太原理工大学轻纺美院纺织服装系第五节细纱机的加捻卷绕部分

1、 第五节第五节 细纱机的加捻卷绕部分细纱机的加捻卷绕部分 一、细纱加捻与卷绕的基本原理：一、细纱加捻与卷绕的基本原理： （一）细纱加捻与卷绕的必要性（一）细纱加捻与卷绕的必要性 1、细纱机前罗拉输出的须条、细纱机前罗拉输出的须条 须条的连接力很小，强力小到无法进行连续须条的连接力很小，强力小到无法进行连续生产的地步。生产的地步。 2、成纱要求：具有一定、成纱要求：具有一定强力、弹性、伸长、强力、弹性、伸长、光泽、手感、耐磨性光泽、手感、耐磨性等物理机械性能。等物理机械性能。截面内纤维数量少截面内纤维数量少纤维平行伸直度高纤维平行伸直度高 结论：结论： 细纱加捻是成纱的必要条件；细纱加捻是成纱的

2、必要条件； 卷卷绕是将各单机台生产连接起来，进行连续绕是将各单机台生产连接起来，进行连续生产的必要条件。生产的必要条件。（二）加捻卷绕过程：（二）加捻卷绕过程：p210图图6-19 （三）成纱结构：（三）成纱结构： 环锭纱加捻三角区中的纤维环锭纱加捻三角区中的纤维因纺纱强力所产生的力学条件，因纺纱强力所产生的力学条件，使边纤维挤向中心，又把中心纤使边纤维挤向中心，又把中心纤维挤向边缘，一根纤维往往由内维挤向边缘，一根纤维往往由内向外，发生向外，发生内外层纤维反复互相内外层纤维反复互相转移转移。纱条中纤维的实际几何形。纱条中纤维的实际几何形状如下页图；状如下页图； 纱条中纤维的该结构使纤纱条中纤

3、维的该结构使纤维相互抱合紧密增加了纤维相互抱合紧密增加了纤维间的维间的滑动阻力滑动阻力和纱条和纱条紧紧密度密度，使纱条获得一定，使纱条获得一定强强力力和和其他物理机械性能。其他物理机械性能。 二、细纱机加捻卷绕元件：二、细纱机加捻卷绕元件： 机构：导纱钩、隔纱板、机构：导纱钩、隔纱板、锭子、钢领、钢丝圈锭子、钢领、钢丝圈 筒管筒管、钢领板升降装置等。、钢领板升降装置等。 （一）锭子：（一）锭子： 作用：带动筒管转动。是加捻卷绕的主要元件作用：带动筒管转动。是加捻卷绕的主要元件 对锭子的几点工艺要求：对锭子的几点工艺要求： 1、回转平稳、振动小；、回转平稳、振动小；空锭振幅小于空锭振幅小于0.0

4、8mm 2、结构简单、便于维修保养；、结构简单、便于维修保养； 3、动力消耗小、噪音低、承载能力大；、动力消耗小、噪音低、承载能力大； 4、坚韧而富有弹性、使用寿命长。、坚韧而富有弹性、使用寿命长。 锭子组成：锭杆、盘、脚、钩锭子组成：锭杆、盘、脚、钩 （二）筒管（二）筒管 作用：卷绕纱线；通过纱线带动钢丝圈转动。作用：卷绕纱线；通过纱线带动钢丝圈转动。 经纱管和纬纱管经纱管和纬纱管 尺寸：应与锭子相适应尺寸：应与锭子相适应 材料：塑料管材料：塑料管 特点：结构均匀，重心稳定，耐磨性好，特点：结构均匀，重心稳定，耐磨性好， 制造方便，节约优质木材。制造方便，节约优质木材。 （三）钢领（三）钢领

