粗纱机的传动和工艺计算

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）（一）粗纱机的传动系统粗纱机的传动工艺要求对粗纱机传动系统的工艺要求可以归纳为一下几点：（1） 粗纱机的恒速机件，如牵伸罗拉、导条罗拉、锭子及筒管的恒速部分，都应由主轴直接传动。（2） 粗纱的变速机件，如升降龙筋及筒管的变速部分，都需由变速机构来传动。（3） 粗纱机的锭子是恒速，改变捻度是由改变前罗拉输出速度来实现的。但前罗拉速度的改变必须与筒管的卷绕线速度一致，因此，改变捻度时，前罗拉输出速度、筒管卷绕速度和升降龙筋的升降速度必'须同时改变，以保证卷绕规律不被破坏。粗纱机的传动系统粗纱机的传动系统因机型而异，现以由机电化向智能化的过渡机型一FA425型粗纱机为例，其传动系统如图6-5-1所示。辩裕fit营邱JS3变_2£^£2^5HR胃一,争KI二到位可E辩裕fit营邱JS3变_2£^£2^5HR胃一,争KI二到位可E图6-5-1FA425型粗纱机CCD—传感器SR—继电器SQ—行程开关YC—电磁离合器UC—控制单兀I一锭翼 导条罗拉主电机一主轴+捻度牙一前罗拉——牵伸牙——后罗拉一（变频） I一差动装置——摆动装置——筒管 L后牵伸牙一中罗拉卷绕电机——卷绕齿轮-一换向齿轮——升降齿轮——升降轴——龙筋（变频）从图6-5-1中可知，FA425型粗纱机有两个传动系统，主电机传动恒速部分，卷绕电机传动变速部分，由工业计算机通过5个控制单元实现各运动机件的同步匹配。3.粗纱机的变换齿轮为了保证粗纱的产质量，需根据机型特点和所纺品种对粗纱机进行工艺设计，设计的主要内容有牵伸倍数、捻系数和卷绕密度等。根据工艺设计对各种参数调整的需要，粗纱机上设有牵伸、捻度、卷绕、升降、成型和升降渐减等变换齿轮，使各参数具有一定的调整范围。二十世纪生产的

粗纱机机型很多，但其传动系统中各变换齿轮的配置却基本相同，故工艺计算方法也大同小异。在智能型粗纱机上，仅有牵伸变换齿轮，而其他工艺参数则可通过触摸屏直接设定输入。粗纱机的变换齿轮有：捻度齿轮捻度齿轮可以改变粗纱的捻度，所以俗称捻度牙。改变捻度，即改变了锭子与前罗拉的速比，当锭速不变时，前罗拉速度随捻度的增大而减小，所以改变捻度即改变了粗纱机的产量。量,j-t.

齿牵伸齿轮牵伸齿轮可以改变粗纱机的总牵伸倍数及纺出粗纱定量，因此又叫轻重牙。牵伸i轮可分为主牵伸牙和后区牵伸牙，用于改变各牵伸区的牵伸倍数。量,j-t.

齿升降齿轮升降齿轮用于调节粗纱在筒管轴向排列的疏密程度，改变升降齿轮的齿数，即改变了升降龙筋的升降速度和粗纱的卷绕圈距。卷绕齿轮配置在变速机构与升降齿轮、差动装置之间，用于调节空管上开始的卷绕速度。一般不作调整，只是在改换纤维品种(或筒管直径、粗纱定量改变较大时)，方作调整。在配有铁炮无级变速装置和成型装置的粗纱机上，还配有成型齿轮和升渐减齿轮。成型齿轮位于成型装置至铁炮皮带的传动路线上，用于调节铁炮皮带每次移动的距离，即决定筒管卷绕转速和龙筋升降速度逐层降低的数量；升降渐减齿轮由成型棘轮传动，其大小决定升降龙筋每次升降的动程，即确定粗纱两端的成形锥角，故又称角度牙。二、工艺计算(一)(一)速度计算1.主轴转速n0(r/min)n—xn=n—xn=0.6538n

0 78ml ml(r/min)。(6-5-1)式中：nm1 主电动机转速2.锭子转速n(r/min)n=&x47x47xn=0.8358ns78x54x32 ml ml(6-5-2)前罗拉转速n(r/min)n前罗拉转速n(r/min)n=51X气x87xZ3x4。x〃=yx必xnf78xZx86x91x58 mi Z，2 2式中：Z/Z——捻度变换齿轮齿数，有79t/94t、94t/79t种；Z—捻度变换齿轮齿数，其范围为30t〜60t。牵伸倍数和牵伸变换齿轮的计算牵伸倍数(1)总牵伸倍数Eml(6-5-3)83xl04xnd

