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第九章 卷取与送经

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第九章 卷取与送经

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  1. 第九章卷取与送经 卷取和送经运动: • 纬纱被打入织口形成织物之后,必须不断地将这些织物引离织口,卷绕到卷布辊上,同时从织轴上放送出相应长度的经纱,使经纬纱不断地进行交织,以保证织造生产过程持续进行,织机完成织物卷取和经纱放送的运动分别称为卷取和送经。 • 卷取和送经分别由卷取机构和送经机构来协作完成。 • 开口、引纬、打纬是形成织物 单元所必需的,而卷取和送经是织机上连续 形成织物所必需的。

  2. 第一节 卷取机构 卷取机构的作用: 1. 将在织口处初步形成的织物引离织口,卷绕到卷布辊上。 2. 与织机上其他机构相配合,确定织物的纬纱排列密度和纬纱在织物内的排列特征。

  3. 一、卷取机构形式 1.消极式卷取机构:从织口处引离的织物长度不受控制 。适宜于纬纱粗细不匀的织物加工。 2.积极式卷取机构:从织口处引离的织物长度由卷取机构积极控制 。 (1) 积极式间歇卷取机构:主要是有梭织机采用。 (2) 积极式连续卷取机构:新型织机上采用。 消极式卷取机构

  4. 卷取机构的要求 1.应保证按时,定长地将形成的织物引离织口,以获得工艺规定的纬纱密度,同时将送经机构从织轴上放出的经纱牵引到织物形成区内。(卷取均匀,有足够的牵引力) 2.卷取机构的运动应平稳,纬密调节方便;能适应无级调节。 3.能随不同织物要求而变化纬密,并具有纬密在机可变功能。 4.卷装良好,并有一定的卷装容量。(提高效率)

  5. 二、积极式卷取机构及其工作原理 • 筘座脚的摆动→卷取连杆往复摆动→每织入一根纬纱→棘爪撑动棘轮转动一齿→轮系作用→刺毛辊转过一定角度→织物引离织口。 • 间歇卷取机构的卷取运动是断续进行的,卷取作用发生在筘座由后方向前方的运动过程中。 (一)积极式间歇卷取机构 工作原理:卷取动力来源于筘座脚的摆动。 积极式间歇卷取机构


  6. 1.典型的积极式间歇卷取机构 • 织机主轴回转一周→卷取杆往复摆动一次→卷取钩带动棘轮转过一定齿数→经轮系转换→驱使卷取辊转动→卷取一定长度的织物。 • 该段织物长度: 典型的积极式间歇卷取机构

  7. 1.典型的积极式间歇卷取机构 • 在该机构中,齿轮齿数Z1、Z4、Z5、Z6、Z7和卷曲辊直径D为固定常数,因此: • 织物的机上纬密为: • 织物纬密:

  8. 1.典型的积极式间歇卷取机构 • 改变变换齿轮Z2、Z3的齿数,可以实现织物的纬密调节。 • 纬密的调整: (1)根据类似织物预先估算出织物的a; (2)根据估算a,考虑工厂实际变换齿轮的备件情况,初步计算和选定变换齿轮Z2、Z3; (3)少量试织,边试织边调整,逐步逼近标准纬密。 • 根据所选择的齿轮齿数得到的织物纬密与织物设计要求的纬密会有所差异,但这种差异应小于纬密误差所允许的范围。 纬密确定式:

  9. 间歇卷取机构的缺点 (1)机构的运动带有冲击性,容易引起机件磨损、动作失误、产生织物的纬向稀密路疵点。在织机高速时,这种缺点尤为显著。 (2)布面游动较大,容易造成断边纱。 典型的积极式间歇卷取机构