5、 轨道轨道-是是钢丝圈钢丝圈的跑道的跑道 钢丝圈高速回转时的线速度最高能达钢丝圈高速回转时的线速度最高能达45m/s钢领和钢领和 钢丝圈的钢丝圈的配套配套常成为高速与大卷装的主要问题，为此，常成为高速与大卷装的主要问题，为此，生产对生产对钢领的钢领的 要求要求如下：如下： 生产生产工艺对钢领的工艺对钢领的 要求要求： p214图图22 1、钢领截面（尤其内跑道）的几何形状要适钢领截面（尤其内跑道）的几何形状要适 合钢丝圈的高速回转；合钢丝圈的高速回转； 2、跑道表面要有较高的硬度和耐磨性，以延跑道表面要有较高的硬度和耐磨性，以延 长使用寿命；长使用寿命； 3、跑道表面要进行适当处理，使钢领与钢

6、丝跑道表面要进行适当处理，使钢领与钢丝 圈间具有均匀而稳定的摩擦系数，以利于圈间具有均匀而稳定的摩擦系数，以利于 控制纱线张力和稳定气圈形态。控制纱线张力和稳定气圈形态。 硬度：钢领硬度：钢领钢丝圈钢丝圈内跑道内跑道 钢领类型：钢领类型：平面钢领平面钢领和和锥面钢领锥面钢领 1、平面钢领：、平面钢领：普通钢领普通钢领和和高速钢领高速钢领 p214图图22 三种型号：三种型号：pg2 pg1 pg1/2 pg2：普通钢领，适纺粗特纱，边宽：普通钢领，适纺粗特纱，边宽4.0mm pg1: 高速钢领，适纺中特纱，边宽高速钢领，适纺中特纱，边宽3.2mm pg1/2：高速钢领，适纺细特纱，边宽：高速钢

7、领，适纺细特纱，边宽2.6mm 高速钢领的特点：高速钢领的特点：(窄边窄边宽、薄颈壁宽、薄颈壁) 窄边窄边-有利于钢丝圈圈形小、重心低、散有利于钢丝圈圈形小、重心低、散 热快、运行稳定；热快、运行稳定； 内跑道多为圆弧相接内跑道多为圆弧相接而成，圆弧下边配段直而成，圆弧下边配段直线，内侧角线，内侧角9 ，可减少钢丝圈楔住机会；，可减少钢丝圈楔住机会； 颈壁减薄颈壁减薄，内跑道加深内跑道加深，可防止钢丝圈内外，可防止钢丝圈内外楔住，引起纱线张力突变而造成断头。楔住，引起纱线张力突变而造成断头。内跑道 2 2、锥面钢领：、锥面钢领：型型 p p216216图图 实现高速，增加卷装的主要措施之一实现

8、高速，增加卷装的主要措施之一 钢领：内跑道近似双曲线直线部分钢领：内跑道近似双曲线直线部分 钢丝圈：非对称、内脚长、伸直，增大散热面钢丝圈：非对称、内脚长、伸直，增大散热面 积，运行稳定，防断头。积，运行稳定，防断头。 （四）钢丝圈：（四）钢丝圈：完成加捻；调整气圈张力与形态完成加捻；调整气圈张力与形态 作用：作用：加捻卷绕，控制纺纱张力、稳定气圈形加捻卷绕，控制纺纱张力、稳定气圈形 态、达到卷绕成形良好、降低细纱断头态、达到卷绕成形良好、降低细纱断头 的目的。的目的。 1、钢丝圈的工艺要求：、钢丝圈的工艺要求： （1）钢丝圈的几何形状与钢领跑道截面几何）钢丝圈的几何形状与钢领跑道截面几何 形

