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环锭细纱机导纱板升降机构改进

更新时间:2016-07-05

0 引言

在环锭纺纱过程中,若能保证导纱板和钢领板间距不变,则气圈高度会维持在一个合适的恒定值,纱线张力就会得到保证,由张力突变引起的纱线断头也会减少,有利于提高成纱质量。事实上,受能效、成本、环境、技术水平等因素影响,纺纱过程中气圈高度是动态变化的,且钢领板与导纱板的不等速升降是由“主—次轴传动机构”实现的。

1.6.2 实验动物给药方式 建模成功的小鼠随机分为8组,每组10只,分别为模型组、阳性对照组、SPG样品组和ISPG样品组。两个样品组均设置高、中、低三个剂量,分别为1号(200 mg/kg体重·d)、2号(100 mg/kg体重·d)和3号(50 mg/kg体重·d)。模型组给予相同体积的蒸馏水,阳性对照组腹腔注射香菇多糖0.2 mg/kg,每2 d给药1次,给药时间为30 d。

1 主—次轴传动机构

1.1 次轴传动机构原理

图1为主—次轴传动机构示意。

如图1所示,主轴、次轴和位叉分别由支座装在墙板上,钢领板轮与主轴固联,导纱板轮和2个导纱板动力轮三轮一体,活套于主轴且可绕主轴转动。主轴转动带动钢领板轮转动,钢领板轮上的牵引带带动钢领板作上下运动,完成管纱成形;主轴还通过牵引带带动次轴转动,牵引导纱板动力轮,使导纱板也做上下运动,调节气圈高度。在始纺位时,位叉撑着固定在牵引带上的销轴,与竖直面的夹角最大。随着纺纱过程的进行,次轴转动并卷绕牵引带,使位叉夹角逐渐缩小,当销轴不再与位叉接触时,位叉不再干涉导纱板的升降。在二者接触的这段时间内,位叉在一定程度上抑制了导纱板的升程[1]

1—主轴;2—钢领板轮;3—导纱板轮;4—导纱板动力轮;5,7,10—变速轮;6,11—牵引带;8—偏心轮;9—次轴;12—位叉。 图1 主—次轴传动机构

图3中x轴代表主轴的转角增量,各曲线分别代表不同旋转件对应于主轴的转角,其中曲线a为次轴转角,曲线f为位叉转角,曲线e为导纱板轮转角;如果没有位叉的存在,导纱板轮的转角将会是曲线c。从图3可以看出,在钢领板升程为205 mm时,即当主轴的转角从0增到0.492π,导致位叉增量角θ(见图2)从0.136π降为0时,导纱板动力轮的转角从0增到0.07π。在始纺位置时,要求气圈高度至少要大于纱管高度,超过了纺纱工艺中理想的高度值,如果此阶段不对导纱板的升程加以抑制,纺纱条件将更加恶化。

1.2 位叉机构运动定量分析

位叉机构是一种相对稳定可靠的机械结构,在数代环锭细纱机上均有应用,但是随着长车、超长车锭数增加,导纱系统总质量增加,牵引带上的销轴施加在位叉上的压力也在增加,而销轴与位叉的接触面积有限,从力学角度分析,这不是一种理想的受力结构。

图2 位叉机构原理

图1中,如果去掉位叉机构,将次轴变速轮7更换成偏心轮8,原理如图4所示。随着主轴顺时针转动,拉动偏心轮绕O2点顺时针转动,公切线切点从最大半径B3点移动到B4点,依靠偏心半径的变化,改变主轴与次轴的转速比。

图3 主轴、次轴、导纱板轮、位叉转角关系

数学题的解法往往是不唯一的。教师应有意识地设计一些练习,鼓励学生从不同角度,不同层次,不同侧面去分析、理解、思考,从而找出不同的解法,以此引导学生自行探究,培养创新能力。

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位叉机构运动原理见图2。

2 偏心轮机构

R8和偏心距H作用下,图3中曲线b为次轴转角,曲线d代表导纱板轮转角;而图1如果没有位叉的存在,次轴和导纱板轮的转角关系是二者半径的反比,根据需要可更改变速轮10的径向尺寸,以进一步调节二者的转角比。数据分析表明,偏心轮机构可以很好地实现原位叉机构的功能,同时便于调节,且与牵引带接触面积更大,受力效果好。

图2依据现用零件的相关尺寸和安装位置绘制而成,R1轮代表导纱板动力轮,R2轮为次轴上的变速轮10,O3C1为位叉,R3对应的弧线为位叉运动轨迹。在管纱始纺位时,位叉与竖直面的夹角(θ+β)最大,牵引带11处于“A1-C1-B1”位置,随着R2的转动,牵引带上的销轴在位叉影响下沿弧线向C2点移动,位叉的存在减少了R1轮的旋转角度,当位叉从C1到达C2后,牵引带与两轮的公切线重合,即A2C2B2三点在一条直线上,销轴与位叉脱离,之后两轮的转角比为其半径的反比。在位叉增量角θ的影响下,R2轮和R1轮的转角比符合一定的数学关系,限于篇幅,略去推导过程及公式运算。图3为当钢领板升程为205 mm时,根据计算结果用图表形式定量显示各件间的对应转角关系(为方便描述,只考虑升程)[2]

图4 偏心轮机构

在主—次轴总体结构不变条件下,取消位叉机构,通过其它机构改变次轴转速,以实现原位叉机构的功能,并使相关零件受力情况得到改善。在图2中,O1C1的长度变化符合偏心轮半径的变化,分析认为可用偏心轮代替位叉。

3 结语

国产环锭细纱机用位叉机构,调节导纱板升降已有很长时间。随着环锭细纱机整体技术的进步,单台总锭数地不断增加,导纱板升降控制技术根据需要也出现多样化,改位叉机构为偏心轮机构就是其中之一。生产实践证明,改进后无论是机构受力状态,还是制造成本,均得到改善。

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参考文献:

[1] 陈人哲.纺织机械设计原理:上 [M].2版.北京:中国纺织出版社,1996:239-298.

[2] 经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司.FA506型环锭细纱机产品说明书[Z].

韦金平,侯健
《纺织器材》 2018年第02期
《纺织器材》2018年第02期文献

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