1、第四节第四节 圆锥形卷绕圆锥形卷绕 圆锥形卷绕（cone winding）包括细纱卷绕和锥形筒子卷绕。卷绕的特点是卷绕往复一动程内，卷绕半径连续变化，而且是往复式交叉卷绕。要求卷装紧密、卷装容量大、成型良好、不脱圈而且退绕方便。一圆锥形卷绕的卷绕方程圆锥形卷绕的卷绕方程（一）卷绕运动（二）往复运动往复规律应能满足卷绕节距不变，以保证均匀的卷绕密度。二、管纱成形二、管纱成形（一）对管纱成型的要求 （1）钢领板短动程升降h，一般上升慢，下降快,由成形凸轮完成。（2）每次升降后应有级升m。 （3）管底成形。 （二）细纱卷绕（二）细纱卷绕1卷绕成形运动要求2细纱卷绕速度 3纲领板运动规律（三）细纱断头
2、（三）细纱断头 1细纱断头实质 2细纱断头的分类 3细纱断头规律（四）细纱张力分析（四）细纱张力分析1纺纱过程中纱线受力分析（1）纱线受力分析 （2）气圈形态分析 2影响纺纱张力的因素（1）钢丝圈对纺纱张力的影响 （2）卷绕直径与纱线张力的关系：（3）一落纱过程中的张力变化规律：（4）锭速对纱线张力的影响： 3.减少断头的措施 （1）稳定张力减少断头 （2）提高动态强力以减少断头 （3）采用新技术与降低断头 1）锭子变速 2）锭端纺纱 3)使用小直径钢领 4) 其它，聚集纺纱和缆绳纺纱技术的采用大大提高了纺纱段的纱线强力，可以明显降低纱线的断头率，而且可以减少毛羽，提高纱线的品质。三槽筒圆锥形
3、卷绕三槽筒圆锥形卷绕 络筒(winding)是将细纱或捻线的细小管纱成形改变成规定长度、容量较大的筒子，以适应后道工序的高速退绕，提高劳动生产率。所以对络筒的圆锥形卷绕有如下要求： 1筒子卷绕应尽量满足高速退绕的要求，并尽量减少对纱线原有的物理机械性能，如细度、捻度、强力、弹性和伸长率。 2筒子表面纱线分布均匀，在适当的卷绕张力下，具有一定的密度，并尽可能增加筒子容量。 3筒子成形良好，筒子表面和端面要平整，没有脱圈、滑边、重叠等现象。 槽筒圆锥形卷绕槽筒圆锥形卷绕（一）槽筒卷绕的成形 （二）传动半径 （三）卷绕速度 （四）锥形筒子卷绕角与卷绕密度 （五）圆锥形交叉卷绕的防叠圆锥形交叉卷绕的防
4、圆锥形交叉卷绕的防叠叠1纱圈位移与重叠现象 2防叠措施 （1）周期性改变槽筒或导纱器转速使n永不为零。（2）周期性移动筒子架，改变起绕点。（3）采用防叠槽筒。一是采用虚槽（无槽或断纹）。筒子一端采用虚槽，此处仅利用纱线的张力起导纱作用。 卷绕运动卷绕运动根据圆锥螺旋线的参数方程2sin)(cos)(hzztgryztgrx（其中r为底圆半径；为圆锥角；h为螺距。） 可推导出圆锥螺旋线卷绕长度：dhtghrdsB222sec)2()2(dtnhtghrdswB2sec)2()2(222BwBBBFFwdCncdhtgdhdendn222se)()1(（10-40）式中nw为卷绕速度；dB为卷绕直
5、径；dF、nF分别为输出罗拉转速和直径。卷绕速度变化规律如图10-25所示。 返回图10-25锥形卷绕速度变化返回往复运动往复运动往复规律应能满足卷绕节距不变，以保证均匀的卷绕密度，可知Vh=hnw，因此：其速度变化规律如图10-26所示。BhBBBFFhdChVdhtgdhdendhV22sec)1(）（10-41）返回图 10-26 锥形卷绕升降速度变化 返回对管纱成型的要求对管纱成型的要求 管纱(cop)的卷绕成形必须使卷绕紧密，层次分清，不相互纠缠，后工序高速轴向退绕时不脱圈，以及便于搬运和储存等。管纱卷装尺寸和容量，除纬纱受梭子内腔大小限制外，其余都应尽量大一些，以减小落纱和后工序退
6、绕时的换管次数，提高设备生产率和劳动生产率。因此细纱及纬纱管纱都采用圆锥形交叉卷绕形式，如图10-27所示，截头圆锥形的大直径即管身的最大直径dmax （比钢领直径约小3mm左右），小直径d0 就是筒管的直径，每层纱的绕纱高度为h，管纱成形角为/2。为了完成管纱的全程卷绕，每卷一层纱后要有一个很小的升距m（称为级升）。细纱卷绕在纱管底部卷绕时，为了增加管纱的容纱量，每层纱的绕纱高度和级升均较管身部分卷绕时为小。从空管卷绕开始，绕纱高度由小逐层增大，直至管底卷绕完成，才转变为常数h，即h1 h2 h3 hh =h，级升也是逐层增大，直至管底卷绕完成，即m1 m2 m3 mn 。为了层次分清，不相
