纺织综合实验 - 纱线试纺

纺织综合实验 - 纱线试纺

( 刘献 )

任务：利用 AS181A 型梳棉机、 AS271 型并条机、 S511A 型细纱机将原料纺出指定号数的纱线。

需要做的工作：1 ．测定纺纱原料的回潮率。2 ．测定 AS181A 型梳棉机的落棉率 A% 。计算梳棉机输出

棉　　　　层的号数。3 ．设计并条工艺参数（包括并合道数、罗拉隔距、总牵伸

倍数、分区牵伸倍数、 AS271 型并条机中各变换齿轮的齿数）。

4 ．设计细纱工艺参数（包括捻系数、罗拉隔距、总牵伸倍数、分区牵伸倍数、 AS511A 型细纱机中各变换齿轮的齿数）

5 ．对纺纱过程进行质量检测。（包括半制品的质量检测和最终细纱的质量检测）。

6 ．编写纺纱设计方案，上交最终成品和质量检验报告。

主要工艺参数设计过程

一 . 由于 AS181A 型梳棉机的加工特点（输出棉网重叠卷绕），为控制输出棉层的号数，应首先控制喂入的原料量，根据长期测定的该机的落棉率数据，即可得知输出棉层的号数。计算方法如下：测定原料的回潮率为W实%。

W实%＝干

干实

G

GG × 100% (A)

G实＝G干（1＋W实） (B)

G干＝实

实

W

G

1 (C)

式中：W实：原料的实际回潮率。

G实：原料的实际重量。

G干：原料的干燥重量。

测定 AS181A 型梳棉机的落棉率或查找该机台的历史资料，

落棉率用 A% 表示。

假设：喂入梳棉机的原料重量为 M 克（湿重）则：输出棉层的重量为 :M’

输出棉层的干重为 :

落棉率 A%＝ %100喂入量输出量喂入量－

M’＝M(1－ A%)

M干＝实WM1

" ＝实

）（WAM

1%1

M干

棉卷卷绕滚筒直径 D ＝ 242 毫米　　　　　　周长 L ＝ 242×3.14 ＝ 759.88≈760 毫米。梳棉机输出的棉层号数为：

将加工好的梳棉棉层喂入并条机加工成棉条，要求在并条机上加工三次：

T 梳tex

T 梳tex ＝ L

WM ）（公干 1

×1000×1000

＝ LAM ）（ %1

× 实

公

W

W

1

1

×1000×1000 (D)


二．对三道并条分别计算第一道并条：并合 n １＝１　牵伸倍数 e １＝ e １

第一道并条加工后输出的棉条号数为第二道并条：并合 n ２＝５　牵伸倍数 e ２＝ e ２

第二道并条加工后输出的棉条号数为第三道并条：并合 n ３＝１０　牵伸倍数 e ３＝ e ３

第三道并条加工后输出的棉条号数为写成通式为：

T 1并＝ 1

1

e

nTtex 梳

T 2并＝ 2

21

e

nT 并＝ 21

21

ee

nnTtex

梳

T 3并＝ 3

32

e

nT 并＝ 321

321

eee

nnnTtex

梳

T 3并＝ LAM %)1( × 实

公

W

W

1

1 ×321

321

eeennn

× 1000× 1000 (E)


三．将经过并条加工的棉条喂入细纱机，纺成细纱．

由于纺纱任务中规定的纺纱号数　　和第三道并条工序输出棉条的号数

则：细纱机实际的总牵伸倍数可以通过下式计算：（T细）

（T 3并）

E细总＝细

并

T

T 3

＝ LTAM

细

%)1( × 实

公

W

W

1

1 ×321

321

eeennn

× 1000× 1000 (F)

E细总

（Ｆ）式中各字母的含义是：

T细：专业课程设计实习任务中规定的纺纱号数。

W公：纺纱原料的公定回潮率。国家标准中有明确的规定，可通过查找资料获得。

W实：纺纱原料的实际回潮率。可以利用烘箱法测定原料的水分。

A%：AS181A型梳棉机的落棉率。可以测定也可以查找历史资料得到。

M：一次性喂入梳棉机的原料的重量（克）。

L：AS181A型梳棉机卷绕滚筒的周长（760毫米）。

n 1、e 1：分别为第一道并条的并合数和牵伸倍数。

n 2、e 2：分别为第二道并条的并合数和牵伸倍数。

n 3、e 3：分别为第三道并条的并合数和牵伸倍数。

E细总：AS511A型细纱机的总牵伸倍数。

由于 AS ２７１型并条机的特点和现有机台的情况，建议分别

令 n １、 n ２、 n ３等于１、５、１０， e １、 e ２、 e ３等于 e ，则：（Ｆ）式可以写成如下形式：

T细＝ LEAM

细总

%)1( × 实

公

W

W

1

1

× 350e × 1000× 1000

AS18 型梳棉机工艺计算

( 一 ) 工作机件转速计算

1. 锡林转速 (rpm)

