第九章卷曲和送經第一節(jié)卷取機構卷取機構的作用是將在織口處初步形成的織物引離織口，卷繞到卷布輥上，同時與織機上其他機構相配合，確定織物的緯紗排列密度和緯紗在織物內的排列特征。一、卷取機構形式卷取機構形式很多，可以歸納為消極式卷取機構和積極式卷取機構兩大類。1．消極式卷取機構在消極式卷取機構中，從織口處引離的織物長度不受控制，所形成織物中緯紗的間距比較均勻。這種機構比較陳舊，但適宜于緯紗粗細不勻的織物加工，如廢紡棉紗、粗紡毛紗等織造加工，所形成的織物具有緯紗均勻排列的外觀。該種卷取機構在本教材中不作詳細介紹。2．積極式卷取機構在積極式卷取機構中，從織口處引離的織物長度由卷取機構積極控制，所形成的織物中緯紗同側間距相等，但緯紗間距卻因各緯紗的粗細不勻而異，在條干均勻的緯紗織制時，織物可以取得均勻悅目的外觀，加工提花織物也能取得比較規(guī)正的織物圖形。積極式卷取機構有連續(xù)卷取和間歇卷取兩類，在織造過程中又可分為卷取量恒定和卷取量可變兩種形式。二、積極式卷取機構及其工作原理（一）積極式連續(xù)卷取機構新型織機通常采用積極式連續(xù)卷取機構，在織造過程中，織物的卷取工作連續(xù)進行。部分積極式連續(xù)卷取機構以改變齒輪齒數(shù)來調節(jié)加工織物的緯密，存在緯密控制不夠精確的弊病。隨著織機技術的發(fā)展，產生了以無級變速器來調節(jié)加工織物緯密的機構，使緯密的控制精確程度得以提高。電子式卷取機構的出現(xiàn)，不僅簡化了機械結構，實現(xiàn)緯密精確控制，而且在織造過程中可以隨時改變卷取量，調整織物的緯密。1．改變齒輪齒數(shù)來調節(jié)加工織物緯密的機構以改變齒輪齒數(shù)來調節(jié)加工織物緯密的積極式連續(xù)卷取機構的示意圖如圖10-1所示。圖10-1改變齒輪齒數(shù)調節(jié)緯密的卷取機構1－輔助軸2－減速齒輪箱3－橡膠糙面卷取棍4－手柄Z1、Z2……Z6－齒輪輔助軸1與織機主軸同步回轉，輔助軸通過輪系Z1、Z2、Z3…Z6和減速齒輪箱2、齒輪Z7、Z8傳動橡膠糙面卷取輥3，對包覆在輥上的織物進行卷取。根據(jù)機械原理可知，織機主軸回轉一周，織入一根緯紗，所對應的織物卷取長度（10-1）式中：L——織機主軸回轉一周（織入一根緯紗）所對應的織物卷取長度（mm）；i——減速齒輪箱的傳動比；Z1、Z2、Z3、Z6、Z7、Z8——齒輪Z1、Z2、Z3、Z6、Z7、Z8的齒數(shù)；D——橡膠糙面卷取輥直徑（mm）。緯密是指單位長度（10cm）內所織入的緯紗根數(shù)，于是，織物在織機上的緯密為（10-2）式中：PW’——織物機上緯密（根/10cm）?？椢镌诳棛C上時，處于經向的張緊狀態(tài)，待其下機之后，經向張力消失，織物產生經向收縮。（10-3）因此，下機后的織物緯密有所增加。織物機上緯密（PW′）和機下緯密（PW）的關系可用織物下機縮率（a%）來表示?？椢锵聶C縮率隨織物原料種類、織物組織和密度、紗線特數(shù)、經紗上機張力以及車間溫濕度等因素而異，一般的棉織品下機縮率為2%～3%，高密、高張力織造時大于3%。根據(jù)不同織物的下機縮率，可以求得織物緯密（即機下緯密）：（10-4）在圖10-1所示的機構中，Z7、Z8、i、D是固定常數(shù)，于是公式（10-1）可寫為：（10-5）更換Z1、Z2、Z3、Z6四個齒輪（又稱變換齒輪），改變它們的齒數(shù)，可使織物緯密在一個很大的范圍內變化。由于齒輪齒數(shù)是有級變化的，因此，根據(jù)所選擇的齒輪齒數(shù)得到的織物緯密與織物設計要求的緯密會有所差異，但這種差異應小于緯密誤差所允許的范圍。以改變齒輪齒數(shù)來調節(jié)加工織物緯密的積極式連續(xù)卷取機構存在緯密精確程度不高、機械結構復雜、變換齒輪儲備量較大等缺點。2．以無級變速器來調節(jié)加工織物緯密的機構以無級變速器來調節(jié)加工織物緯密的積極式連續(xù)卷取機構如圖10-2所示?？棛C主軸通過齒形帶傳動軸1，經鏈輪Z1、Z2（或Z1’、Z2’）傳動PIV無級變速器3的輸入軸2。無級變速器的輸出軸4再經過齒輪Z3、Z4、Z5、Z6以及蝸桿Z7、蝸輪Z8使卷取輥5轉動而卷取織物。卷取輥軸對卷布輥軸7的傳動則是通過一對鏈輪Z9、Z10和摩擦離合器6實現(xiàn)的。圖10-2PIV無級變速器調節(jié)緯密的卷取機構1－主軸2－輸入軸3－PIV無級變速器4－輸出軸5－卷取棍6－摩擦離合器7－卷布棍軸在這一套卷取裝置中，對緯密的調節(jié)首先由一對鏈輪分成高、低兩檔，高緯密時用鏈輪Z1、Z2傳動，低緯密時用Z1’、Z2’傳動。低緯密的范圍為25—150根/10，高緯密的范圍為130～780根/10，高低檔的切換通過操作手柄實現(xiàn)。緯密的細調是由PIV無級變速器完成的，其可調速比為6，上機時只要將PIV無級變速器的指針指在相應的讀數(shù)上即可。