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調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2011年05月09日

調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)以控制經(jīng)紗張力均勻?yàn)槟繕?biāo),根據(jù)織造過程中受各種因素綜合影響的經(jīng)紗張力來調(diào)節(jié)經(jīng)紗送出量。調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)又分為機(jī)械式和電子式兩類,從作用原理講,它們都是由經(jīng)紗放送傳動(dòng)部分和送經(jīng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)部分組成。
(一)機(jī)械式調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)
1.外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)
外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)常用于有梭織機(jī)。在有梭織機(jī)的技術(shù)改造中,出現(xiàn)了多種外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu),這些送經(jīng)機(jī)構(gòu)的共同特征是:通過兩個(gè)感應(yīng)元件分別對(duì)經(jīng)紗張力和織軸直徑的檢測(cè)進(jìn)行送經(jīng)量調(diào)節(jié),從而經(jīng)紗張力控制更加合理,織造過程中經(jīng)紗張力更為均勻。同時(shí),送經(jīng)機(jī)構(gòu)被移到織機(jī)外側(cè),維修保養(yǎng)比較方便。典型的外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)如圖10-8所示。

圖10-8? 典型的外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)
1-偏心盤? 2-外殼? 3-擺桿? 4-拉桿? 5-擋圈? 6-擋塊? 7-三臂桿? 8-小拉桿? 9-雙臂撐桿? 10-棘輪? 11-蝸桿? 12-蝸輪? 13-齒輪? 14-織軸邊盤齒輪? 15-轉(zhuǎn)臂? 16-轉(zhuǎn)子? 17-雙曲線凸輪板? 18-調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臂19-連桿? 20-經(jīng)紗? 21-活動(dòng)后粱? 22-固定后粱? 23-調(diào)節(jié)桿? 24-擋圈? 25-擋塊? 26-扇形張力桿? 27-制動(dòng)器? 28-制動(dòng)桿? 29-開放凸輪
(1)經(jīng)紗放送傳動(dòng)部分?
在經(jīng)紗20的張力作用下,織軸始終保持著放出經(jīng)紗的趨勢(shì),但蝸桿11和蝸輪12的自鎖作用阻止了織軸邊盤齒輪14帶動(dòng)齒輪13轉(zhuǎn)動(dòng),阻止了經(jīng)紗的自行放出,使經(jīng)紗保持必需的上機(jī)張力。
安裝在織機(jī)主軸上的偏心盤1回轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)外殼2作往復(fù)運(yùn)動(dòng),然后通過擺桿3拉動(dòng)拉桿4,使拉桿上的擋圈5產(chǎn)生往復(fù)動(dòng)程L。擋圈5向左移動(dòng)時(shí),在走完一段空程Lc之后才與擋塊6接觸,推動(dòng)著擋塊共同移動(dòng)了Lx動(dòng)程(Lx=L-Lc),使三臂桿7的一條臂拉動(dòng)小拉桿8上升。小拉桿的上升經(jīng)雙臂撐桿9、棘爪、棘輪10驅(qū)動(dòng)蝸桿11,對(duì)蝸輪12、齒

輪13、織軸邊盤齒輪14解鎖,使織軸在經(jīng)紗張力作用下作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),放出經(jīng)紗。擋圈5向右移動(dòng)時(shí),依靠三臂桿7上扭簧的作用,讓三臂桿和雙臂撐桿9復(fù)位。
在高經(jīng)紗張力或一般經(jīng)紗張力織造時(shí),經(jīng)紗完全依靠自身的張力從織軸上放出,送經(jīng)機(jī)構(gòu)僅起著控制經(jīng)紗放出量的作用。只有在較低張力織造時(shí),才有可能是經(jīng)紗張力和送經(jīng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力共同發(fā)生作用,即以推拉結(jié)合的方式送出經(jīng)紗。
由于送經(jīng)作用是斷續(xù)發(fā)生的(送經(jīng)的作用時(shí)間為主軸位置角20.5°~201.1°,由于擋圈5要走完一段空程Lc之后才和擋塊6接觸,實(shí)際的送經(jīng)開始時(shí)間為30°~50°),因此這是一種間歇式送經(jīng)機(jī)構(gòu)。送經(jīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間避開了主軸0°的打緯時(shí)刻,使打緯時(shí)經(jīng)紗具有較大張力,有助于打緊織物;因?yàn)樗徒?jīng)運(yùn)動(dòng)幾乎發(fā)生在綜框滿開后的靜止階段,所以對(duì)減少梭口滿開時(shí)經(jīng)紗伸長(zhǎng)是有利的。間歇式送經(jīng)也帶來了一些不利因素,如零件受沖擊,容易磨損,送經(jīng)動(dòng)作的準(zhǔn)確性也受到影響,可能產(chǎn)生送經(jīng)量過多或過少現(xiàn)象。因此,間歇式送經(jīng)機(jī)構(gòu)常用于中、低速運(yùn)轉(zhuǎn)的織機(jī)。
(2)送經(jīng)量計(jì)算??
在主軸回轉(zhuǎn)一周,織入一根緯紗的過程中,送經(jīng)機(jī)構(gòu)送出的經(jīng)紗量L1為
??????????????????????? (10-10)
式中:L1——每緯送經(jīng)量(mm);
m——主軸回轉(zhuǎn)一周過程中棘輪10轉(zhuǎn)過的齒數(shù);
Z1、Z2、Z3、Z4、Z5——分別為棘輪10、蝸桿11、蝸輪12、齒輪13和織軸邊盤齒輪14的齒數(shù)或頭數(shù);
D——織軸直徑(mm)。
如將Z1=60、Z2=3(蝸桿頭數(shù)有1、2、3三種,現(xiàn)以3為例),Z3=20、Z4=23、Z5=116代入(10-10)式,則得:
???????????????????????? (10-11)
空軸的織軸直徑Dmin=115mm,滿軸的織軸直徑Dmax=595mm。在織軸從滿軸到空軸的變化過程中,為
保持每緯送經(jīng)量Lj不變,主軸回轉(zhuǎn)一周時(shí)間內(nèi)棘輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)m應(yīng)逐漸增加,由式(10-11)知,m與D之間應(yīng)成雙曲線關(guān)系。
該送經(jīng)機(jī)構(gòu)(當(dāng)Z2=3)能滿足織物所要求的最大每緯送經(jīng)量L′jmax和最小每緯送經(jīng)量L′jmin分別為:
??????? ?(10-12)
???????? (10-13)
進(jìn)而,由公式(10-12)、(10-13)可以計(jì)算該送經(jīng)機(jī)構(gòu)(Z2=3)的可織緯密范圍為:

在實(shí)際使用中,可改變蝸桿11頭數(shù),以適應(yīng)不同的織物緯密。
Z2=3,粗檔緯密:57根/10cm~157根/10cm;
Z2=2,中檔緯密:157根10/cm~315根/10cm;
Z2=1,細(xì)檔緯密:315根10/cm~787根/10cm。
由此可見,外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)具有比較寬的緯密覆蓋面。
(3)送經(jīng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)部分
當(dāng)經(jīng)紗張力因某種原因而增加時(shí),圖10-8中經(jīng)紗20施加在活動(dòng)后梁21上的力增加,使扇形張力桿26繞O4軸上抬,調(diào)節(jié)桿23上升,固定在調(diào)節(jié)桿上的擋圈24也隨之上升,允許三臂桿7在扭簧作用下繞O3軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,在新的非正常的位置上達(dá)到力的平衡。于是,擋塊6與擋圈5的空程距離Lc縮小。由于L不變,因此動(dòng)程Lx增大,織軸送出經(jīng)紗量增多,使經(jīng)紗張力下降,趨向正常數(shù)值,扇形張力桿和三臂桿也回復(fù)到正常位置。當(dāng)經(jīng)紗張力因某種原因而減小時(shí),情況相反,使織軸送出經(jīng)紗量減少,讓經(jīng)紗張力朝著正常數(shù)值方向增長(zhǎng),張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也逐漸恢復(fù)正常位置。
因此,經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)裝置具有自動(dòng)調(diào)節(jié)經(jīng)紗張力,使經(jīng)紗張力維持正常數(shù)值,讓張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保持正常位置的功能。
在織軸由滿軸到空軸的變化過程中,作為織軸直徑感觸部件的轉(zhuǎn)臂15沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子16在雙曲線凸輪板17的弧面上移動(dòng),使雙曲線凸輪板和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臂18以某種規(guī)律沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),通過連桿19,使鉸鏈
點(diǎn)A由A′位置逐步下移到A″。A的位置下移使擋圈5動(dòng)程L增加,同時(shí)空程Lc也有所減少,從而Lx增大,棘輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)m增加。雙曲線凸輪板的作用弧設(shè)計(jì)原理是:控制雙曲線凸輪板和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臂的逆時(shí)針回轉(zhuǎn)規(guī)律,保證m的增長(zhǎng)與D的減小符合公式mD=常數(shù)。
所以,經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)裝置滿足了織軸由滿軸到空軸送經(jīng)量一致的要求,使經(jīng)紗張力均勻穩(wěn)定,讓扇形張力桿自始至終處在一個(gè)正常位置上,或由于其它隨機(jī)的張力波動(dòng)原因,在這個(gè)正常位置附近作小量的上下偏移,對(duì)張力波動(dòng)作出補(bǔ)償。
為適應(yīng)不同緯密的織物加工,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臂18的作用半徑要作相應(yīng)調(diào)整,這通過改變連桿19與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臂鉸鏈點(diǎn)E的位置來實(shí)現(xiàn)。由計(jì)算可知作用半徑越大,A點(diǎn)的移動(dòng)距離A′A″越大,可加工的織物緯密就越小。
圖10-9為外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力測(cè)定結(jié)果,三條曲線表明:在織軸直徑由大到小的變化過程中,經(jīng)紗張力是比較均勻的,其差異在2%~8%之間。

