粗纱机的传动和工艺计算

第五节粗纱机的传动和工艺计算

一、粗纱机传动系统与变换齿轮的作用

（一）（一）粗纱机的传动系统

⒈粗纱机的传动工艺要求对粗纱机传动系统的工艺要求可以归纳为一下几点：

（1）粗纱机的恒速机件，如牵伸罗拉、导条罗拉、锭子及筒管的恒速部分，都应由主轴直接传动。

（2）粗纱的变速机件，如升降龙筋及筒管的变速部分，都需由变速机构来传动。

（3）粗纱机的锭子是恒速，改变捻度是由改变前罗拉输出速度来实现的。但前罗拉速度的改变必须与筒管的卷绕线速度一致，因此，改变捻度时，前罗拉输出速度、筒管卷绕速度和升降龙筋的升降速度必须同时改变，以保证卷绕规律不被破坏。

⒉粗纱机的传动系统粗纱机的传动系统因机型而异，现以由机电化向智能化的过渡机型——FA425型粗纱机为例，其传动系统如图6-5-1所示。

图6-5-1 FA425型粗纱机

CCD—传感器 SR—继电器 SQ—行程开关 YC—电磁离合器 UC—控制单元

锭翼导条罗拉

主电机主轴捻度牙前罗拉牵伸牙后罗拉

（变频）差动装置——摆动装置——筒管后牵伸牙中罗拉

卷绕电机卷绕齿轮换向齿轮升降齿轮升降轴龙筋（变频）

从图6-5-1中可知，FA425型粗纱机有两个传动系统，主电机传动恒速部分，卷绕电机传动变速部分，由工业计算机通过5个控制单元实现各运动机件的同步匹配。

⒊粗纱机的变换齿轮为了保证粗纱的产质量，需根据机型特点和所纺品种对粗纱机进行工艺设计，设计的主要内容有牵伸倍数、捻系数和卷绕密度等。根据工艺设计对各种参数调整的需要，粗纱机上设有牵伸、捻度、卷绕、升降、成型和升降渐减等变换齿轮，使各参数具有一定的调整范围。二十世纪生产的

粗纱机机型很多，但其传动系统中各变换齿轮的配置却基本相同，故工艺计算方法也大同小异。在智能型粗纱机上，仅有牵伸变换齿轮，而其他工艺参数则可通过触摸屏直接设定输入。粗纱机的变换齿轮有：

（1）捻度齿轮 捻度齿轮可以改变粗纱的捻度，所以俗称捻度牙。改变捻度，即改变了锭子与前罗拉的速比，当锭速不变时，前罗拉速度随捻度的增大而减小，所以改变捻度即改变了粗纱机的产量。

（2）牵伸齿轮 牵伸齿轮可以改变粗纱机的总牵伸倍数及纺出粗纱定量，因此又叫轻重牙。牵伸齿轮可分为主牵伸牙和后区牵伸牙，用于改变各牵伸区的牵伸倍数。

（3）升降齿轮 升降齿轮用于调节粗纱在筒管轴向排列的疏密程度，改变升降齿轮的齿数，即改变了升降龙筋的升降速度和粗纱的卷绕圈距。

（4）卷绕齿轮配置在变速机构与升降齿轮、差动装置之间，用于调节空管上开始的卷绕速度。一般不作调整，只是在改换纤维品种（或筒管直径、粗纱定量改变较大时），方作调整。

在配有铁炮无级变速装置和成型装置的粗纱机上，还配有成型齿轮和升渐减齿轮。成型齿轮位于成型装置至铁炮皮带的传动路线上，用于调节铁炮皮带每次移动的距离，即决定筒管卷绕转速和龙筋升降速度逐层降低的数量；升降渐减齿轮由成型棘轮传动，其大小决定升降龙筋每次升降的动程，即确定粗纱两端的成形锥角，故又称角度牙。

二、工艺计算

（一） （一） 速度计算

⒈主轴转速ｎ0(r/min)

1106538.07851m m n n n =⨯= (6-5-1) 式中：ｎm1——主电动机转速（r/ｍin ）。

⒉锭子转速ｎs （r/min ）

118358.0325478474751m m s n n n =⨯⨯⨯⨯⨯= （6-5-2）

⒊前罗拉转速n f (r/min) 12311231005.058918678408751m m f n Z Z Z n Z Z Z n ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= （6-5-3）

