四拉曼超大牵伸细纱机的设计

四拉曼超大牵伸细纱机的设计

高效棉纺工艺的核心是对大汗量细线的大规模拉伸，这为以前的纺织流失过程的重量化创造条件。过去主要是通过缩小罗拉隔距、增大罗拉加压、采用弹性较大的皮辊等方法来最大限度地发挥细纱机牵伸能力。四罗拉超大牵伸细纱机通过增加一个牵伸区可更好地实现细纱高倍牵伸。1拉长皮圈牵伸TH558型四罗拉超大牵伸细纱机由江南大学和常州同和纺织机械有限公司联合研制。该细纱机摆脱了传统细纱机的设计思路,采用先进的设计理念,将传统的三列牵伸罗拉改为四列牵伸罗拉,增加一个牵伸区。其中,第二列和第三列罗拉采用上短下长皮圈牵伸,将原来的三罗拉长短皮圈牵伸变为四罗拉四皮圈牵伸,有两个皮圈牵伸区,可以大范围、有效地提高细纱工序总牵伸倍数。摒弃了传动细纱机由一个主电动机带动锭子、牵伸部分和卷绕部分工作,中间通过齿轮箱中大量齿轮传动的方式。将锭子、牵伸部分和卷绕部分分成几个独立的部分:锭子仍然采用主电动机带动;卷绕部分采用新型电子卷绕,通过PLC中的程序控制伺服电动机完成整个纺纱周期钢领板的升降;牵伸部分的4列罗拉分别由4个伺服电动机单独控制,伺服电动机和罗拉采用同步带传动。因此可以保证对罗拉运动的准确控制,克服传统齿轮传动不能涵盖所有牵伸倍数的缺点,省去了更换齿轮的步骤。该细纱机最大的特点就是实现了锭速、卷绕和牵伸倍数的独立控制,实现了更换工艺全部电脑化操作,最大限度地实现了智能化。这些独立的伺服系统由统一的PLC控制,采用触摸屏实现人机交互对接。对细纱机未来的发展方向进行了探索。2试验结果、牵引结构2.1纱线牵伸工艺纺纱设备为TH558型细纱机,所纺品种为C9.7tex,普梳粗纱定量10.44g/10m,粗纱捻系数140,具体纺纱工艺为:总牵伸倍数107.63,前区牵伸倍数55.19,中区牵伸倍数1.50,后区牵伸倍数1.30,前区罗拉隔距17.5mm,中区罗拉隔距23mm,后区罗拉隔距25mm。2.2条干均匀度测定纱线特数采用YG086型缕纱测长机、JA2003电子天平测定。条干均匀度采用USTERTESTER5-S800型条干测试仪测定,测试速度400m/min,测试时间1min。测试环境为温度20℃,相对湿度65%。2.3试验结果采用牵伸区不同部件搭配纺制纱线的质量测试结果见表1。3纱线条干分析通过对三牵伸区工艺的摸索,针对两方面进行对比:一是前牵伸区摩擦力界的不同分布对纤维须条运动的控制,二是后区加装压力棒对后区牵伸的控制。(1)针对第一种情况,测试结果表明:前区普通上销加隔距块所纺纱的CV值为17.48%(无后区压力棒)和16.52%(有后区压力棒),前区压力棒上销加隔距块所纺纱的CV值为16.37%(无后区压力棒)和15.60%(有后区压力棒),前区普通上销加压力棒隔距块所纺纱的CV值为16.65%(无后区压力棒)和15.75%(有后区压力棒),前区大前冲上销加隔距块所纺纱的CV值为16.31%(无后区压力棒)和15.18%(有后区压力棒)。普通上销加隔距块所纺纱的细节、粗节和棉结都较多,其他3种搭配所纺纱细节差异不大,大前冲加隔距块所纺纱的粗节和棉结较少。这4种搭配所纺纱线的条干差异主要是前区纤维须条所受牵伸力的摩擦力界分布不同所致。普通上销的皮圈控制区较短,皮圈钳口到前罗拉钳口的距离较大,纤维浮游区较长,变速点靠前不够集中,所纺纱的条干CV值最大,条干最差。压力棒上销加隔距块和普通上销加压力棒隔距块的作用原理是一致的,前区压力棒采用圆形耐磨合金钢制成,表面进行电镀处理,光滑耐磨,压力棒固定在隔距块上,两者均是在皮圈钳口到前罗拉钳口之间增加一个附加摩擦力界,将纤维须条所受牵伸力的摩擦力界前移,缩短纤维浮游区,使纤维变速点前移、更集中,使得两种搭配所纺纱线的水平较为接近,没有明显的差别,这两种搭配的区别在于压力棒所处的水平位置随各自的设计位置而定,所以两种搭配在皮圈钳口隔距相同的情况下,压力棒所附加的摩擦力界的大小和范围仍然有一定差异。大前冲上销加隔距块是将皮圈控制区向前拓展,在须条上形成一个更大且连续的皮圈摩擦力界,有效提升了纤维所受牵伸力的大小和范围,同时也进一步缩小了纤维的浮游区,使纤维变速点前移、稳定,这种搭配所纺纱线的条干水平在4种搭配中最好,主要是由于其皮圈控制区摩擦力界连续分布,牵伸力均匀。(2)针对第二种情况,测试结果表明:前区普通上销加隔距块搭配后区压力棒所纺纱的CV值比不加后区压力棒降低0.96%,前区压力棒上销加隔距块搭配后区压力棒所纺纱的CV值比不加后区压力棒降低0.77%,前区普通上销加压力棒隔距块搭配后区压力棒所纺纱的CV值比不加后区压力棒降低0.9%,前区大前冲上销加隔距块搭配后区压力棒所纺纱的CV值比不加后区压力棒降低1.11个百分点。同时加装后区压力棒对细节影响明显,对粗节和棉结没有规律性影响。对于直线牵伸型式,后区压力棒主要是在后区粗纱中纤维变速点后方增加了两个附加摩擦力界,使变速点后方的纤维受到较大的牵伸力控制,另外后区压力棒可以阻止粗纱在后区进行捻回重新分布导致的后区粗纱中纤维变速点分散、不稳定,且能增强控制力,有利于提高纱线条干。对于3个牵伸区的高倍牵伸,后区的牵伸效果对成纱质量影响更大,尤其是短片段不匀。4未通过皮圈隔距和相系统分散剂设置牵伸区四罗拉三区超大牵伸的工艺目前仍然处于探索阶段,相对于成熟的三罗拉双区牵伸,它有更多需要注意和控制的地方,牵伸工艺也更复杂。本文针对牵伸区进行了初步的摸索,结果表明:100倍以上的高倍牵伸,前区需要进一步