纺织学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (12): 48-53.doi: 10.13475/j.fzxb.20211006806

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并条混合仿真与控制系统设计

李豪1, 曹巧丽1, 李佳蔚1, 韩振宁1, 郁崇文1,2()   

  1. 1.东华大学 纺织学院, 上海 201620
    2.东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室, 上海 201620
  • 收稿日期:2021-10-26 修回日期:2022-06-10 出版日期:2022-12-15 发布日期:2023-01-06
  • 通讯作者: 郁崇文
  • 作者简介:李豪(1999—),男,博士生。主要研究方向为数字化纺织。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51773034);国家自然科学基金项目(52173032);上海市现代纺织前沿科学研究基地项目(CARS-16)

Design of simulation and control system for sliver blending

LI Hao1, CAO Qiaoli1, LI Jiawei1, HAN Zhenning1, YU Chongwen1,2()   

  1. 1. College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China
    2. Key Laboratory of Textile Science & Technology, Ministry of Education, Donghua University, Shanghai 201620, China
  • Received:2021-10-26 Revised:2022-06-10 Published:2022-12-15 Online:2023-01-06
  • Contact: YU Chongwen

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摘要：

为得到多组分纤维经过并条混合后在混纺纱条内的分布情况,以预测混合纱条的混合不匀率、条干不匀率等质量指标,通过并条混合制备混纺纱条,采用MatLab软件模拟多组分纤维在并条混合过程中的运动状态,并设计可视化操作平台构建并条混合仿真与控制系统。将系统仿真结果与实验结果进行对比。结果表明:随着并条混合工艺参数的变化,二者趋势具有很好的一致性,且模拟过程快速,直观可视。该系统可用于对混纺纱条形态和质量的预测与调控,为实际生产中的工艺参数优化提供参考。

关键词: 并条混合, 纤维分布, 纱条混合不匀率, 纱条条干不匀率, 仿真

Abstract:

In order to obtain the distribution data of multi-component fibers in the blended yarn after the blending process, and to predict the quality indexes such as the blending irregularity and the unevenness of the sliver, MatLab software was used to simulate the motion state of the multi-component fibers in the process of sliver blending, and a visual operation platform was designed to build a simulation and control system. The simulation results were compared to the experimental results, revealing good agreements with different process parameters for blending. The simulation process is fast and visual. This system accurately predicts and control the shape and quality of blended yarns, and the work provides reference for the optimization of process parameters for practical production.

Key words: sliver blending, fiber distribution, blending irregularity, evenness of yarn, simulation

中图分类号: 

  • TS104.5

图1

模拟流程图"

图2

纱条中纤维分布示意图"

图3

仿真系统输入输出界面设计"

图4

不同角度三维纱条纵向形态模拟图像"

表1

不同混纺比例下混合不匀率的模拟与实测值对比"

白色与黑色纤维混纺比 头道并条 二道并条 三道并条
模拟值 实测值 误差 模拟值 实测值 误差 模拟值 实测值 误差
16.7:83.3 146.62 175.68 16.54 115.46 87.48 31.98 56.26 57.02 1.33
33.3:66.7 107.02 100.56 6.42 58.89 48.50 21.42 31.17 47.16 33.91
50.0:50.0 70.77 65.39 8.23 44.17 37.71 17.13 22.28 35.43 37.12

图5

不同混纺比例下的并条混合仿真结果与实验图像对比"

表2

不同头道并条纱条排列方式下的混合不匀率模拟值与实测值对比"

