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第八章第八章 加捻和卷绕加捻和卷绕8.1 加捻的基本概念加捻的基本概念一一、目目的的：给给纤纤维维须须条条加加以以适适量量的的捻捻度度使使之之成成纱纱,或或使使纱纱、丝丝捻捻合合成成股股线线、缆缆绳。绳。1二、加捻的实质：二、加捻的实质：角位移、捻回角、捻回角位移、捻回角、捻回2传统概念：捻回的获得是由于纱条圆传统概念：捻回的获得是由于纱条圆柱体的各截面间产生角位移的结果。柱体的各截面间产生角位移的结果。广义的概念：在纺纱过程中，纱条广义的概念：在纺纱过程中，纱条（须条、纱、线、丝）绕其轴线加以（须条、纱、线、丝）绕其轴线加以扭转搓动或轴向缠绕，使纱条获得捻扭转搓动或轴向缠绕，使纱条获得捻回或包缠等都称为加捻。回或包缠等都称为加捻。3三、加捻的度量三、加捻的度量1、捻回角、捻回角：反映：反映纱纱条的加捻程度条的加捻程度2、捻度：单位长度纱条上的捻回数。、捻度：单位长度纱条上的捻回数。特克斯制捻度特克斯制捻度Tt：10cm长度上的捻回长度上的捻回数；数；英制捻度英制捻度Te：1英寸长度上的捻回数英寸长度上的捻回数公制捻度公制捻度Tm：1米长度上的捻回数米长度上的捻回数4 换算关系：换算关系：Tt=3.937TeTe=0.254Tt=0.0254TmTm=39.37Te捻度只能反映相同支数（号数）纱条捻度只能反映相同支数（号数）纱条的加捻程度的加捻程度56 twice as many turns per meter will be required in the thin strand to obtain the same angle of twist()as that shown in the strand which is twice as thick73、捻系数、捻系数换算关系换算关系捻系数可以度量相同或不同支数（号捻系数可以度量相同或不同支数（号数）纱条的加捻程度数）纱条的加捻程度84、捻捻幅幅P：单单位位长长度度纱纱条条加加捻捻时时，截截面面上上任任意意一一点点在在该该截截面面上上相相对对转动的弧长。转动的弧长。9The amount of twist in a yarn is expressed as turns per inch(tpi)of yarn length.Fine yarns require a higher tpi than coarse yarns.To achieve similar properties in yarns of various counts,the concept of twist multiple,or twist multiplier(TM),is used.The TM is the ratio of the tpi to the square root of the cotton count of the yarn,stated as formula:10where TM=twist multiplier tpi=turns per inch twist Ne=cotton yarn count11四、捻度矢量四、捻度矢量1、纱条捻向、纱条捻向S捻捻，右右捻捻，顺顺手手纱纱Z捻捻，左左捻捻，反反手手纱纱122、捻度矢量：、捻度矢量：13Twist is inserted by rotating fiber strands in either a clockwise or counterclockwise direction.The direction of twist is defined by the letters S or Z.An S-twist yarn is one in which the spiral of the yarn is parallel to the center bar of the letter S;likewise for a Z-twist yarn.A spindle rotating counterclockwise produces an S twist;a spindle rotating clockwise produces a Z twist.14Most yarns spun on cotton systems have a Z twist.Because most of the people who operate and repair spinning frames are right-handed,the equipment is designed to spin Z-twist yarns to maximize their efficiency.15五、加捻纱条的结构五、加捻纱条的结构1、卷卷捻捻：罗罗拉拉钳钳口口处处的的须须条条为为扁扁平平状状。