织造学课程教案.docx

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织造学课程教案

织造学课程教案

织造学（上）

PreparationandWeavingEngineering

第一章机织物及其形成

一、织物概念

wovenfabric：

interlace（warpweft）

knittedfabric：

loop

Nonwovenfabric：

web

二、机织物形成（biaxialweaving）

1、开口（shedding）

2、引纬（weftinsertion）

3、打纬（beating）

4、卷取（take-up）

5、送经（let-off）

三、织机的分类

1、加工原料

2、织物厚重程度

轻型（丝绸、化纤纺绸）

中型（棉、亚麻、轻薄毛织物）

重型（呢绒、粗支纱厚重、化纤仿毛厚重）

3、织物用途——一般与专用（特种）

4、引纬方法

5、开口机构

6、织机外形——56英寸

7、梭箱多少

小结

1、织造基本原理

五大运动

五大机构

五大关车

2、织机分类

思考题与作业题

1、织机机构组成如何？

2、织机如何分类？

第二章开口

Chapter2Shedding

作用：

1、控制综框升降运动——梭口（shed）

2、控制综框升降顺序——组织（weave）

第一节梭口（shed）

一、梭口（shed）

1、定义

2、尺寸（size）：

高度（height），长度（length/depth）

二、经位置线（warpline）

1、经位置线（warpline）

平综，织口-综眼-中导棒-后梁握纱点，折线

2、经直线（linearwarpline）

调节后梁改变经位置线，上下层张力差

参考点：

胸梁水平线（d）高后梁（d>0）

等后梁（d=0）

低后梁（d<0）

三、拉伸变形的计算

拉伸变形、摩擦、弯曲

λ1（上层）λ2（下层）

Δλ=λ2－λ1

四、影响拉伸变形的因素

1、梭口高度（H）

2、梭口长度（L）

3、后梁高度（d）

经直线上——等张力梭口

经直线上方——不等张力梭口（下紧上松）

经直线下方——不等张力梭口（下松上紧）

五、梭口高度的确定

H取决于引纬器的种类和尺寸，筘座摆动的幅度。

筘座摆到最后方时梭口正要闭合。

x值？

棉x=6~10mm，

丝x=2~6mm

毛x=15mm

挤压度P=（hs-h0）/hs×100%

中支纱棉织物：

P进=20~30%

P出=60~70%

细支纱棉织物：

P进=10%

P出=40~50%

六、梭口清晰度

（shedsharpness）

1、清晰梭口（clearshed）

2、不清晰梭口（non-clearshed）

3、半清晰梭口（semi-clearshed）

小双层梭口（Smalldouble-shed）

δ=2~3mm

第二节综框运动角和运动规律

一、综框运动角的表示

主轴一转，五大运动完成一次，

经纱运动经历三个阶段：

1、开放（periodofshedopening）

2、静止（periodofdwell）

3、闭合（periodofshedclosing）

开口时间（综平时间）

曲柄圆图：

单位圆，分度，方向

六心

综框运动角：

αk+αb

二、综框运动角

1、筘幅—αj

2、剑杆引纬—αj

3、喷气织机连杆开口αj=0

4、有梭织机平纹120º

斜纹、缎纹

（减少压力角）

踏盘外廓线：

大半径圆弧

小半径圆弧

上升曲线

下降曲线

