下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈的製作方法

2023-06-20 02:43:21

專利名稱：下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種棉妨和毛紡工業中環錠精紡機和捻線機上使用的一對摩擦付。
在1989年3月15日審定公報中曾公開了一種〈下支承錐面鋼領和下支承錐面鋼絲圈〉其主要技術特徵是下支承錐面鋼領的跑道曲線是按張力特性設計的，它是由不同卷繞位置的錐面傾角連接而成，而錐面傾角依下式計算
其下支承錐面鋼領跑道曲線各點的錐面傾角有一相當大的變化幅Φ＝55～110°上部的錐面傾角逐漸大於90°其外跑道e處有一內凹和f處有一凸起的曲線所形成的迴轉面，其下支承錐面鋼絲圈具有外腳mn部分和與錐面跑道曲線配合的hijk部分的兩點接觸的和具有外圈
的不對稱形鋼絲圈即鋼領具有一個寬大的錐面跑道，其下面有一個較寬大的下支承面。該以兩點接觸上提運行為基本特徵的這種結構形式和力的配置在實踐中難以保證設定的運行方式獲得予定效果。由於紗線向上牽引的張力變化幅度很大，受多種因素影響，因此難免鋼絲圈發生下沉，其一旦下沉則紗線通道受阻造成斷頭，同時鋼絲圈上部頂面與鋼領頂面摩擦造成缺口導致掛花，也影響鋼絲圈壽命。
鑑於上述現有技術中的不足之處本發明的目的在於提供一種能保證鋼絲圈運行高度穩定性的並能防止其在子午線上擺動和下沉的下支承多點接觸鋼領及與之匹配的鋼絲圈。
本發明的目的可通過以下措施來實現一種用於棉紡和毛紡工業中環錠精紡機和捻線機上使用的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，鋼領與子午面的截交線表現為，外跑道e處有內凹和f處有一外凸的曲線，內跑道曲線除了有按張力特性設計的主跑道曲線和下支承面直線外，其特徵在於它還包括有中間輔助支承面直線和上支承輔助面直線。多點接觸的主跑道曲線依下式計算
式中Φ不同卷繞位置上各點所作切線相對水平面的傾角C離心力T鋼絲圈旁的氣圈張力Q張力修正係數α氣圈角r紗線通過鋼絲圈後到木管的卷繞角μ紗線與鋼絲圈的動摩擦係數θ紗線通過鋼絲圈的包圍角K張力特性參數
β下支承面相對於水平面的傾角K1中間輔助支承面壓力分配係數β1中間輔助支承面相對於水平面的傾角K2上支承輔助面壓力分配係數β2上支承輔助面相對於水平面的傾角f鋼絲圈與鋼領之間的動摩擦係數將上述不同卷繞位置的傾角圓滑連接起來即可得到主跑道曲線，該主跑道曲線高V1等於0.4～0.8倍的內跑道總高V，與主跑道相鄰的寬度為(0.5～1)V1的下支承面其與水平面的夾角β為0～35°，與下支承面相鄰的並與之高度之和為V2＝(0.2～1.5)V1的中間輔助支承面，其與水平面的夾角β1為90°～55°，而與中間輔助支承面相鄰的上支承面其與水平面的夾角β2為85°～35°，且高度為V-V1-V2之差，主跑道曲線、下支承面直線以及中間輔助支承面直線之間是由過渡曲線相連，主跑道曲線與下支承面直線間的過渡曲線的曲率半徑R3＝(0.1～0.7)V1，下支承面直線與中間輔助支承面直線間的過渡曲線的曲率半徑R4＝(0.1～0.5)V1，外跑道從頂端d到外凸的頂點f之間的高度V3＝(0～0.75)V1且de與ef的交角為90°～180°，鋼領跑道的寬度L＝(1～2)V1，與下支承多點接觸鋼領相匹配的鋼絲圈，它是由內圈、外圈和頂圈構成的，外圈除其外腳具有與鋼領外跑道曲線相對應的曲線外其餘部分和頂圈的幾何形狀與鋼領相配合，內圈除具有與鋼領主跑道曲線、下支承面直線相似的曲線外，其特徵在於它還具有與中間輔助支承面及它們之間的過渡曲線相似的曲線，鋼絲圈內圈高度H＝(1.2～2.0)(V1+V2)，鋼絲圈外圈高度H1＝(1.2～2.0)V1，鋼絲圈的寬度D＝(1.2～2.0)L。
本發明主要是在下支承面下面設用於防止鋼絲圈在子午面上擺動的中間輔助支承面以及用於託持鋼絲圈防止下沉的上支承輔助面，同時由於增加上述兩個支承面因而原主跑道曲線也需進行相應的修改。
本發明鋼領與子午面的截交線如

