布艺之家讯：粗纱精确定长提高经济效益
□ 山东德棉集团有限公司 彭传新
粗纱机精确定长可以提高落纱工集体换粗纱的效率，减少落纱工劳动强度，有效提高产品制成率，降低生产成本。由于这些潜在的优点能带来切实的经济效益，所以近年来粗纱机精确定长技术得到了人们的普遍关注。
长期以来，粗纱落纱长度的一致性和稳定性总是存在较大的误差，并且操作起来难以控制。排与排之间及台与台之间的差异少则几米，多则五六十米甚至更多。我公司为了节约用工，细纱工序全部采用整台细纱整体换粗纱方式，从而产生了大批长度不等的粗纱头，虽然可以将其回用，但是降低了产品制成率且损伤了纤维，同时还造成大量人力、物力的浪费。
一、粗纱设定长度和实际长度
虽然粗纱的设定长度是统一设定的，但是到达设定长度的瞬间，龙筋总是处在一个“任意点”上，该点距离落纱停车点的位置总不一致，且随意性大。同时纺纱过程中纺纱张力、卷绕张力、轴向密度、径向密度、粗纱伸长率都不一样；断头停车及人为停车时，传动系统的间隙顿挫、惯性的积累误差也是不完全相同的。因此，每排纱的实际长度等于设定长度加“任意点”至落纱点所卷绕的长度，而这个长度是不确定的。由此可知，依靠“设定长度值”难以精确设定粗纱长度。有的设备厂家把程序进行了修改：当“设定长度值”到达后，无论龙筋处在什么位置或什么方向，立刻自动寻找落纱停车点进行落纱。这样做可以使长度差异最多不超过最外层纱线长度的1/2（例如定量为3.15克/10米、定长为3000米的粗纱，长度差异大约在18.5米左右），虽然长度差异有所减少，但是当落纱时如果龙筋向下运行，粗纱处在逆向绕纱，会使得细纱值车工换粗纱接头时容易拉断头，给细纱值车工带来不便。
二、“定层”计长落纱方式对比
经多次试验、测量，纺纱长度与纺纱层数呈近似线性关系，通过这种关系，不同定量的粗纱可通过不同的纺纱长度找到对应的纺纱层数。由此，我们外加一套机构（以下简称“外加机构”），将“定长”落纱改为“定层”落纱，即层数的设定值是根据定长落纱到达设定值时粗纱所处的层数来定，然后将停车点设在落纱所要求的位置上，该点也是层数的计数点。由于卷绕第一层纱时龙筋是向上运行的，所以只要将落纱层数设在奇数上，就能满足落纱时龙筋向上运行的要求。通常要求粗纱落纱时的三个条件是定长、定向（龙筋向上运行时）、定位（压掌在总动程的1/2~1/3处）。这里所设的层数既满足了“定长”要求，又满足了“定向”要求，同时停车点也满足了“定位”要求。在实际操作中为了确保定长、定向、定位三者同时完成，瞬间停车，只需要将外加机构向 PLC发出的信号与原PLC程序中的满纱停车信号并联即可实现。为此，我们测试了两种方式，希望能找到更好的解决粗纱精确定长的方法。
1.机械式
即外加机构采用棘轮结合微动行程开关，试验机型为TJFA457型粗纱机。具体工作原理是挚子随龙筋上下移动，当上升至棘爪组合件时将其抬起，使棘轮和齿轮双联转过一齿，同时带动变换齿轮转动一个角度。当变换齿轮转过360度，且碰头与微动行程开关的触头相遇而停车的同时，微动行程开关向PLC发出落纱信号。由于龙筋向下运行时，系统是不会发生变化的，所以，落纱只会发生在龙筋向上的过程中。通过齿轮传动比的关系可以知道，变换齿轮旋转一周需要转动的次数等于龙筋的上升次数，而龙筋的上升次数等于粗纱纺纱层数的1/2（龙筋下降时挚子对棘轮不起作用）。所以，变换齿轮的齿数等于纺纱层数的1/2。例如纺纱品种为JC7.3tex，粗纱定量为3.15克/10米，粗纱定长为3000米，查表得知纺纱层数为95层，则变换齿数为95/2=47.5，选48齿。
2.电气方式
即外加机构采用电子计数器，该计数器由计数显示盘、磁钢和磁性传感器组成。我们搜集并分析相关资料后发现，可通过设定计数数值（定层数值），同时对PLC程序做适当修改就可以实现此功能。具体安装方法是，将计数器的磁性传感器安装在粗纱机车尾墙板部分，磁钢固定在升降滑板上，把两者的感应点定在落纱要求的停车位置上，将计数器的显示盘嵌在车头电脑显示屏旁边。因为卷绕第一层纱时，龙筋向上运行（也是落纱方向），所以设置的层数必须是奇数。如果“查表层数”是偶数时，可将“实际层数”设为“查表层数”加1或减1即可。只要实际测量的数值达到设定值，计数器就会向PLC发出停车落纱信号而停车。
以上两种方案均在相同品种的不同机台上进行生产试验，结果表明，两种方案试验结果基本相同，同台之间以及不同台之间的实际落纱长度差异基本不超过10米。通过两种方案的生产实践比较，我们可以看到，第一种方案比较繁琐，因为每种不同的定长需要更换不同的变换齿轮；第二种方案操作简单，程序编好后就不需要改动了，只要将定长值（定层值）设定在计数器中即可。因此，最终我们选了第二种方案，效果比较理想。
改造后在生产中还应注意以下问题：同品种机台的工艺必须一致，包括粗纱定量、捻度、卷绕密度、张力；粗纱成形的上下动程及总动程的中位线、上下角度必须一致；台与台之间的停车点（感应点和触动点）必须严格一致；同品种半制品的回潮率、重量偏差及伸长率差异不宜过大；同品种之间的设备状态不宜相差过大。
三、提高经济效益
从粗纱精确定长推广6个月以来，效果显著：改造前前纺和细纱用工费用为11640元/月，改造后用工费用为5400元/月，每月为公司节约资金6240元；改造后，细纱工序粗纱使用率增加0.8%，月回花量减少6370.2千克，减少79.99%，节约了原棉使用成本。粗纱精确定长使得包括用工、粗纱使用率、回花量等方面都有了改善，不仅提高了纺纱的生产效率，而且降低了生产成本，提高了公司的经济效益。
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