E83xl04xnd

E= f26xZx兀dZ4h 4式中：dh 后罗拉直径(28.5mm)；d——前罗拉直径(28.5mm)；Zf—总牵伸变换齿轮齿数，有26t〜71t；(2)4后区牵伸倍数e33x60x兀d 82.l4332(6-5-4)e— 3Zx26x兀d Z式中：Z5——后牵伸变换齿轮齿数，其范围为45t〜70t；d——中罗拉直径与皮圈厚度之和(28.5+1.4x2x0.8)。(3)3导条辊至后罗拉间的张力牵伸62x兀d h(6-5-5)喂条张力牵伸倍数=33xKdd1.0709式中：d 导条辊直径(50mm)。牵伸变换齿轮先根据喂入棉条定量及拟纺粗纱定量，(1)总牵伸变换齿轮ZZ与总牵伸倍数E成反比，欲求Z时，计算出所需的实际牵伸倍数，再用配合率求出机械牵伸倍数E4,然后代入式(6-5-4)中即可。在熟条定量不变的情况下，翻改纱特时，可按下式计算Z：先根据喂入棉条定量及拟纺粗纱定量，ZE'g4—4————ZE4式中：Z——原有总牵伸齿轮齿数；Z；——拟改总牵伸齿轮齿数；E—原有总牵伸倍数;E，——拟改总牵伸倍数;gE—原有总牵伸倍数;E，——拟改总牵伸倍数;g—原有粗纱定量；g'—拟改粗纱定旦(2)后牵伸变换齿轮Z5则令e=1.35，则Z=挡=43.947.56Z=竺里=60.845 1.35取Z=44t4取Z=61tZ5可改变粗纱的牵伸分配。由式(6-5-4)得：；82.14Z5e (6-5-7)由上式可知，后区牵伸倍数与后牵伸变换齿轮齿数成反比。工艺上一般先确定后牵伸倍数e，再由式(6-5-7)求出后牵伸变换齿轮匕的齿数。例：熟条定量为20g/5m,拟纺粗纱定量为5.5g/10m，设牵伸配合率为1.04，求Z和Z20T12n.27 4 5解:实际牵伸倍数=%5x5解:机械牵伸倍数=7.27x1.04=7.56修正机械总牵伸倍数E及后区牵伸倍数e：E=竺=7.545

448214611.34658214611.3465捻度和捻度变换齿轮的计算1.捻度粗纱的计算捻度为单位时间内锭翼的回转数与前罗拉输出长度之比，以每米或每分米内的捻回数表示，而习惯上以前罗拉一转时锭翼转数与前罗拉周长之比计算。设粗纱捻度为T(捻/10cm)，则前罗拉周长前罗拉一转的锭翼转数 teX前罗拉周长T=tex58x91x86xZx47x47

= 2 x100040xZx87xZx54x32x兀d3 1 f=1862.28-^(6-5-8)ZZ(6-5-8)13当Z/Z=94t/79t时，捻度常数=1862.28x(94/79)=2215.88，适用于纺棉。当Z/Z=79t/94t时，捻度常数=1862.28X(79/94)=1565.11,适用于化纤混纺。当捻度常数确定后，即可根据不同的捻度变换齿轮齿数求得捻度。Ttex捻度常数得捻度。Ttex捻度常数Z―3(6-5-9)2.捻度变换齿轮(1)(1)捻度变换齿轮的确定由式(6-5-9)可得：7 捻度常数Z= 3T , 、tex (6-5-10)确定Z3时，需先根据原料品质、粗纱定量、细纱机牵伸型式、细纱用途等条件，确定所纺粗纱的捻系数，再用式(6-3-3)计算粗纱捻度T ，然后代入式(6-5-9)即可。(2)翻改品种时的捻度变换齿轮计算由式(6-5-10)知,Z3与捻度Ttex成反比；又因当捻系数不变时，捻度Ttex与粗纱线密度的平方根成反比，所以得： 3Z' T .矛3=tex= texZ3 Ttex <Ttex (6-5T1)