以無級變速器調節(jié)緯密，不僅使緯密的控制精確程度得以提高，而且不需儲備大量的變換齒輪，翻改品種改變緯密也很方便，但翻改品種后要對織物緯密進行驗證。3．電子式卷取機構電子式卷取裝置一般應用在新型無梭織機上。圖10-3為噴氣織機上的電子卷取裝置的原理框圖?？刂凭砣〉挠嬎銠C與織機主控制計算機雙向通訊，獲得織機狀態(tài)信息，其中包括主軸信號。它根據(jù)織物的緯密（織機主軸每轉的織物卷取量）輸出一定的電壓，經伺服電動機驅動器驅動交流伺服電動機轉動，再通過變速機構傳動卷取輥，按預定緯密卷取織物。測速發(fā)電機實現(xiàn)伺服電動機轉速的負反饋控制，其輸出電壓代表伺服電動機的轉速，根據(jù)同計算機輸出的轉速給定值的偏差，調節(jié)伺服電動機的實際轉速。卷取輥軸上的旋轉軸編碼器用來實現(xiàn)卷取量的反饋控制。旋轉軸編碼器的輸出信號經卷取量換算后可得到實際的卷取長度，與由織物緯密換算出的卷取量設定值進行比較，根據(jù)其偏差，控制伺服電動機的啟動和停止。由于采用了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，該卷取機構可實現(xiàn)卷取量精密的無級調節(jié)，適應各種緯密變化的要求。電子卷取裝置可以通過織機鍵盤和顯示屏十分方便地進行緯密設置。在屏幕提示下，同時輸入緯密值及相應的緯紗根數(shù)，在其一個循環(huán)中可設置100種不同的緯密。電子式卷取機構的優(yōu)點在于：（1）不需要變換齒輪，省略了大量變換齒輪的儲備和管理，同時翻改品種改變緯密變得十分方便；（2）緯密的變化是無級的，能準確地滿足織物的緯密設計要求；（3）織造過程中不僅能實現(xiàn)定量卷取和停卷，還可根據(jù)要求隨時改變卷取量，調整織物的緯密，形成織物的各種外觀特色。如在織紋、產品顏色、織物手感及緊度等方面產生獨特的效果。圖10-3電子卷取的原理框圖（二）積極式間歇卷取機構1．典型的積極式間歇卷取機構典型的積極式間歇卷取機構如圖10-4所示?？棛C主軸回轉一周，織入一根緯紗，卷取桿1往復擺動一次，通過卷取鉤2帶動棘輪Z1轉過一定齒數(shù)（1齒），然后再經輪系Z2、Z3、Z4……Z7，驅使卷取輥3轉動，卷取一定長度的織物。這段織物長度可用下式進行計算：（10-6）式中：L——織機主軸回轉一周（織入一緯）所對應的織物卷取長度（mm）；Z1、Z2、Z3……Z7——齒輪Z1、Z2、Z3……Z7的齒數(shù)；D——卷取輥直徑（mm）。圖10-4典型的積極式間歇卷取機構1－卷取桿2－卷取鉤3－卷取棍4－保持棘爪Z1－棘輪Z2、Z3……Z7－齒輪在上述機構中，齒輪齒數(shù)Z1、Z4、Z5、Z6、Z7和直徑D均為固定常數(shù)，于是可以得到：（10-7）改變變換齒輪Z2、Z3的齒數(shù)，可以實現(xiàn)織物的緯密調節(jié)。間歇卷取機構的卷取運動是斷續(xù)進行的，在圖10-4所示的機構中，卷取作用發(fā)生在筘座由后方向前方的運動過程中。與連續(xù)卷取機構相比，間歇卷取機構的斷續(xù)運動帶來了諸多弊?。海?）機構的運動帶有沖擊性，容易引起機件磨損、動作失誤、產生織物的緯向稀密路疵點。在織機高速時，這種缺點尤為顯著。（2）布面游動較大，容易造成斷邊紗。這是由于卷取鉤2拉動棘輪到達終點之前，保持棘爪4早已落下，造成保持棘爪與棘輪齒根間有一間隙。當卷取鉤作反向運動時，棘輪因織物張力而倒轉一個角度，于是卷取輥3的卷取運動有圖10-5所示的正反游動特征。圖10-5通過測定卷取輥正反向轉動角度來表示的織物游動圖2．蝸輪蝸桿積極式間歇卷取機構蝸輪蝸桿積極式間歇卷取機構是一種織造過程中卷取量可變的機械式卷取機構，它的結構如圖10-6所示。圖10-6蝸輪蝸桿間歇式卷取機構1－推桿2－棘爪3－變換棘輪4－單線蝸桿5－蝸輪6－卷取棍7－手輪8－制動輪9－傳動軸卷取機構的動力來自筘座運動，當筘座由后方向前方運動時，連桿傳動推桿1，經棘爪2推動變換棘輪3轉過m個齒，再通過單線蝸桿4、蝸輪5帶動卷取輥6回轉，卷取一定長度的織物。安裝在傳動軸9一端的制動輪8起到握持傳動軸作用，防止傳動過程中由慣性而引起的傳動軸過沖現(xiàn)象，保證卷取量準確、恒定。根據(jù)機構的傳動關系可知，織機主軸回轉一周（織入一緯）所對應的織物卷取長度（10-8）式中：L——每織入一緯所對應的織物卷取長度（mm）；m——每織入一緯，變換棘輪轉過齒數(shù)；Z3、Z4、Z5——變換棘輪3、蝸桿4、蝸輪5的齒數(shù)；D——卷取輥直徑（mm）。進而，根據(jù)緯密定義可得織物機上緯密PW′和織物機下緯密PW（織物緯密）：（10-9）在緞條手帕等織物生產時，為產生一段緯密較大的織物，要求卷取機構有時停止卷取。在織機上，通過杠桿、吊鏈等有關的機構，使棘爪2抬起，可以實現(xiàn)停卷的目的。