9、状要正确配合；形状要正确配合； （2）重心要低，使回转平稳；）重心要低，使回转平稳； （3）硬度适中，富于弹性，不变形。）硬度适中，富于弹性，不变形。 2、钢丝圈的走熟期：、钢丝圈的走熟期： 钢丝圈上车后与钢领磨合时间。在走熟期内，钢丝圈上车后与钢领磨合时间。在走熟期内，钢丝圈拎头重，飞圈多，断头多。钢丝圈拎头重，飞圈多，断头多。 走熟期时间的长短与钢丝圈型等因素有关。走熟期时间的长短与钢丝圈型等因素有关。 3、系列系列 按号数重量分三系列：按号数重量分三系列： g o gs g：g go o：o os co oss gs： gs 6701 6802 6903 fo fu 4、钢丝圈的号数及其

10、、钢丝圈的号数及其规格重量规格重量 钢丝圈的号数：钢丝圈的号数：100只钢丝圈的重量克数。只钢丝圈的重量克数。 重于号的依次为、重于号的依次为、30，号数越大，号数越大，钢丝圈越重；钢丝圈越重； 轻于号的依次为轻于号的依次为1/0、2/030/0，2/0比比1/0轻。轻。号数号数3043211/02/03/030/0型型48.68.427.786.825.835.184.534.05 型型47.68.427.787.135.835.184.543.890.45 8.427.787.136.485.835.184.860.32部分钢丝圈的号数与重量见下表部分钢丝圈的号数与重量见下表 （五）导纱钩

11、：（五）导纱钩： 作用：将纱线正确引导到锭子筒管的正上方。作用：将纱线正确引导到锭子筒管的正上方。 （六）隔纱板：（六）隔纱板： 作用：防止相邻两气圈相互干扰和碰撞，在中作用：防止相邻两气圈相互干扰和碰撞，在中 间用隔纱板隔开。间用隔纱板隔开。 三、捻度分布及影响因素三、捻度分布及影响因素 1、捻度传递过程中存在着阻捻、捻度传递过程中存在着阻捻(气圈段气圈段)和捻和捻陷陷(纺纱段纺纱段)。纺纱段。纺纱段ts管纱段管纱段tw气圈段气圈段tb，纺纱段本身的捻度也呈某种分布，靠近前罗纺纱段本身的捻度也呈某种分布，靠近前罗拉处的捻度最少，称为弱捻段。拉处的捻度最少，称为弱捻段。twtstwtb 2、一

12、落纱中捻度变化、一落纱中捻度变化 (1)一落纱中捻度变化一落纱中捻度变化 (2)钢领板一次升降动程内钢领板一次升降动程内捻度变化捻度变化 (1)空管始纺时捻度较少空管始纺时捻度较少,满纱时捻度较多满纱时捻度较多,中纱中纱阶段捻度居中阶段捻度居中.(2)在钢领板短动程升降中在钢领板短动程升降中,卷绕小直径时捻度卷绕小直径时捻度多多,大直径时捻度少大直径时捻度少.因此在因此在小纱管底成形完成小纱管底成形完成卷绕大直径时卷绕大直径时,捻度是一落纱中的最小值捻度是一落纱中的最小值,此时此时纱线强力明显降低纱线强力明显降低,这也是此处断头较多的原这也是此处断头较多的原因之一因之一. 3、影响纺纱段捻度的

13、工艺因素、影响纺纱段捻度的工艺因素 （1）纺纱段长度）纺纱段长度 （2）导纱角）导纱角 （3）前罗拉包围弧长）前罗拉包围弧长 （4）气圈高度）气圈高度 （5）钢丝圈号数）钢丝圈号数 (1) 纺纱段长度和捻度传递的长度纺纱段长度和捻度传递的长度: 小纱时小纱时,钢领板、导纱板位置较低钢领板、导纱板位置较低,气圈气圈段纱条长段纱条长,捻度传递到纺纱段距离较长捻度传递到纺纱段距离较长;此时纺纱段纱条也长此时纺纱段纱条也长,因此使纺纱段动态因此使纺纱段动态捻度减少捻度减少.随着钢领板和导纱板的级升随着钢领板和导纱板的级升,气气圈段与纺纱段纱条逐渐缩短圈段与纺纱段纱条逐渐缩短,因此纺纱段因此纺纱段动态捻