加加捻捻过过程程中中宽宽度度逐逐渐渐收收缩缩，两两侧侧逐逐渐渐折折叠叠而而卷卷入入须须条条中中心心形形成成加加捻捻三三角角区区，最后呈圆柱形纱条。最后呈圆柱形纱条。16边边缘缘纤纤维维挤挤向向中中心心，当当向向心心压压力力趋趋于于零零，又又被被挤挤出出外外缘缘，一一根根纤纤维维往往往往从从外外到到内内，再再从从内内到到外外发发生生多多次次转转移移，纤纤维维在在纱纱条条中呈圆锥螺旋线。中呈圆锥螺旋线。172、实捻：纱条呈近似圆柱形，纤维或单、实捻：纱条呈近似圆柱形，纤维或单丝在纱条中呈圆柱形螺旋线（转杯纺）。丝在纱条中呈圆柱形螺旋线（转杯纺）。3、层捻：纤维一边凝聚一边加捻，凝聚、层捻：纤维一边凝聚一边加捻，凝聚一层加捻一层，先凝聚多加捻，后凝一层加捻一层，先凝聚多加捻，后凝聚少加捻，成为分层加捻状态（摩擦聚少加捻，成为分层加捻状态（摩擦纺）。纺）。4、缠捻：部分纤维绕纱条主体包缠起来、缠捻：部分纤维绕纱条主体包缠起来（喷气纺）。（喷气纺）。5、搓捻：纱条作圆周滚动（自捻纺）、搓捻：纱条作圆周滚动（自捻纺）188.2 加捻过程及捻度的获得加捻过程及捻度的获得一、加捻区及其捻度一、加捻区及其捻度1、加捻区、加捻区A喂入点（握持点），喂入点（握持点），B加捻点加捻点C输出点（卷绕点），输出点（卷绕点），AB、BC为为两个加捻区两个加捻区192、稳定捻度定理、稳定捻度定理瞬时捻度：设瞬时捻度：设T为时间为时间t时时AB的捻度的捻度 n加捻器转速，加捻器转速，V纱条输出速度纱条输出速度20稳定捻度定理稳定捻度定理 当当捻捻度度达达到到平平衡衡时时，加加捻捻器器连连续续回回转转所所加加给给AB段段的的捻捻回回等等于于同同时时间间从从AB段段带带走的捻回，即走的捻回，即21二、假捻二、假捻1、静态假捻过程：、静态假捻过程：222、动态假捻过程：、动态假捻过程：23应用稳定捻度定理：应用稳定捻度定理：AB段：段：n=T1V T1=n/VBC段：段：-n+T1V=T2V T2=0假捻时的剩余捻度假捻时的剩余捻度243、多个加捻区系统、多个加捻区系统B、C两个加捻器形成两个加捻器形成3个加捻区：个加捻区：AB段、段、BC段和段和CD段段25AB段：段：nb=T1V T1=nb/VBC段：段：-nb+T1V+nc=T2V T2=nc/VCD段：段：-nc+T2V=T3V T3=0264、假捻定理：、假捻定理：1、当当纱纱条条作作轴轴向向运运动动，在在两两个个握握持持点点之之间间不不论论有有多多少少加加捻捻器器和和它它们们的的转转向向如如何何，最最后后一一个个加加捻捻区区的的纱纱条条的的稳稳定定捻捻度都为零。度都为零。2、各各加加捻捻区区纱纱条条的的稳稳定定捻捻度度和和捻捻向向取取决决于于该该加加捻捻区区出出口口处处的的加加捻捻器器的的转转速速和和转向，而与其他加捻器无关。转向，而与其他加捻器无关。27When weak sliver is conveyed over a distance which is long relative to the fiber length,false-twist may be used to provide added strength.When a stationary strand of fibers held at AC is rotated at B，then S twist is inserted between AB,and Z twist is inserted between BC.28Under the dynamic conditions which arise when the sliver is moving,the situation is modified.At the right-hand side of the point of rotation E,the turns of Z twist initially inserted will be lost from the system.After this initial loss of twist,the system will settle into an equilibrium state.29三、真捻三、真捻1、环锭加捻、翼锭加捻、环锭加捻、翼锭加捻AB段：段：n=T1V BC段：段：T1V=T2V T1=n/V T2=T1=n/V302、自由端加捻、自由端加捻 捻度的获得是在加捻点到卷绕点这一捻度的获得是在加捻点到卷绕点这一区段的纱条上。区段的纱条上。31四、捻回的传递、捻陷和阻捻四、捻回的传递、捻陷和阻捻1、捻捻回回的的传传递递：捻捻回回从从加加捻捻点点沿沿轴轴向向向向握持点传递。握持点传递。