圖10-9? 外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力變化曲線
1-打緯時(shí)刻經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力? 2-梭口滿開時(shí)刻經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力? 3-綜平時(shí)刻經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力
當(dāng)活動(dòng)后梁處于正常位置時(shí),靜態(tài)綜平時(shí)刻的經(jīng)紗張力被定義為工藝設(shè)計(jì)規(guī)定的織機(jī)上機(jī)張力。可以通過改變張力重錘的重量、數(shù)量及其重力作用力臂長(zhǎng)度,調(diào)節(jié)經(jīng)紗的上機(jī)張力,達(dá)到工藝設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值。在確定經(jīng)紗上機(jī)張力時(shí),應(yīng)考慮有利于降低經(jīng)紗斷頭率,有利于形成比較清晰的梭口,有利于打緯以及使制成的織物有均勻良好的外觀。在一般情況下,當(dāng)織制緊度較小的織物時(shí),應(yīng)采用較小的上機(jī)張力;反之當(dāng)織制緊度較大的織物時(shí),應(yīng)采用較大的上機(jī)張力。在生產(chǎn)中,經(jīng)紗上機(jī)張力大小是否合適,視上軸開車織制時(shí)織物幅寬是否符合規(guī)定要求而定,如織物幅寬比規(guī)定窄或?qū)?,就得重新調(diào)整上機(jī)張力。
為了避免打緯時(shí)因后梁跳動(dòng)而引起的鋼筘對(duì)織口打緯不力,同時(shí)也為了減小開口和打緯所造成的送經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)
構(gòu)的振動(dòng),在扇形張力桿的前端裝有制動(dòng)器27,見圖10-8。安裝在主軸上的開放凸輪29通過制動(dòng)桿28控制制動(dòng)器的開啟和閉合。開放凸輪的設(shè)計(jì)和安裝要考慮到制動(dòng)器僅在綜框靜止時(shí)期才能開放,使扇形張力桿得以隨經(jīng)紗張力的波動(dòng)而上下偏移。在其它時(shí)間內(nèi)制動(dòng)器閉合,對(duì)扇形張力桿實(shí)施握持作用。綜框靜止時(shí)間內(nèi)扇形張力桿的運(yùn)動(dòng)對(duì)減少經(jīng)紗的伸長(zhǎng)十分有利。
在高密織物的高張力織造時(shí),這種制動(dòng)方式不能強(qiáng)有力地握持扇形張力桿,后梁隨著打緯的發(fā)生而跳動(dòng),織口位移量明顯增加,織物達(dá)不到應(yīng)有的緯密要求。在現(xiàn)代織機(jī)上,這種制動(dòng)方式已不被采用,取而代之的是阻尼器制動(dòng)方式。
2.帶有無級(jí)變速器的調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)
帶有無級(jí)變速器的調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)能連續(xù)地送出經(jīng)紗,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),適應(yīng)高速。它的基本結(jié)構(gòu)是含有能作無級(jí)變速的減速傳動(dòng)環(huán)節(jié),可以按照經(jīng)紗張力的變化調(diào)整減速比,保持經(jīng)紗張力的穩(wěn)定。這種送經(jīng)機(jī)構(gòu)有多種形式,有些采用張力彈簧,有些兼用張力彈簧和張力重錘;部分送經(jīng)機(jī)構(gòu)具備以后梁作為感應(yīng)元件的送經(jīng)調(diào)節(jié)裝置,部分送經(jīng)機(jī)構(gòu)還配有和外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)相似的織軸直徑感觸裝置,用以感應(yīng)織軸直徑的變化,維持恒定的送經(jīng)量。亨特(Hunt)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)是其中常見的一種,廣泛地用于劍桿織機(jī)上,見圖10-10。
(1)經(jīng)紗放送傳動(dòng)部分
主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過傳動(dòng)輪系(圖中未畫出,輪系的傳動(dòng)比為i1)帶動(dòng)無級(jí)變速器的輸入軸9,然后經(jīng)錐形盤無級(jí)變速器的輸出軸20、變速輪系21、蝸桿19、蝸輪18、齒輪17,使織軸邊盤齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng),允許織軸在經(jīng)紗張力作用下放出經(jīng)紗。這是一種連續(xù)式的送經(jīng)機(jī)構(gòu),在織機(jī)主軸回轉(zhuǎn)過程中始終發(fā)生著送經(jīng)動(dòng)作,它避免了間歇送經(jīng)機(jī)構(gòu)的零件沖擊等弊病,因此適用于高速織機(jī)。

圖10-10? 帶有無級(jí)變速器的調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1-后梁? 2-擺桿? 3-感應(yīng)桿? 4-彈簧桿? 5-螺母? 6-彈簧? 7、8-錐形輪?
9-軸? 10-角形桿
11-撥叉? 12-連桿? 13-橡膠帶? 14-撥叉? 15、16-錐形輪? 17-送經(jīng)齒輪? 18-蝸輪? 19-蝸桿
20-軸? 21-變速輪系? 22-織軸齒輪? 23-重錘桿? 24-重錘
(2)送經(jīng)量計(jì)算?
該送經(jīng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)紗送出量可以變化,變速輪系21的四個(gè)齒輪為變換齒輪,改變變換齒輪的齒數(shù),可以滿足不同范圍送經(jīng)量的要求。在變速輪系所確定的某一個(gè)送經(jīng)量變化范圍內(nèi),通過改變無級(jí)變速器的速比,又可在這一范圍內(nèi)對(duì)送經(jīng)量作出細(xì)致、連續(xù)的調(diào)整,確保機(jī)構(gòu)送出的每緯送經(jīng)量與織物所需的每緯送經(jīng)量精確相等。
織機(jī)主軸每一回轉(zhuǎn)送出的織物長(zhǎng)度為:
?????????????????????????? (10-14)
式中:i1——織機(jī)主軸到輸入軸9的傳動(dòng)比(為固定值);
i2——變速輪系的傳動(dòng)比;
i3——蝸桿19到織軸邊盤齒輪22的傳動(dòng)比(為固定值);
η——無級(jí)變速器中齒形帶與錐形盤的滑移系數(shù);
D1——輸入軸9上錐形盤的傳動(dòng)直徑;
D2——輸出軸20上錐形盤的傳動(dòng)直徑;
D——織軸直徑。
當(dāng)變速輪系的變換齒輪齒數(shù)選定為某組數(shù)值,使i2為最大值i2max或最小值i2min時(shí),該送經(jīng)機(jī)構(gòu)能夠滿足織物所要求的每緯最大送經(jīng)量L′jmax和每緯最小送經(jīng)量L′jmin分別為:

式中:D1max、D1min、D2max、D2min、Dmax、Dmin——分別為D1、D2、D的最大值和最小值。
相應(yīng)的可織織物緯密范圍為:
?
?
在上述公式中代入有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算可知:該機(jī)構(gòu)采用四只變換齒輪,可織制的織物緯密范圍較廣,當(dāng)使用織軸滿軸直徑為700mm時(shí),它可織制的織物緯密范圍為20~1250根/10cm。
(3)送經(jīng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)部分
這種送經(jīng)機(jī)構(gòu)能根據(jù)經(jīng)紗張力的變化自動(dòng)調(diào)整經(jīng)紗送出
量,使經(jīng)紗張力維持恒定數(shù)值。當(dāng)經(jīng)紗張力增大時(shí),經(jīng)紗2使活動(dòng)后梁1下移,通過張力感應(yīng)桿3彈簧連桿4角形桿10,克服張力重錘24的重力矩和角形桿的阻力矩,使雙臂桿11作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),于是可動(dòng)錐盤8向固定錐盤7靠近,輸入軸9上錐形盤的傳動(dòng)半徑D1增加,同時(shí),雙臂杠桿14作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在皮帶張力作用下,可動(dòng)錐盤16遠(yuǎn)離固定錐盤15,輸出軸20上錐形盤的傳動(dòng)半徑D2減小。其結(jié)果為每緯送經(jīng)量L增大,經(jīng)紗張力下降,回復(fù)到正常數(shù)值。相反,當(dāng)經(jīng)紗張力減小時(shí),則D1減小,D2增大,每緯送經(jīng)量L減小,從而經(jīng)紗張力增大,回復(fù)到正常數(shù)值。
靜態(tài)條件下的經(jīng)紗上機(jī)張力可以通過改變上機(jī)張力重錘的重力、重錘作用力臂、彈簧連桿作用力臂來進(jìn)行調(diào)節(jié);當(dāng)織軸卷繞直徑發(fā)生變化時(shí),這些作用力的力臂也相應(yīng)地變化,經(jīng)紗上機(jī)張力會(huì)隨之改變。
當(dāng)經(jīng)紗張力發(fā)生幅度較小的波動(dòng)之后,首先張力彈簧產(chǎn)生變形,后梁位置改變,使經(jīng)紗伸長(zhǎng)量以及經(jīng)紗張力得到一定的補(bǔ)償,然而,彈簧連桿和無級(jí)變速器幾乎不會(huì)對(duì)此作出反應(yīng),仍處于原來的位置。因此,張力彈簧的設(shè)置使經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)裝置的工作比較平穩(wěn)、均勻。只有在張力波動(dòng)超過一定數(shù)值之后,才會(huì)引起彈簧連桿的升降,無級(jí)變速器的傳動(dòng)比和每緯送經(jīng)量作出相應(yīng)的修正。合理選擇張力彈簧的剛度及初始?jí)嚎s長(zhǎng)度,在滿足經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)均勻的前提下,可以使經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)裝置的工作比較平穩(wěn)、均勻。
與外側(cè)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)相比,帶有無級(jí)變速器的調(diào)節(jié)式送經(jīng)機(jī)構(gòu)能保持比較均勻的織機(jī)上機(jī)張力,當(dāng)織軸從滿軸到空軸的過程中,經(jīng)紗上機(jī)張力變化為5%~8%。
3.摩擦離合器式送經(jīng)機(jī)構(gòu)
摩擦離合器式送經(jīng)機(jī)構(gòu)見圖10-11,它的送經(jīng)量可以作無級(jí)變化的調(diào)整,故經(jīng)紗張力控制的準(zhǔn)確性較好。該送經(jīng)機(jī)構(gòu)在片梭織機(jī)、噴氣織機(jī)和有梭織機(jī)上都有應(yīng)用。
(1)經(jīng)紗放送傳動(dòng)部分

送經(jīng)側(cè)軸3與織機(jī)主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)固定在軸端上的主動(dòng)摩擦盤9。當(dāng)轉(zhuǎn)子桿11被鎖定于

某一位置上時(shí),轉(zhuǎn)子10將與回轉(zhuǎn)著的主動(dòng)摩擦盤上凸輪面a接觸。轉(zhuǎn)子就地轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪面的凸出部分迫使送經(jīng)側(cè)軸和主動(dòng)摩擦盤向右移動(dòng),并通過摩擦環(huán)13壓到從動(dòng)摩擦盤8上,使從動(dòng)摩擦盤8和固定在從動(dòng)摩擦盤上的制動(dòng)圈5向右移動(dòng),制動(dòng)圈上摩擦環(huán)6與機(jī)架7脫離,制動(dòng)解除。于是主動(dòng)摩擦盤驅(qū)使從動(dòng)摩擦盤、軸管2和軸管上的蝸桿1、蝸輪14、送經(jīng)齒輪15轉(zhuǎn)動(dòng),允許織軸在經(jīng)紗張力作用下放出經(jīng)紗。當(dāng)主動(dòng)摩擦盤開始轉(zhuǎn)入凸輪面的凹陷部分與轉(zhuǎn)子接觸時(shí),被壓縮了的彈簧

4得到恢復(fù),推動(dòng)主、從動(dòng)摩擦盤向左移動(dòng),一旦制動(dòng)圈被機(jī)架擋住,則主、從動(dòng)摩擦盤分離,在彈簧力作用下,從動(dòng)摩擦盤通過摩擦環(huán)6緊靠在機(jī)架上,并立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),放出經(jīng)紗動(dòng)作終止。由此可見,從動(dòng)摩擦盤的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生在主軸回轉(zhuǎn)一周的部分時(shí)間區(qū)域內(nèi),它的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ取決于轉(zhuǎn)子與主動(dòng)摩擦盤凸輪面的接觸區(qū)段長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)子鎖定的位置越靠近主動(dòng)摩擦盤,則接觸區(qū)段長(zhǎng)度越長(zhǎng),轉(zhuǎn)動(dòng)角θ越大,送經(jīng)量也越多。