14、度在中纱较多动态捻度在中纱较多,大纱更多大纱更多. 导纱角导纱角: 较大较大,导纱钩的捻陷小导纱钩的捻陷小,有利于捻回的传递有利于捻回的传递.但但随着增大随着增大,纱线在导纱钩上的包角相应减小纱线在导纱钩上的包角相应减小,增加增加了纺纱段的张力波动了纺纱段的张力波动.fa506型细纱机导纱角在型细纱机导纱角在5863范围内范围内. (3)气圈顶角气圈顶角: 当气圈凸形大时当气圈凸形大时, 导纱导纱钩捻陷作用较大钩捻陷作用较大.在管底在管底成形完成卷绕大直径时成形完成卷绕大直径时,气圈凸形最大气圈凸形最大,为一落纱为一落纱中的最大值中的最大值,对捻回传递对捻回传递不利不利,此时纺纱段动态此时纺纱

15、段动态捻捻度最少度最少;而大纱时气圈收而大纱时气圈收紧紧,最小最小,对捻回传递有利对捻回传递有利,使动态捻度达到一落纱的使动态捻度达到一落纱的最大值最大值. 四、细纱捻度四、细纱捻度(捻系数捻系数)与物理机械性质关系与物理机械性质关系（1）强力）强力 （2）弹性）弹性 随捻度增加，弹性增加，纱线耐疲劳。但捻度随捻度增加，弹性增加，纱线耐疲劳。但捻度到临界值后，弹性下降。到临界值后，弹性下降。 （3）光泽手感）光泽手感 捻度大，手感硬，光泽差。捻度大，手感硬，光泽差。 （4）捻缩）捻缩 捻缩率捻缩率(%)=(计算长度计算长度-实际长度实际长度)/计算长度计算长度100% （5）捻向）捻向 纱线捻

16、向对织物外观手感影响较大。纱线捻向对织物外观手感影响较大。 五、细纱捻系数、捻向的选择：五、细纱捻系数、捻向的选择： 依据：最后产品对细纱品质的要求依据：最后产品对细纱品质的要求 举例如下：举例如下： 1 机织用经纱：机织用经纱：t t（需要经受摩擦、强力需要经受摩擦、强力 和弹性要求好）和弹性要求好） 纬纱：纬纱：t t（为避免纬纱疵点）为避免纬纱疵点） 经纱捻系数比纬纱大经纱捻系数比纬纱大10%15%10%15% 2 2 特殊织物，如府绸：特殊织物，如府绸： 要求经纱浮于纬纱表面，形成菱形颗粒效应要求经纱浮于纬纱表面，形成菱形颗粒效应则：经纱则：经纱t t，纬纱，纬纱t t 3 麻纱类织物

17、：麻纱类织物： t t经经（滑爽）（滑爽） 4 4 针织棉毛衫用纱：针织棉毛衫用纱： t t（贴身柔软）（贴身柔软） 5 5 汗衫：汗衫： t t（凉爽）（凉爽） 6 6 起绒织物用纱：起绒织物用纱： t t（易起绒）（易起绒） 捻向捻向：经纬：经纬捻向不同捻向不同、织物、织物组织容易突出组织容易突出 化纤混纺织物中，为使织物具有毛型感，化纤混纺织物中，为使织物具有毛型感，经纱采用不同捻向来获得隐条、隐格等特殊风经纱采用不同捻向来获得隐条、隐格等特殊风格。格。 第六节第六节 细纱机的卷绕成形部分细纱机的卷绕成形部分 一、卷绕成形一、卷绕成形 （一）细纱卷绕形式和要求（一）细纱卷绕形式和要求 卷

