环锭纺纱条张力波动特点及其检测方法

环锭纺是对粗纱进行牵伸、加捻、卷绕工艺形成纱线的过程,纱条一方面绕自身轴线的加捻运动和绕锭子中心轴高速旋转,另一方面又产生轴向快速移动,即同时产生加捻和卷绕运动,由于加捻、卷绕部件的非对称性使得其过程为一个非齐次的运动学和动力学相互耦合的体系,导致纱条在加捻段、气圈段和卷绕段所受的纺纱张力、气圈张力和卷绕张力是一个高频次变化的力而难以求解和预测。本文构建了一种环锭纺纱条张力在线检测系统,利用两个力传感器和两个位移传感器分别测试得到叶子板的受力及纺纱过程导纱钩和钢领板的位置信号,信号经放大和A/D转换成为数字信号,通过PLC进行数据运算和处理,可得到纺纱过程纱条所受的纺纱张力、气圈张力和卷绕张力,实现环锭纺纱条张力的在线检测。     

关于环锭纺加捻卷绕机构可否分离的探讨

为了进一步提升环锭纺纺纱速度和产能,从加捻卷绕驱动分离与加捻卷绕功能结构分离2方面探讨环锭纺加捻卷绕机构可否实现分离的问题;分析国内外发明专利中回转钢领加捻卷绕、回转导纱器无钢丝圈加捻卷绕的结构与纺纱试验案例,阐明环锭纺加捻卷绕驱动分离可以实现,但尚不具备产业化应用条件;国内多个环锭纺加捻卷绕功能机构分离的技术方案不符合环锭纺真捻加捻机理,属无真捻的假捻纺纱构想,而真正能将加捻卷绕功能机构分离的纺纱技术是自由端纺纱。指出：加捻方式是决定纺纱生产效能和能力的第一要素,提升环锭纺产能的发展方向,须在带有卷装加捻机构基础之上系统性地解决钢领、钢丝圈和气圈等制约因素。     

环锭细纱机加捻卷绕技术结构现状与创新评析(续)

3 加捻卷绕形式与元件的创新 加捻卷绕形式与元件的创新伴随着环锭纺的技术进步.以下以检索到的专利信息为主要技术背景进行概要讨论. 3.1 导纱钩 导纱钩的改良基本上围绕以下几个方面进行:减小捻陷效应,降低张力波动对纺纱段的影响,降低毛羽,提高引纱操作的便利性,延长使用寿命.表3是近年来有关导纱钩改良的典型中国专利申请.     

环锭细纱机上纱条张力分析与应用

为了稳定纱条张力,提高成纱质量,降低纺纱断头,分析了细纱机加捻卷绕过程中纱条张力的分布规律,纱条张力与基本卷绕工艺的关系,重点阐述了纺纱张力曲线的变化,纱条张力测试方法、设备、一落纱中典型位置纺纱张力测定示例,及其在细纱变速上的应用。指出:①卷绕过程中纱条张力分布一般规律为TW>T0>TR>TS;②纱条张力与基本卷绕工艺的关系是TR与锭子速度平方(ns2)、钢丝圈重力Gt、钢领半径R(直径DR)成正比;③纺纱张力不是恒值,而是一个不断波动的变量,张力波动和张力脉动是管纱卷装型式客观条件决定的;④由高速摄影记录曲线发现,当纱条转到机台正前方、脱开导纱钩孔眼而悬空时,Tsmax=T0,即在纺纱张力测试时,同时也可测得气圈顶端张力;⑤细纱机上变频调速装置可降低毛羽,调节范围广且节电,纺纱效益好。     

导纱钩处纺纱张力动态分析

采用计算机辅助测试系统研究导纱钩处纺纱张力的动态特性,得出了一落纱过程中张力变化与钢领板位置的关系,为研究纺纱张力提供了新的途经。     

细纱动态纺纱张力的特性

前言由于环锭细纱机的断头大部分出现在前罗拉至导纱钩间的纺纱段,而断头是细纱张力与强力矛盾的表现,因此纺纱段张力的研究一直引起重视,甚至将纺纱张力作为衡量加捻卷绕正常与否的依据。     

专利

一种提高环锭纺加捻三角区强力的纺纱装置 公开了一种提高环锭纺加捻三角区强力的纺纱装置,旨在提升传统环锭纺纱机的使用性能,纺制高品质纱线。在原环锭纺纱机的加捻三角区到导纱钩之间的纺纱段上加装一对罗拉,缩短了纺纱段长度,相当于将加捻三角区下移一段距离,在不增加纱线捻系数的前提下,提高加捻三角区处的加捻强力力矩。     

自捻纺纱技术知识问答(三)