主轴/中心轴、主轴/踏盘轴传动比

5、高速凸轮开口αk>αb

三、综框运动规律（s、v、a）

——影响综框平稳性

（一）工艺要求

1、运动学观点（kinematics）

松弛快—平综

紧张慢—满开

2、动力学观点（dynamics）

a变化要缓和，峰值不应过大；刚性冲击，柔性冲击

（二）运动形式

1、简谐运动规律

2、椭圆比运动规律

3、多项式运动规律

三、曲线分析

项目

简谐

椭圆比

多项式

满开相对静止时间

小

大

大

综平时的速度

小

大

大

满开制动与启动时的加速度

大

中

零

高速性

较好

较差

好

第三节开口机构

型式：

1、凸轮开口（tappetshedding）2~8页

2、连杆开口（linkageshedding）平纹

3、多臂开口（dobbyshedding）16页（32页）

4、提花开口（jacquardshedding）综线

一、tappetandlinkagesheddingmotion

（一）综框联动式

1、作用原理

升降动程

升降规律

升降次序

凸轮回转方向的识别

a、标识

b、内凹程度大的为下降曲线

前后综踏盘的识别

E=R-r

小半径处的厚度：

后综薄，前综厚

踏盘的组合和运用

2、优缺点（advantageandshortcoming）

优点：

机构简单，

安装维修方便，

制造精度要求不高

缺点：

吊综皮带易变形

挂综处圆弧摆动，综框晃动

采光差

油污疵布

适合R≤5，中低速

（二）弹簧回综式

1、作用原理

2、优缺点

优点：

结构简单

适合高速

品种适应性提高

缺点：

负荷大，厚重织物不宜

有些有上梁，影响采光

弹簧疲劳—开口不清

3、纹链开口机构（patternchainsheddingmotion）

织带机，减少凸轮储备

（三）共轭凸轮开口机构

（四）沟槽凸轮开口机构

1、作用原理

2、特点

（1）采光好

（2）减少油污疵布

（3）高速性好

（4）品种适应性提高

（5）综框运动平稳

（6）凸轮压力角小

（7）凸轮制造要求高，易磨损

（五）连杆开口机构

（Linkagesheddingmotion）

机构简单，运动准确（高速性好）

air-jetloom,water-jetloom

二、多臂开口（dobbysheddingmotion）

1、基本原理

2、分类

（1）传动方式

单动式，复动式

（2）纹板和阅读装置

机械式，机电式，电子式。

机电一体化

（3）提综装置

拉刀拉沟式，回转式

（4）回综装置

消极式，积极式

3、多臂机高速化方向

4、纹板制备

右手车左多臂（龙头）

左手车右多臂（龙头）

纹板排列与纹钉定制

5、纹板数=nRw/2≥8

6、多臂机的选择

织机种类；转速；幅宽；厚重；价格。

三、提花开口机构（jacquardshedding）

1、用途：

像景织物、毛毯、被面

2、组成：

纹板、阅读装置、提综

回综装置

3、提花开口工作能力

口数—名义竖针数目

4、大孔占用（缺针）

纹板上供花筒上的凸钉穿过的

大孔占去的一些位置（孔）。

小结

1、开口运动的基本理论

（1）一些概念

梭口高度、梭口对称度、经位置线、经直线、开口时间（综平时间）、中央闭合梭

口、全开梭口、半开梭口、挤压度、清晰梭口、半清晰梭口、不清晰梭口、小双层梭口、综框运动角、梭口、开口工作圆图、开口周期图、开口循环图

（2）基本原理

开口过程中经纱拉伸变形

开口运动与其它运动配合

开口过程以及综框运动规律

