I. Dysza główna: precyzyjne pozycjonowanie i dopasowanie ciśnienia w celu ograniczenia nieefektywnego zużycia powietrza.

Główna dysza jest źródłem energii do wstępnego przyspieszenia wątku. Jej położenie i ciśnienie bezpośrednio wpływają na stopień wykorzystania przepływu powietrza. Należy unikać strat energii spowodowanych przez "przeciążenie" i "niewspółosiowość".

1. Pozycja instalacji: Dokładna kalibracja oparta na kształcie stożka przepływu powietrza.

Zasada działania: Odległość między główną dyszą a pierwszym nieregularnie ukształtowanym zębem trzciny decyduje o stopniu rozproszenia przepływu powietrza — jeśli odległość jest zbyt mała, przepływ powietrza nie zostanie w pełni skupiony przed wejściem do rowka trzciny, łatwo zderzając się z zębami trzciny i rozpraszając energię; jeśli odległość jest zbyt duża, rozproszenie przepływu powietrza będzie się nasilać, przez co nie będzie w stanie skutecznie naciągnąć wątku.

Metoda praktyczna: Użyj stroboskopu, aby zaobserwować kształt stożka przepływu powietrza (stożek przepływu powietrza ma kształt stożka, którego końcówka jest skierowana w stronę środka rowka stroika). Dostosuj odległość tak, aby stożek przepływu powietrza dokładnie zakrywał wlot rowka stroika, a kąt stożka był zminimalizowany (idealny kąt stożka ≤ 30°). Na przykład, zalecana odległość dla określonego modelu wynosi 15-20 mm, którą należy precyzyjnie dobrać w zależności od szerokości rowka stroika (zwykle 4-6 mm).

2. Ustawienie ciśnienia: Zasada "minimalnego ciśnienia efektywnego"

Dopasowanie nacisku do charakterystyki przędzy wątku: Nacisk musi uwzględniać liczbę przędz wątku (niższy nacisk dla cienkich przędz, umiarkowanie wyższy dla grubszych przędz), szerokość tkaniny (nieco wyższy nacisk dla szerszych tkanin) i prędkość maszyny (duża prędkość wymaga krótkich okresów wysokiego nacisku, niska prędkość pozwala na niższy nacisk).

Standard regulacji: Jako punkt odniesienia należy przyjąć „"” (niewielką liczbę zerwań wątku, brak luźnych krawędzi/skurczu wątku), stopniowo zmniejszając ciśnienie do wartości krytycznej. Na przykład, w przypadku czystej przędzy poliestrowej 60S, przy prędkości 650 obr./min, ciśnienie w dyszy głównej można zmniejszyć z 0,4 MPa do 0,32 MPa (redukcja o 20%) bez znacznego wzrostu wskaźnika zerwania wątku, co przekłada się na znaczne zmniejszenie zużycia powietrza.

Ostrzeżenie o ryzyku: Nadmierne ciśnienie może spowodować szybkie rozkręcanie się i zrywanie wątku (szczególnie w przypadku słabo skręconych przędz). Jednocześnie przepływ powietrza oddziałujący na osnowę zwiększa opór tarcia, pośrednio zwiększając zużycie powietrza.

II. Dysze pomocnicze: Wyrafinowana kontrola parametrów procesu (odpowiadające za 75% zużycia powietrza, główny cel optymalizacji). Dysze pomocnicze odpowiadają za naprężenie i przyspieszenie wątku w trakcie całego jego lotu. Skoordynowana optymalizacja ich ciśnienia, czasu, położenia i rodzaju jest kluczowa dla zmniejszenia zużycia powietrza.

1. Strategia ustalania presji

Podczas lotu wątku prędkość przepływu powietrza z dysz pomocniczych musi być większa niż prędkość początkowa przędzy wątku (tj. prędkość lotu przędzy wątku). Na przednią krawędź przędzy wątku zawsze oddziałuje strumień powietrza o dużej prędkości. Wymaga to, aby ciśnienie powietrza w dyszy pomocniczej było większe niż ciśnienie powietrza w dyszy głównej. Ponadto, gdy przednia krawędź przędzy wątku porusza się do przodu, dysze pomocnicze muszą sekwencyjnie otwierać i zamykać zawory dopływu powietrza, aby zapobiec wypychaniu i ściskaniu przędzy wątku do przodu.

Jednak w rzeczywistej produkcji ciśnienie w dyszy pomocniczej jest zazwyczaj określane poprzez zwiększenie wstępnie określonego ciśnienia w dyszy głównej o 0,02–0,1 MPa. Należy zachować ostrożność, aby zmniejszyć zrywanie się wątku i zużycie powietrza.

2. Czas rozpylania: " Zaawansowane otwieranie + Precyzyjne zamykanie "

Czas otwarcia (kąt natarcia): Każda grupa dysz pomocniczych powinna otworzyć się o 10–20° przed nadejściem wątku (ustawianego za pomocą enkodera krosna), aby zapewnić, że przepływ powietrza będzie oddziaływał z wyprzedzeniem na wiodącą krawędź wątku.

