波谱分析方法探讨

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1、波谱分析方法探讨张治，穆征(南通纺织职业技术学院，江苏南通226007)摘要：介绍了纱条不匀在波谱图上的形态特征，通过对波谱图上机械波的分析，论述了针对罗拉、齿轮、轴、隐波、假波等五种不同故障部位和故障原因的机械波波长计算的典型算法，最后结合生产实践，对波谱分析方法和程序进行了归纳总结。关键词：波谱图；机械波；波长；分析；总结条干均匀度仪作为评价纱线质量的先进仪器，不仅用来测定纱线的变异系数和常发性纱疵数，还提供不匀曲线图和波谱图。通过波谱分析，可以达到三个目的：(1)通过对波形特征的判断，了解纱条不匀的性质

2、；(2)通过对不匀波幅度和波长的判断，预测可能对布面外观的影响程度；(3)通过对牵伸波和机械波的分析，确定产生疵点的工序及故障部位，及时找出纺纱工艺的不足或机械缺陷；为迅速改进工艺、调整机械状态提供依据。利用波谱分析技术诊断纺纱设备故障已成为生产中的一项日常工作。1波谱图的形态特征波谱图是纱条不匀率的大小(振幅)随波长变化的图形，主要由四部分组成。图1纱条波谱图1．1理想波谱图即使在所有纤维等长、等细的理想条件下纺纱，纤维在纱条中完全伸直平行，也不能得到粗细完全一致的纱条。这是因为纤维沿纱条的长度方向上呈随机

3、分布(泊松分布)，此时纱条有一最低的理论不匀率。与之相对应，此时的波谱图为理想波谱图，如图1(A)虚线所示。1．2正常波谱图在纺纱过程中，纤维不可能全部被松解分离，纱条中仍有缠结纤维和棉束，纤维在纱条中也不可能完全伸直平行，使得纱条不匀率在所有波长范围内均有所增加，此时的波谱图称为纱条的正常波谱图。如图1(B)所示。1．3牵伸波在纺纱过程中，由于牵伸元件工作不稳定以及牵伸工艺不合理，使得在牵伸区内对浮游纤维控制不良，纤维变速点分布不稳定，产生的非周期性不匀，称为牵伸不匀或牵伸波，一般在波谱图上表现为3个频道以

4、上的山包形突起，如图1(C)所示。1．4机械波纺纱机械上与牵伸有关的回转部件的运转状态不正常或机械零部件的缺损，会造成纱条的周期性条干不匀，在波谱图的相应位置上就会出现一烟囱状突起，称为机械不匀或机械波。在波谱图上机械波常表现为1个频道或至多以2～3个频道的凸起长条，常称为“烟囱”，如图1(D)所示。对于机械波，要关注“烟囱"相对于正常波谱图比较后凸出的高度。下列两种情况的机械波属于有害机械波：①“烟囱”的高度P1大于该处正常波谱图对应的波幅高度B1的一半时(P1≥B1/2)；②当“烟囱”占据2～3个频道时(

5、双柱波)，则应把波幅累加后取总高度P2值，再与正常波谱图高度B2对比，若P2≥B2/2时；这两种情况的机械波可能对织物外观造成不良影响，必须考虑消除。见图l(D)所示。在实际波谱图分析中，机械波产生的数量远远超过牵伸波，机械波对织物外观的危害程度也超过牵伸波，因此，消除机械波对保证纱条品质是非常重要的。本文将重点对机械波进行分析。2机械波波长的典型算法及应用实例波谱分析中最关键的一项工作是计算故障部件的波长值。如果把一台设备所有可能发生故障的回转件的波长值都计算出来，并分品种列成表。这样，在波谱图分析中，把波

6、谱图上机械波实测波长值和表中波长计算值相比较，波长计算值与实测值两者只需“基本相符”(允许差异可在±l5％以内掌握)，对应查找，就可初步推断故障部位。波长计算要结合具体机型、具体纺纱品种，具体分析。下面针对不同故障部位和类型介绍5种典型算法。2．1故障部位属于罗拉、胶辊、胶圈故障原因属于：罗拉偏心、弯曲、罗拉轴承磨损、罗拉轴端齿轮缺损；胶辊回转不良(包括胶辊偏心、弯曲、胶辊铁壳与芯子的间隙过大、轴承缺油等)；胶圈回转不良等。λ=πDE式中：λ－机械波波长(cm)；D－缺陷部件的直径(cm)；E－缺陷部件至最终

7、输出部件的牵伸倍数；注意：若罗拉、胶辊磨成椭圆，则波长计算为：λ=πDE/22．2故障部位属于各中间传动轴、齿轮部分故障原因属于：轴及其轴承磨损、键槽松动、轴和齿轮配合不良、齿轮磨损或缺一齿。λ=πDi式中：λ一机械波波长(cm)；D一最后一道输出部件(前罗拉)的直径(cm)；i一输出前罗拉～故障轴或齿轮间的传动比；(i=N前罗拉/N故障轴)细纱波谱图分析实例：在FA506细纱机上纺品种CJl4．5tex纱，常规试验中，发现有两个试样条干变异系数CV值异常，分别为15．12％、l5．46％，随之观察波谱图，发

8、现两个试样的波谱图上在波长2m左右的位置有机械波，见图2所示。图2图3FA506细纱机牵伸部分传动示意图纺CJl4．5tex纱线牵伸变换齿轮参数为：Zj为48，Zk为88，Zh为42，Zm/Zn为69/28，ZB/ZA为25/45，ZD为87，ZC为85。如本例波谱图实测波长值2m左右，对应的故障部位在变换齿轮Zk或36T、23T处。根据初步确定的结果，由修机工上车检查，发现变换齿轮36T与23T之