18、绕形式：圆锥形交叉卷绕，管底呈圆形卷绕形式：圆锥形交叉卷绕，管底呈圆形 p216图图6-25 成形要求：卷绕紧密、层次清晰、不相互纠缠成形要求：卷绕紧密、层次清晰、不相互纠缠 不脱边、便于搬运和储存。不脱边、便于搬运和储存。 由锭子、钢领、钢丝圈完成加捻卷绕。由锭子、钢领、钢丝圈完成加捻卷绕。 卷绕速度卷绕速度等于等于锭子速度锭子速度与与钢丝圈速度钢丝圈速度之差。之差。nw=ns-nt （二）钢领板运动应满足以下要求：（二）钢领板运动应满足以下要求： 1、，一般上升慢、下降快，形成，一般上升慢、下降快，形成 卷绕层和束缚层。卷绕层和束缚层。 2、每次升降后，、每次升降后，。 3、完成、完成，即

19、绕纱高度和级升距由小，即绕纱高度和级升距由小 逐层增大。逐层增大。 管底：管底：h1h2h3.hn=h（绕纱高度）（绕纱高度） m1m2m3.mn=m（级升）（级升） （三）实现细纱卷绕的条件：（三）实现细纱卷绕的条件： 1、卷绕速度方程：、卷绕速度方程： vf=dxnw nw=ns-nt 2、钢领板升降速度方程：、钢领板升降速度方程： 核心机构：偏心凸轮核心机构：偏心凸轮vr=hvfdx （四）细纱机成形机构：（四）细纱机成形机构：p217图图 提出并回答问题：提出并回答问题： fa506成形机构包括哪五个具体机构？成形机构包括哪五个具体机构？它们如何动作：它们如何动作： 1、钢领板、钢领板

20、升降升降（4、5、6、2934） 2、导纱钩、导纱钩升降升降（712，3539） 3、钢领板、钢领板级升级升（2，1521，21，22，3） 4、导纱板、导纱板级升级升（13，14） 5、管底成形管底成形（5上的凸钉）上的凸钉） 二、纺纱张力二、纺纱张力 1、细纱断头规律：当某时刻纱的强力低、细纱断头规律：当某时刻纱的强力低于所受的张力时，断头发生。于所受的张力时，断头发生。 2、纺纱张力与气圈、纺纱张力与气圈 (1)张力形成：张力形成： 纱线拖动钢丝圈回转要克服钢丝圈与钢纱线拖动钢丝圈回转要克服钢丝圈与钢领间的摩擦力，同时还要克服导纱钩和领间的摩擦力，同时还要克服导纱钩和钢丝圈给予的摩擦阻力

21、，气圈段在回转钢丝圈给予的摩擦阻力，气圈段在回转时要克服空气阻力等形成张力。时要克服空气阻力等形成张力。 加捻卷绕过程中纱线张力可分为三段加捻卷绕过程中纱线张力可分为三段 纺纱张力纺纱张力：前罗拉钳口至导纱钩区间纱：前罗拉钳口至导纱钩区间纱线受到的张力。线受到的张力。 气圈张力气圈张力：导纱钩至钢丝圈间纱线受到：导纱钩至钢丝圈间纱线受到的张力。的张力。 卷绕张力卷绕张力：钢丝圈至管纱间纱线受到的：钢丝圈至管纱间纱线受到的张力。张力。 纺纱张力纺纱张力一般可用动态应变仪测定 (2)加捻卷绕过程中纱条上张力分布规律加捻卷绕过程中纱条上张力分布规律 tw t0 tr ts tw卷绕张力卷绕张力 t0

22、气圈顶端（导纱钩处）张力气圈顶端（导纱钩处）张力 tr气圈底端（钢丝圈处）张力气圈底端（钢丝圈处）张力 ts纺纱张力（罗拉钳口到导纱钩段）纺纱张力（罗拉钳口到导纱钩段） (3)一落纱过程纺纱张力变化一落纱过程纺纱张力变化 (5)气圈形态气圈形态气圈是一正弦曲线气圈是一正弦曲线一落纱中，随着气圈高一落纱中，随着气圈高度度h的缩小，气圈凸形的缩小，气圈凸形将逐渐减小。将逐渐减小。纺纱张力愈大，气圈凸纺纱张力愈大，气圈凸形愈小；反之，气圈凸形愈小；反之，气圈凸形愈大。形愈大。 气圈形态是张力大小的外部表现。在气圈高度气圈形态是张力大小的外部表现。在气圈高度相同时，气圈大则张力小，气圈小则张力大。相同

