三葉旋轉(zhuǎn)體的設(shè)計(jì)與織造

劉海文 楊利娜 (.河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院，石家莊，05008;.東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海，060)

三葉旋轉(zhuǎn)體的設(shè)計(jì)與織造

劉海文1楊利娜2(1.河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院，石家莊，050018;2.東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海，201620)

三葉旋轉(zhuǎn)體是圓管與三個(gè)平面層的連接，為保證三葉翅均與圓管順利連接，必須仔細(xì)設(shè)計(jì)投梭路線。采用單梭和雙梭兩種引緯方式，對三葉旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行了試織。

三葉旋轉(zhuǎn)體，壓扁，單梭引緯，雙梭引緯

三葉旋轉(zhuǎn)體是圓管與三個(gè)平面層的連接，其設(shè)計(jì)思路來源于生產(chǎn)和生活中經(jīng)常有這種形狀的部件出現(xiàn)。其主體是旋轉(zhuǎn)軸，沿旋轉(zhuǎn)圓周分布三個(gè)翼葉以分散旋轉(zhuǎn)軸的發(fā)散力。

利用多臂開口的小樣織機(jī)對此類部件進(jìn)行了增強(qiáng)織物近形體的設(shè)計(jì)織造［1]，為保證三葉翅均與圓管順利連接，必須仔細(xì)設(shè)計(jì)投梭路線。我們采用單梭和雙梭兩種引緯方式［2]，對三葉旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行了試織。

1 三葉旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)

顧名思義，三葉旋轉(zhuǎn)體就是在一個(gè)圓周上分布三個(gè)葉片，其橫截面如圖1。

圖1 三葉旋轉(zhuǎn)體橫截面

增強(qiáng)立體織物近形體的壓扁圖如圖2。從左到右分成 a1、a2、a3三個(gè)區(qū)，按從上到下標(biāo)號［3]，每個(gè)區(qū)中每層織物分別表示為 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

圖2 三葉旋轉(zhuǎn)體近形增強(qiáng)立體織物壓扁圖

2 三葉旋轉(zhuǎn)體雙梭引緯織造

由于三葉旋轉(zhuǎn)體是圓管與三個(gè)平面層的連接，所以其壓扁圖與投梭路線圖較難設(shè)計(jì)。為保證三葉翅均與圓管順利連接，設(shè)計(jì)了一種在一個(gè)組織循環(huán)中，用兩把梭子依次交替引緯的方法，如圖3所示。即一把梭子(梭1)的引緯路線形成一個(gè)單循環(huán)的封閉環(huán)，使梭1的最后一緯(P4)引到梭1的第一緯(P1)的起始點(diǎn);梭1走完其路線后，緊接著另一把梭子(梭2)按相反路線循環(huán)，同樣梭2的最后一緯(P8)引到梭2的第一緯(P5)的起始點(diǎn)結(jié)束，形成另一個(gè)封閉環(huán)。兩環(huán)在平紋組織中交替排列，將立體織物的各織區(qū)織物層緊緊相連。圖4為三葉旋轉(zhuǎn)體的橫截面經(jīng)緯紗交織圖，實(shí)線線圈為梭1的投梭路線，虛線線圈為梭2的投梭路線。按此投梭路線得到的上機(jī)圖如圖5，其中11、12分別代表第一層的第一根和第二根經(jīng)紗，以此類推。所得實(shí)物如圖6所示。

圖3 雙梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體投梭路徑

圖4 雙梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體橫截面經(jīng)緯紗交織圖

圖5 雙梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體上機(jī)圖

圖6 三葉旋轉(zhuǎn)體實(shí)物

3 三葉旋轉(zhuǎn)體單梭引緯織造

雙梭引緯只是為提高立體織物可設(shè)計(jì)性的一種用改變投梭方式設(shè)計(jì)織物投梭路線的方法嘗試，根據(jù)以往立體織物織造的常規(guī)方法，旋轉(zhuǎn)體也可用一把梭子單循環(huán)織造出來。單、雙梭壓扁圖的設(shè)計(jì)可以采用同一圖，但投梭路徑有所改變，如圖7。圖8為單梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體的橫截面經(jīng)緯紗交織圖［4]，圖9為單梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體的上機(jī)圖。

圖7 單梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體投梭路徑

圖8 單梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體橫截面經(jīng)緯紗交織圖

圖9 單梭織造三葉旋轉(zhuǎn)體上機(jī)圖

4 結(jié)語

采用雙梭織造，是兩把梭子兩種路徑共同作用，將緯紗與經(jīng)紗及各織區(qū)織物層之間按一定組織順利連接起來，把單梭要全部走完的路線分給了兩把梭子，相當(dāng)于把一個(gè)比較復(fù)雜的任務(wù)分解為兩個(gè)比較簡單的任務(wù)。這樣，每一把梭子分得較少的路線，可以較快地設(shè)計(jì)出壓扁圖與投梭路徑圖。如果所設(shè)計(jì)的立體織物壓扁后織物層數(shù)比較多，采用單把梭子引緯，那么選擇投梭路徑時(shí)比較繁瑣。采用壓扁－展開方法織造立體織物時(shí)，設(shè)計(jì)壓扁圖與投梭路徑圖是關(guān)鍵［5]，所以這是雙梭設(shè)計(jì)的優(yōu)勢所在。有的立體織物或許只有采用多把梭子才能完成投梭路徑設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上機(jī)織造，而采用單把梭子可能畫不出投梭路線，織物層之間實(shí)現(xiàn)不了連接或連接性不好。

［1]卜佳仙，崔建偉.三維多向結(jié)構(gòu)預(yù)型件的織造加工技術(shù)［J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，1999(10):19-21.

［2]陶肖明，冼杏娟，高冠勛.紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料［M].北京:科學(xué)出版社，2001:1-10.

［3]陳利.三維紡織技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用［J].航空制造技術(shù)，2008(4):45-47.

［4]劉海文，郭錦坤，劉丹鳳.田字形立體機(jī)織物的研究及織造［J].棉紡織技術(shù)，2005，33(2):15-17.

［5]顧平.普通織機(jī)織三維機(jī)織物的試驗(yàn)研究［J].紡織學(xué)報(bào)，2002，23(5):360-362.

Design and weaving of three-vane revolving object

Liu Haiwen1，Yang Lina2(1.College of Textile and Garment，Hebei University of Science and Technology; 2.College of Textiles，Donghua University)

Three-vane revolving object is a round tube connecting with three plane layers.In order to connect three vanes with the round tube successfully，the picking route must be designed carefully.We have tried to weave the three-vane revolving object with single shuttle and double shuttles respectively.

three-vane revolving object，press flat，single shuttle picking，double shuttles picking

TS105.3

A

1004－7093(2011)04－0010－03

2010－09－28;修改稿:2011－03－14

劉海文，女，1966年生，副教授。主要從事紡織工程專業(yè)教學(xué)及立體織物織造研究。