7、互重叠纠缠，防止退绕时脱圈，一般向上卷绕密，称绕纱层，向下卷绕稀，称束缚层。由此可见，要完成细纱管的圆锥形卷绕，钢领板的运动应满足下列要求： （1）钢领板短动程升降h，一般上升慢，下降快,由成形凸轮完成。 （2）每次升降后应有级升m。 （3）管底成形。 返回 图图 10-2710-27细纱管圆锥形交叉卷绕细纱管圆锥形交叉卷绕返回（二）细纱卷绕（二）细纱卷绕1卷绕成形运动要求 细纱的加捻与卷绕时同时进行的。由于钢丝圈在跑道上受到摩擦阻力与空气阻力，使钢丝圈速度滞后于锭子速度，两者的速度差便产生了卷绕。如图10-28所示。卷绕的往复运动则是钢丝圈随纲领板的运动而作上下升降，使细纱沿筒管的长度方向进
8、行上下往复而形成圆锥形卷绕。返回2细纱卷绕速度因为细纱的卷绕速度nw等于锭子速度ns与钢丝圈速度nt之差，即nw=ns-nt那么 nt =ns- nw将式(10-40)代入上式得：此即为细纱卷绕方程BstdCnn返回图10-28 细纱机加捻卷绕过程返回3 3纲领板运动规律纲领板运动规律 由于钢丝圈随纲领板升降速度即为卷绕往复运动速度，为保持圆锥面各处卷绕密度相同，钢丝圈随纲领升降的速度应满足(10-40)式所示要求。细纱机上纲领板的升降速度变化是用一个成形凸轮来控制的，如图10-29所示。凸轮的上升部分角度为270，下降部分角度为90，这样形成的上升卷绕层较密，下降束缚层较稀。 根据细纱成形的
9、小动程往复式及管底成形卷绕要求，纲领板除应满足上升和下降速度的变化外，还应满足级升和管底成型的要求。其运动规律如图10-30所示。 返回图10-29 成形凸轮返回 图10-30 纲领板、导纱构升降轨迹 返回1细纱断头实质 前罗拉到导纱钩之间的纱段一般称为纺纱段，它所具有的强力称为纺纱强力。它所承受的张力称为纺纱张力。在纺纱过程中，当纱线某断面处的强力小于在该处的张力时，就发生断头。细纱断头影响产量、质量和消耗。如图10-31所示为纺纱张力Ts和纺纱强力Ps的变化曲线。由图可知，（1）纺纱张力的平均值比纺纱强力的平均值小得多，一般为平均强力的1/61/8。（2）纺纱张力和纺纱强力都是随时间而变化
10、的。（3）当纱线某一点的纺纱张力大于该点的纺纱强力时，就产生断头。如图中的A、B点。不难看出，细纱断头实质是发生在纺纱张力波动的波峰和纱线强力波动的波谷的交叉点。图1031 纺纱张力Ts和纺纱强力Ps的变化曲线 返回降低断头采取的主要措施（1）尽可能地降低纺纱张力的平均值或者尽量提高纺纱强力的平均值，使纺纱强力与纺纱张力平均值的差值加大，差值加大减少了纺纱张力波动的波峰和纱线强力波动的波谷的交叉点数量，有利于减少断头。（2）降低张力和强力的波动范围，使其尽可能的均匀，同样有利于减少断头。特别是鉴定张力 图1031纺纱张力Ts和纺纱强力Ps的变化曲线较大时的波峰值或者提高强力较小时的波谷值。总之
11、，为了降低断头的主要措施是控制、稳定张力与提高纺纱强力、降低强力不匀率。尤其是如何减少张力突变和强力的薄弱环节，以减少张力与强力波峰、波谷交叉的概率，以利于减少断头。返回2.细纱断头的分类细纱断头的分类 按断头的位置不同细纱断头可以分为成纱前断头和成纱后断头两类。成纱前断头是指喂入的纱条经过牵伸在前罗拉输出纱条前的断头，发生在喂入部分和牵伸部分。如粗纱空管或者断头、集合器阻塞、绕胶辊、绕罗拉等原因造成的断头。成纱后断头是指从前钳口至筒管间的纱条在加捻卷绕过程中发生的断头。造成断头的主要原因如加捻卷绕机件不正常、气圈形态不正常、工艺设计不当、操作不规范、温湿度掌握不好等。下面重点分析成纱后断头的