N锡＝1400× 14890 ＝851 （rpm）

2 ．刺辊转速：N刺＝851× A

60 φ A＝64、96、112、129 (mm) 现在机上使用的是 112mm的直径，

N刺＝851× A60＝851× 112

60＝455.9 （rpm）

3 ．斩刀摆动次数：

N斩＝851× 4060＝1277 （次/分）

4 ．道夫转速：

N道＝851× 4519 × 23

1 × 2424＝15.6 （rpm）

5 ．圈条筒转速：N圈＝15.6× 33

25＝11.8 （rpm）

圈条筒直径 242mm.则：卷绕线速度 V圈＝N圈× 242× 3.14

＝11.8× 242× 3.14 ＝8966.584 （mm/m）＝8.966584 （米/分）

6 ．给棉罗拉转速

N给＝851× 4519 × 23

1 × 301 × 46

38＝0.43018 (rpm)

给棉罗拉直径 57mm。则：给棉线速度 V给＝N给× 57× 3.14

＝0.43018× 57× 3.14 ＝76.99362 （mm/m）＝0.07699362 (米/分)

7 ．输送带轮转速：N输＝0.43018× 54

46＝0.36645 (rpm)

输送带轮直径：60mm 输送带厚度：2mm 则：输送带喂入线速度： V线＝N输× ф（＋2δ ×） 3.14 ＝0.36645×（60＋2× 2 ×） 3.14 ＝73.6418 （mm/m）＝0.0736418 （米/分）

ф式中：：输送带论直径 δ ：输送带厚度

从给棉罗拉至圈条筒之间的牵伸倍数 E

E 圈给~ ＝ 07699362.0.0966584.8 ＝116.6 （倍）（H）

圈给~

AS18 型梳棉机工艺计算 ( 二 ) 工作机件转速计算

1 ．给棉罗拉至输送带：

输

给

V

V ＝ 6457 × 46

54＝1.0455

2 ．刺辊至给棉罗拉：

给

刺

V

V

＝ 57168 × 43018.0

9.455 ＝3123.59

φ A↓、 N刺↑、给

刺

V

V

↑。

单位长度棉层上作用的齿数增多，分梳效果好。

3 ．锡林至刺辊：

刺

锡

V

V

＝ 168315 × 刺

锡

N

N

＝ 168315 ×

Aф60851

851

＝ 168315 × 60

Aф

＝ 168315

× 60112

＝3.5 （倍）

4 ．道夫至锡林：

锡

道

V

V

＝ 315168 × 24

24 × 231 × 45

19＝ 102

1

5 ．圈条筒至道夫：

道

圈

V

V

＝ 168242

× 3325＝1.09

AS18 型梳棉机工艺计算 ( 三 ) 总牵伸倍数 : 就是圈条筒至给棉罗拉之间的

牵伸倍数 . 用表示

将 (H) 式与 (I) 式相比 , 会发现在小数点后面相差 0.2, 原因是前者是由两个经过四舍五入的数字计算而来 , 后者比前者计算结果精确 , 建议使用 (I)

E总

E总＝E 圈给~ ＝ 57242

× 3846

× 130

× 3325＝116.8 （倍）

AS271 型并条机工艺计算（一）ＡＳ２７１型并条机基本参数

1 ．变换齿轮表ＡＢＣＤＥＦ

短纤维

７７４３６５６６６７

８５５３～１１７

９６９７９８９９１００

长纤维

５６４０４８４９５０

１００５３～１１７

９６９７９８９９１００


２．罗拉直径 mm罗拉第一罗拉第二罗拉第三罗拉第四罗拉

短纤维 28 25 28 28

长纤维 32 32 38 38


3 ．罗拉隔距范围第一罗拉至第二罗拉纤维有效长度＋６ . ３ mm

第二罗拉至第三罗拉纤维有效长度＋ 4.7mm

第三罗拉至第四罗拉纤维有效长度＋ 15.8mm


４．牵伸分配　　　　短纤维　　　长纤维

给棉罗拉至第四罗拉１ . ０２６１ . ０１３第四罗拉至第三罗拉１ . ７２ . ０第三罗拉至第二罗拉１ . ０３８１ . ０５３第二罗拉至第一罗拉０ . ０４８６Ｅ０ . ０４７９Ｅ第一罗拉至压辊之间６６ . ９６／Ｃ４９ . ３４／Ｃ压辊至滚筒之间０ . ０１０１２４２Ｆ０ . ０１０１２４２Ｆ总牵伸倍数（给棉辊至大压辊）０ . ０００９００３６０ . ０００９００３６