  10. 2.蜗轮蜗杆积极式间歇卷取机构 原理:卷取机构的动力来自筘座摆动。 • 筘座由后方向前方摆动→连杆传动推 杆1 →棘爪2推动变换棘轮3转过m个齿→单线蜗杆4、蜗轮5带动卷取辊6回转→卷取一定长度的织物。 • 传动轴9上的制动轮8起到握持传动轴作用。 • 卷曲织物长度: 蜗轮蜗杆间歇式卷取机构

  11. 2.蜗轮蜗杆积极式间歇卷取机构 • 织物机上纬密: • 织物下机纬密: • 该机构中,齿轮齿数Z4、Z5和卷曲辊直径D为固定常数,因此: • 选定棘轮Z3的齿数,确定棘轮撑过齿数m,即可实现织物的纬密调节。 • 是一种卷曲量可变的卷曲机构。

  12. (二)积极式连续卷取机构 原理: 织机主轴传动而连续卷取织物。 1.改变齿轮齿数调节织物纬密的机构 • 织机主轴→辅助轴1 →轮系Z1、Z2、Z3…Z6→减速齿轮箱2 →齿轮Z7、Z8→橡胶糙面卷取辊3 。 • 织机主轴回转一周,织入一根纬纱,所对应的织物卷取长度: 改变齿轮齿数调节纬密的卷取机构

  13. 1.改变齿轮齿数调节织物纬密的机构 • 该机构中,Z7、Z8、i、D是固定常数,于是公式可写为: • 织物机上纬密: • 织物下机纬密:

  14. 1.改变齿轮齿数调节织物纬密的机构 • 更换Z1、Z2、Z3、Z6四个变换齿轮,改变它们的齿数,可使织物纬密在一个很大的范围内变化。 • 由于齿轮齿数是有级变化的,因此,根据所选择的齿轮齿数得到的织物纬密与织物设计要求的纬密会有所差异,但这种差异应小于纬密误差所允许的范围。 • 以改变齿轮齿数来调节加工织物纬密的积极式连续卷取机构存在纬密精确程度不高、机械结构复杂、变换齿轮储备量较大等缺点。 纬密确定式:

  15. 2.以无级变速器来调节加工织物纬密的机构 • 原理:卷取机构的动力直接来自织机主轴。 • 织机主轴→通过齿形带传动轴1 →经链轮Z1、Z2(或Z1’、Z2’) →传动PIV无级变速器3 →齿轮Z3、Z4、Z5、Z6、蜗杆Z7、蜗轮Z8 →卷取辊5 →链轮Z9、Z10和摩擦离合器6 →卷布辊轴7。 PIV无级变速器调节纬密的卷取机构

  16. 2.以无级变速器来调节加工织物纬密的机构 • 纬密的调节: 高纬密时用链轮Z1、Z2传动, 130~780根/10cm; 低纬密时用Z1’、Z2’传动, 25 ~ 150根/10cm。 高低档的切换通过操作手柄实现。 • 纬密的细调: 由PIV无级变速器完成,可调速比为6,上机时只要将PIV无级变速器的指针指在相应的读数上即可。 PIV无级变速器调节纬密的卷取机构

  17. 3.电子式卷取机构 • 电子卷曲机构原理: 电子卷取的原理框图 特点:通过键盘设定纬密,方便快捷;纬密控制精度高。

  18. 3.电子式卷取机构 • 电子式卷取机构的优点: (1)不需要变换齿轮,省略了大量变换齿轮的储备和管理,同时翻改品 种改变纬密变得十分方便; (2)纬密的变化是无级的,能准确地满足织物的纬密设计要求; (3)织造过程中不仅能实现定量卷取和停卷,还可根据要求随时改变卷 取量,调整织物的纬密,形成织物的各种外观特色。

  19. 三、边撑 1.边撑的作用 • 织物形成过程中,纬纱屈曲使织物幅宽收缩,织口处织物宽度小于经纱穿筘幅度,经纱排列发生倾斜,两侧布边处经纱倾斜程度最大。

  20. 1.边撑的作用 • 钢筘运动时,倾斜的边经纱与钢筘摩擦,容易造成边经纱断头和钢筘两侧筘齿过度磨损。 • 边撑的作用在于阻止织口处布幅的收缩,减少边经纱的断头,并保护两侧筘齿不致被边经纱过度磨损。

