粗紗機的傳動和工藝計算

第五節(jié)粗紗機的傳動和工藝計算一、粗紗機傳動系統(tǒng)與變換齒輪的作用（一）（一）粗紗機的傳動系統(tǒng)粗紗機的傳動工藝要求對粗紗機傳動系統(tǒng)的工藝要求可以歸納為一下幾點：（1） 粗紗機的恒速機件，如牽伸羅拉、導(dǎo)條羅拉、錠子及筒管的恒速部分，都應(yīng)由主軸直接傳動。（2） 粗紗的變速機件，如升降龍筋及筒管的變速部分，都需由變速機構(gòu)來傳動。（3） 粗紗機的錠子是恒速，改變捻度是由改變前羅拉輸出速度來實現(xiàn)的。但前羅拉速度的改變必須與筒管的卷繞線速度一致，因此，改變捻度時，前羅拉輸出速度、筒管卷繞速度和升降龍筋的升降速度必'須同時改變，以保證卷繞規(guī)律不被破壞。粗紗機的傳動系統(tǒng)粗紗機的傳動系統(tǒng)因機型而異，現(xiàn)以由機電化向智能化的過渡機型一FA425型粗紗機為例，其傳動系統(tǒng)如圖6-5-1所示。辯裕fit營邱JS3變_2￡^￡2^5HR胃一,爭KI二到位可E辯裕fit營邱JS3變_2￡^￡2^5HR胃一,爭KI二到位可E圖6-5-1FA425型粗紗機CCD—傳感器SR—繼電器SQ—行程開關(guān)YC—電磁離合器UC—控制單兀I一錠翼 導(dǎo)條羅拉主電機一主軸+捻度牙一前羅拉——牽伸牙——后羅拉一（變頻） I一差動裝置——擺動裝置——筒管 L后牽伸牙一中羅拉卷繞電機——卷繞齒輪-一換向齒輪——升降齒輪——升降軸——龍筋（變頻）從圖6-5-1中可知，F(xiàn)A425型粗紗機有兩個傳動系統(tǒng)，主電機傳動恒速部分，卷繞電機傳動變速部分，由工業(yè)計算機通過5個控制單元實現(xiàn)各運動機件的同步匹配。3.粗紗機的變換齒輪為了保證粗紗的產(chǎn)質(zhì)量，需根據(jù)機型特點和所紡品種對粗紗機進行工藝設(shè)計，設(shè)計的主要內(nèi)容有牽伸倍數(shù)、捻系數(shù)和卷繞密度等。根據(jù)工藝設(shè)計對各種參數(shù)調(diào)整的需要，粗紗機上設(shè)有牽伸、捻度、卷繞、升降、成型和升降漸減等變換齒輪，使各參數(shù)具有一定的調(diào)整范圍。二十世紀生產(chǎn)的

粗紗機機型很多，但其傳動系統(tǒng)中各變換齒輪的配置卻基本相同，故工藝計算方法也大同小異。在智能型粗紗機上，僅有牽伸變換齒輪，而其他工藝參數(shù)則可通過觸摸屏直接設(shè)定輸入。粗紗機的變換齒輪有：捻度齒輪捻度齒輪可以改變粗紗的捻度，所以俗稱捻度牙。改變捻度，即改變了錠子與前羅拉的速比，當(dāng)錠速不變時，前羅拉速度隨捻度的增大而減小，所以改變捻度即改變了粗紗機的產(chǎn)量。量,j-t.

齒牽伸齒輪牽伸齒輪可以改變粗紗機的總牽伸倍數(shù)及紡出粗紗定量，因此又叫輕重牙。牽伸i輪可分為主牽伸牙和后區(qū)牽伸牙，用于改變各牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)。量,j-t.