因此，這是一種由機械控制完成時而等量卷取、時而停卷的卷取量可變的卷取機構。在這種卷取機構中，由于機構間歇運動，棘輪棘爪的沖擊依然存在。蝸輪與蝸桿的自鎖可防止變換棘輪倒轉，但蝸輪與蝸桿的嚙合齒隙仍不可避免地引起變換棘輪少量的倒轉，造成布面游動。三、邊撐1．邊撐的作用在織物形成過程中，經、緯紗線相互交織，產生了紗線的屈曲現(xiàn)象。緯紗的屈曲使織物幅寬收縮，以致織口處織物寬度小于經紗穿筘幅度，經紗排列發(fā)生傾斜，兩側布邊處經紗傾斜程度最大。鋼筘運動時，傾斜的邊經紗與鋼筘摩擦，容易造成邊經紗斷頭和鋼筘兩側筘齒過度磨損。為了保持織口處織物幅寬不變，等于經紗穿筘幅度，使織造過程正常進行，在織物兩側的織口附近安裝了起伸幅作用的邊撐。2．邊撐的形式邊撐的形式主要有刺環(huán)式、刺輥式、刺盤式和全幅邊撐等幾種，如圖10-7所示。其中以刺環(huán)式應用最多。（1）刺環(huán)式邊撐如圖10-7（a）所示，在邊撐軸1上依次套入若干對偏心頸圈2和刺環(huán)3。偏心頸圈在邊撐軸上固定不動，刺環(huán)套在偏心頸圈的頸部，可以自由轉動，其回轉軸線與邊撐軸線夾角為α，呈向織機外側傾斜的狀態(tài)。每個刺環(huán)上通常植有兩行刺針，最靠織機外側的刺環(huán)植有三行刺針，以加強伸幅能力?？椢镆揽窟厯紊w4包覆在刺環(huán)上，隨著織物的逐步卷取，帶動刺環(huán)旋轉，對織物產生一個伸幅作用。根據(jù)所加工織物的緯向收縮程度，邊撐上的刺環(huán)數(shù)可作相應的變化，必要時還可采用兩根平行排列的邊撐，以滿足對織物的伸幅要求。（2）刺輥式邊撐如圖10-7（b）示，刺輥5上植有螺旋狀排列的刺針，刺針在刺輥上向織機外側傾斜15°。刺輥略呈圓錐形，外側一端的直徑稍大些，使外側的刺針先與織物布邊接觸，能有效地控制布幅的收縮?？椢锏纳旆较驔Q定了刺輥上刺針的螺旋方向。織機右側的刺輥為左螺旋；左側的為右螺旋。（3）刺盤式邊撐如圖10-7（c）所示，刺盤6將織物布邊部分握持，對織物施加伸幅作用。其握持區(qū)域較少，伸幅作用較小，一般用于輕薄類織物，如絲綢織物等。刺盤式邊撐的優(yōu)點是織物地組織部分不會受到刺針的損傷。上述三種邊撐的作用原理相同，都是依靠刺針對織物產生伸幅作用，刺針的長短、粗細和密度應與所加工織物的紗線和特數(shù)、織物密度相適應。當織制粗而不密的織物時，采用粗、長和密度小的針刺；當織制細而密的織物時，采用細、短和密度大的針刺。刺環(huán)式邊撐的伸幅強度可調范圍很大，適用于棉、毛、絲、麻各類織物的加工。刺輥式邊撐的伸幅強度較刺環(huán)式差，不適應重厚織物，多用于一般的棉織物加工。刺盤式邊撐伸幅強度最弱，在絲織生產中常見應用。（4）全幅邊撐依靠刺針伸幅的邊撐會對織物兩側產生不同程度的刺傷，有些織物要求完全不受刺針影響，如安全氣囊織物、降落傘織物等，在這種情況下可以采用如圖10-7（d）所示的全幅邊撐。全幅邊撐由槽形底座7、滾柱8和頂板9構成?？椢?0從槽形底座和頂板的縫口處進入，繞過滾柱，然后又從縫口處引出。當鋼筘后退時，在經紗張力作用下，滾柱被抬高而拉緊織物。在打緯時，由于鋼筘對織口的壓力，織物略微松弛，在重力作用下滾柱下落，并在織物重新被拉緊以前進行卷取。在滾柱兩端還可設以螺紋，左端用右旋螺紋，右端用左旋螺紋，以便增加對織物的伸幅作用。圖10-7幾種常用的邊撐1－邊撐軸2－偏心頸圈3－刺環(huán)4－邊撐蓋5－刺棍6－刺盤7－槽形底座8－滾柱9－頂板10－織物第二節(jié)送經機構織造過程中，經紗與緯紗交織成織物后不斷地被卷走。為保證織造過程的持續(xù)進行，由送經機構陸續(xù)送出適當長度的經紗來進行補充，使織機上經紗張力嚴格地控制在一定范圍之內。對送經的工藝要求是：保證從織軸上均勻地送出經紗，以適應織物形成的要求；給經紗以符合工藝要求的上機張力，并在織造過程中保持張力的穩(wěn)定。一、送經方式送經方式有很多，從作用原理上分，有非調節(jié)式送經和調節(jié)式送經兩種。1．非調節(jié)式送經織軸在經紗張力的作用下克服制動力矩回轉，讓經紗從織軸上放送出來，完成送經動作，在送經過程中送經量不作調節(jié)控制的送經方式稱為非調節(jié)式送經。非調節(jié)式送經方式的送經量可由人工通過改變織軸制動力矩來調節(jié)。人工調節(jié)增加了擋車工的勞動強度，并且經紗張力均勻程度得不到保證，因此被逐漸淘汰。2．調節(jié)式送經織軸在經紗張力的作用下克服制動力矩回轉，讓經紗從織軸上放送出來，完成送經動作，在送經過程中送經量由專門的調節(jié)式送經機構進行調節(jié)，這種送經方式稱為調節(jié)式送經。調節(jié)式送經的送經量多少受當時的經紗張力狀態(tài)決定，因此調節(jié)式送經機構一般以后梁作為張力傳感件，來感知經紗張力的變化，進而調節(jié)織軸的回轉量，使經紗送出量作相應變化。