2、四类开口机构

（1）工作原理

（2）特点

（3）注意的问题

思考题与作业题

1、常用的综框运动规律有哪几种？

各有何特点？

2、如何提高多臂机的速度？

3、试述影响经纱拉伸变形的主要因素有哪些？

4、在GA615踏盘开口机构中，综框的升降顺序、动程和运动规律是怎样被决定的？

5、一般凸轮开口机构有何优缺点？

6、简述共轭凸轮开口机构的特点。

7、什么是半开梭口？

形成于何种开口机构？

分析其形成过程？

8、综框运动三个时期的分配原则是什么？

试分析说明。

9、在生产实践中，采用两副平纹踏盘，使用四片综织造高经密细特府绸时，把综框吊成什么梭口？

有何意义？

10、什么是梭子挤压度？

进出梭口的挤压度一般范围是多少？

为什么要采用有挤压的开口投梭工艺？

织造什么织物不允许有挤压？

为什么？

11、踏盘轮廓曲线有哪几部分组成？

各部分的作用是什么？

第三章引纬（weftinsertion）

作用（function）：

纬纱引入梭口，完成经纬纱交织

载体（weftcarrier）：

1、梭子（shuttle）200

2、喷气（air-jet）1500~2000

3、喷水（water-jet）1700~2000

4、片梭（gripper/missile）1200

5、剑杆（rapier）1300

6、载纬器（weftcarrier）2000以上

引纬能力（capability）：

入纬率（rateofinsertion）每分钟引入的纬纱长度米数（m/min）

第一节　有梭引纬

（weftinsertionwithshuttle）

有梭织机（Shuttleloom）

自动换梭织机（automaticshuttlechangingloom）

下投梭机构（underpickmechanism）

自动换纡织机（automaticcopchangingloom）

中投梭机构（midpickmechanism）

上投梭机构（overpickmechanism）

下投梭机构（underpickmechanism）

作用原理（传动路线）

特点

ａ结构简单，调节方便

ｂ摩擦、冲击

投梭棒顶端，圆弧运动，

活套皮结；中心轴一转，投梭两次。

中投梭机构（midpickmechanism）

传动路线（driveroute）

特点（characteristic）

（1）顶端直线运动，固定皮结

（2）消除摩擦冲击

（3）适应高速

（4）凸轮曲面复杂，精度要求高

铁鞋式（ironshoeorpickingshoe）

中投梭机构（midpickmechanism）

传动路线（driveroute）

特点（characteristic）

（1）顶端近似直线运动，固定皮结

（2）消除摩擦冲击

（3）适应高速

（4）凸轮曲面复杂，精度要求高

四连杆（fourbarlinkage）

一、梭子（shuttle）

１、梭子工作特点

２、要求（demand）

（１）质地坚牢，略有弹性，不易裂开

（２）流线型　表面光滑

（３）重量不易过大

３、类型（type）

（１）尖头梭

（２）边尖平头梭

一、梭子（shuttle）

４、共同点（commonpoint）

（１）纬纱槽—前壁凹槽

（２）底部中间长槽

（３）梭子重心在梭子轴心偏后偏下

（４）后壁底角随织机而不同

（５）纬纱气圈和纬纱张力调节装置

二、梭子引纬运动分析

梭子运动过程

1、击梭（加速）picking25~40º

2、自由飞行（等减速）freeflight90~120º

