段,泵的流量與電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生改變,難以準(zhǔn)確估算電機(jī)功率以及電能的消耗,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定??梢钥隙ǖ氖牵捎糜来磐诫妱?dòng)機(jī)泵組調(diào)速后,電機(jī)的能效提高,隨著主壓下行、脫箱上行階段的時(shí)間縮短,相應(yīng)增加了電機(jī)空載時(shí)間,電機(jī)的能耗必然小于相同功率的三相異步電動(dòng)機(jī)。

    永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率均高于相同功率與轉(zhuǎn)速的三相異步電動(dòng)機(jī)(指電機(jī)定子線圈的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速)。永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可達(dá)到0.95~0.96,其運(yùn)行時(shí),自身的損耗少、發(fā)熱少、能效高,更節(jié)能。

    四、采用智能控制技術(shù)、對(duì)打包機(jī)主壓、預(yù)壓兩大機(jī)構(gòu)均進(jìn)行智能調(diào)速

    上面敘述了對(duì)打包機(jī)主壓電機(jī)泵組進(jìn)行調(diào)速,能夠很好地實(shí)現(xiàn)主壓電機(jī)的節(jié)能。采用智能調(diào)速技術(shù)后,打包機(jī)自身能根據(jù)前道設(shè)備(主要為軋花機(jī))的皮棉產(chǎn)量信號(hào),也就是由淌棉道進(jìn)入打包機(jī)的實(shí)時(shí)皮棉產(chǎn)量信號(hào)決定主壓電機(jī)泵組空載時(shí)是否停轉(zhuǎn)。當(dāng)皮棉產(chǎn)量很低時(shí),主壓/脫箱機(jī)構(gòu)待機(jī)時(shí)間很長(zhǎng),主壓電機(jī)泵組空載時(shí)可停轉(zhuǎn)(充分節(jié)能);當(dāng)需要啟動(dòng)電機(jī)泵組時(shí),因?yàn)闀r(shí)間充裕,可以實(shí)現(xiàn)緩速啟動(dòng),避免啟動(dòng)時(shí)電流過(guò)大。

    棉花打包機(jī)預(yù)壓/推料(送棉)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源為定量泵,在三相異步電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,輸出的液壓油流量恒定,機(jī)構(gòu)的預(yù)壓和送棉兩部分以固定的頻次(速度)往復(fù)循環(huán)動(dòng)作,不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)入打包機(jī)的皮棉量的改變而發(fā)生改變,當(dāng)打包機(jī)前道皮棉產(chǎn)量較低時(shí),預(yù)壓電機(jī)泵組的能效下降、電能消耗增加。當(dāng)打包機(jī)采用智能技術(shù)、預(yù)壓電機(jī)泵組采用永磁同步電機(jī)泵組后,打包機(jī)將根據(jù)皮棉產(chǎn)量信號(hào),自我調(diào)整預(yù)壓/推料(送棉)機(jī)構(gòu)往復(fù)循環(huán)的頻次(速度)、自我決定機(jī)構(gòu)循環(huán)動(dòng)作的停止與重啟,使得預(yù)壓電機(jī)泵組始終保持高能效狀態(tài)。

    所以,打包機(jī)智能調(diào)速控制技術(shù),就是使打包機(jī)不再以固定的速度、節(jié)奏、程序工作,而是根據(jù)前道設(shè)備的皮棉產(chǎn)量信號(hào),自我調(diào)整改變工作速度(節(jié)奏)和流程等,使打包機(jī)主壓、預(yù)壓兩大機(jī)構(gòu)的動(dòng)力電機(jī)帶載荷時(shí),盡可能地滿負(fù)荷運(yùn)行;空載時(shí),以盡可能低的速度(含停轉(zhuǎn))運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)打包機(jī)更大程度的節(jié)能。

    獲取打包機(jī)前道設(shè)備的實(shí)時(shí)皮棉產(chǎn)量信號(hào),方法有多種:

    ①取“集棉機(jī)兩只出棉羅拉間距”信號(hào)

    皮棉從集棉機(jī)兩只出棉羅拉之間流出,兩只羅拉的間距隨著皮棉的流量而變化,因此,可采用位移傳感器采集羅拉間距信號(hào)作為實(shí)時(shí)皮棉產(chǎn)量信號(hào);

    ②取“軋花機(jī)主電機(jī)(鋸片主軸電機(jī))電流”信號(hào);

    ③取“軋花機(jī)喂花輥電機(jī)轉(zhuǎn)速”信號(hào)。

    上述信號(hào)均與打包機(jī)前道設(shè)備的皮棉產(chǎn)量正相關(guān),均可使用,但均需對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行較為復(fù)雜的邏輯運(yùn)算編程、誤差評(píng)估與修正、合成等處理之后,才能成為打包機(jī)智能控制信號(hào)。因與本文章的中心內(nèi)容無(wú)關(guān),故對(duì)信號(hào)的處理方法不予敘述。

    打包機(jī)預(yù)壓/推料(送棉)機(jī)構(gòu)往復(fù)循環(huán)動(dòng)作,不斷將皮棉送入打包機(jī),隨著進(jìn)入打包機(jī)棉箱皮棉量的增加,預(yù)壓油缸的壓力也隨著上升,當(dāng)壓力達(dá)到一設(shè)定數(shù)值,即發(fā)出包重計(jì)量(棉花重量達(dá)到規(guī)定重量)信號(hào)。在打一個(gè)棉包的全過(guò)程,預(yù)壓油缸在初始幾次和最后幾次的上行起步的瞬間會(huì)出現(xiàn)較大的液壓沖擊,形成的較大噪音都是由預(yù)壓油缸的壓力變化所引起的,壓力大和壓力小均引起沖擊,且原因不同。根據(jù)能量守恒原理,這些沖擊、噪音不僅有害,也消耗電能,浪費(fèi)能源。一般自動(dòng)打包機(jī)只能以固定的程序(固定的動(dòng)作節(jié)拍)控制預(yù)壓油缸的上行,難以克服這些問(wèn)題。采用智能技術(shù)后,打包機(jī)內(nèi)部檢測(cè)預(yù)壓油缸的壓力,根據(jù)壓力信號(hào)的變化,智能改變預(yù)壓油缸上行起步時(shí)的控制程序,使打包全程中預(yù)壓油缸均沖擊小,動(dòng)態(tài)性能好。

    打包機(jī)智能控制技術(shù)不僅是對(duì)主壓、預(yù)壓兩大機(jī)構(gòu)的電機(jī)泵組進(jìn)行智能調(diào)速,還使打包機(jī)自我智能修正調(diào)整主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作特性,讓打包機(jī)實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能,同時(shí)還減少液壓油的發(fā)熱,減少故障,全面提高打包機(jī)的性能。

    五、結(jié)語(yǔ)

    棉花打包機(jī)智能控制調(diào)速技術(shù)能夠解決烏茲別克斯坦的高密度棉花打包機(jī)噸皮棉電耗大的問(wèn)題,同樣該技術(shù)也適用于我國(guó)棉花加工行業(yè)現(xiàn)有的棉花打包機(jī),它不僅能使我們的棉花打包機(jī)節(jié)能效果更好,更能使我國(guó)的棉花打包機(jī)的技術(shù)水平有一個(gè)大的躍升。

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