筒子卷绕成形分析

??2R12?R22 （1-4）

在卷绕过程中，筒子两端半径不断地发生变化，因此筒子的传动半径也在不断地改变着。传动半径的位置，即传动点B的位置，可根据图10-8中所表示的几何关系确定

X???R1

sin?

式中：X——筒子小端到传动点B的距离。 进一步分析可知，传动半径总是大于筒子的平均半

(R1?R2)2径，并且随着筒子直径的增大，传动点B逐渐

向筒子的平均半径方向移动，筒子的大、小端圆周速度相互接近。

在摩擦传动条件下，随着筒子卷绕直径增加，筒子转速nk逐渐减小，于是每层绕纱圈数m′逐渐减小，而螺旋线的平均螺距hp逐渐增加，即

hp?h0m'

式中：h0——筒子母线长度。

由于传动点B靠近筒子大端一侧，于是筒子小端与槽筒之间存在较大的表面线速度差异，卷绕在筒子小端处的纱线与槽筒的摩擦比较严重，当络卷细特纱时，易在筒子小端产生纱线起毛、断头。将槽筒设计成略具锥度的圆锥体，如Schlafhorst GKW自动络筒机3°20′的圆锥形槽筒，小端纱线磨损情况可望改观。另外，减

小圆锥形筒子的锥度，亦是减少小端纱线磨损的一个措施，将锥顶角之半从9°15′改为5°57′，能使筒子小端与槽筒之间的摩擦滑溜率从57%减小到16%。

为减少空筒卷绕时小端纱线过度的擦伤（空筒时B点距小端最远），采取让筒子与槽筒表面脱离的措施，待筒子卷绕到一定纱层厚度之后，方始接触。

以锭轴传动的卷绕机构络卷圆锥形筒子时，锭轴直接传动筒子，导纱器引导纱线进行导纱运动，纱线所受磨损较小，利于长丝的络筒卷绕。

3．其它形状的筒子

纺织生产中还应用许多其它形状的筒子，如双锥端圆柱形筒子、三圆锥筒子、木芯线团等，见图1-8所示。

（a） （b） （c） （d）

图1-8 其它形状的筒子

双锥端圆柱形筒子采用精密卷绕方式，能形成交叉卷绕和平行卷绕两种卷绕形式。卷绕中，导纱器作变幅导纱运动，随筒子直径增大，导纱器动程逐渐减小，在筒子两端形成圆锥体，圆锥体的锥项角为140o～150o。筒子中部与筒管一样，呈圆柱形。由于变幅导纱的原因，不仅筒子结构比较稳定，而且筒子两端纱线折回点的分布较均匀，筒子两端与中部的卷绕密度比较一致。平行卷绕的双锥端圆柱形筒子，由于筒子结构稳定、卷绕密度高且均匀，因此被广泛用作合纤长丝的筒子卷装，筒子重量可达

5kg。

三圆锥筒子又称菠萝筒子，它不仅卷装结构稳定，而且卷装容量大，每只筒子质量可达5～10kg，因此用于合纤长丝的卷绕。精密卷绕而成的筒子两端形成锥体，纱线不易松塌。筒子中部呈锥体，有利于纱线的退绕，锥体的锥顶角之半为3o30′。

木芯线团为缝纫线的一种卷装形式，纱线以紧密卷绕的方式卷绕到木制筒管上，卷绕直径为60mm，卷绕高度为80mm。

三、筒子卷绕密度

卷绕密度是指筒子单位体积中纱线的重量，其计量单位是g/cm3。影响筒子卷绕密度的因素有：筒子卷绕形式、络筒张力、纱圈卷绕角、纱线种类与特数、纱线表面光洁程度、纱线自身密度及筒子对滚筒的压力等。

根据卷绕密度，交叉卷绕可分为紧密卷绕和非紧密卷绕两种，所形成的筒子分别为紧卷筒子和网眼筒子。本节将重点分析一下在非紧密卷绕和紧密卷绕条件下，纱圈卷绕角与筒子卷绕密度的关系。

在非紧密卷绕条件下，假设圆锥形筒子卷绕过程中大小端等

厚度增加，如图1-9所示。

图1-9 等厚度增加的圆

锥形筒子

导纱器作n次单程导纱后，形成厚度为δ的一层均匀厚度纱层。以两个垂直筒子轴

心线的平面P1及P2将纱层截出一小段，截出的部分可以近似为高度等于λ，底的外径等于d1、内径等于d1-2δ的一个中空圆柱体。中空圆柱体内单根纱线长度

L1??sin?1

式中：?1——卷绕角。

这些纱线的总重量

?G1?n???Ttsin?1

式中：Tt——纱线线密度。 中空圆柱体体积近似

?V1????d1

于是卷绕密度

?1?nTt?G1??V1??d1sin?1

在同一纱层的另一区段上，同理可得纱线卷绕密度

?2??nTt??d2sin?2

因此，同一纱层不同区段上纱线卷绕密度之比为

?1d2sin?2??2d1sin?1（1-5）

对于圆柱形筒子，同一纱层的卷绕直径相同，于是

?1sin?2??2sin?1（1-6）

由式（1-5）、式（1-6）可知，等厚度卷绕的圆锥形筒

子同一纱层上，不同区段的纱线卷绕密度反比于卷绕直径和卷绕角正弦值的乘积；圆柱形筒子则反比于卷绕角正弦值。这说明，为保证圆锥形筒子大小端卷绕密度均匀一致，同一纱层大端的纱线卷绕角应小于小端；圆柱

形筒子同一纱层的纱线卷绕角则应恒定不变。在圆锥形筒子和圆柱形筒子两端纱线折回区域内，纱线卷绕角由正常值急剧减小到零，因而折回区的卷绕密度及手感硬度远较筒子中部为大。

通常，卷绕（交叉）角的范围为30o～55°。用于高压染色的松式筒子可以采用55°左右的