气圈控制环工艺参数对纺纱张力的影响.docx

气圈控制环工艺参数对纺纱张力的影响樊小东吴强周启澄摘要文中从影响气圈形态及纺纱张力的各种因素出发, 着重分析和讨论了气圈控制环工艺参数对纺纱张力的影响, 并对毛纱细纱机气圈环直径、安装高度及工艺 参数进行了优化设计和研究。1 前言环锭纺纱是目前世界上最为成熟的纺纱 技术, 具有其它任何新型纺纱所无可取代的优点。 但细纱断头却严重影响和限制了纺纱 速度和细纱质量的提高, 纺纱张力过大以及 不稳定则是细纱断头的主要原因。 从减小纺 纱张力、减少细纱断头的要求出发, 目前我国 引进的环锭细纱机以及国产的毛纺细纱机都普遍采用了气圈控制环。 考虑到细纱接头以 及落纱等操作方便, 一般气圈环直径都略大 于或等于钢领直径, 但这样却限制了气圈控 制环发挥其最优作用。本文着重从实验方面对影响气圈形态以及纺纱张力的各种因素进行了分析和探讨, 并对国产毛纺系列细纱机 (51mm 直径钢领) 的气圈环直径和气圈环安装高度等工艺参数 进行了优化设计, 对各种直径及安装高度的 气圈控制环进行了研究, 认为: 更小的气圈环 直径以及合适的安装位置, 将更有利于减小 纺纱张力。2 实验准备211 试验设备试验在 SK F 细纱样机上进行。在进行有 关的测试及优化试验时, 已将 SK F 样机改装 装, 使其断面尺寸及钢领等均与 B 583 细纱机相同或相近, 从而保证试验数据的可比性,部分验证试验在 B 583 细纱机进行。212 测试仪器张 力 测 定 采 用 瑞 士 R o th sch ild 公 司 生 产 的 电 子 纱 线 张 力 仪, 单 纱 强 力 测 定 采 用 Y 361 型摆捶式单纱强力试验机。213 实验器材实验采用毛纺细纱机 1112# 钢丝钩, 使 用的各档气圈环均为自制, 其原理及相关参数与 B 583 细纱机相同。3 纺纱张力试验及其数据分析311 纺纱支数与纺纱张力理论上, 所纺纱支越粗, 则气圈离心力越 大, 纺纱张力必然加大。为了使试验结果有可比性, 采用同一种钢丝钩 ( 27# ) 试纺了几种纱支的腈纶纱, 结果如图 1。从图 1 中可以看 到, 无论哪种条件下, 纺纱张力都随着所纺支 数的减小而增大, 而纺纱张力从绝对值以及增大的幅度来看, 加气圈环要比无气圈环纺 纱时要小得多, 而使用小直径气圈环则效果 更为明显。312锭速与纺纱张力 纺纱张力以锭速的平方关系递增, 因此锭速对纺纱张力的影响特别大, 这也是锭速 难以提高的最根本原因。从图 2 可以看出, 在 无气圈环纺纱情况下, 随着锭速的增大, 纺纱 张力的增加非常快, 但倘若使用了气圈环, 则 锭速的变化对纺纱张力的影响要小些, 而若作者: 樊小东 吴强 南通工学院 226007;周启澄 中国纺织大学 2000511998 年第 6 期—27—选取合适的气圈环直径, 则能大大减小锭速的影响。 例如 5 51mm 钢领纺 45s 纱时, 不用 气圈环 9000 r?m 时的纺纱张力相当于使用38mm 气圈环 11000r?m 时的纺纱张力值, 也 就是说锭速几乎可提高 2000 r?m , 这也就说明我们可以用合适的气圈环来提高锭速 ( 纺纱张力值相等的情况下)。图 3 气圈总高度与纺纱张力图 1 纺纱支数与纺纱张力图 4 气圈环直径与纺纱张力36mm , 则纺纱张力可下降 10% 左右。除了对 纺纱张力的影响外, 气圈环直径的大小还对 气圈形态有较大的影响, 较小的气圈环直径 可以更为有效的控制气圈, 如果我们相应地 减轻钢丝钩的重量, 则可更多减小纺纱张力, 实现高速。315 气圈环高度与纺纱张力图 2 锭速与纺纱张力313气圈总高度与纺纱张力 对无圈环纺纱来说气圈总高度对纺纱张力的影响很大, 特别是当气圈总高度达到某 一极限值后。 气圈将向双节气圈过渡而发生气圈崩溃。加装气圈环后, 两段气圈的气圈高 度都相应减小, 故对纺纱张力的影响也要小于无气圈环纺纱。图 3 为 5 51mm 钢领纺 40s腈纶纱时不同气圈总高度相对应的纺纱张 力。气圈总高度越高, 则纺纱张力相应也就越大, 另外, 气圈总高度越高, 使用气圈环以后 纺纱张力下降的幅度越大, 效果越明显。314气圈环直径与纺纱张力从图 4 可以看出, 随着气圈环直径的减 少, 纺纱张力逐渐下降。气圈环直径在小范围内变化对纺纱张力的影响不是很明显, 但若使用更小的直径的气圈环则有较好的效果。本 文 对5 51mm钢 领,5 52mm以 及5 38mm 直径气圈环在不同安装高度时的纺纱张力值作了测试, 见图 5。随着气圈环高度 的下降, 纺纱张力随之减小, 但减小的幅度不大, 气圈高度过低, 则张力又有回升。因此, 适 当的选取气圈环安装高度有利于减小纺纱张 力