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【技术】纺纱过程机械波的原理解析

2020-08-18 10:46:02评论:0 来源:中国纱线网   
核心摘要:纱条波谱图主要用于分析纱条条干的各种周期性不匀产生的原因,及时排除设备或工艺上出现的问题。机械波分析中要分清基波和各次谐波,其中谐波频率是基波频率的整数倍。基波和谐波有着各自的幅度和相位,基波和各次谐波可叠加成各种形状周期性波动的合成波,合成波的波长就是基波的波长。一、波谱图应用的几点说明1.1 牵伸波

纱条波谱图主要用于分析纱条条干的各种周期性不匀产生的原因,及时排除设备或工艺上出现的问题。机械波分析中要分清基波和各次谐波,其中谐波频率是基波频率的整数倍。基波和谐波有着各自的幅度和相位,基波和各次谐波可叠加成各种形状周期性波动的合成波,合成波的波长就是基波的波长。


一、波谱图应用的几点说明

1.1 牵伸波

牵伸波是由于纤维随机分布造成的纱条各截面结构性差异差异,最高峰位于2.5-3.0倍纤维平均长度处。


1.2 机械波

机械波是由于机械缺陷或故障(如罗拉偏心、齿轮缺齿、齿面磨损、转杯内有脏物、针布缺损等)或设备调整不当造成的,一般占据一个或两相邻的频道。


1.3波的可信性

为保证测试结果的可信性,被测波长数量必须达到25个,否则要延长测试时间、增加试样长度。再需注意的是,若波谱图上出现异常现象,不要急于分析或下结论,应重复试验三四次,确认波谱图上出现同样的现象才能认为是可信的。


例如测试速度为400m/min、测试时间1min,那么试样长度为400m,则波谱图上波长在16m以内的机械波是可信的。当将测试时间延长到5min,试样长度达到2000m时,则在波长在80m以内的机械波是可信的。


1.4 有害波“拇指准则”

纱线中出现周期性不匀或牵伸不匀,反映在波谱图上“烟囱”或“小山”凸出的高度,将不同程度地对织物外观造成不良影响。不应只关注“烟囱”或“小山”凸出的绝对高度P,而应与波谱图相应位置的正常幅度B做相对比较。如“烟囱”占据二三个频道,则应累加后取总高度P值进行比较。可遵循“拇指准则”,即当P>B/2时,则可认为对织物外观的影响是严重的。


1.5 波谱分析应注意的事项

(1)波长的计算值与实测值两者“基本相符”即可,允许差异可在±15%以内。分析计算只是手段不是目的,最终结论要在分析的基础上,经现场排除故障证实后才能确认。


(2)日常测试宜采用规律性取样,即对纺纱设备的每一加工部位(每锭、每眼)在规定时间内至少巡回检测1次。例如,乌斯特公司曾建议整台设备检查一遍所需时间,梳棉机为1周,精梳机为2天,末道并条机为1天,粗纱机为1个月,环锭细纱机为6个月。要科学地设计取样计划,重点品种、重点设备、重点工序要重点监控。


(3)分析故障时要理清思路,注意区分个性、共性;静态、动态;负荷轻、负荷重;稳定出现还是时有时无等。


(4)必要时可做一些模拟故障试验进行对比验证,做到知其然又知其所以然。同时在解决问题的过程中,从现象到分析、计算,到排除故障的全过程,都要做好记录,不断总结、不断提高。


二、几种常见的机械波

2.1 圈条波

条筒与圈条器相对转动时,每当棉条运动到条筒周边,就会受到拉伸,而运动到条筒中心又会受到挤压,导致附加牵伸引发周期性不匀,称为圈条效应。由圈条效应引起的假机械波,波长为圈条的周长,即波长λ=2×π×Rs(Rs为圈条器圈条半径,随条筒直径大小而不同,一般为1~1.2m),严重时还会出现一连串的奇次、偶次谐波(60cm、40cm机械波)。判断类似圈条长度的机械波真波还是假波,可将测试过的棉条重新进行倒向测试,也可以直接用托盘从圈条器斜管中取样(棉条不进入条筒)进行测试。


2.2 精梳机“搭接波”