3、制梭（shuttledrag）40~50º

4、静止（dwell）150~190º

二、梭子引纬运动分析

（一）梭子在梭口中自由飞行

1、梭子在梭口中自由飞行（Kinematics）

Vj=6（Lk+Ls）Nε/（αc-αj）

ε=1.02~1.15

分析

（1）Vj与Lk+Ls、N、（αc-αj）a（上机条件）

（2）Vj实>Vj

Vj实

（3）电子护经装置

（electronicwarpprotector）

（4）早投梭迟开口工艺（降低投梭力）前提—梭口清晰

2、梭子沿钢筘运动（dynamics）

（1）梭子压向筘面的惯性力（inertiaforce）

负加速区域

（2）筘弧（reedsweep）和板弧（shuttleracesweep）

离心力（centrifugleforce）=梭重的1/4

筘弧和板弧并不是必须的（可以取消）

第二节剑杆引纬

Weftinsertionwithrapier

两只杆状或片状做往复运动的剑杆，在梭口中央交接纬纱，完成引纬。

剑杆引纬过程

准备进剑

进剑

交接纬纱

退剑

（一）剑杆引纬的分类

剑杆数量

剑杆形式

纬纱握持方式

（二）传剑机构及其引纬工艺特点

1、传剑机构的特点

（１）非分离式的特点

结构简单，便于老机改造

传剑部分设计难度大

织机振动大

投纬角度小

（２）分离式的特点

引纬角度大

传剑部分设计容易

筘座轻，振动小

共轭凸轮加工要求高

2、传剑机构

（1）TPSmit（连杆+周转轮系）+筘座传剑机构

（2）C401s变螺距螺杆传剑机构

（3）GTM球面曲柄传剑机构

（4）SM93Somet共轭凸轮传剑机构

3、引纬工艺参数

送纬剑最大动程

接纬剑最大动程

交接冲程d

两剑进足时的主轴位置角Δα

（三）剑杆引纬的品种适应性

１、细特纱、低强度或弱捻纱

２、高级精纺毛纱和粗纺毛纱

３、强捻纬纱

４、不同原料、粗细、截面形状的纬纱

５、极强的选纬功能

６、双层织物

７、玻璃纤维

８、帆布和带类织物

第三节　　片梭引纬

（一）片梭

D1型片梭，重约40g，中细特织物

D2型片梭，重约60g，粗支纱、花式线织物

K2型片梭，重约22g，精细浅色织物

（二）引纬过程

１、片梭到位

２、纬纱交接

３、击梭

４、制梭与片梭回退

５、夹纱

６、剪纬

７、钩纱

（三）扭轴投梭

１、加扭

２、自锁

３、投梭

４、缓冲（油压）

（四）制梭

位置Ι，正常

位置Ⅱ，制梭力不足

位置Ⅲ，制梭力大

（五）片梭引纬品种适应性

1、片梭质量轻，体积小，适应高速阔幅。

织机转速达470r/min，幅宽达540cm

2、梭夹夹持力大，适应于各种线密度的纬纱。

4~2000tex

3、片梭的启动加速度太大（约为剑杆引纬的10~20倍），不适于强力低的细弱纬纱引纬。

4、纬纱在梭口中保持伸直，位置较正，不会产生纬缩疵点。

5、织机的机构复杂，价格高，适宜生产附加值高的产品。

入纬率1200m/min

第四节　喷气引纬

一、喷气织机引纬原理

空气+纱线摩擦所产生的牵引力引纬

二、喷气织造工艺流程

经纱——自络（Autoconer、Savio、村田）

整经机（Benninger）

浆纱机（Zell、Zuker、国产）

分绞机（日本滕堂TC-7）穿经机（G177）、结经机（KN-10、G181、G183等）

喷气织机（津田驹ZA、丰田JAT600A、JAT6OO、PicanolPAT-A-190、280、OMNI、DATA）、空压机（Atlas、Ingersoll-Rand、Sullair）

