錠子轉(zhuǎn)速對(duì)提高環(huán)錠細(xì)紗機(jī)留頭率的影響

王 磊

（經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司 榆次分公司，山西 晉中 030601）

1 錠子轉(zhuǎn)速對(duì)紡紗效率的影響

目前，機(jī)械升降式鋼領(lǐng)板細(xì)紗機(jī)仍在紡織廠中占有很大比例。為減少擋車工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低開車及落紗時(shí)的斷頭率、提高開車留頭率成為每個(gè)紡織廠及紡機(jī)制造企業(yè)的重大研究課題。在紡紗過(guò)程中，斷頭率與很多因素有關(guān)，如：紡紗原料、紡紗速度、溫濕度、管理、工藝等；其中，錠子轉(zhuǎn)速是影響斷頭率的主要因素［1］。筆者將理論與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試相結(jié)合，分析環(huán)錠細(xì)紗機(jī)錠子轉(zhuǎn)速對(duì)留頭率的影響。

傳統(tǒng)的手工落紗主要是通過(guò)手動(dòng)拔紗將包身紗倒退到錠桿上，新紗管壓到錠桿上時(shí)將錠桿上的退紗壓住，從而達(dá)到留頭的目的?，F(xiàn)今市場(chǎng)上的集體落紗則是通過(guò)落紗時(shí)紗線纏繞到鋁套管錠子的廢絲盤上，從而達(dá)到留頭的目的［2］。若想達(dá)到最好的留頭效果，且滿紗拔下時(shí)包身紗不會(huì)倒退到錠桿上，包身紗的圈數(shù)最好能保證為1～2圈，而包身紗的圈數(shù)主要是通過(guò)落紗時(shí)錠子速度來(lái)調(diào)節(jié)的。

2 錠子轉(zhuǎn)速的理論計(jì)算

為了提高開車留頭率，杜絕落紗時(shí)錠子繞回絲問題，防止錠子回絲阻礙鋼絲圈運(yùn)動(dòng)，我們需要對(duì)落紗時(shí)的包身紗及廢絲盤的圈數(shù)結(jié)合進(jìn)行調(diào)整。除卻電氣方面的原因，我們主要分析的是落紗錠子速度及落紗鋼領(lǐng)板下降速度［3］。細(xì)紗機(jī)落紗時(shí)錠子速度主要根據(jù)捻度T、機(jī)械升降鏈輪及蝸輪蝸桿傳動(dòng)比γ、伺服電機(jī)頻率Z，鋼領(lǐng)板升降電機(jī)轉(zhuǎn)速v電等數(shù)據(jù)設(shè)置。

以經(jīng)緯股份榆次分公司制造的JWF1510型細(xì)紗機(jī)為例，圖1為車頭箱內(nèi)控制鋼領(lǐng)板落紗的機(jī)械部分［4］。鋼領(lǐng)板升降電機(jī)通過(guò)鏈輪1、2、3、4以及蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)5，將運(yùn)動(dòng)傳遞到升降鏈輪及牽吊帶處，牽吊帶帶動(dòng)鋼領(lǐng)板下降完成落紗運(yùn)動(dòng)。根據(jù)鏈輪齒數(shù)及蝸輪蝸桿傳動(dòng)比，落紗時(shí)鋼領(lǐng)板下降速度v＝1400×13／16×13／38×1／62＝6.28（r／min），鏈輪6的分度圓直徑為140 mm，由此可得出鋼領(lǐng)板下降線速度v＝6.28×π×140／60＝46（mm／s）。

圖1 鋼領(lǐng)板下降落紗示意

在湖南某紡紗廠試驗(yàn)，紡制捻度為495 t／m的某類型粗號(hào)紗，當(dāng)落紗速度為3220 r／min時(shí)，包身紗為1圈。為減少斷頭，紡紗過(guò)程中的錠子速度曲線必須保證弧線平滑過(guò)渡，因此紡大紗時(shí)紗線速度過(guò)低、紗線比較松散，影響產(chǎn)量。為解決這一問題，我們可將鏈輪2和3對(duì)調(diào)一下，整個(gè)鏈輪傳動(dòng)比可提高倍，鋼領(lǐng)板下降線速度：v1＝v×1.5＝46×1.5＝69（mm／s）

通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)更換以上鏈輪時(shí)的落紗速度達(dá)到4830 r／min，包身紗為1圈，那么實(shí)際前羅拉出紗線速度v1′＝4830／495＝162.6（mm／s），與鋼領(lǐng)板直線下降所需紗線長(zhǎng)度138 mm（69×2）相差24.6 mm（162.63－138）。

