第一章络筒 (winding)

第一章络筒(winding) 任课教师：刘君妹授课时间：月日

本章授课学时数 12 授课次数 6 每次学时数 2 目的与要求掌握络筒工序基本专业术语和基本工艺理论，能熟练运用工艺理论制定各种上机工艺参数，运用工艺理论分析并解决生产的实际问题本章重点 1、络筒张力的组成及其分析 2、络筒张力的变化规律及影响因素 3、络筒张力的均匀措施 4、卷绕成形分析 5、槽筒沟槽曲线设计本章难点 1、气圈动态张力分析 2、自由纱段对筒子成形的影响 3、纱圈重叠分析 4、槽筒沟槽曲线设计课时安排及重点和难点

络筒的目的和要求 • 目的： 1. 改变卷状形式：管纱筒子 2. 清除纱线上的杂质和疵点。 • 要求： 1.张力大小适度均匀，波动小 2.尽量清除纱线上的杂质和疵点，接头质量好 3.筒子卷装坚固，成形良好

络筒的工艺流程 • 复习所学内容

内容安排 • 络筒张力分析 • 纱线的清洁和打结 • 筒子卷绕成形分析 • 络筒综合讨论

第一节络筒张力分析 一、络筒张力 • 处在筒子卷绕点处的纱线张力 • 大小：与纤维种类、纱线特数等有关过大，强力、弹性受损过小，卷绕松散 • 波动： 1-5g

一、络筒张力 • 张力确定的依据：棉纱：不超过其断裂强度的15-20% 毛纱：不超过其断裂强度的20% 麻纱：不超过其断裂强度的10-15% 涤纶长丝：0.88-1.0cN/tex

二、络筒张力分析 • 几个概念：气圈、退绕点、分离点、摩擦纱段

二、络筒张力分析 （一）固定管纱轴向退绕张力 1、退绕张力组成： ①退绕点张力 ②分离点张力 ③气圈部分的张力

二、络筒张力分析 几个概念： • 气圈：从导纱眼到分离点间纱线的旋转曲面。 • 退绕点：管纱表面处在动静交界的点，产生静平衡张力，数值约1-2g • 分离点：脱离管纱表面而进入气圈的点 • 摩擦纱段：从退绕点到分离点的一段纱线，受管纱退绕影响在管纱表面呈蠕动状态。

（1）退绕点张力和分离点张力 退绕点张力To,1-2g 分离点张力T1=To·efα 例：已知To=20mN α=2πrod f=0.5 则 T=2×e0.5×2π=462.8mN 分离点张力远大于退绕点张力，如何减小分离点张力？

（2）气圈张力 相对运动：竖直平面的匀速曲线运动。牵连运动：水平平面的匀速圆周运动。绝对运动：旋转曲面上的曲线运动——空间S曲线。

微元纱段ds的受力 ①重力Q=mgds ②空气阻力F=kw2r2ds ③回转运动法向惯性力 C=mw2rds ④前进运动法向惯性力 N=mv2/ρ·ds ⑤哥氐惯性力 K=2mωv×sin(ω,v)ds

例：50克纱 V=1200米/分 rmax=3cm ρmax=7cm • 纱线倾角Q=40度时测得： • Q=0.0005g=0.0049mN Cmax=1.53g=14.99mN Kmax=1.30g=12.74mN Fmax=0.2g=1.96mN Nmax=0.29g=2.84mN

结论： ①退绕张力大小主要由摩擦纱段决定 ②气圈张力主要由回转运动的法向惯性力和哥氏惯性力决定，退绕速度增加时，这两项惯性力随之增加，使气圈运动的纱线动态张力增加

2、管纱退绕张力的变化规律 （1）层级退绕：顶部半径小，ω大，故张力大底部半径大，ω小，故张力小（2）整只管纱退绕从满到空管退绕时，摩擦纱段增大，故张力↑ 气圈节数由多到少，摩擦纱段增长，使气圈高度变大，半径小，故张力↑（C↑）

结论 • ①整管退绕张力差异很大，必须采取措施均匀 • ②其差异与摩擦纱段有关，与气圈节数有关

层级和整只管纱退绕的变化规律

3、影响纱线退绕张力的因素 （1）导纱距离d 50mm 自始至终单节气圈，张力波动很小，但操作不便 70m—100mm 由双节变成单节，波动一倍，可以接受，用于1332MD 200mm 满管五节，管底单节，波动4倍以上，不可采用 ≥250mm，满管≥六节，管底出现双气圈，波动开始改善

3、影响纱线退绕张力的因素 500mm 满管11个，管底三节，波动较小，操作不便，用于自动络筒。（2）络纱V↑ 则 ω↑ 张力↑（3）纱线特数，特纱，张力大。（4）纱曲折状态（导纱眼处，纱线折角）

导纱距离对退绕张力的影响

4、均匀纱线腿绕张力的措施 （1）选择合理的导纱距离，方便操作 70—100mm（速度<700m/mm）（2）安装气圈破裂器：作用、形状、安装新型气圈破裂器—气圈控制器P26：能控制气圈形状和摩擦纱段长度（3）改变纱管底部结构

气圈破裂器

（二）张力器的附加张力 • 目的：适当增加纱线的张力，提高张力均匀程度，以卷绕成型良好、密度适宜的筒子。

（二）张力器的附加张力 1、累加法圆盘式张力器特点增加张力数值T=To+2fN T=T0+2f1N1+2f2N2+…+2fnNn 式中：To初张力；f 摩擦系数 N 正压力特点：不扩大其绝对波动的方差P29 降低纱线张力的不均匀程度