12、规律、产生原因和预防措施。返回3细纱断头规律细纱断头规律正常情况下成纱前断头较少，断头主要指成纱后的断头。成纱后断头有如下规律：（1）一落纱中的断头分布：一般是小纱断头最多（50%左右），中纱断头最少（20%左右），大纱次之（30%左右）。发生断头多的部位主要是空管始纺、管底成形即将完成卷绕大直径的位置以及大纱小直径的位置；（2）成纱后的断头多发生在纺纱段，钢丝圈至筒管之间的断头较少，而气圈部分的断头很少，当钢领与钢丝圈配合不当、钢丝圈跳动、纱条通道过窄等，会使气圈下部断头增多，纲领衰退、钢丝圈偏轻而引起气圈凸形过大，撞击隔纱板，使纱条断裂；（3）随着锭速的增加或者卷装的加大，张力加大，断头增
13、加；（4）由于机械的原因，少数锭子可能出现重复断头。另外，当天气变化或者温湿度波动以及配棉成分变化时，都会引起断头增加。总之，当纱线某处纺纱张力大于细纱强力时，就会发生断头。返回（四）细纱张力分析（四）细纱张力分析 纺纱时，纱线在加捻卷绕时要克服钢丝圈与纲领间的摩擦力，导纱钩的摩擦阻力和气圈段回转时受到的空气阻力等，因此，纱线的轴向承受相当大的张力。适当的张力是保证正常卷绕的必要条件，但张力过大，既增加动力消耗又会增加断头。张力过小，卷绕密度降低，影响细纱强力，且因为气圈膨大而碰隔纱板，使纱条毛羽增多，光泽变差，同时，因钢丝圈运行不稳定而增加断头。故张力的大小要适当，要与纱条的粗细、强力大小相
14、适应，以实现既提高卷绕质量，又降低断头率的目的。 返回1 1纺纱过程中纱线受力分析纺纱过程中纱线受力分析 在加捻卷绕过程中，纱线的张力可分为三段：前罗拉至导纱钩区间的纱线受到的张力称为纺纱张力Ts，导纱钩至钢丝圈间的纱线受到的张力称为气圈张力（To为导纱钩处气圈顶端张力，TR为钢丝圈处气圈张力），钢丝圈至管纱间的纱线受到的张力称为卷绕张力Tw。 研究纺纱张力的目的是通过掌握它与动态强力的比例，研究导纱钩的结构及其安装位置等对张力的影响。研究气圈张力To、TR的目的是通过了解气圈形状与张力的关系，分析研究影响纺纱张力的因素，也可以由直观的气圈形态来掌握张力的变化。研究卷绕张力Tw的目的是为了掌握
15、钢丝圈的重量变化、钢丝圈与钢领的摩擦力变化（包括钢丝圈的形状和速度）、钢领与筒管卷绕比对张力的影响。最终目的是掌握张力的变化规律，以便如何降低细纱断头。 上述Ts、To、TR、Tw（见图10-32）的绝对数值随产品、设备等是不同的，即使品种相同，随时间也有差异，但它们间的变化规律一致，且相互联系，相互影响。为获得各段张力的精确值，一般采用实测和计算相结合的方法来确定。图10-32 张力分析返回 （1 1）纱线受力分析）纱线受力分析 1 1）导纱钩处气圈顶端张力）导纱钩处气圈顶端张力ToTo： Ts值一般可用动态应变仪进行测定，而气圈顶端张力To与Ts间存在着一下关系式： 式中：-纱线与导纱钩间
16、的摩擦系数；-纱现在导纱钩上的包围角。oooeTTsoo2)2)钢丝圈处的气圈张力钢丝圈处的气圈张力T TR R： TR与To间的关系可通过气圈的力学分析求得。 导纱钩至钢丝圈间的纱线，在钢丝圈的拖动下以钢丝圈速度围绕锭子轴高速回转，且纱条作直线移动。作用在这段纱线上的力有离心力，其方向与纱线的回转轴垂直。在离心力的作用下使纱线形成向外凸起的曲线，同时还受到空气阻力，其方向与纱线外凸曲线的回转方向相反，使纱线形成向后凸起的曲线。另外，作用力还有哥氏力、纱线本身的重力等。在以上诸力的综合作用下，使纱线形成一条空间封闭曲线，称为气圈。 为讨论分析方便起见，一般略去次要的力，如重力、空气阻力、哥氏力
17、，将气圈视为平面气圈。平面气圈曲线可用（1043）方程来表示： （10-43） axaHRysinsin式中：R-钢领半径（cm）； H-气圈高度（cm）; y-气圈半径 x-气圈高度位置a-离心力系数 a= XtTmw2式中：Wt-气圈回转速度 Tx-气圈张力T的垂直分量（g） m -纱线的线密度（g/cm）根据气圈上的力学分析，并通过气圈力学方程式求得： (10-44)对式(10-43)求x导数,得: (10-45)22021tRWmRTTaRctgaHdxdytgHyR3)3)卷绕张力卷绕张力TwTw 卷绕张力Tw与气圈底部张力的关系式由欧拉公式求得: TW = TR .e =KTR (
