加彈機卷繞成型問題的分析

　　而在拉伸變形後所繞成的卷裝，基本上都是作為出廠包裝，送往針織廠或機織廠去使用，所以在拉伸變形機的卷繞機構中，需要采取一系列必要的措施，制成穩定性高、退繞性能好的卷裝。本文着重時淪拉伸變形卷裝的重疊、動程漸短、凸邊、脹邊等問題，并就文獻中提到的有關問題作進一步的分析。

　　重疊問題

　　目前，加彈機的卷繞速度已達1000m/min，并正在向1500m/min以上的方向發展。拉伸變形機的卷繞機構中，卷裝由摩擦輥摩擦傳動，橫動裝置由獨立的電機傳動。根據卷繞速度關系式式中：α為卷繞升角；V1為卷裝表面速度；V2為橫動速度；H為卷繞動程；m為每分鐘橫動次數；dk為卷繞直徑；n為卷裝轉速；i=n/m為卷繞比。

　　    
因為加彈機的V1和V2都是常數，所以卷繞升角α不變，這是一種等升角卷繞。随着卷繞的進行，卷繞直徑dk不斷增大，卷繞比i必然逐漸下降而不可避免地出現若幹正整數。每逢出現正整數的場合，後層絲圈恰好疊放在前層絲圈之上，形成了所謂的重疊。

　　為了避開重疊，必須采取專門的防疊措施。它可以是機械式的，即将動程位置作緩慢的軸向小幅移動，不斷改變絲圈卷繞位置；也可以是電氣式的，比如在傳動頻率上疊加一個幹擾頻率，使橫動速度時快時慢地變化，緩解重疊的症狀，其中最常采用的是三角波擾動信号。

　　在文獻中圖1和圖2上方的圖形，就是為了防疊而沒置的三角波擾動信号，它是一種周期性的無停頓的三角波(也可以是鋸齒波等)。但采用三角波擾動信号，并不足“為了使動程修正效果達到最佳”。這不僅從下方圖形的動程修正呈間斷性、有停頓的趨勢可以看出，還可以從圖中縱坐标得以證明，因為DH正是橫動運動速度(Trave motion speed)或雙動程速率(Double strake rate)的意思。

　　動程漸短問題

　　低彈絲是一種柔軟而富有伸縮性的長絲，卷繞時的張力不能太大，不能讓其在卷裝中處于完全的張緊狀态，那樣會影響絲的卷曲性能。因此，如做成直邊形卷裝，兩端的換向絲圈穩定性較差，容易引起蛛網絲或脫圈。如把卷裝兩個端面制成傾斜角在5~15°之間的斜面，亦即橫動動程自空管到滿筒逐漸由長變短，情況就大為改善了。

　　動程漸短的機構由以下幾部分組成：(1)L形擺杆——擺杆中心的轉子嵌在一圓柱形凸輪的螺旋槽中，随凸輪轉動而作往複運動；擺杆長臂上裝着導絲器，引導長絲往複移動；擺杆短臂上的輪子嵌在一搖擺導軌中，随着導軌的轉角不同而使導絲器的動程發生變化。

　　為了美化卷裝外觀，通常在空管時導軌轉角最大，卷繞動程也達到最大值，此時，長絲往複移動并不完全等速。在滿筒時，導軌呈水平狀态，卷繞動程最短，等于凸輪動程，長絲往複移動等速，絲條鋪放最為均勻。(2)導軌擺動裝置，可以采用空間連杆機構，也可以采用平面凸輪機構；當卷繞直徑dk不斷增大，筒子跟着擺動時，導軌的轉角逐漸減小，導絲動程跟着縮短。

　　應當指出，傾斜角的大小，與卷裝的容量直接有關。傾斜角小，卷裝容量大；傾斜角大，卷裝容量減小。

　　凸邊問題

　　長絲卷繞時，不論空管或滿筒，大體上作等速往複移動，卷裝上的卷繞密度也基本一緻。但是，在卷裝端部換向時，換向絲圈可近似地看作為一段圓弧，卷繞密度有所增大。久而久之，比起卷裝的中部來，兩端堆積了更多的絲量，形成了凸邊。卷裝動程的漸減，換向位置有微量移動，有助于減輕凸邊。

