成圈机件对纱线作用的缺陷与改进.pdf
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1、第2 5 卷第3 期 纺织学报 V 0 1 2 5 ,N o 3 2 0 0 4 年6 月J o u m a lo fT b x t i l eR e s e a r c h J u n ,2 0 0 4 成圈机件对纱线作用的缺陷与改进 周罗庆 ( 江南大学,无锡,2 1 4 0 3 6 ) 摘要:在对现有针织机成圈编织方式及其缺陷讨论的基础上,提出纱线与成圈机件滚动摩擦式弯纱成圈方法和纱线与成圈机件 无滑移式弯纱成圈方法;无滑移式弯纱成圈方法实验表明,高强高模纤维和纱线及大线圈长度也能够成圈编织。 关键词:弯纱成圈针织摩擦损伤 中图分类号:T s1 8 3 1文献标识码:A 文章编号:0 2
2、 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 4 ) 0 3 0 0 8 4 0 3 1 现有针织机成圈编织方式的缺陷及原因 在现有的针织中,无论经编还是纬编,甚至是手 编,共有的最基本特征在于作为最重要的成圈机件 的织针为滑移钩拉型的,即无论何种类型的织针,在 弯纱过程中下降运动拉钩纱线时,纱线与织针和其 它与纱线接触的机件( 如沉降片、针床齿口) 以拖拉 滑移的滑动摩擦方式相对运动,况且不但是在高速 和较大张力下的不利条件下,尤其是在纬编中,而且 成圈机件与纱线之间的接触面积较小,例如沉降片 相对于纱线直径较薄。纬编中,多根织针在三角斜 面的作用下成一定的弯纱角下降,同时钩拉纱线弯 纱,如此,
3、纱线受到数枚成圈机件的连续的多重刨 刮、劈削及犁割的作用,使纱线中的纤维排列紊乱、 断裂,纱线变细损伤。这种紊乱作用随着成圈编织 过程的继续,向着纱线上以后的每一点顺延,从而连 续影响了纱线上的任何一点。 为减少针织成圈对纱线的损伤及可编织原料种 类的限制,可从以下几个方面考虑:1 ) 为减少成圈 机件如同刮刀样的对纱线的刨刮损伤,增加每个成 圈机件与纱线的接触面积。2 ) 减少同时参加弯纱的 织针数。3 ) 将织针在弯纱过程中对纱线相对移位运 动拉钩纱线的作用方式保持不变,而将纱线相对于 成圈机件的滑动摩擦方式改变为滚动摩擦方式拉钩 纱线。4 ) 将织针在弯纱过程中对纱线相对移位运动 拉钩纱
4、线的作用方式改变为相对固定拉钩纱线的作 用方式。 本文重点研究第3 ) 和第4 ) 项。 2 纱线与成圈机件滚动摩擦式弯纱成圈 2 1 作用原理 弯纱过程中,即使不考虑成圈机件对纱线的刮 刀作用,即成圈机件与纱线之间的接触面积足够大, 纱线上任何一点所受的张力r 。随着成圈机件和纱 线之间切向阻抗系数“增加而急速增大。纱线 与硬钢和陶瓷棒相互摩擦时的切向阻抗系数一般分 布在0 2 。0 4 3 之间o ,而钢与钢的之间即使是无 润滑状态,其滑动摩擦系数一般为0 1 5 ,如果钢与 钢的之间采用滚动摩擦方式,其滚动摩擦系数就非 常小,一般在0 0 0 1 L 3J 。因此,在原理上,可考虑将织
5、针针钩1 和作为形成握持平面的针床齿口2 设计成 轴承形式( 见图1 ) 。此时,织针针钩l 向下运动钩 拉纱线时,因为不存在纱线与织针和针床齿口之间 的滑动摩擦,弯纱时原本较大的纱线与织针或针床 齿口等硬钢之间的摩擦系数转变为较小的成圈机件 内部的钢与钢的之间的滚动摩擦或滑动摩擦。结果 就不但缓减或消除了滑移对纱线的拉刮损伤,而且 也大大降低了弯纱过程中的纱线所承受的张力以及 三角和针织机器的作用力,同时增加了可编织的弯 纱深度,即线圈长度。后者对于大直径纱线具有实 际应用价值( 产业用的往往直径较大,例如作为复合 材料发展方向的大丝束碳纤维纤度就高达 3 14 7 7g 90 0 0m )
6、 H3 ,因为纱线越粗,应编织的线圈 长度就应该越大,以保持针织物的未充满系数在合 理范围内。 M2 耋 图1 滚动摩擦式弯纱成圈 2 2 可行性讨论 当编织一定粗细的纱线,要求采用相应的针距, 而成圈机件采用轴承势必增加其尺寸,于是,最大的 矛盾为较小的针距与较大的成圈机件尺寸。 其矛盾解决的可行性考虑如下:1 ) 随着材料发 展与机械加工手段及精度的提高,采用轴承后的成 葫川 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 4 年第3 期 纺织学报
7、 【8 5 】 圈机件尺寸应该可以做得更小;2 ) 随着针织产品向 着产业用发展,大丝束粗旦纱线的使用或者大线圈 长度的网状结构的采用将越来越多;3 ) 对成圈机件 选用滑动轴承结构形式,将比滚动轴承的尺寸小得 多;4 ) 可部分成圈机件采用轴承形式来改善成圈编 织条件。例如针床齿口采用轴承形式,而织针仍然 保持原状;或者针床齿口采用滚动轴承形式,而织针 采用滑动轴承形式。 2 3 设计构思 图l ( b ) 表示针床齿口结构的设计构思。针床 齿口的结构为轴和轴承的形式,该轴在其两端以滚 针轴承的方式安装在针床的口端。织针的针头结构 也可为轴承结构。在图1 ( c ) 针头结构的构思实例 中,
8、织针考虑为滑动轴承结构,因为滑动轴承尺寸 小。当针距较小时,针床齿口轴也可相应地设计为 滑动轴承方式。如上设计的针床齿口结构和针头结 构在编织时就可形成滚动摩擦式弯纱成圈。当针距 要求更小时,可考虑设计部分改善成圈条件的形式: 针床齿口轴的轴承为滑动轴承的方式,或者为省去 滚针轴承内圈,以减小轴承的径向尺寸,而织针为传 统形式。 3 纱线与成圈机件无滑移式弯纱成圈 3 1作用原理 理想的弯纱状态应能使纱线在弯纱甚至整个成 圈过程,沿纱线轴向都不发生相对针钩和沉降片或 针床齿口的相对滑移,而仅存在垂直纱线轴向的拉 力或压力。如果可以实现理想的弯纱状态,因为织 针与纱线之间不存在相对滑移,那么成圈
9、过程的完 成既可如通常针织那样使用带针钩的织针,例如舌 针,又可干脆使用纱线夹具( 夹纱针) 来控制并运动 纱线。 如何才能做到整个成圈过程中,纱线相对织针 针钩没有滑移? 构思为:如果能在以较大直径D 的 圆周向垫夹纱线( 图2 ( c ) 中垫纱圆) ,然后将垫夹的 纱线由其上已套有旧线圈的织针或夹子径向自内收 至图2 ( d ) 的较小直径d ,新纱线就能在径向内收的 过程中被夹持着穿套过旧线圈形成新线圈,而弯纱 就可在纱线内收的整个过程中逐渐完成。纱线从较 大直径D ( 垫夹直径) 变化成较小直径d ( 内收直径) 过程中所形成冗余的弯曲纱线恰恰被弯纱成圈本身 过程消化为新线圈。 3
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