再论粗纱机“恒离心力纺纱”

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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1.1问题的提出
提出“恒离心力纺纱”的直接目的是为了减小高速粗纱机大纱时纱条所受的离心张力，以免粗纱断裂。其主要措施是降速。作者已提出“调低锭速并不是减小离心张力的惟一办法，也可能不是最好的办法。”因为这使“高速”大打折扣。
为了探索在锭速不变的条件下减小离心张力的途径，作者提出把粗纱卷绕方式由传统的管导方式改为翼导方式，并从理论上分析其可行性，与同行切磋。
管导卷绕方式已经有100多年的使用历史，作者认为，随着技术的发展和进步，翼导卷绕方式的缺点将会被克服，其减轻磨损、降低能耗、减小离心张力因而有利于提高锭速的优点将展现出来。
2翼导卷绕方式能降低筒管转速
设n为筒管转速；N为锭翼转速；
nc为管导卷绕方式的筒管转速；
ny为翼导卷绕方式的筒管转速；
nw为卷绕转速；D为卷绕直径；t为粗纱捻度。

式(5)中DM为满纱直径；Do为空管直径。
依据式(3)、(5)可作图l、图2。图例中后缀字符G、Y分别表示管导或翼导。
从图1和图2可看出：nG与nY两组曲线以直线k=1为对称轴和渐近线。翼导方式的筒管转速(实线)始终比管导方式的筒管转速(虚线)要低；捻度t越小，nG与nY的差距越大。随着卷绕直径的增大，nG与nY的差距趋小，但翼导最高筒管转速(大纱)仍比管导最低筒管转速(大纱)为低。
在t=40的条件下，一落纱中管导比翼导筒管转速平均要高23．5％(卷装直径120mm)到20．4％(卷装直径150mm)。

3．翼导卷绕方式能显著地减小离心张力
离心张力与筒管转速的平方成正比设翼导与管导离心张力之比(翼／管导离心张力比)为KT，则有：

由式(6)可作出图3

可以看出：KT恒小于1；捻度越小，张力比KT越小。当粗纱定量较重时，相应的捻度也越小，因此在粗纱定量重、捻度小这种对管导方式最不利的情况，翼导方式却能显著地减小离心张力。
在t=40的条件下，相同锭速的离心张力在起始卷绕(D=45mm)时，翼导与管导之比为48．9％；在满纱(D=150mm)时为80．9％。
因此，在离心张力相同的条件下，采用翼导方式比采用管导方式的锭速可以提高。令Kc代表相同离心张力的翼导锭速Ny与管导锭速Ng之比，显然

计算表明，在离心张力相同、t=40和满纱的条件下，翼导比管导锭翼转速可提高12．5％(卷装直径120mm)到11．2％(卷装直径150mm)。4翼导卷绕方式几个问题的讨论
4。1能耗均衡问题，有人认为，“随着卷绕直径的增加，管纱重量绥之增大，当采用管导方式，管纱卷绕直径越大，其转速越小，动力消耗较均衡，回转亦较稳定；当采用翼导方式时，卷绕直径越大，筒管转速越高，动力消耗不均衡。”这个问题可以从定轴转动刚体来研究，
式中E为整个管纱绕锭轴旋转的动能；Z为整个管纱的转动惯量；ω为管纱的转动角速度。显然E除以传动效率就是使管纱以速度ω旋转所需动力消耗。根据转动惯量计算公式和管纱尺寸，可求得：

式中δ为管纱(粗纱部分)的平均密度；MG为筒管的质量；其他符号意义见图4。
进行计算。由计算结果绘出图5。图例中一后缀字符G、Y分别表示管导或翼导。分析表明：

4．1．1根据式(5)、式(8)，可算出一落纱平均管导比翼导的管纱能耗可高到45．0％(卷装直径150mm)
4．1．2大纱(卷装直径150mm)与小纱(空管)的能耗比是翼导大于管导(t=40时是189．5对114．3)，但大纱与小纱的能耗差却是翼导小于管导(t=40时是75．2J对92．7J)。造成这一结果的主要原因是空管能耗翼导远小于管导(0．40J对0．82J)。
4．1．3进一步分析表明，一落纱中管纱动能不匀主要是由管纱转动惯量不匀造成的，卷绕方式影响约占转动惯量影响的1 7．9％.因此不能认同两种卷绕方式的能耗均衡性有根本差异。
4．2回转稳定问题
有人提出，翼导“因筒管转速随卷绕直径的增加而增加，如果卷装的动平衡条件不良，大纱时更增加回转的不稳定性”。这个问题可从两个方面分析。

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