纺织机械粗纱

1、第六章 粗纱(Roving)1第一节 概述粗纱条子2一、粗纱工序的任务 1.牵伸：将棉条抽长拉细成为粗纱。 2.加捻：给粗纱加上一定的捻度，提高粗纱强力，从而能承受加工过程中的张力，防止意外牵伸。3.卷绕：将加捻后的粗纱卷绕在筒管上。3二、粗纱机的发展我国50-60年代，A系列A453B、A456A A453B型：锭速1000r/min，卷装 122280 A456A型：卷装 135320；80年代，FA系列，如FA401、FA421、FA481（锭翼转速1200r/min，卷装152400）；二十一世纪，智能化发展阶段，代表机型EJ521A、FA425、FA468、FA491。国外：丰田FL

2、-100型、青泽670型、立达F5D型等。4三、粗纱机的工艺过程组成：喂入、牵伸、加捻、卷绕四部分。流程：棉条从条筒1中抽出导条辊2牵伸装置3前罗拉钳口锭翼5筒管6。5第二节 喂入和牵伸 一、喂入机构分条器：隔离棉条，防止纠缠；导条辊：积极传动，减少意外牵伸；喇叭口：引导棉条进入牵伸装置。 横动装置：避免须条在钳口固定位置摩擦。1分条器 2后导条辊3中导条辊 4前导条辊 5喇叭口 6后罗拉 7链轮 8链条6二、牵伸机构 目前普遍使用双皮圈（胶圈）牵伸装置。特点：浮游区小；摩擦力界分布合理，能有效控制纤维运动，总牵伸倍数高，粗纱条干好。但结构复杂，安装要求高，对温湿度变化敏感。（一）组成 罗拉、

3、皮辊、上下皮圈、上下销、皮圈张力装置、钳口隔距调节块、加压机构。7罗拉(Roller) 多节组成，每节46锭，节间用螺纹联接，螺纹旋紧的旋向，须与罗拉的回转方向一致，保证在运转中越转越紧；8 前、后罗拉表面有沟槽（倾斜或平行），中罗拉表面有滚花。双皮圈牵伸9皮辊(Top Roller)双节活芯式、两节组成一套，外包丁腈橡胶要求：表面光滑、耐磨，并具有适当的弹性和硬度；罗拉与皮辊要保持平行。10皮圈(Apron)合成橡胶，要求厚薄均匀，弹性好下皮圈套入下罗拉，前端由固定下销支持上皮圈套入上罗拉，前端由可上下摆动的弹簧销支持在片簧作用下，上下销之间形成弹性皮圈钳口下皮圈由罗拉带动，上皮圈由下皮圈的

4、摩擦力带动11罗拉加压机构作用：产生罗拉钳口压力，使其握持纤维，控制纤维运动；形式：弹簧摇架式、气压摇架式、重锤杠杆式国产新型粗纱机均采用弹簧摇架式。12粗纱机YJ1-150A摇架加压：按下手柄，摇架自锁释压：抬起手柄，摇架脱离自锁13气压摇架（F1/1A）加压：按下手柄，气囊对压力板3作用，杠杆传递力释压：抬起手柄，传递杆脱离手柄；14 （二）牵伸形式 1、三罗拉双短皮圈 在主牵伸区设置有上、下皮圈，上、下销，隔距块，集合器等附加元件以加强对纤维运动的控制。下皮圈工作边易中凹。15 2、三罗拉长短皮圈 张力装置可使皮圈的滑溜率较双短皮圈小，中凹现象有所改善，纺纱条干优于双短皮圈维，但维护保养

5、、清洁装置的设计上比较困难。 163、四罗拉双短皮圈 也称D型牵伸。罗拉间为后牵伸区，罗拉间为主牵伸区，罗拉间为牵伸整理区特点：牵伸区不集束、集束区不牵伸。 17四罗拉双短皮圈牵伸的指导思想： （1）避免牵伸过程中纤维微量横向移动； （2）主牵伸区浮游长度减小，使变速点前移且更稳定。 18（三）粗纱机的牵伸工艺1、粗纱定量 依据：熟条定量、细纱机牵伸能力、成纱线密度、品种及粗纱设备性能。 范围：26g/10m，细特纱为2 2.5g/10m为宜。 粗纱定量重，往往因中上罗拉打滑，使上下皮圈间的须条容易产生分层现象。 192、牵伸倍数（1）总牵伸倍数 依据：细纱线密度、细纱机牵伸倍数、熟条定量 范