纱条排列方式 头道并条 二道并条 三道并条
模拟值 实测值 误差 模拟值 实测值 误差 模拟值 实测值 误差
WBWBWBWB 67.01 69.14 3.08 52.37 50.57 3.56 41.34 40.89 1.10
WWBBWWBB 78.57 76.43 2.80 57.48 54.35 5.76 43.18 43.88 1.60
WWWWBBBB 92.94 83.29 11.59 60.13 61.87 2.81 45.6 46.99 2.96
[1] 郁崇文. 纺纱学[M].2版. 北京: 中国纺织出版社, 2014: 112-115.
YU Chongwen. Spinning science[M]. 2nd ed. Beijing: China Textile & Apparel Press, 2014: 112-115.
[2] JIANG Z, KUANG X Q, YANG J P, et al. Simulation on fiber random arrangement in the yarn: part II: joint effect of fiber length and fineness distribution[J]. Journal of The Textile Institute, 2017, 108(3):347-352.
doi: 10.1080/00405000.2016.1166821
[3] SUN N, YU C W. Simulation on roller drafting based on hook fiber arrangement in the sliver[J]. Fibers and Polymers, 2021. DOI: 10.1007/s12221-021-0496-x.
doi: 10.1007/s12221-021-0496-x
[4] SUN Na, YU Chongwen, YANG Jianping. Modeling fiber arrangement and distribution during the roller drafting process[J]. Textile Research Journal, 2019, 89(19/20):4295-4305.
doi: 10.1177/0040517519829926
[5] 贺雅勤, 毕雪蓉, 钱希茜, 等. 牵伸对纱条条干不匀影响的模拟研究[J]. 纺织学报, 2021, 42(6):85-90.
HE Yaqin, BI Xuerong, QIAN Xixi, et al. Simulation study on effect of drafting on sliver unevenness[J]. Journal of Textile Research, 2021, 42(6): 85-90.
[6] COX D R. Some statistical aspects of mixing and blending[J]. Journal of The Textile Institute, 1954, 45(2):113-122.
[7] 严灏景, 李再清. 混纺纱条混和不匀公式的探讨[J]. 纺织学报, 1980, 4 (1):1-6,78.
YAN Haojing, LI Zaiqing. Discussion on formula of unevenness of blended yarn sliver[J]. Journal of Textile Research, 1980, 4(1):1-6,78.
[8] JIANG Zhan, HU Yuanbo, KUANG Xueqin, et al. Simulation on fiber random arrangement in the yarn[J]. Journal of The Textile Institute, 2014, 105(12):209-213.
doi: 10.1080/00405000.2013.834575
[9] 林倩. 纤维几何特征对成纱条干不匀的影响分析[D]. 上海: 东华大学, 2011: 81-83.
LIN Qian. Effect of fiber geometrical characteristics on yarn unevenness[D]. Shanghai: Donghua University, 2011: 81-83.
[10] SUN Na, JIANG Zhan, YU Chongwen. Modeling roller drafting based on fiber arrangement in the sliver[J]. The Journal of The Textile Institute, 2018, 109(11). 1477-1481.
doi: 10.1080/00405000.2018.1427909
[11] QIAN X, SHEN Y, CAO Q, et al. Simulation of carding condensing process[J]. Textile Research Journal, 2022, 92(15/16):2935-2944.
doi: 10.1177/0040517520988125
[12] CAO Qiaoli, QIAN Lili, LI Hao, et al. Simulation of sliver blending and evaluation of blending irregularity[J]. Textile Research Journal, 2022. DOI:10.1177/00405175211028803.
doi: 10.1177/00405175211028803
[1] 陈钰珊, 蒋高明, 李炳贤. 纬编绕经织物设计与三维仿真[J]. 纺织学报, 2022, 43(12): 62-68.
[2] 吴佳玥, 吴巧英. 羽绒制品热传递的有限元仿真[J]. 纺织学报, 2022, 43(11): 154-162.
[3] 吴瑕, 姚菊明, 王琰, RIPON Das, JIRI Militky, MOHANAPRIYA Venkataraman, 祝国成. 碳纤维复合材料无人机叶片的仿真与分析[J]. 纺织学报, 2022, 43(08): 80-87.
[4] 董智佳, 孙菲, 丛洪莲, 俞旭良. 低损耗纬编成形女士背心的结构设计与建模[J]. 纺织学报, 2022, 43(07): 129-134.
[5] 牛雪娟, 徐妍慧. 不同流通间隙排布条件下碳纤维束展纤行为研究[J]. 纺织学报, 2022, 43(06): 165-170.
[6] 汝欣, 朱婉珍, 史伟民, 彭来湖. 密度非均匀分布纬编针织物的变形预测及仿真[J]. 纺织学报, 2022, 43(06): 63-69.
[7] 肖琪, 王瑞, 张淑洁, 孙红玉, 王静茹. 基于ABAQUS的涤/棉混纺机织物起球过程有限元仿真[J]. 纺织学报, 2022, 43(06): 70-78.
[8] 余玉坤, 孙玥, 侯珏, 刘正, 易洁伦. 单层服装间隙量的动态有限元模型构建与仿真[J]. 纺织学报, 2022, 43(04): 124-132.
[9] 纪杰, 韩云龙, 高杰, 汪虎明, 陆彪. 纺纱车间空调系统数学建模及动态仿真[J]. 纺织学报, 2022, 43(03): 176-184.
[10] 邹亚男, 夏风林, 董智佳, 黄梦婷, 储开元. 经编全成形脖套的结构设计与工艺实现[J]. 纺织学报, 2021, 42(12): 76-80.
[11] 张爱丹, 郭珍妮, 汪阳子. 模块组合全显色结构提花织物设计与仿色优化比较[J]. 纺织学报, 2021, 42(10): 67-74.
[12] 郑培晓, 蒋高明. 基于WebGL的纬编提花织物三维仿真[J]. 纺织学报, 2021, 42(05): 59-65.
[13] 江红霞, 黄智威, 刘基宏. 基于模块化划分的旗袍虚拟展示[J]. 纺织学报, 2021, 42(05): 138-142.
[14] 张苏宁, 王泽, 马大力. 基于改进蚁群算法的Flexsim衬衣流水线仿真优化[J]. 纺织学报, 2021, 42(03): 155-160.
[15] 孙亚博, 李立军, 马崇启, 吴兆南, 秦愈. 基于ABAQUS的筒状纬编针织物拉伸力学性能模拟[J]. 纺织学报, 2021, 42(02): 107-112.
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