精梳机由于钳板运动时纤维丛分离接合不良,会使棉网产生周期性厚薄不匀,波长范围约为30~50cm,一般不影响纱线质量。波长λ=Up/n1


其中:Up为精梳机出条速度(m/min);n1为面板上显示的钳次值(双程,钳次/min)。


2.3 细纱牵伸波

牵伸区内浮游纤维不受控制、运行不稳定,导致粗细不匀而形成牵伸波。产生牵伸波的主要因素主要有:原料发生变化、工艺及部件配置不良、工艺部件状态不良或缺失、压力发生突变,牵伸发生变化、空调环境不良等。在细纱波谱图上,7-10cm处出现的牵伸波,如果是个别锭,应检查:

(1)无下皮圈纺纱或皮圈破损。

(2)加压是否太轻。

(3)隔距块是否正常。

(4)上下皮圈位置及运转是否正常。

(5)集合器位置是否正确。

如果是整台车,应检查:

(1)是否存在工艺配置不当造成的牵伸力过大问题。

(2)原料是否发生了变化。


2.4 并条牵伸波

在高速并条机的波谱图上,如果1.5~4cm处有明显牵伸波(基本波长约为2.2cm),一般是由于自调匀整的匀整点调节不当造成的。


2.5 细纱张力效应波

在接近满管的状态下,钢领板带动纱线上下运动时卷绕张力的波动会导致周期性不匀,波长与细纱钢领一个升降动程一致(大多在8~9m或5~6m),若细纱机纺纱速度为Upm/min,钢领板升降次数为n1次/min,则细纱张力效应波的波长λ=Up/n1。细纱张力效应波经络筒后会自行消失。


2.6 粗纱的捻度效应波

粗纱加捻时,由于“捻度效应”粗纱条上会产生周期性的粗细不匀,它的波长与粗纱机出条速度Up(m/min) 和粗纱机锭翼转速n1 (r/min)有关。

(1)真捻度波:真捻的每个捻回会导致粗纱上产生两个粗细不匀,每个粗细不匀对应的波长λ=0.5×Up/n1。一般波长为1cm左右,比较弱。个别粗纱机上比较强,且会影响到细纱。

(2)假捻度波效应波:测试粗纱时,常见在2~3cm左右处有机械波,波长λ=Up/n1。这一般是假捻度波效应波,经细纱牵伸后不会对成纱波谱图造成影响。


三、机械波的分析计算方法

3.1 牵伸系统常见故障计算

根据传动比或牵伸倍数计算出可能产生故障的部位,是最基本的分析方法。以JWF1566型环锭细纱机牵伸区的齿轮传动部件为例:


牵伸部件(罗拉、皮辊、皮圈)波长λ=π×di×Di×E


其中:di 表示牵伸件的直径;Di 表示本部件到前罗拉的牵伸倍数;E表示下道工序的牵伸倍数。


例如:在本工序的波谱图上:

前罗拉对应的波长=π×d(前罗拉直径)。

中罗拉对应的波长=π×d(中罗拉直径)×D1(前区牵伸倍数)。

皮圈对应的波长=π×d(上皮圈直径)×D1(前区牵伸倍数)。

后皮辊对应的波长=π×d(后皮辊直径)×D(总牵伸倍数)。


3.2 梳常见机械故障计算

假设梳棉机的出条速度为Up(m/min),道夫直径为d1(m),道夫转速为n1(r/min)。道夫针布上有一处损伤导致转一周使棉网产生一次厚薄不匀,相应使输出棉条中出现周期性粗细不匀的波长为λ,它等于故障部件道夫的周长乘以道夫到输出端的牵伸倍数D1,即:λ=π×d1×D1=π×d1×梳棉机出条速度/道夫线速度=Up/n1


根据已知设备的生产速度Up和机械波波长λ,很容易计算出n1,据此找到设备上转速与n1基本相符的部件,很可能就是故障源。当故障部位呈往复式周期运动时,用此方法进行分析更为直接和方便。


3.3 传动比计算法

波长λ=π×d×i×E

其中:

d表示前罗拉的直径。

i表示本齿轮到前罗拉之间的传动比。

E表示下道工序的牵伸倍数。


四、结语

借助波谱图,可以分析出纱线周期性不匀的产生的原因,快速找出并消除质量隐患,提高企业经济效益。

作者:司守国 狄秀华 贾永红 阿依努尔·艾海提 疏勒如意科技纺织有限公司



(责任编辑:小编)
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