齒升降齒輪升降齒輪用于調(diào)節(jié)粗紗在筒管軸向排列的疏密程度，改變升降齒輪的齒數(shù)，即改變了升降龍筋的升降速度和粗紗的卷繞圈距。卷繞齒輪配置在變速機構(gòu)與升降齒輪、差動裝置之間，用于調(diào)節(jié)空管上開始的卷繞速度。一般不作調(diào)整，只是在改換纖維品種(或筒管直徑、粗紗定量改變較大時)，方作調(diào)整。在配有鐵炮無級變速裝置和成型裝置的粗紗機上，還配有成型齒輪和升漸減齒輪。成型齒輪位于成型裝置至鐵炮皮帶的傳動路線上，用于調(diào)節(jié)鐵炮皮帶每次移動的距離，即決定筒管卷繞轉(zhuǎn)速和龍筋升降速度逐層降低的數(shù)量；升降漸減齒輪由成型棘輪傳動，其大小決定升降龍筋每次升降的動程，即確定粗紗兩端的成形錐角，故又稱角度牙。二、工藝計算(一)(一)速度計算1.主軸轉(zhuǎn)速n0(r/min)n—xn=n—xn=0.6538n

0 78ml ml(r/min)。(6-5-1)式中：nm1 主電動機轉(zhuǎn)速2.錠子轉(zhuǎn)速n(r/min)n=&x47x47xn=0.8358ns78x54x32 ml ml(6-5-2)前羅拉轉(zhuǎn)速n(r/min)n前羅拉轉(zhuǎn)速n(r/min)n=51X氣x87xZ3x4。x〃=yx必xnf78xZx86x91x58 mi Z，2 2式中：Z/Z——捻度變換齒輪齒數(shù)，有79t/94t、94t/79t種；Z—捻度變換齒輪齒數(shù)，其范圍為30t?60t。牽伸倍數(shù)和牽伸變換齒輪的計算牽伸倍數(shù)(1)總牽伸倍數(shù)Eml(6-5-3)83xl04xnd

E83xl04xnd

E= f26xZx兀dZ4h 4式中：dh 后羅拉直徑(28.5mm)；d——前羅拉直徑(28.5mm)；Zf—總牽伸變換齒輪齒數(shù)，有26t?71t；(2)4后區(qū)牽伸倍數(shù)e33x60x兀d 82.l4332(6-5-4)e— 3Zx26x兀d Z式中：Z5——后牽伸變換齒輪齒數(shù)，其范圍為45t?70t；d——中羅拉直徑與皮圈厚度之和(28.5+1.4x2x0.8)。(3)3導(dǎo)條輥至后羅拉間的張力牽伸62x兀d h(6-5-5)喂條張力牽伸倍數(shù)=33xKdd1.0709式中：d 導(dǎo)條輥直徑(50mm)。牽伸變換齒輪先根據(jù)喂入棉條定量及擬紡粗紗定量，(1)總牽伸變換齒輪ZZ與總牽伸倍數(shù)E成反比，欲求Z時，計算出所需的實際牽伸倍數(shù)，再用配合率求出機械牽伸倍數(shù)E4,然后代入式(6-5-4)中即可。在熟條定量不變的情況下，翻改紗特時，可按下式計算Z：先根據(jù)喂入棉條定量及擬紡粗紗定量，ZE'g4—4————ZE4式中：Z——原有總牽伸齒輪齒數(shù)；Z；——擬改總牽伸齒輪齒數(shù)；E—原有總牽伸倍數(shù);E，——擬改總牽伸倍數(shù);gE—原有總牽伸倍數(shù);E，——擬改總牽伸倍數(shù);g—原有粗紗定量；g'—擬改粗紗定旦(2)后牽伸變換齒輪Z5則令e=1.35，則Z=擋=43.947.56Z=竺里=60.845 1.35取Z=44t4取Z=61tZ5可改變粗紗的牽伸分配。由式(6-5-4)得：；82.14Z5e (6-5-7)由上式可知，后區(qū)牽伸倍數(shù)與后牽伸變換齒輪齒數(shù)成反比。工藝上一般先確定后牽伸倍數(shù)e，再由式(6-5-7)求出后牽伸變換齒輪匕的齒數(shù)。例：熟條定量為20g/5m,擬紡粗紗定量為5.5g/10m，設(shè)牽伸配合率為1.04，求Z和Z20T12n.27 4 5解:實際牽伸倍數(shù)=%5x5解:機械牽伸倍數(shù)=7.27x1.04=7.56修正機械總牽伸倍數(shù)E及后區(qū)牽伸倍數(shù)e：E=竺=7.545