6、围：414倍，一般为510倍（2）牵伸分配 依据：粗纱机的牵伸型式和总牵伸倍数，参照条子、粗纱定量和所纺品种。范围：后区1.151.25倍，也可小至1.08倍左右。203、罗拉握持距 依据：品质长度、长度整齐度、纤维类别、牵伸型式等。 范围皮圈架长度+（1517）mm后区为：纤维品质长度+（1216）mm21 4、罗拉加压 依据：须条定量、牵伸倍数、罗拉速度、握持距。原则：握持力大于牵伸力范围：三罗拉双短胶圈：前200、250、300 （N/双锭） 中100、150、200 （N/双锭） 后150、200、250 （N/双锭）四罗拉双短胶圈：前90、120、150 （N/双锭） 二150、20

7、0、250 （N/双锭） 三100、150、200 （N/双锭） 后100、150、200 （N/双锭）22第三节 粗纱的加捻 一、粗纱机的加捻机构（一）悬锭式加捻机构（二）托锭加捻机构（三）封闭式加捻机构23（一）悬锭式加捻机构1. 锭翼：用于加捻，由空心臂（粗纱的通道）、实心臂（平衡空心臂）、压掌等组成，。24组成：实心臂、空心臂、压掌；锭翼回时，压掌叶在压掌杆的离心力和粗纱张力作用下压向纱管表面，使粗纱卷绕紧密。改变粗纱在压掌曲臂上的包绕圈数，可调节粗纱张力。锭翼(Flyer)25压掌（presser）压掌：压掌叶、压掌杆、上圆环、下圆环。锭翼回转，压掌绕空心臂转动一定角度，粗纱卷绕过程

8、中，压掌叶始终压向粗纱管。压掌杆压掌叶262.筒管：用于绕纱 27 3.锭杆：用于支撑筒管。有的没有锭杆。 上龙筋固定，锭翼装在上龙筋上，形成悬吊锭翼。锭杆从上部插入筒管内，下龙筋带动筒管作升降运动。锭翼由上部传动；传动筒管28（二）托锭加捻机构 1、锭子：由下龙筋传动 2、锭翼：由锭子传动 3、筒管：由上龙筋传动 这种机构已逐步被淘汰。 锭翼（锭杆）由下部传动传动筒管29（三）封闭式加捻机构两端支承，即顶部和底部均有轴承支承在高速时锭翼的变形量极小、运行平稳，特别适应于高速大卷装。 封闭式加捻机构30二、粗纱的加捻（一）加捻的一般概念1.捻回与捻回角捻回：纱条绕自身轴线回转一周，便获得一个捻

9、回。捻回角：纱条加捻后表面纤维发生倾斜，表面纤维与纱条轴线的夹角，称为捻回角。 312.加捻的实质 纱条各截面间产生角位移,纱条表面的纤维发生倾斜，产生向心压力，使纱条紧密并获得强力。3.捻向 S捻、Z捻324.捻度 纱条单位长度上的捻回数，称为捻度。 表示方法： （1）特数制：捻/10cm （2）公制：捻/m （3）英制：捻/inch 33 5.捻系数 346.换算关系65/35涤棉纱： 纯化纤： 纯棉纱：35锭翼加捻（二）粗纱的加捻握持点：前罗拉加捻点：侧孔加捻器：锭翼 侧孔以下的纱条不加捻，仅顶孔以上的一段纱条加捻。锭翼回转一圈，给纱条加上一个捻回。 捻度T(捻/m)=锭翼转速n/纱条喂

10、入速度V (r/min) (m/min)36三、粗纱机加捻的特点及工艺（一）捻回的传递和捻陷 1.捻回的传递：捻回从捻度多的加捻点沿轴向向捻度少的握持点传递。37 2、捻陷： 纱条的输送方向与捻回的传递方向相反，加捻点与握持点间的摩擦件使摩擦件与握持点间纱段的捻回比正常捻回减小，这种现象叫捻陷。喂入点A，加捻点C捻陷点B383、有捻陷的动态捻回传递 T1=n1/v T2 v=(n-n1)+T1 v式中：T1AB段的稳定捻度；n1单位时间加捻点传给AB段的捻回；v须条运动速度；T2BC段的捻度；n加捻点的回转速度。 T2 v=n T2=n/ v捻陷对最终输出的纱条捻度无影响。n1n-n1394、

