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吊锭牵引力详解

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吊锭应用在细纱机的悬锭粗纱架上,其在整个纺纱过程中的作用为:
1、依靠支片的伸出和收入来更换粗纱;
2、在粗纱被动退绕过程中提供适当的牵引力来保证粗纱稳定退绕。
当吊锭旋转时,钢球在锥环和钢球碗组成的跑道上滚动,静止的阻尼垫圈和钢球碗产生一个滑动摩擦阻力,用来防止吊锭旋转过快。阻力大小由阻尼垫圈上阻尼压簧的压缩量来调节。
当更换了新的粗纱,粗纱管上的粗纱重量最重约为2.5Kg,直径约为150mm。此时因吊锭上钢球承载了较大的压力,所以滚动摩擦阻力较大。即阻尼摩擦力不变的情况下,要使吊锭旋转需较大牵引扭矩。
牵引扭矩=牵引力x牵引力臂
现在我们分析吊锭牵引力臂的状况,粗纱直径最大时,牵引力臂最大,在牵引力不变的情况下能产生一定的牵引扭矩,随着纺纱进行,粗纱管上粗纱越来越少(直径变小),粗纱重量变轻,所需要的牵引扭矩不变小。当牵引力不变的情况下牵引力臂变短(粗纱直径变小),产生的牵引扭矩和所需的扭矩大小相当。所以,整个粗纱在满管到空管的过程中牵引扭矩和牵引力臂的变化相互平衡,使牵引力保持稳定。
我们再对牵引扭矩的大小进一步分析,牵引扭矩是用来克服阻尼摩擦力和钢球滚动摩擦力而使吊锭平稳旋转的一个力矩。
吊锭旋转过程中,阻尼摩擦力是不变的,钢球的滚动摩擦力随其所承载的压力不同而改变。相同压力下,滚动摩擦力的大小由钢球跑道(锥环和钢球碗组成)精度和跑道表面的粗糙度决定(当跑道精度高、表面光滑时,滚动摩擦力就稳定)。
牵引力的计算
下面将以我司的普通吊锭为例来进行牵引力的分析计算:
空载时:
经测试, 当不加阻尼,挂空粗纱管(粗纱管直径45mm,即力臂为22.5mm)时,牵引力小于0.01N,当加阻尼空载时,牵引力在0.03N左右。由此测算出用来克服滚动摩擦力的力约为0.01N,用来克服阻尼摩擦力的力约为0.02N;
牵引力矩:0.03Nx22.5mm=0.675N·mm
牵引力为0.03N,即粗纱条的拉力为0.03N。
满载时:
当粗纱满管(粗纱直径150mm,即力臂为75mm)不加阻尼时,我们测得牵引力约为0.02N;加阻尼时牵引力约为0.026N,因牵引力臂的加大,克服阻尼摩擦力的力仅为0.006N;
牵引力矩:0.026Nx75mm=1.95N·mm
牵引力为0.026N,即粗纱条的拉力为0.026N。
由此我们得出结论:制造精良的吊锭,在满管时,因其力臂比较长,拖动粗纱旋转的力略小于空管时所需的力,所以我们不赞成用其它多余的装置,通过改变阻尼摩擦力来调整粗纱牵引力。
吊锭制造精度高时,粗纱重量对滚动摩擦力的影响不大,和牵引力臂的增大基本可对消。制造精度不高、跑道粗糙、钢球圆整度不好的吊锭,粗纱重量对滚动摩擦力的影响就会急剧增大,此时牵引力臂的增大就不足以对消增大的滚动摩擦力,用改变阻尼摩擦力来弥补牵引力的增大,作用是不大的,因为在满管时,粗纱牵引力中用来克服阻尼摩擦力的分力是很小的,也就是说,在满管时如果吊锭精度不高,即使不加阻尼,牵引力也是过大的,容易使粗纱产生意外牵伸。

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