第七章粗纱教案.doc

第7章 粗纱
*粗纱概述
*加捻原理
*粗纱卷绕
§ 7.1 粗纱（翼锭纺纱）概述
§ 7.1.1 粗纱的任务（P163）
§ 7.1.2 粗纱工艺过程
工艺过程：1条筒→2熟条→3导条辊→4牵伸装置→5锭翼（粗纱→锭翼顶孔→ 锭翼导纱臂→ 下端引出→ 压掌曲臂绕几圈→压掌叶→筒管）

§ 7.2 加捻基本原理
§ 7.2.1 加捻基本概念
(一)加捻:加捻就是对纱条进行轴向扭搓,使其纤维呈某种空间类螺旋扭捻状的过程.
(二)加捻的种类:
真捻:经加捻加工过程中的中间制品和加工后的制品都获得真正捻度
假捻:加捻过程中对纱条进行扭搓,但其制品并未获得捻度
§ （三） 加捻的目的
(1)使成纱获得一定的强度；
(2)使纱条在纺纱过程中得以正常进行；
(3)使成纱结构多样化； (诸如成纱结构有卷捻/实捻/层捻)
(4)丰富成线或成纱后制品的外观风格与内在品质。
§ 7.2.2 加捻实质（略）
§ 7.2.3 真捻的度量(P166-P168简)
(一)捻度 (二)捻系数 （三）捻幅 （四）捻度矢量（捻向）
§ 7.2.4 真捻的获得方法
§ （1）间歇式真捻加捻方法（动画：走锭纺）
§ （2）连续式非自由端真捻加捻方法（动画：环锭细纱）
§ （3）连续式自由端真捻加捻方法（动画：转杯纺纱）
A 间歇式真捻加捻方法
成纱捻度：T=nt/L
特点：
加捻时不卷绕，卷绕时不加捻。工作效率极低。
应用：
老式的手摇纺和走锭纺。

连续式非自由端真捻加捻方法
成纱捻度：T=n/v
特点：
加捻、卷绕同时进行；喂入点与加捻点之间须条不断开；工作效率大大提高；
应用：传统的翼锭纺纱（粗纺）和环锭纺纱（细纱）

C 连续式自由端真捻加捻方法
成纱捻度：T=n/v
特点：
加捻、卷绕同时进行；喂入点与加捻点之间须条断开；工作效率可比B提高几倍至十几倍；
应用：
转杯纺、摩擦纺、静电纺

7.2.5 真捻的形成过程

假设前提： A为喂入点须条以线速v由A→B；B为加捻点，即B以转速n如矢向回转；AB段距离为L。
分析
（1）设T为加捻过程中任一时刻t时AB段的捻度，且经dt时间后其增量为dT：
则经过t+dt时间后AB段获得捻回为：(T+dT)L
（2）由于B的回转和须条的轴向运动，经dt时间后，AB段保存的捻回为：TL+ndt-(T+dT)vdt
（这里，TL为t时刻AB段的捻回；ndt为经dt时间后给AB加的捻回；（T+dT)vdt为同一时间内从B端输出的捻回。）
（3）分析（1）与分析（2）应相等，即
(T+dT)L=TL+ndt-(T+dT)vdt
结论：推导得：T=(n/v)(1-e-vt/L)
当t→∞，则得公式9-2：T=n/v,即T为稳定状态时纱条的最终捻度。
稳定捻度定理：加捻器单位时间内加给纱条某区段的捻回数等于同一时间内自该区带出的捻回数。即 n=Tv
§ 7.2.6 捻回的传递、捻陷、阻捻
（一）捻回传递P171
（二）捻陷
（三）阻捻
（四）结论

如果纱条运动方向（输出方向）是由握持点向加捻点，则加捻区内的摩擦件使握持区段捻度减少，但对最终输出纱条的捻度没有影响，这种现象称为捻陷。（如细纱加捻中的前罗拉-导纱钩-钢丝圈区段，粗纱加捻中的A-B-C区段）

如果纱条运动方向（输出方向）是由加捻点向握持点，则加捻区内的摩擦件使加捻区段捻度增加，但对最终输出纱条的捻度没有影响，这种现象称为阻捻。（如粗纱加捻的C-D-E-F区段）

§ 7.2.7 真捻的结构（略）
(一)卷捻：加捻时，前罗拉钳口处的须条围绕自身轴线回转，须条宽度逐渐收缩，两侧折叠且逐渐卷入纱条中心，形成加捻三角形。
(二) 实捻：实捻加捻前的须条呈实体的近似圆柱形，加捻后纱条中的纤维或单丝大多呈圆柱形螺旋线，很少有圆锥螺旋线。转杯纺纱和长丝束或股线的加捻结构属于实捻。
(三)层捻：层捻是指散纤维的凝聚不是在加捻前，而是与加捻同时进行的，即纱尾一边加捻一边凝聚纤维，凝聚一层加捻一层，先凝聚的加捻多，后凝聚的加捻少，从而形成捻度分层结构的一种加捻方法。纱中的纤维呈圆锥形螺旋线的机会很少。摩擦纺纱的纱条加捻结构属于层捻。
§ 7.2.8　假捻加捻原理(简)
§ 7.2.8.1 静态假捻过程（动画）