若伺服電機(jī)頻率為50 Hz，計(jì)算變頻器工作時(shí)與錠子速度間的關(guān)系大致為325 r／Hz。根據(jù)紡紗過(guò)程中紗線張力的波動(dòng)變化，落紗時(shí)紗線張力達(dá)到最大，開車時(shí)紗線張力小于落紗狀態(tài)，為使張力均勻，將“小辮子”紗甩開，減少斷頭，開車速度相對(duì)落紗速度可以適當(dāng)提高［5］。當(dāng)錠子落紗速度為4830 r／min時(shí)，開車速度可設(shè)置為6000 r／min，落紗速度變換為頻率百分比約為4830／325／50＝30%，開車速度變換為頻率百分比約為6000／325／50＝37%，根據(jù)錠子多段速控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和調(diào)節(jié)［6］，此錠子曲線設(shè)置參數(shù)分別見表1、圖2。

表1 錠子曲線設(shè)置參數(shù) 單位：%

圖2 錠子曲線設(shè)置

為提高紡紗產(chǎn)量，適應(yīng)不同紡紗號(hào)數(shù)，可適時(shí)將鏈輪1更換為15齒、17齒、21齒等，在鏈輪2與鏈輪3互換前與互換后，鋼領(lǐng)板下降速度如下。

15齒：更換前，鋼領(lǐng)板下降速度為53 mm／s，更換后，鋼領(lǐng)板下降速度為79.5 mm／s。

17齒：更換前，鋼領(lǐng)板下降速度為60 mm／s，更換后，鋼領(lǐng)板下降速度為90 mm／s。

21齒：更換前，鋼領(lǐng)板下降速度為74 mm／s，更換后，鋼領(lǐng)板下降速度為111 mm／s。

根據(jù)以上計(jì)算的長(zhǎng)度差異結(jié)果，當(dāng)級(jí)升電機(jī)鏈輪為15齒時(shí)，同樣的捻度為495捻／m，為了滿足包身紗1圈，則落紗時(shí)線速度＝鋼領(lǐng)板直線下降所需紗線長(zhǎng)度＋長(zhǎng)度差異＝（79.5×2＋24.6）mm／s＝11m／min，落紗錠子速度：11m／min×495捻／m＝5445 r／min。

當(dāng)級(jí)升電機(jī)鏈輪為17齒時(shí)，同樣的捻度為495捻／m，為滿足包身紗1圈，則落紗時(shí)線速度＝鋼領(lǐng)板直線下降所需紗線長(zhǎng)度＋長(zhǎng)度差異＝（90×2＋24.6）mm／s＝12.27 m／min，落紗錠子速度：12.27×495 捻／m＝6073 r／min。

當(dāng)級(jí)升電機(jī)鏈輪為21齒時(shí)，同樣的捻度為495捻／m，為滿足包身紗1圈，則落紗時(shí)線速度＝鋼領(lǐng)板直線下降所需紗線長(zhǎng)度＋長(zhǎng)度差異＝（111×2＋24.6）mm／s＝14.8 m／min，落紗錠子速度：14.8×495 捻／m＝7326 r／min。

可根據(jù)以上13齒鏈輪的計(jì)算，由落紗錠子速度得出更換其他幾種鏈輪后的開車速度及錠子曲線。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)理論分析與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試相結(jié)合，對(duì)錠子轉(zhuǎn)速的設(shè)置進(jìn)行了計(jì)算。所述理論計(jì)算均在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行過(guò)驗(yàn)證，對(duì)于機(jī)械升降式鋼領(lǐng)板細(xì)紗機(jī)來(lái)說(shuō)效果比較顯著，通過(guò)對(duì)落紗錠子速度、錠子速度曲線等工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)置，可大大減少紡紗斷頭率，提高開車留頭率，提高產(chǎn)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

［1］王亞麗，崔玉成，陳東生.細(xì)紗機(jī)最佳轉(zhuǎn)速的計(jì)算機(jī)輔助分析［J］.吉林工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1993（1）：12－17.

［2］王傳滿，王臘寶，黃曄.集體落紗機(jī)抓管器的應(yīng)用對(duì)比［J］.紡織器材，2010，37（1）：47－48.

［3］唐培忠，吳青松.提高細(xì)紗機(jī)留頭率的幾項(xiàng)措施［N］.中國(guó)紡織報(bào)，2013－12－09（7）.

［4］經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司.JWF1510細(xì)紗機(jī)使用說(shuō)明書［Z］.

［5］杜蓓珍.細(xì)紗機(jī)紗線張力計(jì)算與調(diào)節(jié)［J］.上海紡織科技，2000，28（4）：8－10.

［6］胡玉才.細(xì)紗機(jī)錠子多段速調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)的研究［J］.才智，2010（34）：68－69.