整理

纬纱——自络（Autoconer、Savio、村田）

三、喷气引纬工艺过程

纬纱定长与储纬

气流引纬

经纬纱交织和打纬

绞边和剪纬

定长目的：

确定每次引纬所需纬纱长度（等长、门幅）

储纬目的：

储存纬纱，退解张力均匀（最小）

载纬体（气流）：

1压力稳定0.4MPa左右

2整流　紊流均匀流

3整流环喷嘴芯表面沟槽

4气体能量方程压能+位能+动能=C

5表压力绝对压力－大气压力

6真空度大气压力－绝对压力=负的表压力

四、喷气压力单位

帕斯卡（Pa）N/m21

巴（bar）10－5

公斤力/平方厘米（Kgf/cm2）　　　　　10.2×10－6

MPa10－6

mbar10－2

五、喷气引纬系统

单一主喷嘴（早期）窄；引纬质量差

单一主喷嘴+管道片纬纱伸直度差

主喷嘴+管道片+辅助喷嘴

主喷嘴+异形筘+辅助喷嘴

六、管道片式与异形筘式的区别

管道片式：

节能；普通钢筘，加工方便，价格低，利于翻改品种；适于小批量、多品种、中档和部分高档短纤纱的中速度生产。

异形筘式：

异形筘加工要求高，价格较贵，不利于翻改品种；耗能；适于大批量和细特经密、超高经密、长丝类织物的加工。

七、引纬系统的组成

电子定长储纬器

主喷嘴、辅喷嘴

异型筘

探纬器

自动对梭口

纬纱断头自动处理装置

拉伸喷嘴

边部剪刀

带有电磁阀的供气系统

八、引纬系统主要部件的作用

1、电子定长储纬器

（1）受微处理机控制的储纬器上的停纬销与主喷嘴同时被打开，并且根据每

一纬的纬纱飞行速度，其停纬销又能自动而准确地关闭，以提供合适长度的纬纱而

用于引纬

（2）储纬器可以在非引纬时期储存一定圈数的纬纱，由微处理机控制储纬器

变频电机，可根据纬纱的退绕速度自动地调整纬纱的卷绕速度，以平衡由于纬纱筒

子从大到小的张力差异

2、主喷嘴

主喷嘴固定在筘座上，主喷嘴的喷孔与异型筘的凹槽对准，在储纬器停纬销被

打开的同时，把纬纱速度从零提高到正常引纬的速度。

3、辅喷嘴

辅喷嘴和异型筘的凹槽组成一个能够约束高压气流的纬纱通道，接应由主喷

嘴送来的纬纱，使纬纱尽可能保持一个恒定的飞行速度飞出梭口。

4、异型筘

异型筘还兼有普通钢筘所具有的打纬、控制经密等作用。

5、探纬器

探纬器顾名思义就是探测纬纱的，探纬器有两个，分别称为H1和H2。

它们安装

在出口侧的外侧，探纬器H1在废边纱左侧，探纬器H2在废边纱右侧。

探纬器H1检

测短纬、缺纬和纬纱在梭口中是否受阻，探纬器H2检测长纬和断纬。

探纬器有装一

个的，也有安装两个的，对质量要求高的织物和容易出现断纬的短纤纱，常采用双

探纬器。

6、拉伸喷嘴

拉伸喷嘴属于辅喷嘴的范畴，它安装在废边纱的右侧3～5mm处，此时不能使用

探纬器H2。

拉伸喷嘴的作用就是把纬纱拉紧，使其不向入口侧回缩，保证纬纱与边

经纱正常交织，布边成型良好，同时减少纬缩织疵的产生。

7、自动对梭口

织机发生纬纱断头后，电脑按设定程序自动调整经纱张力，指令开口和打纬机构

自动倒顺转，将织口调整在避免产生“开车档”织疵的位置。

操作工清除断纬，开车

8、纬纱断头自动处理装置

自动除去留在梭口中的不良纬纱，并自动启动织机继续运转。

提高了织机生产率，

减轻了操作工负担，扩大了操作工的看台数

8、纬纱断头自动处理装置

1、找活口；主喷嘴喷出一根纬纱（牵引纬）；剪断；拉出或吹出。

（比利时毕佳诺）

2、找活口；小吸嘴（+小喷嘴）；转动罗拉拉出。

（日本丰田、日本津田驹）

3、找活口；夹纱钳+卷绕罗拉。

（瑞士苏尔寿.吕蒂）

9、边部剪刀

边部剪刀用于剪断纬纱，使布边平齐美观，入口侧的剪刀剪切时间有严格的剪

