环锭纺气圈纱线张力的计算方法

不考虑空气阻力时的气圈张力计算已是众所周知,本文则是综合考虑空气阻力等的影响,对气圈张力进行较为全面的分析;并采用摄影与曲线图相结合的方法来求得实际纺纱时的气圈纱线张力值,为具体分析工艺问题与测算纺纱气圈张力提供理论上、方法上的依据。     

气圈纱线的几个动力学问题的研究

从气圈纱线的非稳定运动出发，研究了气圈纱线的准稳定运动、稳定运动、气圈纱线的固有振动、强迫振动，重点研究了气圈纱线的共振问题，对环锭纺纱中气圈的形态和张力、气圈纱线的固有频率、临界参数与工作参数的计算进行了探讨，并在俄罗斯IIM—76—SM环锭细纱机上作了实验验证。     

环锭纺气圈环形成的双段气圈形态和张力分析

环锭细纱机安装气圈环后将形成上下两段气圈。本文采用修正波长后的正弦曲线近似解来代替椭圆积分精确解,两者所得结果非常接近;此外再考虑了空气阻力及气圈环对纱线滞后作用的影响,就此两段气圈形态和张力进行了分析计算,既能使计算得到简化,又能保持较高的计算精度。     

气圈方程的解算

在环锭细纱机等类存在着气圈的纺机上,气圈的形态与张力同多个参数相关。本文介绍一组根据阔幅气圈理论编制的用于分析气圈问题的电算程序。一开始可先判断各个参数之间的相容性以确定气圈是否能以单节形式存在。文末附有几个数值算例。     

考虑空气阻力及哥氏惯性力影响后的气圈底端张力分析

环锭纺纱过程中的纱线断头主要取决于纱线张力与纱线强力之间的矛盾，而纺纱张力是气圈底端纱线张力经由气圈、导纱钩向上传递而产生的．以往关于气圈底端张力的推算大都是在忽略空气阻力和哥氏惯性力的情况下进行的．针对考虑空气阻力和哥氏惯性力影响的情况，对钢丝圈受力及气圈底端张力进行分析计算，并指出随着纺纱的高速化及对纱线质量要求的提高，在研究纱线张力时，应考虑空气阻力及哥氏惯性力．     

环锭纺气圈理论

本文按正弦曲线近似解给出了气圈形态参数与纱线张力参数之间一系列的相互关系曲线图,以无量纲参数形式来表示,由此可根据气圈实际形态参数算出较精确的纱线张力值,方法比较简便。另外这些曲线还清楚地显示了“极限气圈”的存在,在生产中制约着气圈高度的最大极限和纱线张力的最低极限。     

纺线或退绕气圈颈部曲面及其最小半径的近似解

纱线气圈面的曲线外形在第一象限内是十分接近简单正弦曲线,但进入第二象限后则逐渐偏离该正弦曲线,在到达颈部时更形成显著差别。环锭纺纱时,如果钢领钢丝圈位置逐步接近该气圈颈部就将造成气圈崩溃和纱线断头。这里给出了气圈颈部曲面的近似表达式及气圈颈部最小半径的近似计算,计算结果与精确解很接近。     

环锭纺纱线气圈的研究

用圆柱坐标系建立纱线微段的微分方程,用数值方法求解可获得气圈形态及其纱线受力的精确解。用解析方法建立气圈形态及其纱线受力的近似解析表达式,可反映气圈各参数对形态或受力的影响,其分析过程清晰、简捷的特点显著。两种计算结果的相对误差甚微。     

环锭纺气圈稳定性理论与气圈环控制

本文是在前文～(1)基础上对环锭纺极限气圈与气圈稳定性理论作进一步的研究,给出了气圈方程的椭圆积分解,用一系列曲线图来表示纱线张力与气圈形态之间的相互关系,并与正弦近似解进行了对比,结果表示在常用情况下两种解相当接近;最后又对气圈控制环进行了理论分析,也以一系列曲线图形式给出其合理的安装高度及其对降低T_0/ω～2)值所能带来的明显效果。     

静电纺纱加捻过程中气圈形态的计算分析

在静电纺纱过程中,加捻须条由于受到各种力的作用,会形成小形气圈。该气圈形态与加捻过程中纺纱张力的大小有密切关系。静电纺纱加捻过程中的气圈有两部分,在加捻管内称之为“约束气圈”,而出了加捻管以后则称为“自由气圈”。对气圈形态的分析研究,有助于深化对静电纺纱加捻过程的认识。本文从力学分析出发,通过对加捻过程中纱线微段上所受到的各种作用力数量级的比较,分别建立了描述以上两种气圈形态的微分方程组,并应用龙格-库塔法进行了求解。在数值求解的基础上,对各工艺参数的影响进行了分析讨论。本文还采用高速摄影的方法对实际纺纱过程中的自由气圈形态和模拟的约束气圈形态分别进行了拍摄。结果表明,两种气圈形态与理论分析基本符合。     

STUDY ON THE RING SPINNING SYSTEM WITH A FIXED BELL SHAPED BALLOON CONTROLLER

On the basis of analyzing the typical kinds of balloon controllers used now, this article provides a new type one named Fixed Bell Shaped Balloon Controller. Experiments have been made to verify the function of it. Results indicated that the facility has quite good effect on the improvement of yarn quality and properties in addition to controlling yarn tension.     

空气阻力所形成的环锭纺气圈空间曲线近似解

环锭纺气圈的纱线形态是一空间曲线,其空间倾斜角将影响钢丝圈运动的力学平衡条件,而形成该空间曲线的主要原因是空气阻力。该空间曲线的精确计算比较繁复,本文以简单函数形式给出该空间曲线的正弦近似解,与精确解相对比其误差一般较小。     

环锭纺气圈动态方程的理论研究

针对传统环锭纺纱技术将面临着各种新型纺纱技术挑战的实际情况，着重研究分析了环锭细纱机在纺纱过程中重要的结构参数──气圈动态方程，并运用教学物理等方法导出气圈动态的精确方程式，这对指导环锭细纱机的新机型设计、老机改造及在生产过程中如何增大卷装和降低细纱断头率、提高经济效益，都有着十分重要的现实意义．     

环锭细纱毛羽形成因素研究

本文通过理论分析与实验结果均证明纺纱张力大小对细纱毛羽的影响,只产生于采用传统类型钢丝圈的条件下,如果采用改进型钢丝圈,则尽管纺纱张力降低,细纱毛羽仍可保持不变。