  21. 2.边撑的形式及应用场合 边撑的形式主要有刺环式、刺辊式、刺盘式和全幅边撑等几种

  22. 2.边撑的形式及应用场合 • (1)刺针式边撑 • 刺环式:伸幅作用可调范围较大,适用棉、毛、丝、麻各类织物加工应用最多。 • 刺辊式:伸幅作用较小,不适合厚重织物,一般用于中等厚度的棉织物加工。 • 刺盘式:伸幅作用最弱,适用于轻薄的丝织物。

  23. 2.边撑的形式及应用场合 • 刺针式边撑的特点:刺针式边撑都是依靠刺针对织物产生伸幅作用,对织 • 物两侧产生不同程度的刺伤。 • 使用要点:刺针的长短、粗细、密度与所加工织物的纱特、密度需相适应。 • 织制粗而不密的织物用粗、长、密度小的针刺; • 织制细而密的织物用细、短、密度大的针刺。

  24. 2.边撑的形式及应用场合 (2)全幅边撑 • 滚柱两端有螺纹,右侧左螺纹,左侧右螺纹,对织物伸幅作用,但又不损伤织物。 • 用于完全不受边撑针刺影响的织物。如降落伞、安全气囊等。

  25. 第二节 送经机构 送经的工 艺要求: (1)保证从织轴上均匀地送出经纱,以适应织物形成的要求。织轴从满轴到空轴的过程中,经纱张力差异小,经纱织缩率差异小,以获得纬密均匀和布面平整的织物。 (2)给经纱以符合工艺要求的上机张力,并在织造过程中保持张力的稳定。送经机构灵敏度高,调节范围大,而且能实现无级调节。

  26. 一、送经方式 1.非调节式送经方式 织轴在经纱张力的作用下克服制动力矩回转,让经纱从织轴上放送出来,完成送经动作,在送经过程中送经量不作调节控制的送经方式。 非调节式送经方式送经量可由人工通过改变织轴制动力矩来调节。人工调节增加了挡车工的劳动强度,并且经纱张力均匀程度得不到保证,已逐渐被淘汰。

  27. 2.调节式送经方式 • 调节式送经的送经量多少受当时的经纱张力状态决定,因此调节式送经机构一般以后梁作为张力传感件,来感知经纱张力的变化,进而调节织轴的回转量,使经纱送出量作相应变化。 • 另外一种调节式送经机构利用感触元件来探测织抽直径,自动改变不同织轴直径所对应的织轴制动力矩,从而达到控制送经量的目的。这种方式对经纱张力的控制不够理想,目前只在一些重型织机上使用

  28. 调节式送经方式的分类: 机械式调节式送经方式 电子式调节式送经方式 均是由经纱放送传动部分和送经量自动调节部分组成。 机械式调节送经机构 1.外侧式送经机构 2.带有无级变速器的调节式送经机构 3.摩擦离合器式送经机构

  29. 二、调节式送经机构 (一)机械式调节送经机构 1.外侧式送经机构 外侧式送经机构的特征: 通过两个感应元件分别对经纱张力和织轴直径的检测进行送经量调节,从而经纱张力控制更加合理,织造过程中经纱张力更为均匀。同时,送经机构被移到织机外侧,维修保养比较方便。

  30. 1.外侧式送经机构 • 共同特征: 通过两个感应元件分别对经纱张力和织轴直径的检测进行送经量调节,从而经纱张力控制更加合理,织造过程中经纱张力更为均匀。 典型的外侧式送经机构