18、10-46)式中: -纱线与钢丝圈的摩擦系数; 纱线对钢丝圈的包围角。 K值的大小可以由实验测得。由以上分析可以看出，在卷绕过程中的张力分布规律为： TW T0 TR TSn返回（2 2）气圈形态分析）气圈形态分析由式（10-43）得知，气圈是一正弦曲线，其振幅和波长分别为 （10-47） 描述气圈形态的方法目前常用气圈底角和气圈最大半径两种：气圈底角反映气圈的大小。图10-33所示为气圈形态图。由图可见，气圈形态随值的不同而变化。 当气圈高度 时，由于气圈高度超过 ，会出现气圈的波节，即出现多节气圈。在环锭纺纱条件下，若出现气圈波节则会造成气圈崩溃，从而不能正常纺纱。当 (即 时，由于 ,则
19、 ，即气圈凸形为无穷大（在实际有阻尼的纺纱条件下不会出现），也不能正常纺纱。故在环锭时，应保证 （即 )仅在此时才有单气圈。mTaaHRAxt2/2sin/)/( 2/aHHa /2/H)/aH0sinaHmaxy2/HaH/图10-33 气圈形态返回一落纱中气圈形态的变化一落纱中气圈形态的变化 纱线张力与气圈形态纱线张力与气圈形态 返回2 2影响纺纱张力的因素影响纺纱张力的因素（1 1）钢丝圈对纺纱张力的影响）钢丝圈对纺纱张力的影响 1 1）钢丝圈受力分析：）钢丝圈受力分析： 纱线张力主要来源于钢丝圈在钢领上高速回转时所产生的摩擦力，因此可通过分析钢丝圈的受力求得Tr与钢丝圈运动的特性方程。
20、将钢丝圈上的作用力简化为通过钢丝圈重心的空间汇交力系，如图10-34所示：列出三个轴向的平衡方程： 返回1列出三个轴向的平衡方程：2 2） 钢丝圈运动与纱线张力钢丝圈运动与纱线张力 由式（10-50）及式(10-51)可知，钢丝圈运动与卷绕张力及气圈底部张力有着密切的关系，可归纳为以下几方面。 a. 钢丝圈重量：钢丝圈重量与张力成正比，这是由于钢丝圈的离心力与钢丝圈重量成正比。在日常上产中，依靠调节钢丝圈重量来调节纱线张力。 b. 钢领域钢丝圈间的摩擦系数：钢领域钢丝圈间的摩擦系数与纱线张力成正比。 c. 纲领半径：纲领半径与成正比，因此，增大卷装、加大钢领直径会增大纱线张力。返回图10-34
21、 钢丝圈上的作用力返回2.2.卷绕直径与纱线张力的关系卷绕直径与纱线张力的关系 图10-35返回1返回图10-35卷绕直径与纱线张力的关系返回(3)(3)一落纱过程中的张力变化规律一落纱过程中的张力变化规律 如图10-36所示为固定导纱钩时一落纱过程中张力的变化规律。由图可以看出，小纱时的纺纱张力最大，随着纱的增大，逐渐减小，当大纱时，又有增大的趋势。小纱时纺纱张力大是因为气圈纱段长，离心力大，凸形大；中纱时气圈高度适中，凸形正常，小；而大纱时略有增大。 中，因气圈长、气圈回转的空气阻力大，且卷绕直径偏小，故张力大。管底成形完成以后，卷绕直径变化起主导作用，故张力在钢领板每一升降动程中有较大变
22、化。 在大纱满管前，钢领板上升到小直径卷绕部位，因气圈短而过于平直，失去弹性调节作用，造成张力剧增。返回图10-36一落纱过程中的张力变化规律返回（4 4）锭速对纱线张力的影响）锭速对纱线张力的影响 当高速后，钢丝圈的速度增加，钢丝圈回转所产生的离心力增加，同时，随气圈的回转速度增加而使空气阻力相应增加，引起气圈凸形增大。但当锭速增加时，由于张力随比例增加，结果使a值不变，故高速后气圈形态无变化，但纱线张力有显著变化。 返回3 3 减少断头的措施减少断头的措施 （1 1） 稳定张力减少断头稳定张力减少断头 1)1)稳定气圈形态：稳定气圈形态：根据气圈形态分析可知,纱线张力与气圈形态有密切关系，