CEDA

CEDA

AS271 型并条机工艺计算（二）ＡＳ２７１型并条机牵伸计算（以短纤维为例）

１．给棉滚筒至第四罗拉

e 1＝ 30A

× 7028＝1.02667 （倍）（A＝77 T ）


２．第四罗拉至第三罗拉

e 2 ＝ 50D

× 2828＝1.7 （倍）（D＝85 T ）


３第三罗拉至第二罗拉e 3＝ B

50× 28

25＝1.0382 （倍）（B＝43 T ）中区无牵伸，保持紧张状态


４第二罗拉至第一罗拉e 4＝ 50

B× 51

90× 35

E× 25

28＝0.0486E （倍）

（E＝53 T ~117 T）


5. 第一罗拉至压辊之间e 5＝ C

25× 28

75＝ C

96.66＝1.0302 （倍）

（C＝65 T、66 T、67 T。机上是 65 T）


6.压辊至卷绕滚筒之间e 6＝ 21

17× 86

F× 75

85× 255

242＝0.010124277F＝1.0124277 （倍）

（F＝96 T ~100 T 。机上是 100 T ）


总牵伸倍数 ( 给棉辊至大压辊 ) e总＝ 30

A× 50

D× 51

90× 35

E× C

25× 70

75＝0.00090036 C

EDA

对于短纤维来说：

A＝77 T、D＝85T、E＝53 T ~117 T、C＝65 T、66 T、67 T。

如果 E取 117 T、C取 65 T。

则：e总＝e max＝0.00090036 651178577 ＝10.607 （倍）

AS271 型并条机工艺计算（二）ＡＳ２７１型并条机牵伸计算几点说明1. 纺长纤维时：

2. 纺短纤维时 :

A＝56 T、D＝100 T、E＝53 T ~117 T、C＝48 T、49 T、50 T。

但 C＝48 T、49 T、50 T没有随机配给。

A＝77 T、D＝85T、E＝53

T~117

T、C＝65

T、66T、67

T。

e max＝10.607（倍）。如觉得纺短纤维时 e max＝10.607（倍）不够大，不妨将 D改为 100 T。

则此时 e max＝ 3077

× 50100

× 5190

× 35117

× 6525

× 7075＝12.48（倍）

此时第四罗拉至第三罗拉之间的牵伸 e 2＝ 50D

× 2828＝2.0（倍）

（D＝100 T），也就是说：可以通过提高后区牵伸倍数使总牵伸得到提高。

AS271 型并条机工艺计算（三）ＡＳ２７１型并条机第一罗拉输出线速度 :

V一＝N电× 6028

× 3817

× 1000一

＝910× 6028

× 3817

× 100028

＝16.712 （米/分）

式中：N电：电动机每分钟转速。（N电＝910转/分）

ф 一 ф：前罗拉直径。（＝28毫米）

V一：第一罗拉输出速度（米/分）。

此速度与产量有关：G＝ 1000100060

一VTtex （Kg/眼时）

T tex：第一罗拉输出棉条号数。

AS271 型并条机加工过程说明

在并条机上要加工三道：第一道：喂入棉层输出棉条，并合数 n ＝ 1

第二道：喂入棉条输出棉条，并合数 n ＝ 5

第三道：喂入棉条输出棉条，并合数 n ＝ 10

注意 : 第一道并条输出卷绕时应将卷绕圈数扳手放置在 10 圈那一挡上 . 第二、第三道并条输出卷绕时应将卷绕圈数扳手放置在 20 圈那一挡上 .