圖10-11? 摩擦離合器式送經(jīng)機(jī)構(gòu)
1-蝸桿? 2-軸管? 3-送經(jīng)側(cè)軸? 4-彈簧? 5-制動(dòng)圈? 6-摩擦環(huán)?
7-機(jī)架? 8-從動(dòng)摩擦盤? 9-主動(dòng)摩擦盤? 10-轉(zhuǎn)子? 11-轉(zhuǎn)子桿?
12-連桿? 13-摩擦環(huán)? 14-蝸輪? 15-送經(jīng)齒輪? a-主動(dòng)摩擦盤凸輪面
(2)送經(jīng)量計(jì)算?
摩擦離合器送經(jīng)機(jī)構(gòu)的每緯經(jīng)紗送出量:????????? ?
?????????????????????????? (10-15)
式中:θ——主軸回轉(zhuǎn)一周過程中從動(dòng)摩擦盤轉(zhuǎn)過角度(°);
Z1、Z2、Z3、Z4——蝸桿1、蝸輪14、送經(jīng)齒輪15、織軸邊盤齒輪的齒數(shù)或頭數(shù);
D——織軸直徑(mm)。
如將Z3=22、Z4=125代入公式(10-15),同時(shí),蝸桿、蝸輪的傳動(dòng)比選定為某一數(shù)值,則送經(jīng)機(jī)構(gòu)可以滿足織物所要求的最大每緯送經(jīng)量L′jmax和最小每緯送經(jīng)量L′jmin分

別為:
??????????????????? (10-16)
式中:θmax、θmin、Dmax、Dmin——轉(zhuǎn)動(dòng)角θ與織軸直徑D的最大值和最小值。
于是,在某一傳動(dòng)比的條件下,可織緯密范圍為:

從理論上講,θ的最小值可以為無窮小,θ的最大值能接近360°,并可據(jù)此計(jì)算送經(jīng)機(jī)構(gòu)的可織緯密范圍。但是,選用這些極限狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生不良后果:θ過小,摩擦盤將嚴(yán)重磨損;θ過大,則第一次送經(jīng)后摩擦盤尚未制停,第二次送經(jīng)又要開始,容易造成送經(jīng)不勻。因此,生產(chǎn)實(shí)際中θ的范圍一般為25°~329°,通常根據(jù)Z1和Z2四種不同的傳動(dòng)比來選擇合理使用的緯密范圍。
(3)送經(jīng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)部分
在圖10-12中,當(dāng)經(jīng)紗張力由于某種隨機(jī)原因而增大時(shí),經(jīng)紗迫使裝有后梁1的擺臂2繞擺軸4作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),通過擺桿3使連桿6上升。連桿6的一端與弧形桿7鉸接,弧形桿上有一圓弧槽,其圓弧中心向上偏離支持軸8的軸心,因此圓弧上端到支持軸軸心的距離大,圓弧下端到軸心的距離小。連桿6上升時(shí),弧形桿7上的圓弧槽繞支持軸8作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),支持軸和圓弧槽中滑塊10的距離增大。由于滑塊芯軸9固定不動(dòng),因此支持軸向左移動(dòng),通過連桿11,帶動(dòng)轉(zhuǎn)子桿13、轉(zhuǎn)子14繞機(jī)架上的轉(zhuǎn)子桿軸12作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)子與主動(dòng)摩擦盤的凸輪面距離縮小,送經(jīng)量增加。送經(jīng)量的增加促使經(jīng)紗張力逐漸回復(fù)到正常數(shù)值,后梁也回歸到正常的平衡位置。相反,當(dāng)經(jīng)紗張力因某種因素而減小時(shí),機(jī)構(gòu)動(dòng)作相反,送經(jīng)量減小,并逐漸回復(fù)到正常數(shù)值,后梁也回到正常位置。

圖10-12? 經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)裝置
1-后梁? 2-擺臂? 3-擺桿? 4-擺軸? 5-螺釘? 6-連桿? 7-弧形桿? 8-支持軸
9-滑塊芯軸? 10-滑塊? 11-連桿? 12-轉(zhuǎn)子桿軸? 13-轉(zhuǎn)子桿? 14-轉(zhuǎn)子
織軸送出經(jīng)紗,其直徑不斷減小,在張力調(diào)節(jié)裝置尚未作出響應(yīng)之前,經(jīng)