另外一種調節(jié)式送經機構利用感觸元件來探測織抽直徑，自動改變不同織軸直徑所對應的織軸制動力矩，從而達到控制送經量的目的。這種方式對經紗張力的控制不夠理想，目前只在一些重型織機上使用。二、調節(jié)式送經機構調節(jié)式送經機構以控制經紗張力均勻為目標，根據(jù)織造過程中受各種因素綜合影響的經紗張力來調節(jié)經紗送出量。調節(jié)式送經機構又分為機械式和電子式兩類，從作用原理講，它們都是由經紗放送傳動部分和送經量自動調節(jié)部分組成。（一）機械式調節(jié)送經機構1．外側式送經機構外側式送經機構常用于有梭織機。在有梭織機的技術改造中，出現(xiàn)了多種外側式送經機構，這些送經機構的共同特征是：通過兩個感應元件分別對經紗張力和織軸直徑的檢測進行送經量調節(jié)，從而經紗張力控制更加合理，織造過程中經紗張力更為均勻。同時，送經機構被移到織機外側，維修保養(yǎng)比較方便。典型的外側式送經機構如圖10-8所示。圖10-8典型的外側式送經機構1－偏心盤2－外殼3－擺桿4－拉桿5－擋圈6－擋塊7－三臂桿8－小拉桿9－雙臂撐桿10－棘輪11－蝸桿12－蝸輪13－齒輪14－織軸邊盤齒輪15－轉臂16－轉子17－雙曲線凸輪板18－調節(jié)轉臂19－連桿20－經紗21－活動后粱22－固定后粱23－調節(jié)桿24－擋圈25－擋塊26－扇形張力桿27－制動器28－制動桿29－開放凸輪（1）經紗放送傳動部分在經紗20的張力作用下，織軸始終保持著放出經紗的趨勢，但蝸桿11和蝸輪12的自鎖作用阻止了織軸邊盤齒輪14帶動齒輪13轉動，阻止了經紗的自行放出，使經紗保持必需的上機張力。安裝在織機主軸上的偏心盤1回轉時，帶動外殼2作往復運動，然后通過擺桿3拉動拉桿4，使拉桿上的擋圈5產生往復動程L。擋圈5向左移動時，在走完一段空程Lc之后才與擋塊6接觸，推動著擋塊共同移動了Lx動程（Lx=L-Lc），使三臂桿7的一條臂拉動小拉桿8上升。小拉桿的上升經雙臂撐桿9、棘爪、棘輪10驅動蝸桿11，對蝸輪12、齒輪13、織軸邊盤齒輪14解鎖，使織軸在經紗張力作用下作逆時針轉動，放出經紗。擋圈5向右移動時，依靠三臂桿7上扭簧的作用，讓三臂桿和雙臂撐桿9復位。在高經紗張力或一般經紗張力織造時，經紗完全依靠自身的張力從織軸上放出，送經機構僅起著控制經紗放出量的作用。只有在較低張力織造時，才有可能是經紗張力和送經機構的驅動力共同發(fā)生作用，即以推拉結合的方式送出經紗。由于送經作用是斷續(xù)發(fā)生的（送經的作用時間為主軸位置角20.5°～201.1°，由于擋圈5要走完一段空程Lc之后才和擋塊6接觸，實際的送經開始時間為30°～50°），因此這是一種間歇式送經機構。送經運動的時間避開了主軸0°的打緯時刻，使打緯時經紗具有較大張力，有助于打緊織物；因為送經運動幾乎發(fā)生在綜框滿開后的靜止階段，所以對減少梭口滿開時經紗伸長是有利的。間歇式送經也帶來了一些不利因素，如零件受沖擊，容易磨損，送經動作的準確性也受到影響，可能產生送經量過多或過少現(xiàn)象。因此，間歇式送經機構常用于中、低速運轉的織機。（2）送經量計算在主軸回轉一周，織入一根緯紗的過程中，送經機構送出的經紗量L1為（10-10）式中：L1——每緯送經量（mm）；m——主軸回轉一周過程中棘輪10轉過的齒數(shù)；Z1、Z2、Z3、Z4、Z5——分別為棘輪10、蝸桿11、蝸輪12、齒輪13和織軸邊盤齒輪14的齒數(shù)或頭數(shù)；D——織軸直徑（mm）。如將Z1=60、Z2=3（蝸桿頭數(shù)有1、2、3三種，現(xiàn)以3為例），Z3=20、Z4=23、Z5=116代入（10-10）式，則得：（10-11）空軸的織軸直徑Dmin=115mm，滿軸的織軸直徑Dmax=595mm。在織軸從滿軸到空軸的變化過程中，為保持每緯送經量Lj不變，主軸回轉一周時間內棘輪轉過的齒數(shù)m應逐漸增加，由式（10-11）知，m與D之間應成雙曲線關系。該送經機構（當Z2=3）能滿足織物所要求的最大每緯送經量L′jmax和最小每緯送經量L′jmin分別為：（10-12）（10-13）進而，由公式（10-12）、（10-13）可以計算該送經機構（Z2=3）的可織緯密范圍為：在實際使用中，可改變蝸桿11頭數(shù)，以適應不同的織物緯密。Z2=3，粗檔緯密：57根/10cm～157根/10cm；Z2=2，中檔緯密：157根10/cm～315根/10cm；Z2=1，細檔緯密：315根10/cm～787根/10cm。由此可見，外側式送經機構具有比較寬的緯密覆蓋面。（3）送經量自動調節(jié)部分當經紗張力因某種原因而增加時，圖10-8中經紗20施加在活動后梁21上的力增加，使扇形張力桿26繞O4軸上抬，調節(jié)桿23上升，固定在調節(jié)桿上的擋圈24也隨之上升，允許三臂桿7在扭簧作用下繞O3軸沿順時針方向轉過一個角度，在新的非正常的位置上達到力的平衡。