23、生产上常用控制气圈形态来调节纱线强力以减少细纱断头。当气圈凸形过大（即 过大）时，气圈最大直径超过隔纱板间距，引起气圈猛烈撞击隔纱板，因此会引起气圈形态的剧烈变化，使钢丝圈运动不稳定，易发生楔住或飞圈而断头。同时，当气圈顶角 过大时（见图8-23），若纱线上有较大粗节或结杂通过导纱钩时，气圈顶部会出现异常凸形，则纱线易被擒纱器缠住，从而造成气圈断头。气圈凸形过大的现象以小纱时较严重。 若气圈凸形过小,则说明张力过大，当断头后接头时拎头重，操作困难。且小纱时，在导纱钩与筒管间距离较小时，因气圈顶角 过小，易引起气圈顶部纱段与筒管顶部摩擦而断头。大纱时气圈更趋平直，失去气圈对张力波动的弹性调节能力
24、，若此时出现突变张力，就易引起纱线通道与钢丝圈磨损缺口交叉，造成下部断头，或突变张力迅速传递到弱捻区而引起上部断头。maxyo 由以上分析可知，气圈凸形过大、过小都会引起断头。为降低断头率，应尽量减小一落纱过程中气圈形态的差异。因小纱时气圈形态易过大，大纱时气圈形态易过小，只有中纱时气圈形态和顶角都适中，纱线张力适当而稳定.因此，要减少大、小纱断头，应充分发挥气圈形态对张力波动的调节能力,使其纱线张力和气圈形态尽量向中纱靠拢。即在纺小纱阶段应压低导纱钩的位置尽量压缩最大气圈高度，而增加大纱阶段的最短气圈高度，并选择合适的钢丝圈号数，即使管底完成阶段在卷绕大直径时气圈不撞击隔纱板，又不使管纱气圈
25、顶部纱段与筒管头发生接触摩擦。为更有效的降低小纱断头，目前生产的细纱机都采用变动程导纱钩升降装置。2)2)减少张力突变减少张力突变 张力突变是形成断头的直接原因。而其造成的原因多与机器状态及高速部件、钢领以及钢丝圈的合理选用有关。纲领、钢丝圈引起断头主要是楔住断头（与各向偏位有关）和磨损断头（主脚磨灭飞脱、磨损毛口割断头）。 b合理掌握钢丝圈的使用日期：细纱高速度生产中，钢丝圈的寿命普遍缩短，使用几个班或几天后，或因钢丝圈磨损而飞圈增多，或因磨损后与纱线通道发生交叉，使断头显著增加。为减少断头与稳定生产，除纺细特纱因钢丝圈使用期长，采用自然换圈（飞掉一个换一个）外，一般都采用定期换圈（到一定时
26、期全部更换）。因更换的新钢丝圈上车后有一定的走熟期，在走熟期内，钢丝圈运行不稳定，易引起断头，最好选在中纱时换圈，以减少纺大纱或落纱后小纱时的断头，特别是小纱飞圈的情况大大减少。3)3)钢丝圈的合理选用钢丝圈的合理选用 钢丝圈的合理选用包括钢丝圈重量（号数）的选用和钢丝圈使用日期的合理掌握。 a钢丝圈重量（号数）的选用：在日常生产中，纺纱张力的控制，主要是靠选用合适的钢丝圈重量。选择的主要依据是能维持一个正常的气圈形态实现较低的断头率。重点应考虑在管底成形刚结束时在卷绕大直径条件下，气圈不应过大，而大纱卷绕小直径时，气圈又不应过小，以此来选用钢丝圈重量。 纺相同特数的细纱，由于锭速高低、卷装尺
27、寸与钢领板新旧程度等纺纱条件差异，所用钢丝圈号数应不尽相同。例如，新钢领或修复后的钢领上车时，由于钢领或钢丝圈间的摩擦系数大，钢丝圈要偏轻选用。随着钢领使用时间的增加或钢领的衰退（即摩擦系数逐渐减小），生产中会出现气圈膨大、纱发毛、断头增多的情况，此时应加重钢丝圈。如钢领衰退程度严重,加重钢丝圈效果尚不显著，特别是各个钢领的衰退程度不同，无法用钢丝圈号数的调整来解决时，可改换钢丝圈型号，改变钢丝圈在钢领上的接触弧度，以便使钢领可继续使用一个时期4 4） 钢领衰退的修复钢领衰退的修复 新钢领上车经一段时期运转，一般会出现气圈膨大、纱发毛、断头显著增加、不能继续高速运转的现象，称为钢领高速性能衰退
28、，简称钢领衰退。 修复衰退钢领，可以得到修旧利废的目的。传统采用碳氮共渗处理法，目前尚有镀镍、镀铬和镀镍基复合镀层并采用电刷镀技术。有研究表明，后者比碳氮共渗法具有抗磨性好、摩擦系数稳定且较低、纺纱张力稳定且显著减小、成纱毛羽少、走熟期短、成纱条干CV%值低、且气圈控制能力强、拎头适中等特点。返回（2 2）提高动态强力以减少断头）提高动态强力以减少断头 在细纱加捻卷绕过程中，大部分断头发生在导纱钩到前罗拉的纱段上。因为该段为弱环，另外，因有过大的突变张力，使其大于纺纱强力而断头。另从动态强力测定结果知，动态强力比管纱强力低得多，故如何提高动态强力对降低断头率有重要意义。 1 1）加捻三角区的纱