Czas zamykania (kąt opóźnienia): Ostatnia grupa dysz pomocniczych zamyka się 20° po osiągnięciu przez nitkę wątku krawędzi skrawającej (kąt opóźnienia 20°), aby uniknąć zbyt późnego zamknięcia i uderzenia strumienia powietrza w nitkę osnowy. Uwaga: Czas zamykania nie może przekroczyć "20° po osiągnięciu przez nitkę wątku krawędzi skrawającej, ", w przeciwnym razie dysza znajdzie się już poniżej dolnej nitki osnowy, a przepływ powietrza będzie całkowicie nieskuteczny.

Całkowity czas natrysku dyszy pomocniczej: regulowany w zakresie 40°–80° (co odpowiada prędkości krosna 600–800 obr./min). Zbyt długi czas zwiększy zużycie powietrza, a zbyt krótki może łatwo doprowadzić do rozluźnienia wątku.

Ustawienia czasu rozpoczęcia dla każdej grupy dysz dodatkowych są następujące:

Czas natrysku pierwszych czterech grup dysz pomocniczych jest krótszy niż czterech ostatnich grup dysz pomocniczych. Wynika to z faktu, że gdy pierwsze cztery grupy dysz pomocniczych pracują, dysza główna pracuje nieprzerwanie, dzieląc się częścią zadania wprowadzania wątku z dyszami pomocniczymi.

Ostatnie cztery grupy dysz pomocniczych nie są wspomagane przez dyszę główną, dlatego ich czas pracy musi zostać wydłużony, aby spełnić wymagania dotyczące wprowadzania wątku. W praktyce czasami konieczne jest celowe wydłużenie czasu pracy ostatniej grupy dysz pomocniczych, aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia wad, takich jak odskok wątku.

3. Miejsce instalacji: "Spójność kątów + dopasowanie grupy"

Standaryzacja parametrów kąta: Dysza pomocnicza musi być wyrównana ze środkiem rowka listkowego. Ustaw kąt strumienia α = 8° (w górę) i kąt kierunku strumienia β = 5° (w tył), aby zapewnić, że strumień powietrza wpada do środka rowka listkowego i zbiega się z głównym strumieniem powietrza.

Dopasowanie grupowe: Dysze pomocnicze tego samego modelu mają tolerancje kątów α i β (np. dysze importowane mają odchylenie α ±0,5°, a dysze krajowe ±0,7°). Należy je grupować zgodnie z zmierzonymi kątami (np. Grupa A α = 7,5°–8,5°, Grupa B α = 8,5°–9,5°). Dysze z tej samej grupy należy stosować łącznie, aby uniknąć zakłóceń w kierunku przepływu powietrza.

Kalibracja pomocnicza nastawnika do natrysku pomocniczego w maszynie: Użyj dedykowanego nastawnika. Umieść czujnik w rowku listwy, aby odbierać sygnał przepływu powietrza i wyświetlać w czasie rzeczywistym odchylenie między środkiem przepływu powietrza a środkiem rowka listwy. Ręcznie dostosuj kąt dyszy, aż odchylenie wyniesie ≤0,5 mm.

Kalibracja nastawnika dyszy pomocniczej w urządzeniu: Użyj dedykowanego nastawnika. Umieść czujnik w rowku listwy, aby odbierać sygnał przepływu powietrza i wyświetlać odchylenie między środkiem przepływu powietrza a środkiem rowka listwy w czasie rzeczywistym. Ręcznie dostosuj kąt dyszy, aż odchylenie wyniesie ≤0,5 mm. 

4. Typ dyszy: "Preferowane jest zastosowanie dyszy wielootworowej i o niskim oporze ".

Porównanie strukturalne: Dysze jednootworowe charakteryzują się szybką dyfuzją strumienia powietrza i krótkim zasięgiem; ogólnie rzecz biorąc, dysze wielootworowe (takie jak dysze o regularnym układzie sześciokątnym 19×φ0,05 mm) są uważane za charakteryzujące się lepszym grupowaniem strumienia powietrza i większym zasięgiem (o 30% większy zasięg niż dysze jednootworowe).

Zalecenia dotyczące wyboru: Priorytetem są dysze wielootworowe (szczególnie w przypadku krosien o dużej szerokości) w połączeniu z opływowymi obudowami dysz (w celu zmniejszenia oporu tarcia podczas przepływu powietrza), co może zmniejszyć zużycie powietrza przez pojedynczą dyszę o 15–20%.

III. Zawór elektromagnetyczny: Skróć efektywny czas strumienia i zmniejsz opóźnienie "ineffective". Opóźnienie otwierania i zamykania zaworu elektromagnetycznego (0,06 s opóźnienia otwarcia, 0,04 s opóźnienia zamknięcia) prowadzi do marnowania przepływu powietrza, a czas "ineffective" musi zostać skrócony poprzez optymalizację parametrów.