AS511A 型细纱机工艺计算（一） AS511A 型细纱机基本技术参数牵伸型式：四罗拉双区超大牵伸前牵伸区：固定皮圈架式双短皮圈下压式上销，配上开口前区集合器。

中牵伸区：简单罗拉配上开口中区集合器。后牵伸区：简单牵伸配阶梯下销罗拉加压型式：弹簧摇臂加压。压力单位： kg/2锭前罗拉 12~16 二罗拉 11 三罗拉 13 四罗拉 10 罗拉直径： 25×

25×25×25 （毫米）纲领直径： 38 毫米升降全程： 155 毫米

AS511A 型细纱机工艺计算（一） AS511A 型细纱机基本技术参数罗拉中心距：（单位：毫米）前区： 43~57 中区： 32.5~56 后区： 38~59 前区牵伸变换齿轮： ZA ： 27~36 ZB ： 60 、 45 、 34 、 26 后区牵伸变换齿轮： ZC ： 29~38 ZD ： 77 、 59 、 45 捻度变换齿轮： ZE ： 42~51 捻度成对变换齿轮：： 90/120 、 100/110 、 110/100 、 120/90 卷绕变换齿轮： Z ： 36 、 38 、 43 、 53 、 58 、 65 （也叫卷绕牙）。成型变换齿轮： Z ： 45 、 52 、 54 （也叫级升轮、成型棘轮）。

G

F

ZZ

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算： 1 ．主轴、锭子转速：

n主＝1400× 2

1

DD

× 0.98＝1400× 216156 × 0.98

＝990.89≈ 991 （rpm）

n锭＝n主×

dD × 0.97＝991× 124

1220　 × 0.97

＝8497 （rpm）

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算： 2 ．捻度计算：

细纱机对纱线施加的捻度 T实用下面的公式计算。

T实＝锭速/前罗拉输出线速度

（即：前罗拉一转时，锭子转过的转数）。

T实＝ 1632

× G

F

zz

× EZ125

× 6171

× 1241220

　

× 251 × 1

97.0× 100

＝3176.9 EG

F

ZZZ (捻度/10厘米)

式中：0.97是锭带传动的传动效率。

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算：

2 ．捻度计算：根据纺纱要求选定捻系数，根据捻度计算公式（T＝ T

T

N

）

计算设计捻度 T设。

计算出的这个设计捻度 T设就是纺纱厂技术员设计的捻度，也就是对加工产品要施加的捻度，将 T设考虑上锭带滑溜率、捻缩率和加捻效率后，令其等于 T实。

即：T实＝T设× 捻缩率锭带滑溜率

1

1

×加捻效率

锭带滑溜率、捻缩率与加捻效率可按照生产实践中积累的数据资料计算出。在无资料情况下，可直接令 T实＝T设来计算

出变换齿轮的齿数，即：将 T设＝ T

T

N

的计算结果代入公式：

T实＝3176.9 EG

F

ZZZ 。

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算： 2 ．捻度计算：由于 Z F、Z G是成对变换齿轮，可先任选一对，

代入 T实＝3176.9 EG

F

ZZZ ，计算出 Z E，将 Z E园整后，重新计算

T实＝3176.9 EG

F

ZZZ 的值，将此值与设计捻度进行比较，如果相

符就表明选取的 Z E、 Z F、Z G满足生产要求。如果两者的

差异大于 3%时，则需要重新选取 Z E、 Z F、Z G各个齿轮，直至符合要求为止。差异的计算方法如下：

差异率＝设

设实

T

TT

× 100%。

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算： 3 ．牵伸计算：

⑴前区牵伸 E前

E前＝ 2540

× A

B

ZZ

× 2466

× 2466

× 22525＋＝11.204× A

B

ZZ

Z A：27~36 Z B：60、45、34、26）

最小的前区牵伸 E前＝11.204× 36

26

＝8.092 （倍）

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算： 3 ．牵伸计算：⑵中区牵伸 E中

E中＝ 3032

× 25225

　　＝1. 152 （倍）

中区牵伸倍数是固定的。（无变换齿轮）

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算：•3．牵伸计算： ⑶后区牵伸 E后

E后＝ CZ68

× 22DZ × 25

25＝3.09 C

D

ZZ

Z C：29~38 Z D：77、59、45 最小的后区牵伸：

E后＝3.09× 3845＝3.66 （倍）


•3．牵伸计算： ⑷总牵伸 E总 E总＝后罗拉直径后罗拉每分钟转数

前罗拉直径前罗拉每分钟转数

＝ 2466 × 24

66 × A

B

ZZ × 25

40 × 3032 × CZ

68 × 22DZ ×

2525

＝39.893× A

B

ZZ

× C

D

ZZ

最小总牵伸：E min＝39.893× 36

26 × 3845

＝34.119 （倍）最大总牵伸：E max＝39.893× 27

60 × 2977

＝235.384 （倍）

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算：4 ．卷绕密度：⑴钢领板升降一次时间内前罗拉输出纱线的长度 L 。