2、捻捻陷陷与与阻阻捻捻：纱纱条条在在运运动动过过程程中中与与机机件件接接触触而而产产生生摩摩擦擦，对对捻捻回回的的传传递递产产生影响。生影响。32（1）捻捻陷陷：喂喂入入点点A与与加加捻捻点点B之之间间有有一一机机件件C，由由于于C的的摩摩擦擦阻阻力力，在在一一定定程程度度上上阻阻止止了了捻捻回回自自B向向A传传递递，结结果果使使T1T2，这这种种现现象象称为阻捻。称为阻捻。nCBDT1T235阻捻程度用阻捻程度用阻捻系数阻捻系数表示表示BC段段：n=T1V BD段段：T1V=T2VBCD36捻陷与阻捻的比较捻陷与阻捻的比较不同点不同点捻陷捻陷(1)(1)纱纱条条运运动动方方向向与与捻度传递方向相反捻度传递方向相反(2)(2)输输出出段段纱纱条条捻捻度度输输入入段段纱纱条条捻捻度度，捻捻陷陷使使进进入入捻捻陷陷点点之之前前的的一一段段纱纱条条捻捻度减少。度减少。阻捻阻捻(1)(1)纱纱条条运运动动方方向向与与捻度传递方向相同捻度传递方向相同(2)(2)输输入入段段纱纱条条捻捻度度输输出出段段纱纱条条捻捻度度，阻阻捻捻使使输输出出阻阻捻捻点点之之前前的的一一段段纱纱条条的的捻度增加。捻度增加。37 相同点：相同点：（1）无无论论捻捻陷陷还还是是阻阻捻捻，对对最最终终输输出出的的纱条捻度无影响。纱条捻度无影响。（2）靠靠近近加加捻捻点点的的捻捻回回数数多多，远远离离加加捻捻点的捻回数少。点的捻回数少。382024/3/12 周二398.3 真捻及其应用真捻及其应用一、翼锭加捻一、翼锭加捻1、加捻过程：、加捻过程：B 锭管顶孔锭管顶孔C 锭管侧孔锭管侧孔D 压掌杆压掌杆E 压掌叶压掌叶1前罗拉，前罗拉，2纱条，纱条，3锭翼，锭翼，4筒管筒管4041 A,hollow spindle top,B,hollow flyer leg,C,bobbin,L,slubbing inside flyer leg,M,presser arm,N,presser paddle;O,drafting zone bottom front roller;P,drafting zone top front roller,R，drafted fibers422、加捻区的捻度分布、加捻区的捻度分布A前罗拉，前罗拉，B锭翼顶孔，锭翼顶孔，C锭翼侧孔，锭翼侧孔，D空心空心臂与压掌杆转折处，臂与压掌杆转折处，E卷绕点，卷绕点，F筒管筒管A喂入点，喂入点，C加捻点，加捻点，B捻陷点，捻陷点，C、D、E阻捻点阻捻点43BC段段：由由C所所加加的的捻捻回回n，因因受受阻阻捻捻C的的作作用用，自自C带出的捻回带出的捻回TBCV1，则则AB段（段（纺纱纺纱段）：因受捻陷段）：因受捻陷B的作用的作用 1侧侧孔的阻捻系数，孔的阻捻系数，顶顶孔的捻度孔的捻度传递传递效率效率44 CD段段：CD无无自自转转，不不加加捻捻，因因受受C和和D阻阻捻捻的的作作用用，由由BC段段带带入入的的捻捻回回TBCV1，自自CD段段带带出的捻回出的捻回TCDV2，则则 DE段：原理同上，段：原理同上，则则2空心臂的阻捻系数，空心臂的阻捻系数，3压压掌的阻捻系数掌的阻捻系数45 EF段段（管管纱纱段段）：因因受受阻阻捻捻E的的影影响响，由由 DE带带 入入 的的 捻捻 回回TDEV3，而而自自卷卷绕绕点点带带出出的的捻捻回回TV，则则463、假假捻捻的的应应用用：锭锭管管顶顶孔孔B可可视视为为假假捻捻点，因此在点，因此在AB段产生附加捻度：段产生附加捻度：47二、环锭加捻二、环锭加捻1、加加捻捻过过程程：依依靠靠钢钢丝丝圈圈回回转转对对纱纱条条进行加捻。进行加捻。1前罗拉前罗拉 2纱条纱条 3导纱钩导纱钩 4钢丝圈钢丝圈 5钢领钢领 6纱管纱管48492、加捻区的捻度分布、加捻区的捻度分布A喂入点，喂入点，C加捻点、阻捻点加捻点、阻捻点B捻陷点，捻陷点，D卷绕点卷绕点50 BC段段（气气圈圈段段）：由由C所所加加的的捻捻回回nt，因因受受阻捻阻捻C的作用，自的作用，自C带出的捻回带出的捻回TBCV，则则 AB段（段（纺纱纺纱段段）：因受捻陷）：因受捻陷B的作用的作用 钢钢丝丝圈圈的的阻阻捻捻系系数数，导导纱纱钩钩的的捻捻度度传递传递效率，效率，V前前罗罗拉速度，拉速度，nt钢丝钢丝圈圈转转速速51 CD段段（卷卷绕绕段段）：CD无无自自转转，不不加加捻捻，因因受受C阻阻捻捻的的作作用用，由由BC段段带带入入的的捻捻回回TBCV，自自CD段段带带出的捻回出的捻回TCDV，则则52 纱的纱的最终捻度最终捻度：纱：纱条卷绕在纱管上，条卷绕在纱管上，纱条在卷绕的同时纱条在卷绕的同时形成捻势形成捻势nw/V，退，退绕时，捻势转化为绕时，捻势转化为捻度，则纱的最终捻度，则纱的最终捻度为：捻度为：ns锭子转速锭子转速nw卷绕速度卷绕速度53三、股线加捻三、股线加捻1、双股反向加捻的、双股反向加捻的捻幅（单纱捻幅（单纱Z捻，股捻，股线线S捻）捻）甲：单纱捻幅甲：单纱捻幅P0乙：股线加捻时产生乙：股线加捻时产生的捻幅的捻幅P1丙：综合捻幅丙：综合捻幅Px54特例：特例：（1）股线的捻幅等于股线的捻幅等于单纱的捻幅，单纱的捻幅，P P1 1=P=P0 0时，股线最外层纤时，股线最外层纤维都直立平行，捻维都直立平行，捻幅为零。