1. Dopasowanie czasu działania i napięcia

Efektywny zasięg strumienia: Efektywny czas strumienia (segment bc) to okres między wzrostem ciśnienia do 90% (t1) po otwarciu zaworu elektromagnetycznego a spadkiem ciśnienia do 50% (t2) po jego zamknięciu, a nie pełny czas otwarcia i zamknięcia (segment ab+cd).

Metoda debugowania: Monitoruj przebieg prądu elektrozaworu za pomocą oscyloskopu i dostosuj napięcie (np. zwiększ je z 24 V do 28 V), aby skrócić opóźnienie otwarcia. Alternatywnie, ustaw wartość "pre-opening" w programie PLC (wyzwalając wcześniej kąt elektryczny 5°-10°), aby zapewnić stabilne ciśnienie przepływu powietrza przed dotarciem wątku.

2. Strategia kontroli grupy i optymalizacja rurociągów

Niezależne sterowanie elektrozaworem dyszy głównej i elektrozaworem dyszy dodatkowej: Główna dysza otwiera się tylko w początkowej fazie wprowadzania wątku, natomiast dysze dodatkowe otwierają się grupowo. Zapobiega to nakładaniu się ciśnień i marnotrawstwu spowodowanemu jednoczesnym rozpylaniem powietrza przez wiele dysz.

Podczas wprowadzania wątku masa przędzy wątku zwiększa się wraz z długością wprowadzania wątku, gdy przechodzi ona przez różne sekcje, co wymaga odpowiedniego zwiększenia wymaganej prędkości przepływu powietrza niosącego wątek.

Dysze pomocnicze powinny być idealnie zasilane powietrzem z dwóch oddzielnych cylindrów. Ponieważ dysza główna zamyka się, gdy wątek jest prawie poza przesmykiem, ciśnienie powietrza w dyszach pomocniczych po prawej stronie należy zwiększyć, aby zapobiec spadkowi prędkości wątku.

To oddzielne doprowadzenie powietrza pozwala na niezależną kontrolę ciśnienia przepływu powietrza w dwóch sekcjach wprowadzania wątku. To znacznie zmniejsza zużycie powietrza i pomaga ustabilizować lot przędzy wątku.

Średnica głównego rurociągu ≥25 mm (pierwotnie 16 mm) w celu zmniejszenia strat ciśnienia wzdłuż rurociągu (spadek ciśnienia ≤0,02 MPa na 10 m rurociągu);

IV. Prędkość krosna i koordynacja procesu: Unikaj bezmyślnego zwiększania prędkości

Zależność między prędkością a zużyciem powietrza: Każde 100 obr./min wzrostu prędkości maszyny powoduje zwiększenie liczby wstawek wątku w jednostce czasu i liniowy wzrost zużycia powietrza (np. zużycie powietrza wzrasta o 18% przy 700 obr./min w porównaniu do 600 obr./min).

Określenie prędkości krosna wymaga uwzględnienia wielu czynników. W rzeczywistej produkcji wyższa prędkość krosna nie zawsze jest lepsza; należy ją określić na podstawie specyficznych warunków panujących w danej fabryce, aby zoptymalizować wydajność i zużycie energii.

VI. Podsumowanie: Klucz do systematycznej redukcji zużycia energii

Aby zmniejszyć zużycie powietrza w krosnach pneumatycznych, należy przestrzegać zasad "precyzyjnej kontroli + dynamicznego dopasowania + koordynacji systemu":

Dysza główna: Zmniejsz początkowe zużycie powietrza stosując minimalne ciśnienie efektywne + optymalną pozycję ";

Dysza pomocnicza: poprawa wykorzystania przepływu powietrza poprzez "gradient ciśnienia, precyzyjny czas i dopasowanie grupy " (zużycie powietrza stanowi 75%, z maksymalnym potencjałem optymalizacji);

Zawory elektromagnetyczne i układ zasilania powietrzem: skracają nieskuteczne opóźnienia i segmentują dopływ powietrza, aby ograniczyć zbędny przepływ powietrza;

Globalna koordynacja: Dynamiczne dostosowywanie parametrów na podstawie prędkości krosna i charakterystyki wątku w celu uniknięcia podejścia typu „jeden rozmiar pasuje do wszystkich”.

Cel końcowy: osiągnięcie 15–25% redukcji zużycia powietrza na krosno przy jednoczesnym zachowaniu jakości tkaniny (wskaźnik zerwania wątku <1%, wskaźnik skurczu wątku <0,5%), a także dalsza eksploracja potencjału oszczędzania energii dzięki technologiom takim jak sprężarki powietrza o zmiennej częstotliwości i odzysk ciepła odpadowego.