紗送出量顯得不足,經(jīng)紗張力增加,迫使后梁下壓,于是從動(dòng)摩擦盤轉(zhuǎn)角θ增大,與直徑D的減小相適應(yīng),符合θ·D=常數(shù)的原則,使送經(jīng)量恢復(fù)到正常數(shù)值。這時(shí),后梁在一個(gè)新的位置上達(dá)到新的受力平衡,新的平衡位置下經(jīng)紗張力總比原平衡位置時(shí)大。因此,織軸由滿軸到空軸的變化過程中,后梁的高度逐步下降了10mm,弧形桿的圓弧槽也下移了16mm,經(jīng)紗張力則有所增長(zhǎng)。
經(jīng)紗的上機(jī)張力可以通過改變上機(jī)張力彈簧力和作用力臂的長(zhǎng)度來進(jìn)行調(diào)節(jié);在圖示的單后梁結(jié)構(gòu)條件下,織軸從滿軸到空軸的變化過程中,經(jīng)紗上機(jī)張力不僅受到前述的后梁平衡位置不斷更新的影響,還受到織軸直徑減小的影響。
轉(zhuǎn)子10與主動(dòng)摩擦盤9的凸輪面a凸出部分接觸時(shí)(見圖10-11),應(yīng)迫使主動(dòng)摩擦盤向右移動(dòng),為此轉(zhuǎn)子軸心必須被鎖定在某一位置上,這一鎖定作用由弧形桿的圓弧槽產(chǎn)生。
(二)電子式調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)
傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)都是機(jī)械式的,前述的幾種送經(jīng)機(jī)構(gòu)都屬于這種形式。80年代隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了電子式調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)。在電子式調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)中,經(jīng)紗放送傳動(dòng)部分由送經(jīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),并受送經(jīng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)部分控制。送經(jīng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)部分是根據(jù)經(jīng)紗張力設(shè)定值和實(shí)際經(jīng)紗張力檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行控制的。通過對(duì)送經(jīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制,放送出所需的經(jīng)紗并維持適宜的經(jīng)紗張力。電子式調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,作用靈敏,適應(yīng)高速,是織造技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)方向。
電子式調(diào)節(jié)送經(jīng)機(jī)構(gòu)可分解為經(jīng)紗張力信號(hào)采集系統(tǒng)、信號(hào)處理和控制系統(tǒng)、織軸放送裝置三個(gè)組成部分。
1.經(jīng)紗張力信號(hào)采集系統(tǒng)
經(jīng)紗張力信號(hào)采集系統(tǒng)主要有后梁位置檢測(cè)方式和后梁受力檢測(cè)方式兩種。
(1)后梁位置檢測(cè)方式??
以接近開關(guān)判別后梁位置,進(jìn)而間接地對(duì)經(jīng)紗張力信號(hào)進(jìn)行判斷、采集,是典型的后梁位置檢測(cè)方式。他的經(jīng)紗張力采集系統(tǒng)工作原理和機(jī)械式送經(jīng)機(jī)構(gòu)基本相同,即利用經(jīng)紗張力
與后梁位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過監(jiān)測(cè)后梁位置控制經(jīng)紗張力。如圖10-13所示,從織軸上退繞出來的經(jīng)紗9繞過后梁1,經(jīng)紗張力使后梁擺桿2繞O點(diǎn)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)張力彈簧3進(jìn)行壓縮。通過改變彈簧力,可以調(diào)節(jié)經(jīng)紗上機(jī)張力,并使后梁擺桿位于一個(gè)正常的平衡位置上??椩爝^程中,當(dāng)經(jīng)紗張力相對(duì)預(yù)設(shè)定值增大或減小時(shí),后梁擺桿從平衡位置發(fā)生偏移,固定在后梁擺桿上的鐵片4、5相對(duì)于接近開關(guān)6、7作位置變化。
接近開關(guān)是一種電感式傳感器。當(dāng)鐵片1遮住傳感器感應(yīng)頭時(shí)(見圖10-14),由于電磁感應(yīng)使感應(yīng)線圈2的振蕩回路損耗增大,回路振蕩減弱。當(dāng)鐵片遮蓋到一定程度時(shí),耗損大到使回路停振,此時(shí)晶體管開關(guān)電路輸出一個(gè)信號(hào)。
鐵片4遮蓋接近開關(guān)6的感應(yīng)頭時(shí),開關(guān)電路輸出一個(gè)信號(hào),送經(jīng)電動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn),放出經(jīng)紗。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),鐵片5總是在接近開關(guān)7的上方,若經(jīng)紗張力過大超出允許范圍,鐵片5就會(huì)遮蓋接近開關(guān)7,開關(guān)電路輸出信號(hào),命令織機(jī)停車。當(dāng)張力小于允許范圍時(shí),鐵片4會(huì)遮住接近開關(guān)7,也使織機(jī)停車。
后梁擺桿根據(jù)經(jīng)紗張力變化,不斷調(diào)整鐵片4與接近開關(guān)6的相對(duì)位置,使送經(jīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)而放出經(jīng)紗、時(shí)而停放,讓后梁擺桿始終在平衡位置上下作小量的位移,經(jīng)紗上機(jī)張力始終穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的上機(jī)張力附近。