32.自捻纺纱时卷绕张力如何确定? 可用纱线张力仪对自捻纺纱机上各根纱的张力逐个测定. 卷绕张力的数值可按下式确定: 卷绕张力=338/N_m=300/N_W=特克斯/3上式中:N_m为公制支数N~w为英制精梳毛纺支数如各根纱卷绕张力普遍偏大或偏小,可调节卷取速度.如其中个别筒子张力偏大或偏小,可先检查该根纱捻度是否与其它纱线一致,如捻度相差较多,则很可能是由于加捻罗拉间压力或间隙不一致所形成,应调整加捻罗拉.如捻度相差不多,则检查和调整加捻罗拉至卷绕槽筒间各部     

粗纱伸长率的控制与纺纱张力自动调节机理的分析

通过分析粗纱纺纱段伸长及张力自动调节机理;测试一落纱伸长率分布。指出;控制一落粗纱伸长率及其差异的大小,关键是设计合理的卷绕成形工艺,而调整好小纱张力使其伸长率较小,并尽量选择较小的粗纱定量和较小的捻系数,就可使粗纱机加捻卷绕系统对粗纱伸长率的调节和控制处于较高的灵敏状态状态。为进一步探讨控制粗纱伸长率及其差异提供理论依据。     

环锭纺钢丝圈空间运动理论模型的优化

针对当前平面气圈的理论模型限制环锭细纱机纺纱转速高速发展的问题,提出了考虑空气阻力和科氏惯性力的作用来建立纱线卷绕半径和钢丝圈回转半径随时间变化的数学方程模型;通过研究加捻卷绕过程和管纱的卷绕成形规律,得到钢丝圈回转速度与细纱卷绕速度、锭子转速之间的关系;根据力矩平衡原理,建立钢丝圈力矩平衡公式,求得钢丝圈的3个空间倾角变化规律;基于图像处理分析技术,提取图像特征点进行分析,根据分析后的结果对理论模型进行优化。指出:该数学模型可以准确预测钢丝圈外倾角和前倾角随时间变化的规律,为环锭细纱机纺纱转速高速发展奠定理论基础,对提高环锭纺的成纱质量、降低纺纱断头率,以及设计使用钢领和钢丝圈系统具有重要意义。     

苎麻纱线毛羽成因分析及改善措施

从纺纱器材和纺纱工艺出发,探讨影响纯苎麻纱线毛羽的因素。分析对比不同的钢领型号和表面状态、细纱锭子速度、导纱钩直径、细纱加捻程度、槽筒速度、络纱张力等条件下纺制的16.7 tex纯苎麻细纱,在标准状态(温度20℃,湿度65%)下采用长岭YG172A型毛羽仪测试纱线毛羽情况,了解不同纺纱条件对纱线毛羽的影响,制定改善措施,减少纱线毛羽,提高纱线质量。实验表明:细纱、络筒速度是影响纱线毛羽的关键因素;4 mm以下的纱线毛羽占80%～90%,毛羽主要在细纱工序产生,络筒工序增加较快。因此,优选合理的纺纱器材和纺纱工艺,采用新的纺纱技术和纱线后处理技术是减少纱线毛羽的重要措施。     

ESPERO-M型自动络筒机毛羽研究

毛羽是衡量纱线质量的重要指标之一,细纱和络筒工序对于纱线毛羽的影响最大,对此研究了ESPERO-M型自动络筒机毛羽控制问题,通过纺纱试验探讨了三个主要工艺参数:络纱速度、络纱张力及管纱大小对三种不同纱号纱线毛羽的影响。试验结果表明:在一定范围内,纱线毛羽随着络纱速度增加而增加;纱线毛羽数并不完全随张力增加而增加,当纱线控制器气压在5.0kPa～8.0kPa时,纱线有害毛羽随张力的增加先减后增;当管纱由顶端退绕到底端时,络纱毛羽增加。     

关于纱线毛羽问题的讨论

纱线毛羽对纺织产品质量、织造效率及生产环境危害较大,为了有效地降低毛羽,对国内外所采取的新技术,新措施作了介绍分析。纺纱过程中毛羽的产生主要是在细纱和络筒两个工序,其中细纱的纺纱三角区、钢领、钢丝圈等卷捻元件及络纱张力等对毛羽的产生有显著的影响,在减少纱线毛羽时,要努力降低纱线毛羽值H及其分布,使其控制在乌斯特97公报的相应水平以内。     

浅谈纺纱技术与发展

针对环锭细纱机存在的产量低、加捻三角区中纤维受力不均、形成飞花与纱线毛羽等问题,介绍了新型纺纱技术和新型环锭纺纱技术的现状,说明新型纺纱技术应向高速、高智能、高自动化、大卷装、扩大原料使用范围、纱线加捻与卷绕分开、尽可能减小加捻三角区、改善纱线结构、减少毛羽的方向发展,提出各种纺纱技术将并存发展,紧密纺纱技术是环锭纺纱技术的发展方向.     