11、捻陷的危害 B点的摩擦力阻止了捻回的传递，顶孔以下（BC段）捻回多，顶孔以上（AB段）捻回少（比应加的少20%30%），故上段粗纱强力低，易断头。 解决方法：顶孔刻槽或装假捻器，产生假捻，提高强度。捻陷点加捻点40（二）假捻的产生及其应用 1、静态假捻 当纱条两端固定，中间加捻后，加捻器两端产生数量相等、方向相反的捻回；当加捻器去掉后，两端的捻度会自动抵消。 B称为假捻器。 412、动态假捻设须条原来无捻，则： AB区的捻回：T1 v=n BC区的捻回： T2 v-n+T1 v=0 在运动的纱条上设加捻点，使输入端有捻，而输出端无捻。输入端的捻回为假捻，产生假捻的机构为假捻器。 可以证明，若A

12、C之间有两只以上的假捻器，输出端纱条的捻回数仍为零。 42 3、粗纱纺纱段的假捻效应 将锭翼顶孔假捻作用简化，如图。T1VN+n 或 T1N/V+n/V N单位时间C点传给AB的捻回T2=(N-N)+(-n)+(N+n) 或 T2=N/V 可见，假捻器使T1增加，即将纱条在B的滑动变为滚动就可提高AB段捻度，有利于产品质量的提高。T1T2vABnCN捻陷点加捻点434、假捻的应用 锭翼顶孔刻槽或加装假捻器，纵向摩擦不变，增加纱条与顶孔周向的摩擦，当锭翼回转时纱条在顶孔边缘滚动自转，产生假捻，提高AB段强力，减少意外伸长。AB44锭帽式假捻器45捻度越大粗纱的强力粗纱伸长 锭速振动与耗电 产量

13、确定粗纱捻系数时应考虑以下因素： 1、粗纱定量：定量大时，纤维根数多，粗纱抱合力大，捻系数可偏小。 2、精梳与普梳：精梳粗纱纤维的长度与整齐度都较好，可偏小掌握；一般同特数的精梳粗纱比粗梳纱低10%左右。 针织用纱的粗纱捻系数应偏大，以提高条干（针织用细纱的粘系数较小）（三）粗纱捻系数的选择46 3、纤维品种：化纤的纤维长度长、化纤之间的摩擦系数大，要比纯棉捻系数小； 4、车间温湿度：温度高时，棉纤维表面的棉蜡融化，摩擦系数减小，捻系数应大；湿度大时，棉纤维之间的摩擦系数增大，捻系数应小。 47第四节 粗纱的卷绕 一、实现粗纱卷绕的条件 （一）卷绕的基本要求 1.松紧适当 有适当的紧密度，增加

14、卷装容量 2.成形良好 纱圈排列整齐，层次分明，不脱圈，不塌边，使退绕顺利。 3.圆柱形平行卷绕 便于下道工序粗纱的周向退绕。48（二）管纱的形成1.自内向外：一层挨一层地卷绕，直径逐渐增大2. 同一层纱：一圈挨一圈地卷绕，往复导纱3. 两端成截头圆锥形：绕纱动程逐层缩短。 往复导纱周向卷绕49管导翼导 1.筒管与锭翼有相对运动翼导：锭翼转速大于筒管转速 管导：筒管转速大于锭翼转速 翼导，粗纱断头时，纱线易飘散，影响邻近纱线；大纱时筒管转速变大，回转易于不稳定。 故，棉纺粗纱机上大多采用管导。 （三）粗纱卷绕的条件50 2.粗纱的卷绕速度与卷绕直径成反比 式中： nw粗纱的卷绕转速(r/min

15、) ； L单位时间前罗拉输出纱条长度(mm/min)； Dx粗纱的卷绕直径(mm)。粗纱卷绕方程 正常卷绕：任一时间前罗拉输出的长度L等于管纱的卷绕长度。51 式中： Nw卷绕速度(r/min) (wind) Nb筒管( bobbin)转速(r/min) Ns锭翼转速(r/min)，即锭子( spindle) 转速 因Ns、L恒定，故一落纱中：Dx，Nb 对于管导：52 3.筒管升降速度与卷绕直径成反比 每绕一圈粗纱，筒管（随龙筋运动）需移动一个圈距。筒管的升降速度为， 式中：vr筒管的升降速度（mm/min） 单位时间内绕的圈数（圈/min）h粗纱轴向卷绕圈距(mm) 534.升降龙筋的升降