448214611.34658214611.3465捻度和捻度變換齒輪的計算1.捻度粗紗的計算捻度為單位時間內(nèi)錠翼的回轉(zhuǎn)數(shù)與前羅拉輸出長度之比，以每米或每分米內(nèi)的捻回數(shù)表示，而習(xí)慣上以前羅拉一轉(zhuǎn)時錠翼轉(zhuǎn)數(shù)與前羅拉周長之比計算。設(shè)粗紗捻度為T(捻/10cm)，則前羅拉周長前羅拉一轉(zhuǎn)的錠翼轉(zhuǎn)數(shù) teX前羅拉周長T=tex58x91x86xZx47x47

= 2 x100040xZx87xZx54x32x兀d3 1 f=1862.28-^(6-5-8)ZZ(6-5-8)13當(dāng)Z/Z=94t/79t時，捻度常數(shù)=1862.28x(94/79)=2215.88，適用于紡棉。當(dāng)Z/Z=79t/94t時，捻度常數(shù)=1862.28X(79/94)=1565.11,適用于化纖混紡。當(dāng)捻度常數(shù)確定后，即可根據(jù)不同的捻度變換齒輪齒數(shù)求得捻度。Ttex捻度常數(shù)得捻度。Ttex捻度常數(shù)Z―3(6-5-9)2.捻度變換齒輪(1)(1)捻度變換齒輪的確定由式(6-5-9)可得：7 捻度常數(shù)Z= 3T , 、tex (6-5-10)確定Z3時，需先根據(jù)原料品質(zhì)、粗紗定量、細紗機牽伸型式、細紗用途等條件，確定所紡粗紗的捻系數(shù)，再用式(6-3-3)計算粗紗捻度T ，然后代入式(6-5-9)即可。(2)翻改品種時的捻度變換齒輪計算由式(6-5-10)知,Z3與捻度Ttex成反比；又因當(dāng)捻系數(shù)不變時，捻度Ttex與粗紗線密度的平方根成反比，所以得： 3Z' T .矛3=tex= texZ3 Ttex <Ttex (6-5T1)

