一种新型自由端纺纱方法及装置的研究

论文摘要

管道纺纱方法是我校于八十年代末九十年代初独立自主开发的一项自由端纺纱技术。它结合了转杯纺纱方法和摩擦纺纱方法的优点，是一种形成真捻的自由端纺纱方法。其最大特点就是将纤维的凝聚过程和纺纱的加捻过程分开。先用分梳辊将棉束分解成单纤维，再用气流将单纤维输送到凝聚区。在吸风气流的作用下纤维在静止的凝棉槽里凝聚和牵伸并沉积到凝棉槽底端。由于管道纺加捻区只负责加捻作用，所以加捻器可以设计得更小、更简单，从而便于提高转速和提高纺纱速度。本课题的任务是优化纺纱试验样机关键零部件。首先在样机上对纺纱器的结构参数和工艺参数进行回归试验，建立有关数学模型，得出变化规律；再在优化理论的指导下，求出最佳结构参数和工艺条件；最后，对提高管道纺纱速度和成纱质量的可行方法进行讨论。本课题采用实验研究和理论研究相结合的方法。其中实验研究是关键，包括：观察研究分梳辊转速对纤维的分梳效果和纤维的转移状态的影响；研究凝棉槽内负压大小及气流分布对纤维的输送效果和对纤维的伸直作用，从而优化设计凝棉槽的结构；重点通过实验观察加捻器的实际加捻情况，记录纺纱实验数据，通过回归分析与优化设计方法设计出最佳纺纱工艺参数。本课题通过实验分析与理论研究，开发出了纺纯棉纱及纺包芯纱的实用技术。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 纺纱基本原理
• 1.2 新型纺纱方法
• 1.2.1 新型纺纱的发展
• 1.2.2 新型纺纱的分类
• 1.2.3 新型纺纱方法简介
• 1.3 管道纺纱方法及本课题的研究任务
• 1.3.1 管道纺纱方法介绍
• 1.3.2 管道纺纱研究情况的回顾
• 1.3.3 本课题的研究内容
• 第二章 管道纺纱成纱机理的研究
• 2.1 管道纺纱的理论依据
• 2.2 空心管加捻器加捻原理
• 2.3 纺纱装置介绍
• 第三章 管道纺包芯纱的研究
• 3.1 管道纺包芯纱实验装置及纺纱过程
• 3.2 管道纺包芯纱包覆效果的讨论
• 3.2.1 影响管道纺包芯纱包覆率的因素
• 3.2.2 芯丝预加张力对管道纺包芯纱强力的影响
• 3.2.3 影响包芯纱抗剥离能力的因素
• 3.3 结语
• 第四章 凝棉槽结构参数的优化
• 4.1 凝棉槽内流场分析
• 4.1.1 FLUENT软件简介
• 4.1.2 FLUENT软件对凝棉槽内气流进行分析
• 4.2 凝棉槽结构参数的作用分析
• 4.2.1 凝棉槽主要结构参数
• 4.2.2 纱尾在凝棉槽内的受力分析
• 4.3 数学模型建立
• 4.3.1 结构参数变化范围的确定
• 4.3.2 数学模型
• 4.4 凝棉槽结构参数的优化
• 4.5 纺纱对比实验
• 4.6 结论
• 第五章 管道纺纱试纺及成纱质量分析
• 5.1 试验工艺参数的确定
• 5.2 管道纱结构的理论分析
• 5.2.1 管道纺纱的自由端纱尾形式和纤维的凝聚
• 5.2.2 自由端纱尾上假捻捻度的分布
• 5.3 管道纺成纱结构的实验分析
• 5.3.1 纱线外形结构的分析
• 5.3.2 纱线内部结构的分析
• 5.4 管道纺纯棉纱断头产生位置及原因分析
• 5.4.1 断头产生的部位
• 5.4.2 断头原因分析
• 5.4.3 断头预防措施
• 5.4.4 影响成纱质量的因素
• 5.5 结论
• 第六章 管道纺纱工艺参数的实验与优化
• 6.1 纺纱工艺参数的确定
• 6.2 吸风气流的作用
• 6.2.1 加捻过程中气圈形态的研究
• 6.2.2 FLUENT对旋转空心加捻管内气流分析
• 6.3 建立工艺参数优化的数学模型
• 6.3.1 实验设计
• 6.3.2 试验结果和回归分析
• 6.4 工艺参数的优化
• 6.5 纺纱对比试验
• 6.6 结论
• 第七章 总结与展望
• 7.1 结论
• 7.2 存在的问题及相应改进措施
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