股线只是幅为零。股线只是内层纤维倾斜，股内层纤维倾斜，股线表明获得最佳光线表明获得最佳光泽，手感柔软，纵泽，手感柔软，纵向耐磨。向耐磨。55 此时股线捻系数此时股线捻系数 1 1与单纱捻系数与单纱捻系数 0 0的关的关系为：系为：56（2）股线捻幅大于单纱捻幅股线捻幅大于单纱捻幅P P1 1PP0 0，如右图所，如右图所示。此时股线中平均捻幅增加，纤维倾斜度示。此时股线中平均捻幅增加，纤维倾斜度增大。强力和弹性都有所提高。但外表捻幅增大。强力和弹性都有所提高。但外表捻幅较小，手感光泽比单纱好。这样既保证强力较小，手感光泽比单纱好。这样既保证强力和弹性又具有一定的光泽，手感也好。和弹性又具有一定的光泽，手感也好。57（3）股线捻幅为单纱股线捻幅为单纱的两倍，的两倍，P P1 1=2P=2P0 0，此，此时股线内外层各处时股线内外层各处的捻幅一样。如图的捻幅一样。如图所示。线中纤维倾所示。线中纤维倾斜度相同，所承受斜度相同，所承受的应力分布均匀。的应力分布均匀。因此股线的强力、因此股线的强力、弹性、手感、光泽弹性、手感、光泽都达较佳的程度。都达较佳的程度。58（4）股线）股线捻幅为捻幅为单纱捻幅单纱捻幅3 3倍或倍或更高，更高，P P1 1=3P=3P0 0，如右图所示。此如右图所示。此时关系平均捻幅时关系平均捻幅达到很高的数值，达到很高的数值，只有较特殊的线只有较特殊的线采用这种捻系数。采用这种捻系数。592、双股同向加捻、双股同向加捻的捻幅的捻幅601、并合的作用有哪些？、并合的作用有哪些？2、什么是自调匀整？按控制系统分有哪些类型？各有何、什么是自调匀整？按控制系统分有哪些类型？各有何特点？其组成机构主要有哪些？特点？其组成机构主要有哪些？1、加捻的实质与目的是什么？、加捻的实质与目的是什么？2、衡量加捻程度的指标有哪些？、衡量加捻程度的指标有哪些？3、什么是阻捻、捻陷、和假捻？举例说明它们在纺纱加、什么是阻捻、捻陷、和假捻？举例说明它们在纺纱加工中的应用。工中的应用。4、会计算图中各段纱条上的捻度（注意捻向）。、会计算图中各段纱条上的捻度（注意捻向）。5、画出翼锭粗纱加捻模拟图，用稳定捻度定理求出各段、画出翼锭粗纱加捻模拟图，用稳定捻度定理求出各段的捻度。的捻度。6、画出环锭细纱加捻模拟图，用稳定捻度定理求出各段、画出环锭细纱加捻模拟图，用稳定捻度定理求出各段的捻度。的捻度。7、什么是临界捻系数？为什么超过临界捻度后，纱条的、什么是临界捻系数？为什么超过临界捻度后，纱条的强力反而随着捻度的增加而降低？强力反而随着捻度的增加而降低？8、二股纱反向加捻时，股线最好强力、最好光泽时的捻、二股纱反向加捻时，股线最好强力、最好光泽时的捻系数与单纱捻系数的关系如何？并作出综合捻幅图。系数与单纱捻系数的关系如何？并作出综合捻幅图。618.4 卷绕卷绕一、目的：为了便于搬运和后道工序的一、目的：为了便于搬运和后道工序的加工，各工序的产品必须绕成一定的加工，各工序的产品必须绕成一定的卷装形式。卷装形式。二、要求：二、要求：便于下道工序的加工与退绕便于下道工序的加工与退绕有较大的卷装容量有较大的卷装容量有一定的张力有一定的张力62三、卷装形式：三、卷装形式：（1）卷卷子子形形式式：如如清清棉棉机机、条条卷卷机机、并并卷机做成的小卷等。卷机做成的小卷等。（2）圈圈条条形形式式：如如梳梳棉棉机机、并并条条机机和和精精梳机的棉条盘放于条筒内。梳机的棉条盘放于条筒内。（3）圆圆柱柱形形卷卷绕绕：如如粗粗纱纱机机的的有有边边筒筒子子、无边筒子。无边筒子。（4）圆锥形卷绕：如细纱机的管纱）圆锥形卷绕：如细纱机的管纱63There are four main types of delivery which produce packages:(1)lap(or roll)(2)can(3)flyer lead(4)bobbin leadThe first two types of delivery are used for twistfree fiber assemblies;laps provide a means of feeding a continuous sheet of fibers from a compact roll,cans provide a large package for thick slivers.64The other two methods provide packages for twisted rovings.Lap or