§ 7.2.8.2 动态假捻过程（动画）
§ 两个或两个以上的加捻器的假捻分析
§ （运用稳定捻度定理）
§ 7.2.9 加捻原理在粗纱中的应用
§ （一）加捻特点：粗纱纺纱——翼锭纺纱（连续式非自由端加捻）
§ （二）加捻过程
分析：前罗拉钳口A为握持点（喂入点），线速v
侧孔C为加捻器，转速n
顶孔B为捻陷点，也是假捻点，转速n‘
顶孔C、空心臂转折点D、压掌上纱条的绕扣E均为阻捻点
§ （三）粗纱加捻区捻度分布（略）
§ AB段：TAB=ηn/v+n’/v；
§ BC段：TBC=n/(vλ1)；
§ CD段：TCD=n/(vλ2) ；
§ DE段：TDE=n/(vλ3)
§ EF段：TDE=n/v

§ 7.3 粗纱卷绕——圆柱形卷绕
§ 7.3.1 卷绕特点
§ （1）卷绕基本要求：
a 在保证质量和满足下道工序要求的前提下，尽可能扩大卷装量，以提高生产率；
b 退解顺畅，以便于提供用户使用或下道工序加工。
§ （2）一般卷绕特点：
§ a 棉卷卷绕仅作回转运动；纱条卷绕由回转成圈运动和圈条回转运动组成；纱线卷绕有回转运动和往复运动组成；
§ b 卷绕线速度应与输出线速度相适应。
§ （3）粗纱卷绕特点
粗纱卷绕特点
(1)采用圆柱形筒管卷绕；
(2)利用锭翼与筒管之间的不同回转形成的相对运动而产生卷绕；
(3)卷绕的同时，升降龙筋作上下往复运动，单层的升或降匀速，从而形成平行螺旋状卷绕；
(4)根据卷绕线速度速度Vw应等于前罗拉输出线速度VF(乘以张力牵伸)的基本要求，前罗拉输出速度不变，随着卷绕直径的逐层增大，卷绕转速nw应逐层减小；
(5)随着卷绕转速的逐层减小，龙筋升降的速度Vh也应逐层减小，以使每层的卷绕圈距h保持不变；

(6)龙筋运动应从开始卷绕时的最大升降动程而逐层减小，直到卷绕完成。（两端呈截头圆锥形）

§ 7.3.2 卷绕方式类别及其比较
§ 按筒管回转方向与锭翼回转方向情况分有同向卷绕与反向卷绕，一般采用同向卷绕。
§ 同向卷绕中，若筒管转速大于锭翼转速，称为管导（卷绕）;若锭翼转速大于筒管转速，称为翼导（卷绕）
§ 管导与翼导的分析对比，结论：管导更为合理。

管导与翼导的比较分析——
（1）同一台机上开车无论是采用管导还是翼导，因其捻向已定，故锭翼与筒管转向已定；翼导时粗纱卷绕的方向与锭翼、筒管回转方向相同，出现断头时，由于筒管继续回转受反向气流影响形成退绕而造成乱头和飞花。管导时粗纱卷绕方向与筒管回转方向相反，出现断头时，筒管上的纱尾因与卷绕方向相同的回转气流而紧贴管纱，不致飞花。
（2）同一台机粗纱加工时其前罗拉出纱速度和粗纱捻度不变，故翼锭转速不变，若采用翼导，则随着卷绕直径加大（筒管纱重量也加大），而要求降低卷绕速度，须逐层增大筒管转速，一方面能耗大，另一方面回转不稳定；而若采用管导，随着卷绕量的增加，筒管转速逐层降低，稳定而又低耗；
（3）开车启动时锭子（锭翼）总是先转动，若采用翼导，启动易使压掌至筒管间的纱张紧，导致伸长或断头；而采用管导，由于筒管转速大，很快能使压掌至筒管间的纱松弛，不致断头或伸长。
§ 7.3.3 卷绕工艺 (粗纱卷绕方程)
1)卷绕转速Nw概念：筒管转速与锭翼转速之差。（管导）
Nw（卷绕速度）=Nb（筒管转速）-Ns（锭子转速） 或Nb =Nw+Ns
(2)卷绕速度方程：
前提要求：卷绕速度应等于前罗拉输出速度乘以张力牵伸，即
a.卷绕线速度与卷绕转速之间的关系：Vw≈πdWNw(解释)
b.卷绕线速度与前罗拉线速度(及其转速)的关系：Vw=VF·e=πdF NF·e
c.由a、b得πdWNw=πdFNF·e，推导得：Nw=dFNF·e/dW
令dFNF·e=C（常量），则： Nw=C/dW
结论：随着卷绕直径dW增大，卷绕速度Nw应降低。
d. Nb=Nw +Ns=Ns+C/dW
结论：随着卷绕直径dW增大，筒管转速Nb应降低
（3）龙筋升降速度方程：
龙筋升降速度Vh=h·Nw=h·C/dW
结论：随着卷绕直径dW增大，龙筋升降速度Vh应降低。