式中：Z １ /Z 2 ——捻度变换齿轮齿数，有79T /94T 、94T /79T 种；

Z 3——捻度变换齿轮齿数，其范围为30T ～60T 。

（二）牵伸倍数和牵伸变换齿轮的计算

1.牵伸倍数

(1) 总牵伸倍数Ｅ

443322610483Z d Z d E h f

=

⨯⨯⨯⨯=ππ （6-5-4）

式中：d h ——后罗拉直径(28.5mm)；

d f ——前罗拉直径(28.5mm)；

Z 4——总牵伸变换齿轮齿数，有26T ～71T ；

(2) 后区牵伸倍数ｅ

55314.82266033Z d Z d e h =⨯⨯⨯⨯=

ππ （6-5-5）

式中：Z 5——后牵伸变换齿轮齿数，其范围为45T ～70T ；

d 3——中罗拉直径与皮圈厚度之和(28.5+1.4×2×0.8)。

(3)导条辊至后罗拉间的张力牵伸 喂条张力牵伸倍数＝=⨯⨯d h d d ππ3362 1.0709

式中：d ｄ——导条辊直径（50ｍｍ）。

2.牵伸变换齿轮

(1)总牵伸变换齿轮Z 4 Z 4与总牵伸倍数Ｅ成反比，欲求Z 4时，先根据喂入棉条定量及拟纺粗纱定量，计算出所需的实际牵伸倍数，再用配合率求出机械牵伸倍数Ｅ，然后代入式(6-5-4 ) 中即可。在熟条定量不变的情况下，翻改纱特时，可按下式计算Z 4：

g g E E Z Z '='='4

4 （6-5-6） 式中：Z 4——原有总牵伸齿轮齿数；

Z 4——拟改总牵伸齿轮齿数；

E ——原有总牵伸倍数；

E ′——拟改总牵伸倍数；

g ——原有粗纱定量；

g ′——拟改粗纱定量。

（2）后牵伸变换齿轮Z 5 Z 5可改变粗纱的牵伸分配。由式 (6-5-4)得： e Z 14.825= （6-5-7） 由上式可知，后区牵伸倍数与后牵伸变换齿轮齿数成反比。工艺上一般先确定后牵伸倍数 e ，再由式(6-5-7)求出后牵伸变换齿轮Z 5的齿数。

例：熟条定量为２0g/5m,拟纺粗纱定量为5.5g/10m ，设牵伸配合率为1.04，求Z 4和Z 5

解： 实际牵伸倍数＝27.755.51020=⨯⨯

机械牵伸倍数=7.27×1.04=7.56

则 9.4356.73324==Z 取Ｚ4=44T

令e = 1.35，则

84.6035.114.825==Z 取Ｚ=61T

修正机械总牵伸倍数E 及后区牵伸倍数e ： 545.744332==E

3465.16114.82=

e

（三）捻度和捻度变换齿轮的计算

⒈捻度 粗纱的计算捻度为单位时间内锭翼的回转数与前罗拉输出长度之比，以每米或每分米内的捻回数表示，而习惯上以前罗拉一转时锭翼转数与前罗拉周长之比计算。设粗纱捻度为T tex （捻/10cm ）,则 T tex ＝前罗拉周长前罗拉一转的锭翼转数

1000325487404747869158132⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=f d Z Z Z π

31228

.1862Z Z Z = (6-5-8)

当Z 2/Z 1=94T /79T 时,捻度常数=1862.28×(94/79)=2215.88,适用于纺棉。当Z 2/Z 1=79T /94T 时,捻度常数

=1862.28×(79/94) =1565.11,适用于化纤混纺。当捻度常数确定后，即可根据不同的捻度变换齿轮齿数求得捻度。 3

Z T tex

捻度常数= (6-5-9)

⒉捻度变换齿轮

(1) (1) 捻度变换齿轮的确定 由式(6-5-9)可得： tex

T Z 捻度常数=

3 (6-5-10)

确定Z 3时，需先根据原料品质、粗纱定量、细纱机牵伸型式、细纱用途等条件，确定所纺粗纱的捻系数，再用式(6-3-3)计算粗纱捻度Ｔtex ，然后代入式(6-5-9)即可。

(2)翻改品种时的捻度变换齿轮计算 由式(6-5-10)知,Z 3与捻度Ｔtex 成反比；又因当捻系数不变时，捻度Ｔtex 与粗纱线密度的平方根成反比，所以得： tex tex tex tex T T T T Z Z '='='33 (6-5-11)