  31. 1.外侧式送经机构 (1)经纱放送传动部分 在高经纱张力或一般经纱张力织造时,经纱依靠自身的张力从织轴上放出,送经机构起着控制经纱放出量的作用。 在较低张力织造时,经纱张力和送经机构的驱动力共同发生作用,以推拉结合的方式送出经纱。 典型的外侧式送经机构

  32. 1.外侧式送经机构 (2)送经量计算: 在主轴回转一周,织入一根纬纱的过程中,送经机构送出的经纱量: Lj——每纬送经量(mm); m——主轴回转一周过程中棘轮转过的齿数; D——织轴直径(mm) Z1、Z2、Z3、Z4、Z5——分别为棘轮10、蜗杆11、蜗轮12、齿轮13和织轴边盘齿轮14的齿数或头数 典型的外侧式送经机构

  33. 1.外侧式送经机构 棘轮 Z1=60 蜗杆Z2=3 蜗轮Z3=20 齿轮Z4=23 织轴边盘齿轮Z5=116 • 为了保持每纬送经量Lj不变,主轴回转一周时间内棘轮转过的齿数m应逐渐增加。

  34. 1.外侧式送经机构 空织轴Dmin=115mm,满织轴Dmax=595mm 该送经机构(当Z2=3)能满足织物所要求的最大每纬送经量L'jmax和最小每纬送经量L'jmin分别为: • 在高密织物a j为7%,低纬密可织纬密范围为a j为2%时,该机构可实现Pwmin =57根/10cm,Pwmax = 578根/10cm的试织范围。

  35. 1.外侧式送经机构 • 在实际使用中,可改变蜗杆头数,以适应不同的织物纬密。 Z2=3,粗档纬密:57根/10cm~157根/10cm; Z2=2,中档纬密:157根10/cm~315根/10cm; Z2=1,细档纬密:315根10/cm~787根/10cm。 由此可见,外侧式送经机构具有比较宽的纬密覆盖面。

  36. (3)送经量自动调节部分 1.外侧式送经机构 • 当经纱张力增加时,织轴送出经纱量增多,使经纱张力下降,趋向正常数值。 • 当经纱张力减小时,织轴送出经纱量减少,张力调节机构也逐渐恢复正常位置。 典型的外侧式送经机构

  37. 1.外侧式送经机构 外侧式送经机构的经纱动态张力测定结果。 三条曲线:在织轴直径由大到小的变化过程中,经纱张力是比较均匀的,其差异在2%~8%之间。 1-打纬时刻经纱动态张力 2-梭口满开时刻经纱动态张力 3-综平时刻经纱动态张力

  38. 1.外侧式送经机构 • 经纱上机张力调节: 可以通过改变张力重锤的重量、数量及其重力作用力臂长度,调节经纱的上机张力,达到工艺设计规定的数值。 • 确定经纱上机张力考虑因素: (1)应考虑有利于降低经纱断头率。 (2)有利于形成比较清晰的梭口。 (3)有利于打纬以及使制成的织物有均匀良好的外观。 • 当织制紧度较小的织物时,应采用较小的上机张力;当织制紧度较大的织物时,应采用较大的上机张力。 • 在生产中,经纱上机张力大小是否合适,视上轴开车织制时织物幅宽是否符合规定要求而定,如织物幅宽比规定窄或宽,就得重新调整上机张力。

  39. 2.带有无级变速器的调节式送经机构 • 特点:能连续地送出经纱,运转平稳,适应高速。 • 基本结构:含有能作无级变速的减速传动环节,可以按照经纱张力的变化调整减速比,保持经纱张力的稳定。 带有无级变速器的调节式送经机构

  40. 2.带有无级变速器的调节式送经机构 (1)经纱放送传动部分 主轴转动时,通过传动轮系带动无级变速器,使织轴在经纱张力作用下放出经纱。适用于高速织机。 典型的外侧式送经机构

