A. Janßen， T. Gries

亚琛工业大学 纺织技术研究所(德国)

德国亚琛工业大学纺织技术研究所(ITA)以可移动自动圈条系统T-Move 2为例，研究改进的纱条卷绕运动对提高纺纱厂生产率的影响。其目的是通过适当的棉条卷装来增加条筒的卷装量，并通过纱线交叉点减少纱筒中棉条的压缩。试验以线密度为5 000 tex的棉条和聚酯(PET)条为例。

1 条筒存储几何结构的模拟设计

基于纱条压缩和纱条形状的数值模拟，建立了纱条在圈条系统卷绕过程中的模型。模拟过程中使用了修正的van Wyk方程：

其中：p——纤维材料所受的压力；

kp——材料常数；

μ——堆积密度；

μmin——最小堆积密度；

μmax——最大堆积密度。

进行纱条形状模拟时，假设纱条的横截面为圆形。在压缩载荷作用下，这个圆形变形为椭圆形(图1)。

图1 纱条在压缩载荷下的变形

数值模拟中，纱条的几何形状和圈条运动过程中的边界条件用数值表述。以图2为例，数字过程的描述包括纱条喂入点位置(喂条点)与条筒旋转的函数、喂条点与条筒中心点的距离，以及卷绕半径等。为改进纱条的卷绕运动，本文研究了喂条点在条筒不同曲面上的位置，评价了喂条点对棉条压缩和圈条运动的影响。

图2 纱条喂入点位置

2 结果

模拟结果表明，通过改变纱条堆叠层的偏移量(采用交替堆叠纱条卷绕方式)可增加条筒的圈条量(图3)。与纱条的标准堆叠相比，交替堆叠时纱条的堆叠不再出现在下层两根纱条的正上方，而是出现了偏移，这意味着纱条间的压缩将降低，条筒边缘的凸点也明显减少。……