29、条强力）加捻三角区的纱条强力 据长期观察证实，导纱钩上方纱线断头大多发生在加捻三角区，这说明动态强力取决于加捻三角区纱条的强力，即应提高加捻三角区纱条的强力。在罗拉钳口握持的须条中，大部分纤维伸入到已被加捻的纱线内，承受纱线上所施加的张力；另有一小部分纤维的头段在加捻三角区内，它们不分担承受纱线强力。三角区纱条断裂时，主要是由于部分纤维罗拉握持力不足，从罗拉钳口中滑出；或是纱线捻度太小，从已被加捻的纱线中滑出；或是纤维断裂；或是三种情况同时发生。纺纱过程中纱条断裂因纤维断裂的可能性很小。另外，从上部断头后在管纱上的尾纱形态（细而长）判断，一般认为三角区纱条断裂主要是纤维滑脱所致。但纤维究竟是在
30、罗拉钳口还是在纱线中滑脱而使纱条断裂，还须视工艺条件而定。2 2） 增加弱捻区纱段的动态捻度增加弱捻区纱段的动态捻度 加捻卷绕过程中的捻度分析：加捻卷绕过程中的捻度分析： 试验表明，纱线上的捻度分布，由钢丝圈到前罗拉钳口是实逐渐减小的，这是由于钢丝圈回转产生的捻回，首先传递到气圈，然后绕过导纱钩向前罗拉钳口传递。在捻回传递过程中，导纱钩对纱线摩擦阻力引起的捻陷及捻回传递的滞后现象，使纺纱段的捻度ts逐渐减小。 一落纱过程中纺纱段捻度ts的分布 因罗拉钳口握持纱条，使钳口附近的捻度tfr更少（因钢丝圈对纱线的摩擦阻力，使气圈部分纱段的捻度 也较管纱上的平均捻度tw多）。导纱钩对纱线的摩擦愈大，纺
31、纱段长度愈长，则该段的捻度 也愈小。如图10-37所示为对一落纱的 进行试验测定的结果，由图可知： a一落纱过程中，卷绕直径 的变化和 分布大、中、小纱对 都有显著影响，其中 影响较大。 b一落纱过程中，小纱卷绕大直径时最小，比管纱平均捻度要少22%左右，致使纺纱强力明显降低，这也是小纱管底完成阶段卷绕大直径时断头较多的原因之一。图10-37 一落纱过程中纺纱段捻度的 返回3 3）减少无捻纱段的长度）减少无捻纱段的长度 如图10-38所示，纱条在罗拉上的包围角与导纱角及前罗拉座倾角间的几何关系为： 罗拉包围角的大小影响加捻三角区的无捻纱段长度，即影响罗拉钳口握持的须条纤维伸入已加捻的纱线中的数
32、量和长度，它对纺纱动态强力颇有影响。 从上式可知，欲减小，就必须减小导纱角，或增大罗拉座倾角，在细纱机设计中已定。且若过大，会给接头操作带来不便，故在与已定的条件下，生产上一般采用皮辊前冲来减小包围弧长度，即从ab减小为ab。但皮辊前冲使浮游区长度增加，皮辊前冲过大，会影响罗拉加压的有效压力，因此,影响牵伸效果。故一般皮辊的前冲量只有2-3mm。图3-38皮辊前冲罗拉包围弧返回4 4）增加前罗拉对须条的握持力）增加前罗拉对须条的握持力 根据一落纱或卷绕大小直径的纺纱段捻度试验，在大纱卷绕小直径时，纺纱段的直径一般较大，这时的动态强力也较高，按理上部断头应较小，但事实上大纱断头要比中纱多，其原因
33、一方面使张力方面的原因，的单纱张力之故。实际测定也说明了这一点。因此另一方面也是由于罗拉握持力远小于管纱上，增加罗拉握持力对降低断头有着现实的意义。返回(3)(3)采用新技术与降低断头采用新技术与降低断头 1 1）锭子变速）锭子变速 锭子变速传动是减少断头和均衡一落纱中断头分布的有力措施。锭子在恒速传动时，一落纱的断头分布是小锭最多，大纱次之，中纱最少。小纱断头高，限制了锭速提高，中纱的锭速潜力得不到发挥，影响了机器生产率的提高。因张力与锭速平方成正比例，若大、小纱采用较低的锭速，中纱用较高的锭速，就会均衡张力和断头的分布。除大、小纱变速外，还可进一步用逐层变速的调速方法，如图10-39所示。