BC9型钢丝圈气圈底端张力特性分析

为拓展BC9型钢领钢丝圈的应用领域,通过研究钢丝圈气圈底端张力的特性,在平面钢领钢丝圈系统受力分析的基础上列出BC9型钢领钢丝圈平衡方程,并在考虑空气阻力和哥氏惯性力的情况下得出了气圈底端张力表达式,分析了其变化规律。根据高速摄影技术对气圈底角进行分析,得出气圈底角在-4°~5°之间变化。然后结合上述表达式给出不同卷绕半径下的气圈底端张力值,分析了气圈底角和卷绕半径对气圈底端张力的影响。结果表明,气圈底端张力随卷绕半径增加而减小,随气圈底角增加而增加,且卷绕大小直径时张力差异随气圈底角增加而增加。     

包芯带子线的纺制及其性能探讨

介绍了包芯带子线的纺制设备与纺制原理,指出了包芯带子线对芯纱、皮纱性能的要求,叙述了导纱钩及针的位置、退绕张力和卷绕张力对纺制过程的影响.通过正交试验,探讨了针筒转速、环锭转速、卷绕罗拉转速对包芯带子线捻度、皮纱圈高、断裂强力等主要性能的影响,确定了最佳的纺线工艺.研究结果表明:采用最佳的纺线工艺,所纺的包芯带子线强度较好,手感柔软,包覆密度适中,纺线过程顺利.     

防止环锭加捻锦纶长丝产生油污的分析探讨

对锦纶工业长丝在采取环锭加捻时，因中途停开车易造成油污丝的原因进行了分析，探讨了易造成油污丝的临界卷绕长度，提出了防止油污丝的方法－－下摇钢领板拉直法，实践证明了该方法的实用性。     

Research on mechanical properties of fibers at asymmetric ring spinning triangle using Finite Element Method

In the ring spinning process of staple yarn, spinning triangle is a critical zone, whose geometry influences the mechanical properties of fiber in the spinning triangle directly. In the practical spinning, especially in some modified ring spinning systems, the spinning triangle is often asymmetric, in which the horizontal deviation of the twisting point is existed and lead to an obvious angle between the yarn spinning tension and the vertical axis perpendicular to the nip line. Therefore, in this paper, the fiber tension distributions in this kind of asymmetric spinning triangle were studied using the finite element method. In the direct finite element model, the initial strain of fibers in the two sides of spinning triangle is asymmetric, and corresponding accidental fiber tensions would be produced, which makes the fiber move to the middle of the spinning triangle and lead to inaccurate results. Therefore, in the paper, one new finite element model of the asymmetric spinning triangle with left (right) horizontal deviation was presented for calculating the fiber tension. In the model, an asymmetric spinning triangle with the same right (left) horizontal deviation was used to combine with the original asymmetric spinning triangle, and one axisymmetric quadrangle was built, and the symmetry axis is the central fiber. Then, the fiber tension and torque distributions in the spinning triangles of Ne40 (14.6 tex) and Ne60 (9.7 tex) cotton spun yarn were numerical simulated with different horizontal deviations and twist factors. Furthermore, the accuracy of the proposed finite element model in calculating the fiber tensions was validated by comparing it with the theoretical model built by the energy approach.     

Optimization of dynamic model of ring-spinning yarn balloon based on genetic-algorithm parameter identification

Abstract

The research to date on the dynamic balloon of ring spinning is insufficient to meet the developmental requirements of high-speed ring-spinning machines. Therefore, the present aim is to better understand the dynamic balloon ring and how the spinning tension changes in high-speed spinning. First, taking the Coriolis inertial force, the air resistance, and the yarn dynamics into account, a dynamic model of the spinning yarn balloon is established in this article. The boundary conditions of the balloon shape in the spinning process are derived, and a method for identifying the initial parameters of the balloon shape based on a genetic algorithm is proposed. This method is used to seek the uncertain parameters that meet the optimization objective, obtain the initial parameters that meet the process requirements, and then solve the dynamic model of the balloon shape numerically. Finally, the model is compared and modified with the theory of image processing, whereupon the model for high-speed spinning is obtained. This study provides a good theoretical basis for analyzing the balloon shape and tension in high-speed spinning, and it provides reliable theoretical support for controlling the yarn tension and reducing yarn breakage in the spinning process.