  41. 2.带有无级变速器的调节式送经机构 (2)送经量计算 • 变速轮系21的四个齿轮为变换齿轮,改变变换齿轮的齿数,可以满足不同范围送经量的要求。 • 在变速轮系所确定的某一个送经量变化范围内,通过改变无级变速器的速比,又可在这一范围内对送经量作出细致、连续的调整。 • 该机构采用四只变换齿轮,可织制的织物纬密范围较广,当使用织轴满轴直径为700mm时,它可织制的织物纬密范围为20~1250根/10cm。

  42. (3)送经量自动调节部分 2.带有无级变速器的调节式送经机构 • 送经机构根据经纱张力的变化自动调整经纱送出量,使经纱张力维持恒定数值。 • 当经纱张力增大时,D1增加,D2减小。送经量L增大。 • 当经纱张力减小时,则D1减小,D2增大,每纬送经量L减小。 典型的外侧式送经机构

  43. 3.摩擦离合器式送经机构 (1)经纱放送传动部分 转子与回转着的主动摩擦盘上凸轮面接触。使制动解除。主动摩擦盘驱使从动摩擦盘、轴管2和轴管上的蜗杆1、蜗轮14、送经齿轮15转动,允许织轴在经纱张力作用下放出经纱。 摩擦离合器式送经机构

  44. 3.摩擦离合器式送经机构 (2)送经量计算 摩擦离合器送经机构的每纬经纱送出量: 式中:θ——主轴回转一周过程中从动摩擦盘转过角度(°); • θ过小,摩擦盘将严重磨损; • θ过大,则第一次送经后摩擦盘尚未制停,第二次送经又要开始,容易造成送经不匀。 • 生产实际中θ的范围一般为25°~329°. Z1、Z2、Z3、Z4——蜗杆1、蜗轮14、送经齿轮15、织轴边盘齿轮的齿数或头数; D——织轴直径(mm)。

  45. (3)送经量自动调节部分 3.摩擦离合器式送经机构 • 当经纱张力增大时,通过摆杆、连杆等,带动转子杆、转子作逆时针方向转动,使转子与主动摩擦盘的凸轮面距离缩小,送经量增加。 • 织轴送出经纱,其直径不断减小,经纱张力增加,后梁下压使从动摩擦盘转角θ增大,与直径D的减小相适应,符合θ·D=常数的原则,使送经量恢复到正常数值。 • 织轴由满轴到空轴的变化过程中,后梁的高度逐步下降了10mm,弧形杆的圆弧槽也下移了16mm,经纱张力则有所增长。 经纱张力调节装置

  46. (二)、电子式调节送经机构 电子送经机构的组成部分: • 经纱张力信号采集系统:后梁位置检测方式 后梁受力检测方式 • 信号处理和控制系统:采用电子技术. • 织轴放送装置:交流或直流伺服电动机、 电动机的驱动电路和送经传动轮系

  47. (1)后梁位置检测方式 1.经纱张力信号采集系统 1-后梁2-后梁摆杆3-张力弹簧4、5-铁片 6、7-接近开关8-阻尼器9-经纱 A-阻尼器与后梁摆杆铰接点 1-铁片2-感应线圈3-接近开关

  48. (2)后梁受力检测方式 1.经纱张力信号采集系统 1-后梁2-后梁摆杆3-杠杆4-拉杆5-应变片传感器6-曲轴 7-连杆8-经纱9-固定后梁10-弹簧杆11-阻尼器12-弹簧13-双臂杆

  49. 2.信号处理和控制系统 (1)后梁位置检测方式 电子送经机构的经纱张力控制原理

  50. (1)后梁位置检测方式 2.信号处理和控制系统 • 当积分电压V2高于设定电压V0,输出信号(V2-V0)通过驱动电路使直流送经伺服电动机转动,织轴放出经纱。输出信号(V2-V0)越大,电动机转速越高,经纱放出速度越快。 • 当V2<V0时,电动机不转动,织轴被锁定,经纱不能放出。 信号处理过程