机织原理教学课件PPT络筒.ppt
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1、机织原理,2012年10月,第一章 络 筒Winding,本章知识点筒子形式及卷绕成形分析筒子卷绕机构清纱、捻接和定长络筒辅助装置,络筒概述1、络筒目的 改变卷装,增加纱线卷装的容纱量,提高后续工序的生产率(管纱络筒,绞纱络筒,松式络筒)。清除纱疵,检查纱线直径,清除纱线上的疵点和杂质,改善纱线品质。,络筒任务:将原纱(管纱或绞纱)加工成筒子。原纱卷装形式包括(管纱、绞纱、筒子纱)。,2、络筒要求 卷绕张力适当,尽量保持(不损伤)纱线原有的物理机械性能;筒子卷装容量大,成形良好,便于退绕;纱线接头小而牢,尽量形成无结头纱线;用于整经的筒子要定长,用于染色筒子要结构均匀(卷密均匀)。,普通络筒机
2、,络筒工艺流程,视频链接:自动络筒机,1-管纱2-气圈破裂器3-余纱剪切器4-预清纱器5-张力装置6-捻接器7-电子清纱器8-张力传感器9-上蜡装置10-槽筒11-筒子,络筒工艺流程图,图3 自动络筒机,自动络筒机,5,4,3,2,1,5-筒子4-槽筒3-电子清纱器2-捻接器1-管纱,AUTOCONER338全貌,SAVIO-ORION 自动络筒机流程图,管纱,筒子,村田21C自动络筒机流程图,纱路上主要部件的排列比较,第一节 筒子形式及卷绕成形分析1、筒子卷绕形式按纱线之间的交叉角分 平行卷绕:先后两层纱圈相互之间交叉角很小(10),纱线之间几乎平行;特征:每一层绕纱圈数多,密度大;纱圈不稳
3、固,易脱圈;纱只能从切线方向退绕,不适应高速。,交叉卷绕:相邻两圈之间有较大距离,上下层纱圈构成较大交叉角。10(1114)称交叉卷绕。特征:纱线绕在筒子上各层纱圈交叉并有一定间隙;外层纱圈紧压内层纱圈,故抱合力大,交叉角也大;容纱量大;采用轴向退绕,适应高速。,平行卷绕,退绕方式,1-锭子2-有边筒子3-导纱钩4-纱线,2、按筒管边盘形式分 有边(平行卷绕)(化纤长丝)无边(交叉卷绕)3、按卷装形状分 圆柱形(1)平行卷绕的有边筒子:卷绕密度大,纱圈稳定性好但不适宜于纱线的高速退绕。(切向),(2)交叉卷绕的圆柱筒子:锭轴传动(精密卷绕)槽筒摩擦传动(一般形式,松式筒子)。(3)交叉卷绕的扁
4、平筒子:直径比高度大。,平行卷绕的有边筒子 交叉卷绕的圆柱筒子 扁平筒子,圆锥形(1)普通圆锥:筒子大小端的卷绕密度比较均匀,等厚度增长。(2)变锥形:筒子大小端非等厚度增长,退解方便,适于高速整经。,普通圆锥形筒子 变锥形筒子,其它形状:三圆锥、瓶形、单端有边等。,4、筒子卷绕常规形式 平行卷绕:纱圈间距极小,且先后两层纱圈交叉角很小的卷绕方式(有边筒子);交叉卷绕:纱圈倾斜地卷绕在筒子上且相互间有一定的距离,上下层纱圈构成较大交叉角时(无边筒子);,精密卷绕:导纱器一个往复内筒子卷绕恒定的纱圈数的卷绕(筒子染色用松式筒子);紧密卷绕:在相邻两次往复导纱中纱线紧挨纱线排列紧密,卷绕密度大,且
5、筒子容纱量较大(如缝纫机用线)。,一、筒子卷绕机构,摩擦传动卷绕机构,金属槽筒?抗静电、减少毛羽 凸肩?减少摩擦 沟槽?导纱,摩擦传动机构,槽筒回转摩擦传动筒子完成旋转动;利用槽筒上的沟槽完成导纱运动。,1-筒子 2-槽筒 3-变频电动机,筒管的材料与结构分类,(a)纸管(b)木管(c)不锈钢筒管(d)塑料筒(e)钢丝筒管,锭轴传动卷绕机构(类似细纱机成形原理)由锭子使筒子作旋转运动;由专门导纱器使纱线在筒子表面作导纱运动。,二、筒子卷绕原理1、卷绕的基本曲线(螺旋线)筒子上纱线的卷绕路线是往复的螺旋线,筒子卷绕由旋转运动和往复运动两个运动叠加而成。旋转运动产生圆周速度v1(卷绕);往复运动产
