1问题的提出小离心张力的途径,笔者提出把棉纺粗纱机的卷绕方式由传统的管导方式改为翼导方式,并从理有作者提出“恒离心力纺纱”的直接目的是为了减小高速粗纱机纺纱过程中在大纱时纱条所受的离心张力,以免粗纱条在纺纱过程中断裂。
因为这使“高速粗纱机的速度”大打折扣。为了探索高速粗纱机在锭速不变的条件下减棉纺粗纱机应用管导的卷绕方式己经有100多年的历史,笔者认为,随着科学技术的发展和进步,棉纺粗纱机应用翼导卷绕方式的缺点将会被克服由于其具有减轻磨损、降低能耗、减小离心张力的特征,因而有利于提高棉纺粗纱机锭速的优点将会被显现出来。
2翼导卷绕方式能降低筒管的转速设n为筒管转速;N为锭翼转速;n(;为管导卷绕方式的筒管转速;为翼导卷绕方式的筒管转速;nw为卷绕转速;D为卷绕直径;为粗纱捻令:对于翼导卷绕方式有:k即为筒管转速与锭速之比。其中,k=n/N=1+1/(tD)、k=n/N=11/(tD)分别为管导与翼导卷绕方式相对应的筒管转速与锭速之比。
设e为管导比翼导卷绕方式筒管转速高出的百分比,则:以n表示一落纱中管导比翼导卷绕方式平均筒管转速高出的百分比(管导与翼导筒管平均转速差比),则其中,Dm为f两纱直径;o为空官直径。依据(3)式、(5)式可作出、。
大。随着卷绕直径的增大,n;与nY的差距趋小,但翼导卷绕方式的*高筒管转速(大纱时)仍比管导卷绕方式的*低筒管转速(大纱时)为低。在t=40捻/m的条件下,一落纱中管导卷绕方式比翼导卷绕方式的筒管转速平均要高23.5%(卷装直径为120mm)到20. 4%(卷装直径为150mm)。
3翼导卷绕方式能显著地减小离心张力笔者曾推导出,离心张力与筒管转速的平方成正比捻/m(时是X5.造成这1://结果的主要七大纱(卷装直径为150mm)与小纱(空管)的能耗比是翼导卷绕方式大于管导卷绕方要低。因此,上述说法是难以成立的。相反,由于在同一锭速下翼导卷绕方式的筒管转速较低,这更有利于回转的稳定。
如果卷装动平衡不良,则在运行中会产生力偶矩M(见),M=F./,F为离心惯性力、1为力偶臂;而F 2m为管纱质量,e为管纱质心偏心距,w为筒管角速度。即有:45mm时,对于管导卷绕方式,M=80.1CN-m,对于翼导卷绕方式M=2.4dN-m;当t=10捻/m、D=150画时,对于管导卷绕方式,财=8271、对于翼导卷绕方式,M=349dN-m. 1)式、(22)式可得到翼导卷绕方式与管导卷绕方式的不平衡力偶矩之比Kmi为:由(13)式可知,翼导卷绕方式与管导卷绕方式的不平衡力偶矩之比Kftl等于翼导卷绕方式与管导卷绕方式的离心张力比Kt.可见在不平衡质量及其偏心距相同的情况下,就其产生的不平总是翼导卷绕方式优于管导卷绕方式。或者说,翼导卷绕方式的回转稳定性更好一些。
4.3关于翼导方式开车的断头问题由于老式粗纱机电机到筒管的传动链比到锭翼的传动链要长得多,传动累积间隙也大得多,因而在启动的瞬间,筒管滞后,造成卷绕段粗纱被拉细乃至断头而不能正常开车,但在现代高速粗纱机上,大都为多电机、多轴、微型计算机控制同步驱动的条件,这个问题可以得到完全解决。
4.4关于翼导卷绕方式断头易发生乱头和飞碟51问题这是由于翼导卷绕方式断头时,卷装纱条的自由端逆向“迎风”运动而造成,但断头属偶发事件,可以通过提高断头自停装置的灵敏度或改进锭翼设计以形成环绕卷装的“顺风”来解决,但确实需要试验和实践来证明。
5结论解决高速粗纱机大纱时卷绕层易崩裂的问题,不能局限于降低粗纱机的速度,以求“恒离心力”纺纱的模式。采用翼导卷绕方式,不但能显著降低粗纱机纺纱过程中粗纱的离心张力,而且可以减轻磨损、降低能量消耗。传统的教科书就棉纺粗纱机的翼导卷绕方式列举了四个问题,其中关于能耗不均衡和回转不稳定的提法是缺乏根据的;开车断头在现代高速微型计算机控制的粗纱机上是可以解决的;断头时易发生乱头和飞花的问题是可能解决的。由于采用翼导卷绕代替管导卷绕方式对提高机器生产率、减轻磨损、节约能量消耗都是有益的,因而值得认真开发和研究。