34、 返回 图10-39 锭子变速 返回2 2）锭端纺纱）锭端纺纱 锭端纺由于可以纱圈包缠于锭颈和部分纱管上，使气圈缩小，同时使纺纱张力降低，有利于降低断头。 返回 3) 3)使用小直径钢领使用小直径钢领 随着无接头纱和自动落纱技术的发展，使采用小直径钢领成为可能。使用小直径钢领可以降低纺纱的平均张力，增大了纺纱强力和纺纱张力的差值，有利于降低断头。返回 4）其它方法）其它方法 聚集纺纱和缆绳纺纱技术的采用大大提高了纺纱段的纱线强力，可以明显降低纱线的断头率，而且可以减少毛羽，提高纱线的品质。是目前推广的实用有效新技术。 影响细纱断头的因素很多，除与张力和强力有关外，原料的性能、工艺管理水平、车间
35、的管理水平等都对细纱断头有影响。解决的措施还有如采用气圈控制环、锥面钢领或者回转钢领 返回二槽筒圆锥形卷绕二槽筒圆锥形卷绕 络筒(winding)是将细纱或捻线的细小管纱成形改变成规定长度、容量较大的筒子，以适应后道工序的高速退绕，提高劳动生产率。所以对络筒的圆锥形卷绕有如下要求： 1筒子卷绕应尽量满足高速退绕的要求，并尽量减少对纱线原有的物理机械性能，如细度、捻度、强力、弹性和伸长率。 2筒子表面纱线分布均匀，在适当的卷绕张力下，具有一定的密度，并尽可能增加筒子容量。 3筒子成形良好，筒子表面和端面要平整，没有脱圈、滑边、重叠等现象。返回（一）槽筒卷绕的成形（一）槽筒卷绕的成形 圆锥形槽筒卷
36、绕(slotted drum)能适应高速退绕要求，普遍应用于连续整经机和络纬机。络筒机的卷装，是将纱线一层一层有规律地绕在筒子表面而形成螺旋线形状。螺旋线的上升角称为卷绕角或导纱角，当纱线往复卷绕在筒子表面时，相邻两层纱成交叉状，交叉角则为2，如图10-40所示。圆柱形卷装无大小端之分，因此可用等节距槽筒。圆锥形筒子的大小端直径不同，所用槽筒的导纱沟槽节距不等，以适应卷绕速度的变化（如图10-41所示）。返回 图图10-40 10-40 筒子的卷绕形式筒子的卷绕形式返回 图图10-41 10-41 槽筒式滚筒槽筒式滚筒 返回（二）传动半径（二）传动半径 筒子的卷绕运动，是由筒子回转运动和导纱器
37、往复（槽筒导纱槽）运动合成的。 卷绕过程中，这两种运动均由槽筒来完成。槽筒作为摩擦滚筒，靠摩擦带动筒子回转；另一方面沟槽又带动纱线作往复运动。 槽筒带动筒子作回转运动。由于筒子大小端直径不同，因此在筒子上只有一点的速度等于传动滚筒的表面速度，其余各点的速度均不相同，在卷绕过程中产生滑移。筒子表面与槽筒表面速度相同的一点称为传动点，以K表示，如图10-42所示。在这一点上筒子的回转半径叫做传动半径，以RK表示。图中R1和R2分别表示筒子小端与大端的半径，筒子与槽筒接触的各点不可能都作纯滚动，传动点左右各点都有滑动，因此产生了摩擦。传动点两边的摩擦力方向不同。槽筒作用于小端的摩擦力F1有推动筒子加
38、速回转的趋势，即摩擦力F1的方向与筒子的回转方向相同，相应的摩擦力矩为M1。而槽筒作用于大端的摩擦力F2有使筒子减速回转的趋势，即摩擦力F2的方向与筒子的回转方向相反，相应的摩擦力矩为M2。)(sin2sin)(sin2sinsinsin2222212121KRRRRRRqfRdRqfMRRqfRdRqfMdRRqfRdRqfdMKKK 设筒子在槽筒上回转是稳定的，即筒子均匀的压在槽筒上，则此两矩应平衡。即 M1= M1 在筒子半径为R处取一微段ds，其上的摩擦力矩为dM=dFR而 dF=fqds=fqdR/sin式中：q槽筒对筒子单位长度上的反作用力；f筒子与槽筒间的摩擦系数；筒子的半锥角。
39、因为 M1=M2所以 (9-19)式中R1和R2分别表示筒子小端与大端的半径。筒子的平均半径为：所以不难证明RK。由此可见，筒子传动点偏于锥形筒子的大端。但由于筒子卷绕为等厚度增加，则在卷绕过程中传动点K的位置逐渐向筒子小半径方向移动。即RK逐渐向趋近。所以，当筒子直径增加时，筒子大端速度逐渐减小，小端速度逐渐增大，并都逐渐接近于卷绕速度。 2)(2221RRRK221RRR返回10-42 10-42 圆锥形筒子的传动半径圆锥形筒子的传动半径返回（三）卷绕速度（三）卷绕速度 在卷绕过程中，筒子靠槽筒摩擦作回转运动，从而使K点获得圆周速度V1；同时纱线受槽筒沟槽引导作用作往复运动，获得导纱速度V