式中：Z——原用捻度變換齒輪齒數(shù)；式中：Z——原用捻度變換齒輪齒數(shù)；—擬改捻度變換齒輪齒數(shù);—原用捻度(捻/m)；——擬改捻度(捻/m)；原紡粗紗線密度；ZTtexT，tex~T——tT'T—擬改粗紗線密度。例：所紡粗紗定量為5.5g/10m，求Z 。解：由表6-3-1選定粗紗捻系數(shù)為96，則T='5x1000=550Ttexx10=-9^x10=40.93texTtexx10=-9^x10=40.93texv550(捻/m)Z94取Z1 79捻度常數(shù)為2215.88，則竺理=54.1340.93修正計算捻度為:取Z取Z1 79捻度常數(shù)為2215.88，則竺理=54.1340.93修正計算捻度為:取Z3為54tTtex竺誓=41.03454 (捻/m)(四)筒管軸向卷繞密度和升降變換齒輪的計算1.筒管軸向卷繞密度筒管軸向卷繞密度P是指粗紗沿筒管軸向排列的稀密程度，簡稱圈密度，以每厘米內(nèi)的卷繞圈數(shù)表示。計算時，可以升降軸一轉(zhuǎn)時筒管的卷繞圈數(shù)Nw與升降龍筋的升降高度h(cm)之比求得，即P=Lh式中：Z——升降齒輪的齒數(shù)；a——升降齒輪每轉(zhuǎn)過一齒升降齒條升降的高度。已知升降齒輪的模數(shù)為2.5mm，則齒條每次移動的高度為2.5n=0.7853Cm。根據(jù)圖6-5-1可知，筒管軸向卷繞密度可以下式計算：Zx36x47x49x21x3649356x47 10P= x x x ZxZ6x1x19x47x56148543x3225x2.5x兀=40.5356-^z7z6式中：Z/Z——升降成對變換齒輪齒數(shù)，有50t/22t、45t/27t；Z8—升降變換齒輪齒數(shù)，其范圍為15t?31t。當(dāng)Z8/Z：=50t/22t時，軸向卷繞常數(shù)=40.5356*50/22=92.1264(6-5-12)當(dāng)Z/Z=45T/27T時，則軸向卷繞常數(shù)=40.5356*45/27=67.5593因為Z8、Z7兩齒輪的中心距不變，所以使用時兩齒輪成對調(diào)換，兩齒輪齒數(shù)之和為72。2.升降變換齒輪(1)升降變換齒輪的確定升降變換齒輪z6可以改變粗紗沿筒管軸向排列的稀密程度，一般稱為高低牙。從式(6-5-12)可得：軸向卷繞密度Z6P (6-5-13)由于P與粗紗直徑有關(guān)，粗紗線密度越小，直徑越小，P值越大，所以要確定z6的齒數(shù)，應(yīng)先根據(jù)所紡粗紗線密度求出P值，再代入式(6-5-13)即得Z。 6根據(jù)實踐經(jīng)驗，P與粗紗線密度T有如下關(guān)系：P=W式中，C為常數(shù)，其值為85?90。當(dāng)粗紗捻度大、纖維彈性差時,C值宜大，反之宜小。翻改紡紗品種時升降變換齒輪的計算從以上分析可知，Z與P成反比，而P又與T的平方根成反比，所以在翻改線密度時,可用下式計算升降變換齒輪z6,即6 七Z__6Z6TZ__6Z6='tex（6-5-15）T~（6-5-15）tex式中：z——原用升降變換齒輪齒數(shù)；z6/—擬改升降變換齒輪齒數(shù)；P—原用軸向卷繞密度；P'——擬改軸向卷繞密度。例：粗紗線密度為550tex，求Z6解：取C=87，代入式(6-5-14)得:p=-8^=3.71*500取Z/Z=50t/22t時，卷繞常數(shù)為92.1264,則:87 Z=空=24.83取Z=24t6TOC\o"1-5"\h\z6 3.71取Z=24t6取Z/Z=45t/27t時,卷繞常數(shù)為67.559則：8 7Z=67,559=18.21取Z=18t66 取Z=18t6求得的Z齒數(shù)是否適當(dāng)，可開車試紡驗證。當(dāng)繞完第一層粗紗后，從粗紗間隙中隱約見到筒管表面，6第二層繞完后，粗紗表面平整無凹凸現(xiàn)象，說明粗紗圈距正常，Z齒輪適當(dāng)。若卷繞過密，則應(yīng)將Z齒數(shù)增大；反之，應(yīng)將Z的齒數(shù)減小。 6 6(五)筒管徑向卷繞密度筒管徑向卷繞密度Q是指粗紗沿筒管徑向每1cm內(nèi)的卷繞層數(shù)，簡稱層密度，它影響粗紗徑向卷繞的松緊程度。徑向卷繞密度Q與粗紗線密度、粗紗捻度、壓掌壓力、卷繞張力和圈密度等因素有關(guān)，一般可以圈密度P的6倍初定，通過試紡，再根據(jù)一落紗中粗紗卷繞張力的變化規(guī)律對Z進行調(diào)整。圖(6-5-1)中的變換齒輪Z為卷繞變換齒輪，紡棉時為66t，紡化纖時為47t。以上工藝計算所求得的變換齒輪齒數(shù)，因沒有考慮許多復(fù)雜的實際因素，所以還必須通過試紡進行校正。（六）產(chǎn)量計算1.理論產(chǎn)量G[kg/（錠?h）]兀xdxnxgx60G=10X100（X1000"1+R兀xdxnxTx60

G= f f t x(1+R)109式中：df 前羅拉直徑(mm)；nf 前羅拉轉(zhuǎn)速(r/min)；g 粗紗定量(g/10m)；Tt——粗紗線密度(tex)；R——粗紗伸長率(%)，一般為1.5%?2.5%。2.定額產(chǎn)量Gd〔kg/(錠-h