6、生导纱速度v2(导纱);两个运动的合成即络筒速度:,;称为纱圈卷绕角,又称纱圈螺旋上升角,是设计卷绕机构的主要参数之一。筒子上每层纱线卷绕的圈数 m:导纱器单位时间单向导纱次数;nk:筒子转速,筒子卷绕基本概念 卷绕角:纱线卷绕到筒子表面某点时,纱线的切线方向与筒子表面该点圆周速度方向所夹的锐角。交叉角:来回两根纱线之间的夹角。在数值上等于来回两个卷绕角之和。络纱速度v?(合成)卷绕速度v1?(圆周)导纱速度v2?(横向),2、纱线卷绕规律筒子卷绕机构的传动形式:摩擦传动、锭轴传动 圆柱形筒子的卷绕原理摩擦传动:以等速导纱的运动规律卷绕,即v2=C(除折回区域外);接触点的线速总是等于槽筒表面
7、的线速v1;,因为v1、v2均为常数,所以:(1)卷绕角 为常数;(2),随卷装直径d的增加而n会小;(3),随d的增加而m也会减小(4),随d的增加而h会增加。(5)随d的增加,每层纱圈数减少。,n筒-筒子转速 d筒-筒子直径 h-轴向螺距 m-筒子上每层纱线卷绕圈数;m-导纱器单位时间单向导纱次数。,摩擦传动满足:等速、等升角卷绕(=C)d筒增加,n筒降低,m每层绕纱圈数减少。摩擦卷绕方式属:等卷绕角(升角)卷绕 等密度卷绕,轴向等螺距卷绕,即 h=c,h-轴向螺距-螺旋线升角,即卷绕角d筒-筒子卷绕直径n筒-筒子卷绕转速,锭轴传动(特点:筒子转速不变),随着d筒增加,减小。若d筒过大,则
8、外层纱圈过小,筒子两端易产生脱圈,所以,一般对筒子直径有所控制,通常规定筒子直径不大于筒管直径的三倍。锭轴传动属于轴向等螺距卷绕,无法满足等升角条件。,其它卷绕方式:(1)精密卷绕:采用锭轴传动的方式形成的筒子称精密筒子。特点:筒子每层纱圈数恒定不变,纱线位置精确,排列整齐(卷绕直径较小)。,(2)数字式卷绕:属有级精密卷绕。采用锭轴传动卷绕机构,但 的值作有级变化。有利于退绕,减少退绕断头率。(可设计的卷绕方式,在等升角和等螺距之间变化)圆锥形筒子卷绕原理:摩擦传动筒子表面与槽筒表面只有一点线速相等,其余各点在卷绕过程中均与槽筒表面产生滑移。,几个基本概念:传动点B:筒子表面与槽筒表面线速度
9、相等的点;或筒子与槽筒实现纯滚动的点(摩擦分为滑动和滚动两种)。传动半径:从传动点到筒子轴心线的垂直距离。传动比:槽筒半经与传动半经的比值。,筒子摩擦力和摩擦力矩的组成:槽筒摩擦传动筒子时,筒子只能有一个转速n;锥形筒子大小端的半经不相同,于是筒子的大小端产生了不同的卷绕速度(,D是变量)。只有传动点的线速度与槽筒的圆周速度是相同的;,在传动点的左侧,接触线上各点的圆周速度都不同程度的小于滚筒(即槽筒)的圆周速度,而在传动点的右侧,接触线上各点的圆周速度都不同程度的大于滚筒(即槽筒)的圆周速度;在传动点的左侧和右侧存在不同程度的摩擦滑移产生方向不同的摩擦力和摩擦力矩。,传动半径计算假定整个筒子
10、重量均匀地压在槽筒上的条件下,均布载荷为q,在筒子母线上取微元段ds,则ds段的摩擦力矩为:而摩擦力 则:摩擦力对筒子轴心线的力矩为:,于是B点左右两边的摩擦力矩数值上分别为:左边:右边:R1-筒子小端半径;R2-筒子大端半径故通过求积分并令M1=M2,求得:,传动半经p与平均半经R的关系:由于,。由于几何平均大于算术平均,所以R。即传动点总是偏于筒子平均半经大端的一侧。即筒子在卷绕过程中是变化的;,设在筒子母线上传动点距筒子小端的距离为x,则 当筒子平均半经逐渐增大,“传动点”至筒子小直经端的距离便逐渐减小,即逐渐向平均半经处靠拢。锥形筒子卷绕时大小端圆周速度的变化:锥形筒子在直经增大时,圆
11、周速度在小直经端自小至大变化,而在大直经端自大至小变化。大小端的线速度差异随筒子直经增加而逐渐缩小,并逐渐向平均线速接近(传动点)。,锥形筒子的卷绕角在卷绕过程中的变化:因为,设v2为一常数,由于筒子大小端的圆周速度不等,大端大于小端,因此,筒子大端的卷绕角要小于筒子小端的卷绕角。且筒子大端里层的卷绕角要小于外层的卷绕角;同理,小端里层的卷绕角要大于外层的卷绕角;大小端的卷绕角的差异也是逐渐缩小。卷绕角与卷绕密度成反比,分析整个筒子卷绕密度变化?,传动半径 传动点位置,圆锥形筒子摩擦传动几点结论:传动半径总是大于筒子的平均半径,且随着筒子直径增大,传动点逐渐向筒子的平均半径方向移动。筒子大小端