圖1所示，內跑道曲線包括有主跑道曲線、下支承面直線、中間輔助支承面直線、上支承輔助面直線，以及它們之間的連接曲線，其中主跑道曲線是以多點接觸為基礎按張力特性設計的，即根據在不同卷繞位置時支承面上的受力分布不同來設計的。當卷繞小直徑時下支承面壓力減小導致總摩擦力減小，而當卷繞大直徑時下支承面壓力增大導致總摩擦力增大。從而使大小卷繞直徑的張力差異減小具備了自動調節張力控制氣圈的能力。主跑道曲線的曲率與多種因素相關其彼此間關係可用下式表示
式中Φ不同卷繞位置上各點所作切線相對水平面的傾角C離心力，與鋼絲圈的質量、鋼領的口徑和錠速有關T鋼絲圈旁的氣圈張力
上兩式中Q張力修正係數，一般取值在1.2～1.5之間。
α氣圈角，一般在-5°～15°之間r紗線通過鋼絲圈後到木管的卷繞角其與採用的鋼領口徑和木管卷裝的直徑有關μ紗線與鋼絲圈的動摩擦係數與所紡紗支的纖維品種有關θ紗線通過鋼絲圈的包圍角其算式為cosθ＝sinαcosrK張力特性參數，k＝M/N式中N為主跑道曲線所形成的迴轉面上壓力中心的支反力，M為F支承面上壓力中心的支反力，該K值由設計選定一般最小值為0.01～0.02，最大值為0.15～0.45。
β下支承面相對於水平面的傾角即M相對於豎直方向的夾角，取值範圍為0～35°。
K1中間輔助支承面壓力分配係數，K1＝M1/N式中M1為中間輔助支承面上壓力中心的支反力，K1值由設計選定其數值小於1。最好在0.2～0.5之間β1中間輔助支承面相對於水平面的傾角，即M1相對於豎直方向的夾角，取值範圍為90°～55°K2上支承輔助面壓力分配係數，K2＝M2/N式中，M2為上支承輔助面上壓力中心的支反力，K2值由設計選定，其數值遠小於1，最好在0～0.03之間，因為該摩擦付為下支承上提運行，上支承輔助面僅起託持作用防止鋼絲圈下沉，因而其數值取得很小β2上支承輔助面相對於水平面的傾角，即M2相對於豎直方向的夾角，取值範圍為85°～35°。
f鋼絲圈與鋼領之間的動摩擦係數，一般取值範圍在0.15～0.2之間。
當紡沙工藝、紗支品種、鋼領口徑、卷裝大小、鋼領和鋼絲圈的表面狀態
本發明的目的可通過以下措施來實現一種用於棉紡和毛紡工業中環錠精紡機和捻線機上使用的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，鋼領與子午面的截交線表現為，外跑道e處有內凹和f處有一外凸的曲線，內跑道曲線除了有按張力特性設計的主跑道曲線和下支承面直線外，其特徵在於它還包括有中間輔助支承面直線和上支承輔助面直線。多點接觸的主跑道曲線依下式計算
式中Φ不同卷繞位置上各點所作切線相對水平面的傾角C離心力T鋼絲圈旁的氣圈張力Q張力修正係數α氣圈角r紗線通過鋼絲圈後到木管的卷繞角μ紗線與鋼絲圈的動摩擦係數θ紗線通過鋼絲圈的包圍角K張力特性參數本發明的目的可通過以下措施來實現一種用於棉紡和毛紡工業中環錠精紡機和捻線機上使用的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，鋼領與子午面的截交線表現為，外跑道e處有內凹和f處有一外凸的曲線，內跑道曲線除了有按張力特性設計的主跑道曲線和下支承面直線外，其特徵在於它還包括有中間輔助支承面直線和上支承輔助面直線。多點接觸的主跑道曲線依下式計算
式中Φ不同卷繞位置上各點所作切線相對水平面的傾角C離心力T鋼絲圈旁的氣圈張力Q張力修正係數α氣圈角r紗線通過鋼絲圈後到木管的卷繞角μ紗線與鋼絲圈的動摩擦係數θ紗線通過鋼絲圈的包圍角K張力特性參數本發明相比現有技術具有如下優點1.紡紗斷頭率低，因鋼絲圈運行高度穩定避免了下沉軋斷頭，比原發明斷頭率降低25～35%。
2.提高了抗楔性，由於中間輔助支承面的作用使鋼絲圈在子午面上外傾角接近於不變，而由於上支承面的作用和鋼絲圈的合理配合使之垂直面上前傾角的變化幅度大為減小，良好的抗楔性成為高速的有利條件。
3.摩擦付壽命延長，一則由於鋼絲圈運行的高度穩定基本上消除了鋼絲圈上部與鋼領頂面接觸磨損，同時由於該摩擦付為多點接觸也提高了它們的耐磨性，比原發明提高近一倍。
4.鋼絲圈因頂面磨成缺口造成的掛花得以消除，掛花率比原發明降低了50%，不僅大大有利於看車工的操作，也使紗線質量大大提高，因不與磨痕交叉，表面光潔不起毛。
5.鋼絲圈運行的高度穩定性使之對於紡紗工藝、紗支品種和設備條件的適應性大大增強。