纬要求，以便为下次引纬作准备。

10、供气系统

有电磁阀的供气系统为喷气引纬系统定时提供高压气流。

九、喷气引纬的流体力学基本理论

1、圆射流的性质（circularairjet）

喷射成束径向—扩散作用轴向—卷吸作用速度衰减

核心区长度S0=K×d0/a=5速度v=v0=c

混合区射流中心速度vs=0.97v0/（as/r+0.29）

a—喷嘴紊流系数，圆形喷嘴a=0.07；

k—试验常数，圆射流K=0.335

圆射流的直径沿射程变化的规律D=6.8（as+0.147d）

2、气流对纬纱的摩擦牵引力

⊿F=1/2Cfρ（v﹣u）2πDdl

u—纬纱飞行速度（m/s）；

v—气流速度（m/s）；

Cf—空气阻力系数（气流对纬纱的摩擦系数）0.025~0.033，CV材料、纱线表面的粗糙度、条干均匀度、加捻后的松紧程度（松Cf大）

ρ—空气密度（Kg/m3）常态0.125

F=Fl﹣K﹣S

K—脱圈时的气圈阻力；S—定长装置及导纱器对纬纱的摩擦阻力之和

3、纱线在气流作用下的飞行速度

喷气引纬中，纬纱飞行速度的平均值为50~60m/s左右，与气流速度的大小和变

化密切相关。

4、纱线在气流作用下的飞行形状

振动、旋转、头端飞舞卷曲（高速摄影或同步闪光灯）

十、主要引纬工艺参数的设定与配合

1、与喷气引纬工艺相关联的基本概念

1.1引纬工艺时间单位

喷气织机的电磁阀和停纬销开闭时间由微处理机控制，以毫秒（ms）为单

位，而人工设定的引纬作用时间按照习惯仍然以主轴回转角表示，以度为单位。

设织机的转速为N（rpm），则毫秒与主轴转角的关系为：

1ms=（N×360）/60000（度或°）

1°=60000/（N×360）（ms）

1.2纬纱始飞行角

纬纱始飞行角是指开口和打纬机构允许纬纱进入梭口时的角度，把织机转

到上层经纱和下层经纱分别离筘槽上唇和下唇5mm时，主轴的位置角就是纬纱始飞

行角，纬纱始飞行角通常为80°～90°。

考虑到电磁阀的灵敏度，纬纱始飞行角应

提前一定角度。

1.3停纬销提升角

停纬销提升角是指纬纱起飞时间。

在确定停纬销提起时间时，应提前一定角

度，提前量应视电磁阀的灵敏度进行考虑。

1.4辅喷终喷角

辅喷终喷角是指最后一组辅喷嘴终止喷射角，确定方法就是把织机转到上心

附近，上层经纱离筘槽上唇3mm以上、下层经纱离辅助喷嘴中心1～2mm时，主轴

的位置角就是辅喷终喷角。

1.5纬纱总飞行角

纬纱总飞行角是指允许纬纱在梭口中飞行的总时间角，其数值等于辅喷终

喷角与纬纱始飞行角之差，超出纬纱总飞行角，纬纱头端可能与经纱相碰，导致纬

纱受阻而关车。

1.6纬纱到达角

纬纱到达角指纬纱到达探纬器时的主轴转角，为了防止纬纱松弛，辅喷终喷角

应晚于纬纱到达角，滞后时间约为20°～30°。

不同机型的引纬结束时间有所不同，

ZAX型织机为230°。

1.7辅喷先行角

辅喷先行角是指电磁阀打开的时间先于纬纱头端到达该电磁阀所控制的那一

组辅喷嘴中的第一个辅喷嘴的时间（角度），这一时间约为15°～40°。

1.8辅喷滞后角

辅喷滞后角是指电磁阀关闭的时间滞后于纬纱头端到达该电磁阀所控制的那

一组辅喷嘴中的最后一个辅喷嘴的时间（角度），这一时间约为5°～10°。

1.9开口时间

开口时间就是上下运动的综框交错平齐的瞬间，津田驹ZAX型喷气织机

的开口时间一般不能超出270°～340°之间，通常把在300°～310°时综平称为中

开口；小于300°综平称为早开口；大于310°时综平称为迟开口。

1.10纬纱自由飞行与约束飞行

储纬器停纬销未下落，纬纱左端未受约束时的飞行称为纬纱自由飞行；当

储纬器停纬销下落，纬纱左端已停止飞行，但