式中：Z——原用捻度变换齿轮齿数；式中：Z——原用捻度变换齿轮齿数；—拟改捻度变换齿轮齿数;—原用捻度(捻/m)；——拟改捻度(捻/m)；原纺粗纱线密度；ZTtexT，tex~T——tT'T—拟改粗纱线密度。例：所纺粗纱定量为5.5g/10m，求Z 。解：由表6-3-1选定粗纱捻系数为96，则T='5x1000=550Ttexx10=-9^x10=40.93texTtexx10=-9^x10=40.93texv550(捻/m)Z94取Z1 79捻度常数为2215.88，则竺理=54.1340.93修正计算捻度为:取Z取Z1 79捻度常数为2215.88，则竺理=54.1340.93修正计算捻度为:取Z3为54tTtex竺誓=41.03454 (捻/m)(四)筒管轴向卷绕密度和升降变换齿轮的计算1.筒管轴向卷绕密度筒管轴向卷绕密度P是指粗纱沿筒管轴向排列的稀密程度，简称圈密度，以每厘米内的卷绕圈数表示。计算时，可以升降轴一转时筒管的卷绕圈数Nw与升降龙筋的升降高度h(cm)之比求得，即P=Lh式中：Z——升降齿轮的齿数；a——升降齿轮每转过一齿升降齿条升降的高度。已知升降齿轮的模数为2.5mm，则齿条每次移动的高度为2.5n=0.7853Cm。根据图6-5-1可知，筒管轴向卷绕密度可以下式计算：Zx36x47x49x21x3649356x47 10P= x x x ZxZ6x1x19x47x56148543x3225x2.5x兀=40.5356-^z7z6式中：Z/Z——升降成对变换齿轮齿数，有50t/22t、45t/27t；Z8—升降变换齿轮齿数，其范围为15t〜31t。当Z8/Z：=50t/22t时，轴向卷绕常数=40.5356*50/22=92.1264(6-5-12)当Z/Z=45T/27T时，则轴向卷绕常数=40.5356*45/27=67.5593因为Z8、Z7两齿轮的中心距不变，所以使用时两齿轮成对调换，两齿轮齿数之和为72。2.升降变换齿轮(1)升降变换齿轮的确定升降变换齿轮z6可以改变粗纱沿筒管轴向排列的稀密程度，一般称为高低牙。从式(6-5-12)可得：轴向卷绕密度Z6P (6-5-13)由于P与粗纱直径有关，粗纱线密度越小，直径越小，P值越大，所以要确定z6的齿数，应先根据所纺粗纱线密度求出P值，再代入式(6-5-13)即得Z。 6根据实践经验，P与粗纱线密度T有如下关系：P=W式中，C为常数，其值为85〜90。当粗纱捻度大、纤维弹性差时,C值宜大，反之宜小。翻改纺纱品种时升降变换齿轮的计算从以上分析可知，Z与P成反比，而P又与T的平方根成反比，所以在翻改线密度时,可用下式计算升降变换齿轮z6,即6 七Z__6Z6TZ__6Z6='tex（6-5-15）T~（6-5-15）tex式中：z——原用升降变换齿轮齿数；z6/—拟改升降变换齿轮齿数；P—原用轴向卷绕密度；P'——拟改轴向卷绕密度。例：粗纱线密度为550tex，求Z6解：取C=87，代入式(6-5-14)得:p=-8^=3.71*500取Z/Z=50t/22t时，卷绕常数为92.1264,则:87 Z=空=24.83取Z=24t6TOC\o"1-5"\h\z6 3.71取Z=24t6取Z/Z=45t/27t时,卷绕常数为67.559则：8 7Z=67,559=18.21取Z=18t66 取Z=18t6求得的Z齿数是否适当，可开车试纺验证。当绕完第一层粗纱后，从粗纱间隙中隐约见到筒管表面，6第二层绕完后，粗纱表面平整无凹凸现象，说明粗纱圈距正常，Z齿轮适当。若卷绕过密，则应将Z齿数增大；反之，应将Z的齿数减小。 6 6(五)筒管径向卷绕密度筒管径向卷绕密度Q是指粗纱沿筒管径向每1cm内的卷绕层数，简称层密度，它影响粗纱径向卷绕的松紧程度。径向卷绕密度Q与粗纱线密度、粗纱捻度、压掌压力、卷绕张力和圈密度等因素有关，一般可以圈密度P的6倍初定，通过试纺，再根据一落纱中粗纱卷绕张力的变化规律对Z进行调整。图(6-5-1)中的变换齿轮Z为卷绕变换齿轮，纺棉时为66t，纺化纤时为47t。以上工艺计算所求得的变换齿轮齿数，因没有考虑许多复杂的实际因素，所以还必须通过试纺进行校正。（六）产量计算1.理论产量G[kg/（锭・h）]兀xdxnxgx60G=10X100（X1000"1+R兀xdxnxTx60

G= f f t x(1+R)109式中：df 前罗拉直径(mm)；nf 前罗拉转速(r/min)；g 粗纱定量(g/10m)；Tt——粗纱线密度(tex)；R——粗纱伸长率(%)，一般为1.5%〜2.5%。2.定额产量Gd〔kg/(锭-h