　　防止凸邊出現的最好辦法就是減少絲圈到達卷裝端部的次數，讓一部分絲層的動程定期縮進某個數值，如FK6—700型機器，在端部的縮進值為10mm。當縮進的動程和不縮進的動程數量有一個合适的比例的時候，凸邊情況便得以消除。

　　但在動程縮進的位置(如10 mm)處，因為有一部分換向絲圈轉移于此而出現—個新的凸環，成型仍不夠理想，這就是“一級動程修正”時的情況。近來。如FK6—900型、FK6—1000型和33H一1000型等一些機器，改進為“四級動程修正”，把縮進的動程分散在4個位置上(如13mm、11mm、9mm、7mm)，消除了卷裝中間出現凸環的可能性。德國巴馬格公司新的AFK2型拉伸變形機，動程縮進進一步增加到“六級動程修正”，防凸效果更為理想。

　　由此可見，縮進動程是為了防止凸邊，但不能夠起到“防疊”、 “保證端面和表面的平整，并可使絲的密度增大”的作用。

　　脹邊問題

　　拉伸變形絲卷繞時的卷繞張力雖然不大，但要獲得成型良好的卷裝，仍然要在一定的卷繞張力下進行。而且在卷繞時，卷裝與摩擦輥之間需要有足夠的接觸壓力，以帶動卷裝作正常轉動。當卷裝繞到一定厚度後，外部絲層對内部絲層的向心壓力達到相當大的程度，使得卷裝内部某一區域中的卷繞張力趨于消失。

　　在外部向心壓力的作用下，這個區域中的絲層“無路可走”，隻有沿卷裝軸線方向向兩端朝外脹出，形成一種光滑的鼓形或帶台階的鼓形，從而卷裝成型受到破壞，嚴重的時候甚至會超出紙管的長度。因此，在卷繞時，讓位于易脹出區域附近的卷繞動程預先設定得比正常動程更短一些，待卷裝接近滿筒狀态時，内部絲層受擠向外脹出，而使卷裝端面基本上呈一個斜面，把脹邊消化掉，改善卷裝的端面形狀。

　　在等升角卷繞時，卷繞角α保持不變，即使采用了防止重疊的擺頻擾動卷繞法等各種方法，其卷繞角α的平均值仍應視為是不變的。現在，為了克服脹邊，在脹邊易發區預先設定一個卷繞角α随卷繞直徑dK變化的曲線，為簡單起見可取折線，從卷裝的空管到滿筒之間取若幹折點，如圖1所示。在圖1中，在卷裝的空管直徑do到滿筒直徑dh的卷繞直徑dk之間取6個點，起點取得稍小于空管直徑do，終點取得稍大于滿筒直徑dH。經過脹邊修正的卷繞角α是在一個小範圍内(大約1°左右)變動的。圖1中的“2~3”這一區域是等角的，也可以設為不是等角的。

　　     
所以，卷裝端面的脹邊，是靠“隐匿”脹邊的辦法來解決的，而并不是靠“一級動程修正”或“四級動程修正”來克服的。

　　結論

　　通過以上的讨論分析，可以看出：

　　疊加三角波擾動信号是防止重疊的一種方法，并沒有防止凸邊的作用；

　　動程漸短能夠防止出現蛛網絲、脫圈與疵點的發生；

　　縮進卷繞動程、減少卷裝端部的絲圈數量，是防止凸邊的有效措施，多級縮進比單級縮進好，卷裝表面更加平整、外形更加美觀；

　　減短卷繞張力過小區域的動程，可以隐匿卷裝上出現的脹邊，改善卷裝端面的形狀。

　　因此，必須分析清楚産生問題的原因，采取切實有效的措施，才能解決卷裝成型不良的實際問題。

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