于是，擋塊6與擋圈5的空程距離Lc縮小。由于L不變，因此動程Lx增大，織軸送出經紗量增多，使經紗張力下降，趨向正常數(shù)值，扇形張力桿和三臂桿也回復到正常位置。當經紗張力因某種原因而減小時，情況相反，使織軸送出經紗量減少，讓經紗張力朝著正常數(shù)值方向增長，張力調節(jié)機構也逐漸恢復正常位置。因此，經紗張力調節(jié)裝置具有自動調節(jié)經紗張力，使經紗張力維持正常數(shù)值，讓張力調節(jié)機構保持正常位置的功能。在織軸由滿軸到空軸的變化過程中，作為織軸直徑感觸部件的轉臂15沿順時針方向轉動，轉子16在雙曲線凸輪板17的弧面上移動，使雙曲線凸輪板和調節(jié)轉臂18以某種規(guī)律沿逆時針方向轉動，通過連桿19，使鉸鏈點A由A′位置逐步下移到A″。A的位置下移使擋圈5動程L增加，同時空程Lc也有所減少，從而Lx增大，棘輪10的轉動齒數(shù)m增加。雙曲線凸輪板的作用弧設計原理是：控制雙曲線凸輪板和調節(jié)轉臂的逆時針回轉規(guī)律，保證m的增長與D的減小符合公式mD=常數(shù)。所以，經紗張力調節(jié)裝置滿足了織軸由滿軸到空軸送經量一致的要求，使經紗張力均勻穩(wěn)定，讓扇形張力桿自始至終處在一個正常位置上，或由于其它隨機的張力波動原因，在這個正常位置附近作小量的上下偏移，對張力波動作出補償。為適應不同緯密的織物加工，調節(jié)轉臂18的作用半徑要作相應調整，這通過改變連桿19與調節(jié)轉臂鉸鏈點E的位置來實現(xiàn)。由計算可知作用半徑越大，A點的移動距離A′A″越大，可加工的織物緯密就越小。圖10-9為外側式送經機構的經紗動態(tài)張力測定結果，三條曲線表明：在織軸直徑由大到小的變化過程中，經紗張力是比較均勻的，其差異在2%～8%之間。圖10-9外側式送經機構的經紗動態(tài)張力變化曲線1－打緯時刻經紗動態(tài)張力2－梭口滿開時刻經紗動態(tài)張力3－綜平時刻經紗動態(tài)張力當活動后梁處于正常位置時，靜態(tài)綜平時刻的經紗張力被定義為工藝設計規(guī)定的織機上機張力?？梢酝ㄟ^改變張力重錘的重量、數(shù)量及其重力作用力臂長度，調節(jié)經紗的上機張力，達到工藝設計規(guī)定的數(shù)值。在確定經紗上機張力時，應考慮有利于降低經紗斷頭率，有利于形成比較清晰的梭口，有利于打緯以及使制成的織物有均勻良好的外觀。在一般情況下，當織制緊度較小的織物時，應采用較小的上機張力；反之當織制緊度較大的織物時，應采用較大的上機張力。在生產中，經紗上機張力大小是否合適，視上軸開車織制時織物幅寬是否符合規(guī)定要求而定，如織物幅寬比規(guī)定窄或寬，就得重新調整上機張力。為了避免打緯時因后梁跳動而引起的鋼筘對織口打緯不力，同時也為了減小開口和打緯所造成的送經調節(jié)機構的振動，在扇形張力桿的前端裝有制動器27，見圖10-8。安裝在主軸上的開放凸輪29通過制動桿28控制制動器的開啟和閉合。開放凸輪的設計和安裝要考慮到制動器僅在綜框靜止時期才能開放，使扇形張力桿得以隨經紗張力的波動而上下偏移。在其它時間內制動器閉合，對扇形張力桿實施握持作用。綜框靜止時間內扇形張力桿的運動對減少經紗的伸長十分有利。在高密織物的高張力織造時，這種制動方式不能強有力地握持扇形張力桿，后梁隨著打緯的發(fā)生而跳動，織口位移量明顯增加，織物達不到應有的緯密要求。在現(xiàn)代織機上，這種制動方式已不被采用，取而代之的是阻尼器制動方式。2．帶有無級變速器的調節(jié)式送經機構帶有無級變速器的調節(jié)式送經機構能連續(xù)地送出經紗，運轉平穩(wěn)，適應高速。它的基本結構是含有能作無級變速的減速傳動環(huán)節(jié)，可以按照經紗張力的變化調整減速比，保持經紗張力的穩(wěn)定。這種送經機構有多種形式，有些采用張力彈簧，有些兼用張力彈簧和張力重錘；部分送經機構具備以后梁作為感應元件的送經調節(jié)裝置，部分送經機構還配有和外側式送經機構相似的織軸直徑感觸裝置，用以感應織軸直徑的變化，維持恒定的送經量。亨特（Hunt）式送經機構是其中常見的一種，廣泛地用于劍桿織機上，見圖10-10。（1）經紗放送傳動部分主軸轉動時，通過傳動輪系（圖中未畫出，輪系的傳動比為i1）帶動無級變速器的輸入軸9，然后經錐形盤無級變速器的輸出軸20、變速輪系21、蝸桿19、蝸輪18、齒輪17，使織軸邊盤齒輪22轉動，允許織軸在經紗張力作用下放出經紗。這是一種連續(xù)式的送經機構，在織機主軸回轉過程中始終發(fā)生著送經動作，它避免了間歇送經機構的零件沖擊等弊病，因此適用于高速織機。圖10-10帶有無級變速器的調節(jié)式送經機構簡圖1－后梁2－擺桿3－感應桿4－彈簧桿5－螺母6－彈簧7、8－錐形輪9－軸10－角形桿11－撥叉12－連桿13－橡膠帶14－撥叉15、16－錐形輪17－送經齒輪18－蝸輪19－蝸桿20－軸21－變速輪系22－織軸齒輪23－重錘桿24－重錘（2）送經量計算該送經機構的經紗送出量可以變化，變速輪系21的四個齒輪為變換齒輪，改變變換齒輪的齒數(shù)，可以滿足不同范圍送經量的要求。