23、时，气圈大则张力小，气圈小则张力大。气圈大，缓冲作用好，可调节张力突变，气圈气圈大，缓冲作用好，可调节张力突变，气圈平直，弹性差。平直，弹性差。 小纱：气圈高度大，气圈膨胀，易撞隔纱板，小纱：气圈高度大，气圈膨胀，易撞隔纱板，钢丝圈运行不稳，楔住，飞圈而断头。钢丝圈运行不稳，楔住，飞圈而断头。 中纱：气圈形态适中，张力小而稳定，断头少中纱：气圈形态适中，张力小而稳定，断头少。 大纱：气圈平直，失去对突变张力的调节能力，大纱：气圈平直，失去对突变张力的调节能力，气圈顶部易于与筒管头摩擦而增加断头。气圈顶部易于与筒管头摩擦而增加断头。 三、细纱断头三、细纱断头 1.1.细纱断头实质细纱断头实质 纺

24、纱过程中，当纱线某断面处的强力小于纺纱过程中，当纱线某断面处的强力小于在该处的纺纱张力时，就发生断头在该处的纺纱张力时，就发生断头。 细纱断头的实质是发生在纺纱张力波动的细纱断头的实质是发生在纺纱张力波动的波峰和纱线强力波动的波谷交叉点波峰和纱线强力波动的波谷交叉点。 降低断头的措施降低断头的措施 控制、稳定张力与提高纺纱强力控制、稳定张力与提高纺纱强力 降低强力不匀率，尤其是减少张力突变和强降低强力不匀率，尤其是减少张力突变和强力的薄弱环节力的薄弱环节 2. 细纱断头的分类细纱断头的分类 成纱前断头：成纱前断头：喂入的纱条经过牵伸在前罗拉输喂入的纱条经过牵伸在前罗拉输出纱条前的断头。出纱条前

25、的断头。 成纱后断头：成纱后断头：从前钳口至筒管间的纱条在加捻从前钳口至筒管间的纱条在加捻卷绕过程中发生的断头。卷绕过程中发生的断头。 3. 细纱断头规律细纱断头规律 （1）一落纱中的断头分布：小纱断头最多，）一落纱中的断头分布：小纱断头最多，约占约占50%，中纱断头少，约占，中纱断头少，约占20%，大纱断头，大纱断头次之，约占次之，约占30%。 （2）断头部位：纺纱段断头较多（捻度最）断头部位：纺纱段断头较多（捻度最小），钢丝圈与管筒间断头较少，气圈部小），钢丝圈与管筒间断头较少，气圈部 位很少断头（捻度最大）。位很少断头（捻度最大）。 （3）锭速增加或卷装增大，纺纱张力大，断）锭速增加或卷装增大，纺纱张力大，断头增加。头增加。 （4）由于机械原因，少数锭子可能出现重复）由于机械原因，少数锭子可能出现重复断头。断头。 4. 减少断头的措施减少断头的措施 （1）稳定张力）稳定张力 稳定气圈形态稳定气圈形态 减少张力突变减少张力突变 钢丝圈的合理选用钢丝圈的合理选用 a. 钢丝圈重量（号数）的选用钢丝圈重量（号数）的选用 b. 合理选用钢丝圈的使用周期合理选用钢丝圈的使用周期 使钢丝圈有较长的使用周期（如镀氟钢使钢丝圈有较长的使用周期（如镀氟钢丝圈可用丝圈可用20天天25天）。天）。 （对（对a.的补充）的补充） 钢丝圈应用中，轻重原