12、卷绕角不同,大端的卷绕角小于小端的卷绕角。,卷绕角与卷绕速度成反比,每层绕纱圈数m=n筒/m,(m为单向导纱次数(次/min)。随着d增大,n筒减小,因此每层绕纱圈数减小。纱圈的平均节距hp=H/m,(H为筒子高度),随着d增大,m减小,因此纱圈的平均节距增加。,圆锥筒子的锭轴传动特点:n筒和m(单向导纱次数)是常数,所以每层绕纱圈数m和纱圈的平均节距h也不变。随着筒子直径的增加,卷绕线速增加(卷绕角变化、张力不匀),很少采用。,三、筒子的卷绕密度1、定义:筒子单位绕纱体积中纱线的质量称为筒子的卷绕密度(单位:g/cm3)。一般整经用筒子:0.380.45g/cm3,染色用筒子:0.320.3
13、7 g/cm3。,2、影响密度的因素 筒子卷绕形式(紧密或非紧密);纱线种类、特数;纱圈的卷绕角;络筒张力及筒子对滚筒的压力。,络筒张力对筒子卷绕密度的影响:张力愈大,卷绕密度也愈大。里层的要大于外层。纱圈卷绕角对筒子卷绕密度的影响:通过分析得:,可知:筒子卷绕密度和纱圈交叉角2的正弦值成反比。对圆锥筒子来说,筒子大端的纱圈卷绕角小于小端,故筒子大端的卷绕密度要大于小端;,筒子大端外层的卷绕角比大端里层的卷绕角大,故大端外层的卷绕密度要小于里层,即里紧外松;筒子小端外层的卷绕角比小端里层的卷绕角小,故小端的外层卷绕密度要大于里层,即里松外紧。(这种结构,是筒子小端易出菊花芯的原因之一),筒子加
14、压对筒子卷绕密度的影响?加压力大,卷绕密度大;反之,则小(若重锤加压,随筒子直经增大时,因筒子自身重量不断增加而使筒子受到的压力也逐渐增大,致使筒子的卷绕密度先小后大,即内松外紧,也会出现菊花芯现象)。不加压,则密度达不到要求。而且成型不良。建议采用变压力加压方式。,等厚度增加的圆锥形筒子,3、计算方法-对于等厚度增加的筒子,同一纱层在不同区段上纱线卷绕密度的关系为:筒子卷绕密度反比于卷绕直径和卷绕角正弦值的乘积。为了保证圆锥形筒子大小端卷绕密度一致,同一纱层大端的纱线卷绕角应小于小端。一般机械方法很难解决,只有通过传感器+控制系统,得以解决),四、卷绕的稳定性 短程线:纱线是以一定张力绕在纱
15、层面上,在张力状态下,它在纱层面上就有走向最短线的趋势,即短程线的趋势。圆柱形卷装上纱圈在端点折回处的平衡要求分析如下:,纱线在筒子上不滑移的条件是:滑移力 F f N(纱线受到的摩擦力)即:,五、自由纱段对筒子成形的影响自由纱段的基本概念:导纱点和卷绕点之间的纱段由于槽筒有沟槽,导纱点位置在不断变化,即自由纱段的存在,造成卷绕点和导纱点不重合,造成卷绕过程中卷绕角的变化;造成导纱动程和筒子高度的差异;造成筒子两端卷绕密度的不均匀,使筒子成形不良。要求:使自由纱段保持最短的、不变的长度。,六、卷装中纱线张力对筒子成形的影响,筒子卷装内部纱线张力情况,筒管,筒子内纱线张力和卷绕密度的关系,分析与
16、结论(1)在络筒张力张力作用下,筒子外层纱线的张力引起它对内层纱线的向心压力作用。(2)外层纱线的向心压力使内层纱线产生压缩变形,压缩的结果使内层纱线卷绕密度增大,纱线张力减弱,甚至松弛。,(3)在接近筒管的少量纱层里,尽管纱线受到最大的向心压力作用,但由于筒管的支撑,其长度方向可能收缩,仍维持较大的卷绕张力。(4)在筒子内部,介于筒子外层和最里层之间形成了一个弱张力区域,部分纱线有可能失去张力而松弛起皱、筒子胀边、菊花筒子等疵点,影响筒子成形质量。措施:(1)改变络筒张力(2)络筒加压压力渐减方式。,七、纱圈的重叠和防叠纱圈重叠的产生与消失:筒子在卷绕时,每一个后来绕上筒子表面的纱圈应对它前
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