（二）张力器的附加张力 • 产生正压力的方法：P28 垫圈加压：N=(m1+m2)(g+a) 弹簧加压：水平N=m1(g+a)+k△ 垂直N=m1a+k △ 压缩空气加压：N=m1a+P

（二）张力器的附加张力

（二）张力器的附加张力 2.倍积法： T=To efα 式中：α 摩擦包围角；f摩擦系数特点： ①同时扩大了张力的数值与波动值，纱线张力的不均匀程度得不到该善。P30 ②无冲击

3、间接法：整经机常用 ，张力装置依靠摩擦阻力矩间接地对纱线产生张力。 T=T0+Fr/R 式中：r—阻力F的作用力臂 R—圆柱体的工作表面曲率半径特点：P31

作业 • 1、什么叫络筒张力，工艺上对其有何要求？ • 2、络筒张力有哪几部分组成？ • 3、什么是管纱退绕张力，影响退绕张力的因素有哪些？如何均匀退绕张力？ • 4、张力装置的作用原理有哪几种，各有什么特点？ • 5、层级退绕和整只管纱退绕时张力有何变化规律？为什么？

第二节纱线清结与打结 一、纱线清洁（一）机械清纱器 1、板式特点：清除效率低，扁平状易漏切。隔距参数：1.5-3d 2、梳针式清竹节纱达70%，用于T/C纱，更易刮毛纱线，4-5d。

（二）电子清纱器 • 工艺参数短粗：S1=3d L1=2cm 长粗：S2=1.5d L2=70cm 长细：S3=0.7d L3=70cm

（二）电子清纱器 1、光电式清纱器的特点： ①检测，与纤维种类、混纺比、回潮等无关。 ②兼有定长功能，满筒自停。 ③扁平状纱疵易漏切。 ④结构复杂。

（二）电子清纱器 2、电容式清纱器的特点： ①检测质量，扁平状不漏切。 ②与纤维质量有关。 ③抗震、抗干拢能力强。 ④价格便宜。性能对比：P36表

（二）电子清纱器 3、衡量电子清纱器的指标正确切断率=正切数/（正切+误切）×100% 清除效率=正切数/正切+漏切×100% 清纱品质因素=正切率×效率×100%

二、纱线打结与捻结 （一）纱线打结 1、结头方式 ①结布结：用于棉纱 ②自紧结：结头较大，用于T/C纱和股线 2、要求、结头小而牢，不松脱，纱尾短，不纠缠邻纱，开口清晰

（一）纱线打结 3、缺点：布面显现率高，限制电子结纱器的推广使用。 4、方式：手工打结刀、机械打结器

（二）捻结技术 1、特点： ①粗度1.2-1.4d ②长度20mm ③强度，80%断强 ④无显现

2、工艺 ①捻结速度，设计值0.3-1秒/次粗支纱不易退捻，可稍慢于细支纱 T/C纱反捻力强易反捻，可慢于细支纱。 ②空气压力（0.5-0.7Mpa）细支0.5-0.6 细支纱0.65 T/C纱0.7Mpa

第三节筒子卷绕分析 • 卷绕原理 • 筒子的卷绕密度 • 自由纱段对筒子端面成形的影响 • 纱圈的重叠与防叠 • 槽筒导纱规律—沟槽中心曲线设计

一、卷绕原理 筒子的卷绕型式： 1.按筒子形状分：圆柱形:筒子旋转低速退绕(cylindrical bobbin) 圆锥形:筒子固定,高速退绕(cone) 三圆锥形:卷装大,稳定,适用于光滑长丝,筒子中部呈锥体.

筒子卷绕原理 筒子的卷绕型式： 2.按卷绕角大小分：平行卷绕 α=3-5° 交叉卷绕 α=3-20° 3）从筒管边盘分：有边筒子无边筒子

筒子卷绕原理

筒子卷绕原理 • 卷绕角α :纱线卷绕到筒子表面某点时，纱线的切线方向与筒子表面改点圆周速度方向所夹的角，又称螺旋线升角。 • 交叉角β :等于来回两个卷绕角之和

筒子卷绕原理 纱圈卷绕运动是回转运动和导纱器往复运动的合运动即 tgα=V2/V1 β=2α 筒子上每层纱圈的卷绕圈数m’=nk/m nk为筒子转速(r/min),m为导纱器单位时间内单向导纱次数(次/min)

(一)圆柱形筒子卷绕原理 1.等卷绕角卷绕:槽筒摩擦传动 V2=C 等速导纱 tgα=V2/V1=C 每层卷绕圈数虽卷绕直径的增加而减少螺距h随卷绕直径的增加而增大筒子转速nk随卷绕直径的增加而减小

(一)圆柱形筒子卷绕原理 2.等螺距卷绕:筒子直接传动 nk=C,则h=V2/Nk=C ,此时， V1 随卷绕直径的增加而增加 α随卷绕直径的增加而减小； m’不变

（二）圆锥形筒子的卷绕原理

（二）圆锥形筒子的卷绕原理 ①同一纱层延母线各处半径不同，故圆周速度也不同，从小端到大端依次增大。 ②母线上必有一点C其圆周线速度等于槽筒线速度，C点称为传动点：位于筒子上与槽筒表面线速度相等的点，处在“纯滚动”状态，传动点处的半径称传动半径。

（二）圆锥形筒子的卷绕原理 ③推导公式ρ= P9图1-7 根据筒子上某点B左右两边摩擦力矩方向相反、大小相等的原理 ④传动半径的位置

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