细纱机的生产单元是锭子,常以每千锭小时的产量(公斤)来衡量细纱机的生产水平。
纺纱厂生产规模是以拥有细纱机的锭子总数来表示的。 每只锭子上所纺的纱会由于各种原因而断头,常以千锭小时发生的断头数表示断头率。 断头率的高低影响劳动生产率、设备生产率、细纱质量和车间含尘量。 细纱机生产过程中纺满一个卷装(管纱)便要停止生产,待落下管纱换上空管后方能继续纺纱。 因此卷装的大小影响劳动生产率、设备生产率,还影响能耗。 锭速、卷装、断头率三者,相互联系又相互制约,是细纱机技术水平高低的标志,需要从社会、技术和经济方面进行综合考虑,确定较为恰当的数值。 各种细纱机基本上都由喂入机构、牵伸机构、加拈和卷绕机构组成。 喂入机构的作用是将粗纱或条子抽引出来并喂给牵伸机构。
牵伸后的须条由前罗拉输出,经加拈成细纱后卷绕在纱管上。 大多数细纱机的牵伸、加拈和卷绕作用是连续进行的,按所用的加拈和卷绕机构的不同,分别称为环锭细纱机、离心锭细纱机、翼锭细纱机、帽锭细纱机和走锭细纱机。 从手工纺纱向机器纺纱发展开始于18世纪。 英国产业革命后,1769年出现了利用水力拖动的翼锭细纱机, 1779年S.克朗普顿根据手工纺车原理发明了走锭细纱机,这是早期的两种细纱机。 1825年R.罗伯茨又将走锭细纱机改进为自动作用的走锭细纱机,这种型式的机器在19 世纪和20世纪初期获得了广泛的应用。
同年,J.索普创造了环锭细纱机,当时钢丝圈是由纺纱工用手工弯制而成的。 环锭细纱机可连续作用,而且纺纱速度较高,因而逐渐被广泛采用,代替了绝大部分走锭细纱机,成为现代应用最多的一种。 环锭细纱机 由锭子、钢领和钢丝圈等组成加拈、卷绕机构的细纱机。 一般为双面多锭结构,每台细纱机的锭数为300~500锭,也有800~1000锭的长车。 环锭细纱机有各种型式和规格,以适应棉、毛、麻、绢和化学纤维等的纯纺和混纺,纺制不同号数或支数的细纱。 棉纺环锭细纱机的工作过程(图1环锭细纱机示意图)是粗纱从由支承器承托的粗纱管上退绕出来,经过导纱杆和横动导纱器喂入牵伸装置进行牵伸。
牵伸后的须条由前罗拉输出,通过导纱钩、钢丝圈经加拈后纺成细纱,卷绕到紧套在锭子上的筒管上。 锭子转动时,钢丝圈被纱条带动沿着钢领内侧圆弧面(俗称跑道)旋转。 钢丝圈每转一转,给牵伸后的须条加上一个拈回。 同时,由于钢丝圈和钢领的摩擦阻力,使钢丝圈的转速滞后于锭子转速,遂产生卷绕。
钢领板受成形机构的控制按一定规律上下运动,将须条绕成一定形状的管纱。 牵伸机构 细纱机牵伸机构由几对牵伸罗拉组成,一般为皮圈式牵伸,可以有下长上短皮圈式、双短皮圈式等,每对罗拉的下罗拉为钢制沟槽罗拉,沿细纱机全长配置,装在罗拉座的轴承座内。 中、后罗拉轴承座可沿罗拉座滑槽移动,以调节前、中和中、后下罗拉间的距离。 这个距离称为罗拉隔距,是细纱机的主要工艺参数之一,可根据纤维长度和加压等条件调节。 每对罗拉间常设置皮圈、皮圈销和皮圈架等附加零件,在牵伸过程中对纤维组成的须条施加适当压力,产生附加摩擦力场以控制纤维的运动。
图 1为常用的三罗拉下长上短皮圈式牵伸机构,由三对罗拉组成,长皮圈套在中下罗拉上并有张力架使其保持紧张。 下皮圈销为曲面长销,上皮圈销为弹簧摆动销,上下皮圈销之间的空隙称为□口隔距,是细纱机主要工艺参数之一,可根据纺纱号数或支数、罗拉加压等条件加以选择。 这种机构的总牵伸倍数在50倍左右,适纺棉或50毫米以下的棉型化学纤维。 如果采用中间开周向凹槽的中上罗拉,使中皮圈罗拉只起控制而不起握持纤维的作用,纤维便在中罗拉□口下滑溜,实际上三对罗拉仅构成一个牵伸区,这种牵伸称为滑溜牵伸,可适纺90毫米以下的中长化学纤维。 现代牵伸机构常采用弹簧或气体静压摇架加压。
加压时,把手柄揿下,借助于锁紧机构的作用,实现对罗拉加压;卸压时,把手柄抬起,使整只摇架连同皮辊、上皮圈和上皮圈销一起掀起。 目前尚在应用的加压机构有利用上罗拉自重加压、重锤直接加压或通过杠杆进行加压等类型。 采用重加压、小隔距、紧□口,可提高牵伸倍数,改善成纱条干的均匀度。
作用是收缩须条宽度,防止纤维散失,有利于减少飞花和毛羽,提高成纱的强力,但使用不当会增加纱疵,影响成纱条干。
绒辊使上下罗拉或皮圈表面保持清洁,减少纱疵。 吸管利用气流把断头后由前罗拉输出的须条吸入,汇聚到车尾的吸棉箱内,防止须条绕到罗拉、皮辊上或者左右飘动,以减少纱疵和断头,减轻操作工人的劳动强度。