在變速輪系所確定的某一個送經量變化范圍內，通過改變無級變速器的速比，又可在這一范圍內對送經量作出細致、連續(xù)的調整，確保機構送出的每緯送經量與織物所需的每緯送經量精確相等。織機主軸每一回轉送出的織物長度為：（10-14）式中：i1——織機主軸到輸入軸9的傳動比（為固定值）；i2——變速輪系的傳動比；i3——蝸桿19到織軸邊盤齒輪22的傳動比（為固定值）；η——無級變速器中齒形帶與錐形盤的滑移系數(shù)；D1——輸入軸9上錐形盤的傳動直徑；D2——輸出軸20上錐形盤的傳動直徑；D——織軸直徑。當變速輪系的變換齒輪齒數(shù)選定為某組數(shù)值，使i2為最大值i2max或最小值i2min時，該送經機構能夠滿足織物所要求的每緯最大送經量L′jmax和每緯最小送經量L′jmin分別為：式中：D1max、D1min、D2max、D2min、Dmax、Dmin——分別為D1、D2、D的最大值和最小值。相應的可織織物緯密范圍為：在上述公式中代入有關數(shù)據(jù)，計算可知：該機構采用四只變換齒輪，可織制的織物緯密范圍較廣，當使用織軸滿軸直徑為700mm時，它可織制的織物緯密范圍為20～1250根/10cm。（3）送經量自動調節(jié)部分這種送經機構能根據(jù)經紗張力的變化自動調整經紗送出量，使經紗張力維持恒定數(shù)值。當經紗張力增大時，經紗2使活動后梁1下移，通過張力感應桿3彈簧連桿4角形桿10，克服張力重錘24的重力矩和角形桿的阻力矩，使雙臂桿11作逆時針轉動，于是可動錐盤8向固定錐盤7靠近，輸入軸9上錐形盤的傳動半徑D1增加，同時，雙臂杠桿14作順時針轉動，在皮帶張力作用下，可動錐盤16遠離固定錐盤15，輸出軸20上錐形盤的傳動半徑D2減小。其結果為每緯送經量L增大，經紗張力下降，回復到正常數(shù)值。相反，當經紗張力減小時，則D1減小，D2增大，每緯送經量L減小，從而經紗張力增大，回復到正常數(shù)值。靜態(tài)條件下的經紗上機張力可以通過改變上機張力重錘的重力、重錘作用力臂、彈簧連桿作用力臂來進行調節(jié)；當織軸卷繞直徑發(fā)生變化時，這些作用力的力臂也相應地變化，經紗上機張力會隨之改變。當經紗張力發(fā)生幅度較小的波動之后，首先張力彈簧產生變形，后梁位置改變，使經紗伸長量以及經紗張力得到一定的補償，然而，彈簧連桿和無級變速器幾乎不會對此作出反應，仍處于原來的位置。因此，張力彈簧的設置使經紗張力調節(jié)裝置的工作比較平穩(wěn)、均勻。只有在張力波動超過一定數(shù)值之后，才會引起彈簧連桿的升降，無級變速器的傳動比和每緯送經量作出相應的修正。合理選擇張力彈簧的剛度及初始壓縮長度，在滿足經紗張力調節(jié)均勻的前提下，可以使經紗張力調節(jié)裝置的工作比較平穩(wěn)、均勻。與外側式送經機構相比，帶有無級變速器的調節(jié)式送經機構能保持比較均勻的織機上機張力，當織軸從滿軸到空軸的過程中，經紗上機張力變化為5％～8％。3．摩擦離合器式送經機構摩擦離合器式送經機構見圖10-11，它的送經量可以作無級變化的調整，故經紗張力控制的準確性較好。該送經機構在片梭織機、噴氣織機和有梭織機上都有應用。（1）經紗放送傳動部分送經側軸3與織機主軸同步轉動，帶動固定在軸端上的主動摩擦盤9。當轉子桿11被鎖定于某一位置上時，轉子10將與回轉著的主動摩擦盤上凸輪面a接觸。轉子就地轉動，凸輪面的凸出部分迫使送經側軸和主動摩擦盤向右移動，并通過摩擦環(huán)13壓到從動摩擦盤8上，使從動摩擦盤8和固定在從動摩擦盤上的制動圈5向右移動，制動圈上摩擦環(huán)6與機架7脫離，制動解除。于是主動摩擦盤驅使從動摩擦盤、軸管2和軸管上的蝸桿1、蝸輪14、送經齒輪15轉動，允許織軸在經紗張力作用下放出經紗。當主動摩擦盤開始轉入凸輪面的凹陷部分與轉子接觸時，被壓縮了的彈簧4得到恢復，推動主、從動摩擦盤向左移動，一旦制動圈被機架擋住，則主、從動摩擦盤分離，在彈簧力作用下，從動摩擦盤通過摩擦環(huán)6緊靠在機架上，并立即停止轉動，放出經紗動作終止。由此可見，從動摩擦盤的轉動發(fā)生在主軸回轉一周的部分時間區(qū)域內，它的轉動角θ取決于轉子與主動摩擦盤凸輪面的接觸區(qū)段長度。轉子鎖定的位置越靠近主動摩擦盤，則接觸區(qū)段長度越長，轉動角θ越大，送經量也越多。圖10-11摩擦離合器式送經機構1－蝸桿2－軸管3－送經側軸4－彈簧5－制動圈6－摩擦環(huán)7－機架8－從動摩擦盤9－主動摩擦盤10－轉子11－轉子桿12－連桿13－摩擦環(huán)14－蝸輪15－送經齒輪a－主動摩擦盤凸輪面（2）送經量計算摩擦離合器送經機構的每緯經紗送出量：（10-15）式中：θ——主軸回轉一周過程中從動摩擦盤轉過角度（°）；Z1、Z2、Z3、Z4——蝸桿1、蝸輪14、送經齒輪15、織軸邊盤齒輪的齒數(shù)或頭數(shù)；D——織軸直徑（mm）。