圖10-13? 接近開關(guān)方式經(jīng)紗張力采集系統(tǒng)??????????? 圖10-14? 接近開關(guān)原理系統(tǒng)
1-后梁? 2-后梁擺桿? 3-張力彈簧? 4、5-鐵片??????????? 1-鐵片? 2-感應(yīng)線圈? 3-接近開關(guān)
6、7-接近開關(guān)? 8-阻尼器? 9-經(jīng)紗
由于后梁系統(tǒng)具有較大的運(yùn)動(dòng)慣量,當(dāng)經(jīng)紗張力發(fā)生變化時(shí),后梁系統(tǒng)不可能及時(shí)地做出位移響應(yīng),于是不能及時(shí)地反映張力的變化并勻整經(jīng)紗張力。這是后梁位置檢測(cè)方式的弊病。
在高經(jīng)紗張力或中、厚織物織造時(shí),開口、打緯等運(yùn)動(dòng)引起經(jīng)紗張力快速、大幅度
的波動(dòng),會(huì)導(dǎo)致后梁跳動(dòng),造成打緯力不足,織物達(dá)不到設(shè)計(jì)的密度,并影響經(jīng)紗張力調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。為避免這一缺點(diǎn),在后梁系統(tǒng)中安裝了阻尼器8,見圖10-13。阻尼器的兩端分別與機(jī)架和后梁擺桿鉸接。由于阻尼器的阻尼力與后梁擺桿上鉸接點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)速度平方成正比,因此,開口、打緯等運(yùn)動(dòng)造成的經(jīng)紗張力大幅度、高速度波動(dòng)不可能引起阻尼器工作長(zhǎng)度相應(yīng)的變化,阻尼器如同一根長(zhǎng)度固定的連桿,對(duì)后梁擺桿、后梁起到了強(qiáng)有力的握持作用,阻止了后梁跳動(dòng)。但是,對(duì)于織軸直徑減小或某些因素引起的經(jīng)紗張力慢速的變化,阻尼器幾乎不產(chǎn)生阻尼作用,不影響后梁擺桿在平衡位置附近作相應(yīng)的偏移運(yùn)動(dòng)。
(2)后梁受力檢測(cè)方式
與后梁位置檢測(cè)方式相比,后梁受力檢測(cè)方式的經(jīng)紗張力采集系統(tǒng)工作原理有了明顯改進(jìn)。一種較簡(jiǎn)單的、利用應(yīng)變片傳感器對(duì)經(jīng)紗張力進(jìn)行采集的結(jié)構(gòu)如圖10-15(a)所示,經(jīng)紗8繞過后梁1,經(jīng)紗張力的大小通過后梁擺桿2、杠桿3、拉桿4,施加到應(yīng)變片傳感器5上。這里采用了非電量電測(cè)方法,通過應(yīng)變片微弱的應(yīng)變來采集經(jīng)紗張力變化的全部信息,相對(duì)于通過后梁系統(tǒng)的位置(位移)來感受經(jīng)紗張力變化,它的優(yōu)點(diǎn)是十分及時(shí)地反映了經(jīng)紗張力的變化。
曲柄6、連桿7、后梁擺桿2組成了平紋織物織造的經(jīng)紗張力補(bǔ)償裝置,對(duì)經(jīng)紗開口過程中經(jīng)紗張力的變化進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)。改變曲柄長(zhǎng)度,可以調(diào)節(jié)張力補(bǔ)償量的大小。
圖10-15(b)為一種結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜的利用應(yīng)變片工作的經(jīng)紗張力信號(hào)采集系統(tǒng)。經(jīng)紗張力通過后梁1、后梁擺桿2、彈簧12、彈簧桿10,施加到應(yīng)變片傳感器5上,其電則原理與前一種方式是完全相同的。它們都不必通過后梁系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)來反映經(jīng)紗張力數(shù)值變化,從而避免了后梁系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)慣性對(duì)經(jīng)紗張力采集的頻率響應(yīng)影響,保證送經(jīng)機(jī)構(gòu)能對(duì)經(jīng)紗張力的變動(dòng)作出及時(shí)、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。這有利于對(duì)經(jīng)紗張力要求較高的稀薄織物加工。
在經(jīng)紗張力快速變化的條件下,阻尼器11
對(duì)后梁擺桿起握持作用,阻止后梁上下跳動(dòng),使后梁處于“固定”的位置上。但是,當(dāng)經(jīng)紗張力發(fā)生意外的較大幅度的慢速變化時(shí),后梁擺桿通過彈簧12的柔性連接可以對(duì)此作出反應(yīng)。彈簧會(huì)發(fā)生壓縮或變形恢復(fù),后梁擺桿會(huì)適當(dāng)上、下擺動(dòng),對(duì)經(jīng)紗長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償,避免了經(jīng)紗的過度松弛和過度張緊。


圖10-15? 應(yīng)變片方式經(jīng)紗張力采集系統(tǒng)
1-后梁? 2-后梁擺桿? 3-杠桿? 4-拉桿? 5-應(yīng)變片傳感器? 6-曲軸
7-連桿? 8-經(jīng)紗? 9-固定后梁? 10-彈簧桿? 11-阻尼器? 12-彈簧? 13-雙臂桿
2.信號(hào)處理和控制系統(tǒng)
(1)后梁位置檢測(cè)方式
圖10-16表示了經(jīng)紗張力采集、處理和控制原理。當(dāng)經(jīng)紗張力大于預(yù)定數(shù)值F0時(shí),見圖10-17(a)中虛線所示,鐵片對(duì)接近開關(guān)的遮蓋程度達(dá)到使振蕩回路停振,于是開關(guān)電路輸出信號(hào)V1,見圖10-17(b)所示。F0的數(shù)值由調(diào)整張力彈簧剛度和接近開關(guān)安裝位置來設(shè)定。信號(hào)V1經(jīng)積分電路、比較電路處理,如圖10-17(c)所示。當(dāng)積分電壓V2高于設(shè)定電壓V0,則輸出信號(hào)(V2-V0)通過驅(qū)動(dòng)電路使直流送經(jīng)伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),織軸放出經(jīng)紗。輸出信號(hào)(V2-V0)越大,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,經(jīng)紗放出速度越快。當(dāng)V2<V0時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),織軸被鎖定,經(jīng)紗不能放出。

圖10-16? 電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)紗張力控制原理

圖10-17? 信號(hào)處理過程
在上述這種方式中,經(jīng)紗不是每緯都送出的,因此送經(jīng)量調(diào)節(jié)的精確程度稍差些,較適宜于中、厚織物的織制。但是,它的電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、可靠,有較強(qiáng)實(shí)用性。
(2)后梁受力檢測(cè)方式
后梁受力檢測(cè)方式的經(jīng)紗張力信號(hào)處理與控制系統(tǒng)中采用了微電腦。該方式應(yīng)用在不同電子式送經(jīng)機(jī)構(gòu)中,信號(hào)處理和控制的方法各有特點(diǎn),所使用的織軸驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)也有交流和直流之分,因此,經(jīng)紗張力信號(hào)的處理