16、动程逐层缩短 为使管纱各卷绕层高度逐层缩短（形成截头圆锥形状），龙筋的升降动程需要逐层缩短。 54二、卷绕传动机构 包括变速机构、成形机构。1. 变速机构 作用：传动筒管回转和龙筋升降运动 （卷绕直径, ） 机构：变速装置和差动装置55（1）变速装置 一对锥轮（铁炮）。上锥轮：主动，恒速下锥轮：被动，变速调节方法：绕一层粗纱，锥轮皮带向主动轮小头（或被动轮大头）移动一小段距离，使下锥轮降速，使Nb和Vr降低。56锥轮的形状：双曲线铁炮：皮带移动量为恒定值。 加工困难直线铁炮：皮带移动量为变量，逐渐减小。 移动量不易准确调节。57（2）差动装置（恒速+变速）筒管速度：新型粗纱机采用多电机，如四电

17、机：1-传动罗拉；2-传动锭翼；3-传动筒管；4-龙筋升降作用：完成恒速和变速的合成。58 组成：行星轮系，包括太阳轮（轴承固定的齿轮）、行星轮（自转又公转的齿轮）、转臂（支撑行星轮的杆件）59维里斯公式：N末：末轮转速（从动的太阳轮，35T）N首：首轮转速（原动的太阳轮，32T）N0为主轴的速度；Nm为下铁炮传来的速度；Nn为输出到筒管的速度60 2、成形机构 （1）升降装置和换向装置作用：将变速装置输出的转动转换为龙筋的升、降移动升降方法：链条式、齿条式。换向方法：双锥齿轮齿条固定在龙筋上升降杆绕A点摆动，使龙筋升降升降轴上有平衡块；平衡龙筋重量61 （2）摆动装置 将装在固定轴上的差动装

18、置输出的合成速 度传递给随龙筋升降的筒管轴端齿轮。万向联轴节花键轴在花键套筒内可自由伸缩万向十字头可自由转向万向联轴节式摆动装置花键套筒万向十字头筒管轴花键轴固定在主轴上上下运动62（3）成形装置 每当粗纱卷绕至筒管两端时，成形装置应同时完成下列三项动作： 移动铁炮皮带：由大头向小头移动一段，以降低卷绕速度和龙筋的升降速度 拨动换向齿轮：改变龙筋运动方向 缩短龙筋升降动程 上述动作由一根随龙筋升降运动的圆齿杆触发。63第五节 粗纱机的传动和工艺计算 一、粗纱机传动系统与变换齿轮的作用（一）粗纱机的传动系统 1. 传动系统的工艺要求 （1）恒速机件，由主轴直接传动 （2）变速机件，由变速机构传动

19、 （3）改变捻度时，前罗拉输出速度、筒管卷绕速度和龙筋的升降速度须同时改变。64主电机差动装置牵伸齿轮z6-z8捻度齿轮z1z3升降齿轮z9-z11张力齿轮Z4,Z5卷绕齿轮Z13升降减减Z1265（二）变换齿轮的作用 1. 捻度齿轮（中心牙） 调节前罗拉速度，改变粗纱捻度。 2. 牵伸齿轮（轻重牙） 调节前、后罗拉速比，即改变E，获得所需粗纱的特数。 3. 卷绕齿轮 决定空管时粗纱的卷绕速度是否正确，一般不调整。仅当空管直径、粗纱定量改变较大，锥轮皮带始纺位置调整不能满足时，才调节。664. 升降齿轮（高低牙或快慢牙） 调节龙筋升降速度，改变粗纱的卷绕密度。5. 成形齿轮（张力齿轮） 调节皮

20、带每次移动量，决定卷绕速度和龙筋升降速度的降低量，改变粗纱卷装的松紧。6. 升降渐减齿轮（角度牙） 调节龙筋每次升降缩短的距离，改变管纱上下两端的锥角。67二、粗纱机的工艺计算 1.牵伸倍数总牵伸倍数E=V前罗拉/V后罗拉后区牵伸倍数e=V中/V后 2.捻度T=N锭/V前N锭/（N前Df）（捻/10cm）工艺设计步骤：根据产品要求选择适当的捻系数t；计算: 根据t计算捻度，然后计算捻度齿轮;确定捻度变换牙（Z1、Z2、Z3）683.轴向卷绕密度 简称圈密度。密度（圈/cm）=1/（筒管一转龙筋升降高度）工艺设计步骤：根据粗纱特数计算轴向卷绕密度确定升降变换轮齿数：Z9、Z10、Z11、Z13694.径向卷绕密度 也称层密度