如將Z3=22、Z4=125代入公式（10-15），同時，蝸桿、蝸輪的傳動比選定為某一數(shù)值，則送經機構可以滿足織物所要求的最大每緯送經量L′jmax和最小每緯送經量L′jmin分別為：（10-16）式中：θmax、θmin、Dmax、Dmin——轉動角θ與織軸直徑D的最大值和最小值。于是，在某一傳動比的條件下，可織緯密范圍為：從理論上講，θ的最小值可以為無窮小，θ的最大值能接近360°，并可據(jù)此計算送經機構的可織緯密范圍。但是，選用這些極限狀態(tài)會產生不良后果：θ過小，摩擦盤將嚴重磨損；θ過大，則第一次送經后摩擦盤尚未制停，第二次送經又要開始，容易造成送經不勻。因此，生產實際中θ的范圍一般為25°～329°，通常根據(jù)Z1和Z2四種不同的傳動比來選擇合理使用的緯密范圍。（3）送經量自動調節(jié)部分在圖10-12中，當經紗張力由于某種隨機原因而增大時，經紗迫使裝有后梁1的擺臂2繞擺軸4作逆時針轉動，通過擺桿3使連桿6上升。連桿6的一端與弧形桿7鉸接，弧形桿上有一圓弧槽，其圓弧中心向上偏離支持軸8的軸心，因此圓弧上端到支持軸軸心的距離大，圓弧下端到軸心的距離小。連桿6上升時，弧形桿7上的圓弧槽繞支持軸8作順時針轉動，支持軸和圓弧槽中滑塊10的距離增大。由于滑塊芯軸9固定不動，因此支持軸向左移動，通過連桿11，帶動轉子桿13、轉子14繞機架上的轉子桿軸12作逆時針方向轉動，使轉子與主動摩擦盤的凸輪面距離縮小，送經量增加。送經量的增加促使經紗張力逐漸回復到正常數(shù)值，后梁也回歸到正常的平衡位置。相反，當經紗張力因某種因素而減小時，機構動作相反，送經量減小，并逐漸回復到正常數(shù)值，后梁也回到正常位置。圖10-12經紗張力調節(jié)裝置1－后梁2－擺臂3－擺桿4－擺軸5－螺釘6－連桿7－弧形桿8－支持軸9－滑塊芯軸10－滑塊11－連桿12－轉子桿軸13－轉子桿14－轉子織軸送出經紗，其直徑不斷減小，在張力調節(jié)裝置尚未作出響應之前，經紗送出量顯得不足，經紗張力增加，迫使后梁下壓，于是從動摩擦盤轉角θ增大，與直徑D的減小相適應，符合θ·D=常數(shù)的原則，使送經量恢復到正常數(shù)值。這時，后梁在一個新的位置上達到新的受力平衡，新的平衡位置下經紗張力總比原平衡位置時大。因此，織軸由滿軸到空軸的變化過程中，后梁的高度逐步下降了10mm，弧形桿的圓弧槽也下移了16mm，經紗張力則有所增長。經紗的上機張力可以通過改變上機張力彈簧力和作用力臂的長度來進行調節(jié)；在圖示的單后梁結構條件下，織軸從滿軸到空軸的變化過程中，經紗上機張力不僅受到前述的后梁平衡位置不斷更新的影響，還受到織軸直徑減小的影響。轉子10與主動摩擦盤9的凸輪面a凸出部分接觸時（見圖10-11），應迫使主動摩擦盤向右移動，為此轉子軸心必須被鎖定在某一位置上，這一鎖定作用由弧形桿的圓弧槽產生。（二）電子式調節(jié)送經機構傳統(tǒng)的調節(jié)送經機構都是機械式的，前述的幾種送經機構都屬于這種形式。80年代隨著微電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了電子式調節(jié)送經機構。在電子式調節(jié)送經機構中，經紗放送傳動部分由送經電動機驅動，并受送經量自動調節(jié)部分控制。送經量自動調節(jié)部分是根據(jù)經紗張力設定值和實際經紗張力檢測的結果進行控制的。通過對送經電動機的轉速和轉向的控制，放送出所需的經紗并維持適宜的經紗張力。電子式調節(jié)送經機構的機械結構比較簡單，作用靈敏，適應高速，是織造技術進步的一個方向。電子式調節(jié)送經機構可分解為經紗張力信號采集系統(tǒng)、信號處理和控制系統(tǒng)、織軸放送裝置三個組成部分。1．經紗張力信號采集系統(tǒng)經紗張力信號采集系統(tǒng)主要有后梁位置檢測方式和后梁受力檢測方式兩種。（1）后梁位置檢測方式以接近開關判別后梁位置，進而間接地對經紗張力信號進行判斷、采集，是典型的后梁位置檢測方式。他的經紗張力采集系統(tǒng)工作原理和機械式送經機構基本相同，即利用經紗張力與后梁位置的對應關系，通過監(jiān)測后梁位置控制經紗張力。如圖10-13所示，從織軸上退繞出來的經紗9繞過后梁1，經紗張力使后梁擺桿2繞O點沿順時針方向轉動，對張力彈簧3進行壓縮。通過改變彈簧力，可以調節(jié)經紗上機張力，并使后梁擺桿位于一個正常的平衡位置上?？椩爝^程中，當經紗張力相對預設定值增大或減小時，后梁擺桿從平衡位置發(fā)生偏移，固定在后梁擺桿上的鐵片4、5相對于接近開關6、7作位置變化。接近開關是一種電感式傳感器。