roll delivery:This method of delivery is used:at the scutcher,the last operation in a conventional cotton blowroom to provide a supply package for the card;to form the supply package for each head of a cotton comb,and in jute processing.65Can delivery:This method is used where slivers thicker than about 2.5 ktex are being delivered;if slivers are too thin they are liable to be damaged or broken when being withdrawn from the can at the next operation.Coiler cans are used for cards,combs,gill boxes,and drawframes.66Under-centerover-center67Bobbin lead delivery:This method was originally designed for processing cotton,a fiber which is too short to pull the bobbin round;it was later adapted for processing short wools on the worsted system where similar conditions apply,but is now also used for longer wools.The principle is similar to that of the flyer lead method,except that the bobbin is positively driven at a variable speed.68Bobbin lead roving frameBobbin lead delivery69The bobbin runs at a higher rotational speed than the flyer,and this situation is called bobbin lead,hence bobbin speed=spindle speed+winding-on speed,where Winding-on rev/min=As the bobbins circumference increases there will be a speed decrease of the form.7071Flyer lead delivery：This method is used where twist insertion is required as well as package formation;the type of package used is a double-flanged bobbin The method is only suitable for relatively long fibred materials such as jute,flax,or worsted,because the slubbing produced must be strong enough to pull the bobbin round during winding on.7273bobbin speed=spindle speed winding on speed,where the winding on speed(rev/min)equals the number of coils wound on to the package per minute=roller delivery speed(m/min)/bobbin circumference(m).As the bobbins circumference increases there will be a speed increase of the form,but at all times the spindle rotational speed is greater than that of the bobbin;this is called flyer lead.7475细纱的圆锥形卷绕细纱的圆锥形卷绕钢领板升降钢领板升降h每次升降后有级升每次升降后有级升m762024/3/12 周二77