自动络筒机空气捻接器的捻接原理研究

《自动络筒机空气捻接器的捻接原理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、／--f一i中国纺织大学学报第23卷第2期(1997)J0URN^L0FCHINATEXTⅡEUNIVERSrnVo1．23No．20977)自动络筒机空气捻接器的捻接原理研究／叶国铭李颖陈瑞琪(中国纺织大学机械工程系，上海，200051)摘要研究自动磐筒机空气捻接嚣的捻接原理．对运转后纱线尾端的曲线函敷进行研究，指出了一种合理的纱线尾端的曲线函数，并利用流体力学原理，具体描速了纱线在齄接孔内的运动，揭示7纱线持接原理．关键词：兰墨兰兰至，竺t射流扩散-!生角；锄中圈法分类号：TS1032360前言空气自动捻接器是自动络筒机的关键部件，它

2、把两根纱线抓取在一起，经过剪断，对纱线尾端成形，然后把它放在捻接腔内，利用气流的运动将其捻接成一根纱线，其捻接机理及其过程是比较复杂的。这里将对其进行探讨．1退捻后纱线尾端的曲线函数研究为使两根纱线捻接在一起的形态良好，应该要求与原来的纱线粗细一致，纱线剪断被退捻后，纱线尾端的形状将与最后纱线捻接的质量(包括外观与捻接强度)有直接关系。纱线尾端曲线函数应满足如下条件：两根被捻接的纱线对应截面面积之和；原纱线截面面积。这样才能保证经过捻接后，纱线的粗细与原来一致，不致造成或粗或细．从理论上讲，仅满足上述条件的曲线可有无穷多如任意确定一根纱线

3、的尾端曲线函数为r_(x)=)，那么只须满足)d-)=c(原纱截面面积)的曲线函数正)即可作为另一根纱线的尾端曲线函数。但两根纱线的形态函数不相一致，考虑实用，以及捻接器设计常j造的方便，必须使两根退捻后的纱线曲线函数一致，所以退捻后纱线尾端的曲线函数必须满足两个条件，即：(1)两根被捻接的纱线的对应截面面积之和=原纱线截面面积：(2)两根教捻接的纱线曲线函数应一致。根据条件(1)2，1(x)+，：(x)=”(1)收稿日期．1996-01—12本文得到国家教委高等学校博士学科点专项基金资助——79——设，I)=rcOSkx，可求得1=rs

4、inkx=rCOS／(2)一)其中，为纱线半径，／(2七)为捻接长度。这种曲线函数为余弦函数，同时能满足条件(2)，并在实用上能有较好的捻接效果。因为这种、形状的纱线尾端。前半部分较粗，后半部分较细．有利于两根纱线的包捻。故而退捻后的纱线形态函圈】纱线尾端形态函敦数为余弦函数较为合理(图1)。能保证在再次捻接后与原来的纱线在外观与强度上基本相一致。2纱线在捻接腔内的运动图4中c点处有两个喷气孔，位置相对，并能使气流在L内按切向喷出，形成两个转向相反的旋转气流，且以相反的方向从捻接L内排出。因此纱线c点静止不动(图4)，在捻接过程中，纱线分

5、成两段，AC段与BC段，两段捻接机理中过程完全相同，只不过是方向相反而已。压缩气体~hJb：fL喷入捻接L，这一过程应为射流扩散过程。捻接孔是一个与喷射口轴心线相垂直的圆形通道，且该圆形通道的直径也很小，仅比喷射口的直径大2～3倍，气流扩散的过程是一个有边界射流，其特征是措射流的压强不变，且等于周围宅问介质的压强。2．1捻接孔内的流体运动空气进入捻接L后，将沿捻接L的圆周边界移动，形成沿L内轴线的螺旋线形流动，这可以看作为沿轴线运动和圆周运动两部分的叠加。2．11圆周运动先讨论圆周运动，需要判断在捻接孔内的运动是有旋运动还是无旋运动。假设

6、流体质点的速度和矢径之模，成正比，比例常数为，则v=，速度的投影为：v一my，．v=∞，=0．．线形变速度为：￡．==0，￡：0，800x剪形变角速度为：=(+)-o-7y=(+)-o．：(+)：。平均旋转角速度为：=j1(一)=(一)=j1(一)：根据上述分析，可见这种流体运动为有旋运动，但变形速度为o，所以流体微团在运动过程中没有变形，像刚体似地以角速度∞旋转，见图2’。这种变形速度为0的有旋运动，使纱线在运动过程中不绕自身轴线旋转212轴向流动设流体轴向的速度沿圆L截面是按抛物线的规律分布。’，见图3。则=(1—／气体一80—沿轴向

7、流动，这正好使纱线伸直，并且使纱线表面的纤维紧贴纱线。图2有旋的圆周运动图3漉体沿轴向的速度分布2．2纱线在捻接孔内受到离心力由于流体在捻接孔内作圆周运动，且速度与半径成正比，圆周运动的离心力使纱线移向管壁。所，纱线总是沿擒接孔的管壁转动。故而纱线交叉放置与平行放置从理论上讲是没有区别的。因为无论纱线初始位置是交叉或是平行，只要捻接用气流冲入捻接孔内，纱线即在离心力的作用下，贴向管壁随气流作圆周运动。3纱线捻接原理在捻接过程中，由于擒接孔内的流体是关于C截面反对称的，即两根纱线在捻接孔内的回转方向相反，且转速等其他条件都相同，因此，在纱线

8、上受到一个力偶，C点可看作是一握持点，A、B点也是握持点，如图4所示但在捻接过程中，由于AC、BC的长度远远大于捻接孔的长度，所以ILA、曰点近似看成为自由，即{}_———————-{等等等—