L＝ 180 × 卷Z

90 × 3216 ×π × 25

＝卷Z334.282743 （毫米）

＝卷Z743334.282 （米）


4 ．卷绕密度：⑵钢领板一次升降过程中纱管绕纱长度 L’ AS511A 型细纱机成形凸轮使钢领板升与降

的速度比为 1 ： 2 （上升慢、下降快）。则：卷绕层与束缚层绕纱长度之比为 1 ：

（上升对应卷绕层、下降对应束缚层）。


4 ．卷绕密度：L’＝（ 2

dD ×） × hl × (1＋ 2

1 )

＝ 43×（D＋d ×） × h

l ( 毫米)

式中： D：绕纱最大直径（毫米）（钢领直径 38－6＝32毫米） d：绕纱最小直径（毫米）（空管直径＝17毫米）：一次升降高度（H＝38毫米）对应的管纱斜面的长度。 h：绕纱螺距（指的是卷绕层的圈距，一般取纱线直径的

4倍。单位：毫米）

＝ 2

2

sin

dD

＝ 2sin2 dD

L’＝ 43×（D＋d ×） × h

dD

2sin2

＝ 83× 2

22

sin

h

d－D ）（

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算：4 ．卷绕密度：

因为：tg 2＝ H

dD2

＝ 3821732

－＝0.197368421

式中：H：钢领板一次上升的动程（38毫米）。

所以： 2＝11.165° 则：sin 2

＝0.193633012

因此：L’＝ 83× 193633012.0

1732 22

h－）（＝ h

869.4471 （毫米）

因为：L＝L’

所以：卷Z334.282743＝ h

869.4471

选定绕纱螺距 h为纱线直径的 4倍，即 h＝4ф＝0.16 tN

所以：卷Z334.282743 ＝ tN16.0

869.4471

即：Z卷＝10.116 tN

式中：N t ：纺纱号数。

AS511A 型细纱机工艺计算（二）工艺计算： 4 ．卷绕密度：

纺纱号数 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

Z卷

计算值

47.45

49.56

51.58

53.53

55.41

57.23

58.99

60.70

62.36

63.98

65.56

67.10

68.61

Z卷

选取值

47/48

50

52

53/54

55/56

57/58

58/59

61

62/63

64

65/66

67

68/69


5．钢领板级升：设：钢领板升降一次后，Z棘撑过 n 齿时，钢领板升距为 m 2。

m 2＝棘Zn × 54

2 × × 76＝8.843× 棘Zn

所以： n

Z棘＝ 2

843.8m


5．钢领板级升：

从图上看，纲领板升降一次过程中纱管绕纱长度为 L’。

L’＝（ 2dD ×） × h

l×（1＋ 2

1×） 1000

1 （米）

＝ 43×（D＋d × π ×） h

l× 10 3－（米）

对应的绕纱重量为 G：

G＝L’× N t × 10001

＝ 43 ×（D＋d × π ×） h

l× 10 3－ × N t × 1000

1

＝ 43 ×（D＋d × π ×） N t× h

l × 10 6－（g）


5．钢领板级升：

阴影部分面积的回转体积内对应的绕纱重量为 G’。（即：卷绕层

和束缚层厚度对应体积内的绕纱重量）。

G’＝ 2dD × ×× m 2 × sin 2

× × 10

3－（g）

式中：m 2 × sin 2可理解为厚度。（卷绕层和束缚层形成的厚度）。

：绕纱体积密度。＝0.55 （g/cm3）


5．钢领板级升：因为：G＝G’

所以：

43

×（D＋d ×π ×） N t × hl

× 10 6－＝ 2dD× ×× m 2 × sin 2

× × 10 3－

23

× N t × h

－310 ＝m 2 × × sin 2

m 2＝ 23 × h

Nt×

2

3

sin10

－

＝ 23 ×

t

t

N

N

16.0 ×2

3

sin10

－

＝ 32.0

3 tN ×2

3

sin10

－

＝ 32.0

3 tN ×2

3

sin55.010

－

＝ 176.0

3 tN×

2

3

sin10

－

＝ 176.0

3 tN × 193633012.010 3－

＝0.0880294 tN

将上式代入 n

Z棘＝ 2

843.8m

则有： n

Z棘＝ tN0880294.0843.8

＝tN

45507.100


5．钢领板级升：纺纱号数 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

n

Z棘计算值

23.68 22.46 21.42 20.51 19.70 18.98 18.34 17.76 17.23 16.74 16.30 15.88 15.50 15.14 14.81

n

Z棘选取值

45/2 45/2 45/2 45/2 54/3 54/3 54/3

52/3

52/3 52/3 52/3 52/3

45/3

45/3 45/3 45/3 45/3

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纺织综合实验 - 纱线试纺