當鐵片1遮住傳感器感應頭時（見圖10-14），由于電磁感應使感應線圈2的振蕩回路損耗增大，回路振蕩減弱。當鐵片遮蓋到一定程度時，耗損大到使回路停振，此時晶體管開關電路輸出一個信號。鐵片4遮蓋接近開關6的感應頭時，開關電路輸出一個信號，送經電動機回轉，放出經紗。在正常運轉時，鐵片5總是在接近開關7的上方，若經紗張力過大超出允許范圍，鐵片5就會遮蓋接近開關7，開關電路輸出信號，命令織機停車。當張力小于允許范圍時，鐵片4會遮住接近開關7，也使織機停車。后梁擺桿根據(jù)經紗張力變化，不斷調整鐵片4與接近開關6的相對位置，使送經電動機時而放出經紗、時而停放，讓后梁擺桿始終在平衡位置上下作小量的位移，經紗上機張力始終穩(wěn)定在預設的上機張力附近。圖10-13接近開關方式經紗張力采集系統(tǒng)圖10-14接近開關原理系統(tǒng)1－后梁2－后梁擺桿3－張力彈簧4、5－鐵片1－鐵片2－感應線圈3－接近開關6、7－接近開關8－阻尼器9－經紗由于后梁系統(tǒng)具有較大的運動慣量，當經紗張力發(fā)生變化時，后梁系統(tǒng)不可能及時地做出位移響應，于是不能及時地反映張力的變化并勻整經紗張力。這是后梁位置檢測方式的弊病。在高經紗張力或中、厚織物織造時，開口、打緯等運動引起經紗張力快速、大幅度的波動，會導致后梁跳動，造成打緯力不足，織物達不到設計的密度，并影響經紗張力調節(jié)的準確性。為避免這一缺點，在后梁系統(tǒng)中安裝了阻尼器8，見圖10-13。阻尼器的兩端分別與機架和后梁擺桿鉸接。由于阻尼器的阻尼力與后梁擺桿上鉸接點A的運動速度平方成正比，因此，開口、打緯等運動造成的經紗張力大幅度、高速度波動不可能引起阻尼器工作長度相應的變化，阻尼器如同一根長度固定的連桿，對后梁擺桿、后梁起到了強有力的握持作用，阻止了后梁跳動。但是，對于織軸直徑減小或某些因素引起的經紗張力慢速的變化，阻尼器幾乎不產生阻尼作用，不影響后梁擺桿在平衡位置附近作相應的偏移運動。（2）后梁受力檢測方式與后梁位置檢測方式相比，后梁受力檢測方式的經紗張力采集系統(tǒng)工作原理有了明顯改進。一種較簡單的、利用應變片傳感器對經紗張力進行采集的結構如圖10-15（a）所示，經紗8繞過后梁1，經紗張力的大小通過后梁擺桿2、杠桿3、拉桿4，施加到應變片傳感器5上。這里采用了非電量電測方法，通過應變片微弱的應變來采集經紗張力變化的全部信息，相對于通過后梁系統(tǒng)的位置（位移）來感受經紗張力變化，它的優(yōu)點是十分及時地反映了經紗張力的變化。曲柄6、連桿7、后梁擺桿2組成了平紋織物織造的經紗張力補償裝置，對經紗開口過程中經紗張力的變化進行補償調節(jié)。改變曲柄長度，可以調節(jié)張力補償量的大小。圖10-15（b）為一種結構稍復雜的利用應變片工作的經紗張力信號采集系統(tǒng)。經紗張力通過后梁1、后梁擺桿2、彈簧12、彈簧桿10，施加到應變片傳感器5上，其電則原理與前一種方式是完全相同的。它們都不必通過后梁系統(tǒng)的運動來反映經紗張力數(shù)值變化，從而避免了后梁系統(tǒng)運動慣性對經紗張力采集的頻率響應影響，保證送經機構能對經紗張力的變動作出及時、準確的調節(jié)。這有利于對經紗張力要求較高的稀薄織物加工。在經紗張力快速變化的條件下，阻尼器11對后梁擺桿起握持作用，阻止后梁上下跳動，使后梁處于“固定”的位置上。但是，當經紗張力發(fā)生意外的較大幅度的慢速變化時，后梁擺桿通過彈簧12的柔性連接可以對此作出反應。彈簧會發(fā)生壓縮或變形恢復，后梁擺桿會適當上、下擺動，對經紗長度進行補償，避免了經紗的過度松弛和過度張緊。圖10-15應變片方式經紗張力采集系統(tǒng)1－后梁2－后梁擺桿3－杠桿4－拉桿5－應變片傳感器6－曲軸7－連桿8－經紗9－固定后梁10－彈簧桿11－阻尼器12－彈簧13－雙臂桿2．信號處理和控制系統(tǒng)（1）后梁位置檢測方式圖10-16表示了經紗張力采集、處理和控制原理。當經紗張力大于預定數(shù)值F0時，見圖10-17（a）中虛線所示，鐵片對接近開關的遮蓋程度達到使振蕩回路停振，于是開關電路輸出信號V1，見圖10-17（b）所示。F0的數(shù)值由調整張力彈簧剛度和接近開關安裝位置來設定。信號V1經積分電路、比較電路處理，如圖10-17（c）所示。當積分電壓V2高于設定電壓V0，則輸出信號（V2-V0）通過驅動電路使直流送經伺服電動機轉動，織軸放出經紗。輸出信號（V2-V0）越大，電動機轉速越高，經紗放出速度越快。當V2＜V0時，電動機不轉動，織軸被鎖定，經紗不能放出。圖10-16電子送經機構的經紗張力控制原理圖10-17信號處理過程在上述這種方式中，經紗不是每緯都送出的，因此送經量調節(jié)的精確程度稍差些，較適宜于中、厚織物的織制。但是，它的電路結構比較簡單、可靠，有較強實用性。（2）后梁受力檢測方式后梁受力檢測方式的經紗張力信號處