與控制系統(tǒng)有多種不同的形式。但是,它們的基本原理可以歸納為如圖10-18所示。

圖10-18? 應(yīng)變片方式電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)紗張力控制原理
電腦按照程序設(shè)定的采樣時(shí)間間隔,根據(jù)主軸時(shí)間信號(hào),對(duì)應(yīng)變片傳感器輸出的模擬電量進(jìn)行采樣及模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換),然后將經(jīng)紗張力變化一個(gè)周期內(nèi)各采樣點(diǎn)的數(shù)值作算術(shù)平均或加權(quán)平均(周期為預(yù)設(shè)參數(shù))。計(jì)算出的平均張力與預(yù)設(shè)定的經(jīng)紗張力值進(jìn)行比較,或者與電腦根據(jù)預(yù)設(shè)定的織造參數(shù)(紗線特?cái)?shù)、織物密度、幅寬等)所算得的經(jīng)紗張力值進(jìn)行比較,由張力偏差所得的修正系數(shù)CP進(jìn)入速度指令環(huán)節(jié)。由于伺服電動(dòng)機(jī)送經(jīng)速度計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到織軸半徑不斷減小的因素,因此,電腦首先按當(dāng)前的一定時(shí)間內(nèi)送經(jīng)小齒輪轉(zhuǎn)數(shù)和織機(jī)主軸轉(zhuǎn)數(shù)的測(cè)試結(jié)果及一些預(yù)設(shè)參數(shù)(如織物緯密等)算出織軸的當(dāng)前半徑,然后再按織物緯密、織軸半徑等參數(shù)計(jì)算正常的每緯送經(jīng)量所對(duì)應(yīng)的伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n0。n0進(jìn)入速度指令環(huán)節(jié)之后,與轉(zhuǎn)速修正部分迭加,得到伺服電動(dòng)機(jī)送經(jīng)轉(zhuǎn)速指令:
??????????????????????????????? (10-17)
式中:K——迭加常數(shù)。
速度指令通過數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換(D/A轉(zhuǎn)換),輸入到驅(qū)動(dòng)電路,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)交流或直流伺服電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由兩部分組成,分別對(duì)應(yīng)著基本部分n0以及修正部分。經(jīng)紗張力大于設(shè)定值時(shí),CP為正,電動(dòng)機(jī)送經(jīng)量增大;反之則減小。
在使用交流伺服電動(dòng)機(jī)時(shí),還需測(cè)出電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,信號(hào)反饋到驅(qū)動(dòng)電路,使驅(qū)動(dòng)輸出作出相應(yīng)的修正。
3.織軸放送裝置
織軸放送裝置包括交流或直流伺服電動(dòng)機(jī)、它們的驅(qū)動(dòng)電路和送經(jīng)傳動(dòng)輪系。
由電動(dòng)機(jī)特性曲線可知,直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬,線性調(diào)速范圍大,易控制、效率高,比較適宜于用作送經(jīng)電動(dòng)機(jī)。但直流電動(dòng)機(jī)使用電刷,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生磨損,需要經(jīng)常維護(hù)。在低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于電刷和
換向器易產(chǎn)生死角,引起火花,電火花將干擾電路部分正常工作。
交流伺服電動(dòng)機(jī)無電刷和換向器引起的弊病,但它的機(jī)械特性較軟,線性調(diào)速區(qū)小,為此,在電動(dòng)機(jī)上裝有測(cè)速發(fā)電機(jī),檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,并以此檢測(cè)信號(hào)作為反饋信號(hào),輸入到驅(qū)動(dòng)電路,形成閉環(huán)控制,保證送經(jīng)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。
送經(jīng)傳動(dòng)輪系由齒輪、蝸輪、蝸桿和制動(dòng)阻尼器構(gòu)成,如圖10-19所示,執(zhí)行電動(dòng)機(jī)1通過一對(duì)齒輪2和3、蝸桿4、蝸輪5,起到減速作用。裝在蝸輪軸上的送經(jīng)齒輪6,與織軸邊盤齒輪7嚙合,使織軸轉(zhuǎn)動(dòng),放送出經(jīng)紗。為了防止慣性回轉(zhuǎn)造成送經(jīng)不精確,在送經(jīng)執(zhí)行裝置中都含有阻尼部件。在圖10-19中是在蝸輪軸上裝有一只制動(dòng)盤,通過制動(dòng)帶的作用,使蝸輪軸的回轉(zhuǎn)受到一定的阻力矩作用,而當(dāng)電動(dòng)機(jī)一旦停止轉(zhuǎn)動(dòng),蝸輪軸也立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),從而不出現(xiàn)慣性回轉(zhuǎn)而引起的過量送經(jīng)。

圖10-19? 電子送經(jīng)的織軸驅(qū)動(dòng)裝置
1-電動(dòng)機(jī)? 2、3-齒輪? 4-蝸桿? 5-蝸輪? 6-送經(jīng)齒輪? 7-織軸邊盤齒輪

電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)常采用交流伺服電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)和直流毛刷電機(jī)。目前,噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)中還增加了停車時(shí)間記錄裝置(以五分鐘、十分鐘為一個(gè)單位),在織機(jī)開車時(shí),電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)卷緊織軸,使經(jīng)紗張力達(dá)到織機(jī)開車所需的數(shù)值,可以有效地防止開車稀密路疵點(diǎn)。

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