40、2。V1 和V2的合成速度，即为该点的卷绕速度V（见图10-43）。卷绕速度V可用下面近似公式计算：所以 式中：nC槽筒转速； DC槽筒直径； 槽筒没转平均横向动程即平均节距； 筒子与槽筒间的滑移系数。由于 V1=DCnC=DKnK所以 （9-20）式中：nK筒子的回转速度； DK筒子的传动半径。hnVnDVVVVCCC21222122)(hDnVCCKCCKDDnnh返回图10-43 槽筒卷绕速度返回（四）锥形筒子卷绕角与卷绕密度（四）锥形筒子卷绕角与卷绕密度 锥形筒子卷绕角与圆柱形筒子卷绕角一样，为两个交叉纱圈所成的夹角，它表示纱圈在筒子上的倾斜程度和紧密程度，其值为： （9-21） 可见
41、，在圆锥形筒子上同一层内卷绕角是不同的，大端卷绕角小于小端卷绕角。卷绕角与卷绕密度有直接关系。图10-44为等厚度增加的圆锥形筒子，用两个垂直于筒子轴线的平面P1与P2将筒子截取一微段，则这一微段可以看成圆柱体，其高度为，底的直径为d1，则切出来的锥体表面纱圈长度为MN=L1。 L1=/sin1 式中：1卷绕角。 每绕纱一层，所增加的体积为： V1=d1 式中：每绕一层纱平均增加的厚度。 CDhtgVVtg1121式中：Nt纱线特数。因此，微段上的卷绕密度为：同理，另取一微段时，同一层上的卷绕密度为：卷绕密度间的关系为： （9-22）112221sinsindd151111sin10dNVGt
42、所增加的纱线重量则为：式中：Nt纱线特数。因此，微段上的卷绕密度为： 15511sin1010GttNNL252222sin10dNVGt 由式（9-22）可见，筒子上任一层的密度反比于卷绕直径同卷绕角的正弦乘积。欲使1与2相等，只要使d1 sin1= d2 sin2即可。在圆锥形筒子中，因同一层纱圈半径沿轴向变化，故欲使同一层的卷绕密度均匀，必须使d与sin的乘积不变，即筒子大端处卷绕角减小，小端处卷绕角增大。为使异层卷绕密度均匀，则卷绕角也要随筒子直径的增加而适当减小。返回10-44等厚度增加的圆锥形筒子返回（五）圆锥形交叉卷绕的防叠（五）圆锥形交叉卷绕的防叠 1纱圈位移与重叠现象纱圈位移
43、与重叠现象 交叉卷绕的卷装在一个往复动程后，绕到筒子表面上的每圈纱都相对于前个动程所绕纱圈有一定位移。由图10-45可见，后一层纱圈相对于上一层纱圈的位移角（弧度）可用下式表示： =2（n-n1） 式中： n导纱器往复一次时间内筒子的回转总数； n1n值的整数部分。 若=0，即n为整数时，就发生了重叠。重叠现象破坏了卷绕的正确结构，使筒子表面凹凸不平，这样筒子在运转中会发生剧烈震动，并引起轴向位移，造成单纱脱出，引起退绕断头。返回图图10-45 10-45 卷绕角与位移角卷绕角与位移角返回2 2防叠措施防叠措施（1）周期性改变槽筒或导纱器转速使n永不为零。（2）周期性移动筒子架，改变起绕点。（
44、3）采用防叠槽筒。一是采用虚槽（无槽或断纹）。筒子一端采用虚槽，此处仅利用纱线的张力起导纱作用。一旦发生重叠，则重叠条带无法嵌入沟槽中，在槽筒表面的挤压作用下，重叠条代会很快消失。二是正槽与回槽的交叉点错开，使其连线不在一水平线上。当筒子传动半径等于槽筒半径时，筒子上纱圈圈数与槽筒沟槽圈数一致，如此时交叉点连线位于同一母线上，则重叠条带与沟槽发生啮合，重叠加重；采用交叉点错开，就会有抗啮合作用。三是沟槽边缘左右扭曲，宽窄变化。沟槽边缘离沟槽中心线忽近忽远，这样边缘就能将形成的等宽度重叠条带向上推出槽外，使筒子暂时脱离槽筒，转速下降，防止重叠加剧。四是沟槽中心线左右扭曲。由于纱线有张力，虽然沟槽中心线扭曲，而络在筒子上的纱圈仍被伸直。这样产生的条带不会与扭曲的沟槽相啮合。五是采用窄槽。整个沟槽的宽度作适当变化，使形成的等宽度的条带被窄槽推出槽外，同样具有防叠作用。返回