同時由於解決了上述的問題，也使其它方面的一些重要特性得到充分發揮如按張力特性設計主跑道的優越性、良好的張力特性、能採用大卷裝的卷裝特性、良好的操作特性、廣泛的適應性等，這些性能的綜合可使鋼絲圈的線速度達到45～65米/秒以上。該高速性能可大幅度地提高單產，而鋼領的壽命比平面鋼領延長2～4倍，鋼絲圈的使用壽命延長1～3倍，大大節約了耗用量;與之相關的維修費用和人工勞動也節省了;降低生產成本的同時提高了設備的運轉效率和因更換維修所造成的生產波動。
權利要求
1.一種用於棉紡和毛紡工業中環錠精紡機和捻線機上使用的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，鋼領與子午面的截交線表現為外跑道e處有一內凹和f處有一外凸的曲線，內跑道曲線除了有按張力特性設計的主跑道曲線和下支承面直線外，其特徵在於它還包括有中間輔助支承面直線和上支承面直線。
2.根據權利要求1所述的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其特徵在於多點接觸的主跑道曲線依下式計算
式中Φ不同卷繞位置上各點所作切線相對於水平面的傾角C離心力T鋼絲圈旁的氣圈張力Q張力修正係數α氣圈角r紗線通過鋼絲圈後到木管的卷繞角μ紗線與鋼絲圈的動摩擦係數θ紗線通過鋼絲圈的包圍角K張力特性參數β下支承面相對於水平面的傾角K1中間輔助支承面壓力分配係數β1中間輔助支承面相對於水平面的傾角K2上支承輔助面壓力分配係數β2上支承輔助面相對於水平面的傾角f鋼絲圈與鋼領之間的動摩擦係數將上述不同卷繞位置的傾角圓滑連接起來即可得到主跑道曲線，該主跑道曲線高V1等於0.4～0.8倍的內跑道總高V，與主跑道相鄰的寬度為(0.5～1)V1的下支承面其與水平面的夾角β為0～35°，與下支承面相鄰的並與之高度之和為V2＝(0.2～1.5)V1的中間輔助支承面，其與水平面的夾角β1為90°～55°，而與中間輔助支承面相鄰的上支承面其與水平面的夾角β2為85°～35°，且高度為V-V1-V2之差。
3.根據權利要求1或2所述的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其特徵在於主跑道曲線、下支承面直線以及中間輔助支承面直線之間是由過渡曲線相連。
4.根據權利要求3所述的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其特徵在於主跑道曲線與下支承面直線間的過渡曲線的曲率半徑R3＝(0.1～0.7)V1，下支承面直線與中間輔助支承面直線間的過渡曲線的曲率半徑R4＝(0.1～0.5)V1。
5.根據權利要求4所述的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其特徵在於外跑道從頂端d到外凸的頂點f之間的高度V3＝(0～0.75)V1且de與de的交角為90°～180°。
6.根據權利要求5所述的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其特徵在於鋼領跑道的寬度L＝(1～2)V1。
7.與下支承多點接觸鋼領相匹配的鋼絲圈，它是由內圈、外圈和頂圈構成的，外圈除其外腳具有與鋼領外跑道曲線相對應的曲線外其餘部分和頂圈的幾何形狀與鋼領相配合，內圈除具有與鋼領主跑道曲線、下支承面直線相似的曲線外，其特徵在於它還具有與中間輔助支承面及它們之間的過渡曲線相似的曲線。
8.根據權利要求7所述的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其特徵在於鋼絲圈內圈高度H＝(1.2～2.0)(V1+V2)，鋼絲圈外圈高度H1＝(1.2～2.0)V1，鋼絲圈的寬度D＝(1.2～2.0)L。
全文摘要
一種棉毛紡工業中環錠精紡機和捻線機上使用的下支承多點接觸鋼領和鋼絲圈，其主要特徵是鋼領的跑道除了有按張力特性設計的主跑道曲面外還包括下支承面、中間輔助支承面和上支承輔助面，且主跑道曲面、下支承面及中間輔助支承面之間是由過渡曲面相連，用於該鋼領上的鋼絲圈內圈則具有與鋼領主跑道曲線、下支承面直線、中間輔助支承面直線以及它們之間的過渡曲線相似的曲線。本發明可大幅度提高單產並延長摩擦副的使用壽命。
文檔編號D01H7/60GK1076739SQ92102070
公開日1993年9月29日 申請日期1992年3月21日 優先權日1992年3月21日
發明者邵禮宏 申請人:邵禮宏