前已敘述,渦流紡紗器由渦流管、紡紗器堵頭、渦流管上纖維輸送孔和進風孔組成,如圖5—1所示。
1.纖維輸送孔7
紡紗器內(nèi)紗尾環(huán)的相對位置(即是紡紗位置)對成紗質(zhì)量(條干、強度)、生頭、留頭等有顯著影響。而纖維輸送孔的位置是決定這一紡紗情況的重要因素。這一位置的設置,國內(nèi)外都有介紹。國內(nèi)多次試驗證明,纖維輸送孔的位置應使紗尾環(huán)的位置正處在從紡紗器堵頭剝下來而又不離開紡紗堵頭底部。這是渦流場的平衡位置,是紡紗的最佳狀態(tài),所以輸送孔位置與紡紗堵頭底部間的距離,最佳配合為20mm。
2.紡紗器堵頭11
紡紗器堵頭的形狀為細頸且下部呈橢圓或半圓球體形狀,這種幾何形狀可以達到:
(1)使纖維進入渦流管直到紡紗位置,都是在加速氣流中運動,有利于纖維伸直;
(2)可使紡紗位置靠近進風孔,減少氣流擴散上行的減速損失;
(3)堵頭下部呈橢圓或半圓球形,可減少對自由端紗尾環(huán)回轉時的摩擦阻力,提高加捻效率。
3.進風孔3
要提高用于加捻的渦流有效分量,使紗尾纖維環(huán)處在最佳紡紗位置,進風孔的形式和位置也是非常重要的。
進風孔的上沿離紡紗堵頭底部的距離,對紡紗器堵頭底部的渦流速度y2‘影響顯著。進入渦流管的氣流,會隨著距離增大,在上升過程中被風機抽走的越多,氣流上升路程大,阻力大,這些都使V2′降低,渦流回轉速度減小。因此進風孔位置與堵頭底部的距離應短,以減少渦流上升過程中回轉速度的減速損失。進風孔與紡紗器堵頭的位置配合,還要使渦流場流動穩(wěn)定,不使纖維環(huán)跳動而影響成紗質(zhì)量。實驗得出纖維環(huán)應在進風孔以上3~4mm,即紡紗器堵頭底部距進風口中心為6—7mm為最佳。
進風孔形式應消除進風孔上下沿的負壓差異,使上升渦流增加,減少直接被風機抽走的無效渦流。進風孔形式有長槽孔形、圓孔形及導向螺旋進風形?,F(xiàn)多采用長槽孔形進風孔,風口數(shù)有3孔、4孔、5孔等。
4.渦流管內(nèi)徑
渦流管內(nèi)徑的設計要考慮所紡纖維長度,一般為πd≥L,其中,d表示渦流管
5.渦流管的磨損及選材
纖維環(huán)在渦流管內(nèi)由離心力的作用貼向管壁,與其產(chǎn)生摩擦。每分鐘高達近10多萬轉的回轉摩擦,會使渦流管壁磨出痕跡,呈現(xiàn)出約2mm的波浪魚尾狀的溝痕,如圖5—11所示。導致成紗出現(xiàn)粗細節(jié)、起毛、條干惡化、強度降低,使之不能正常有效紡紗。因此要求管內(nèi)壁表面光潔,選用摩擦系數(shù)小且堅硬的材料。試驗證明,采用有機玻璃、銅、45號鋼、九五玻璃、45號鋼滲碳處理、鉻12滲硼處理、45號鋼鍍鉻等,壽命都不會超過400~1000h,二氧化鋁也只有1500h。
采用陶瓷,制造加工難度大。目前采用分段結構,對易磨損的紡紗區(qū)部位用鎢鈷合金材料鑲嵌,壽命可在15000h以上。
6.進風孔的導向角
進風孔中心線與管內(nèi)徑切線設計成有一定傾斜的導向角,如圖5—12所示。這樣可使纖維稍稍離開管壁回轉,減少纖維環(huán)對管壁的磨損,提高了加捻效率。實踐表明用20號鋼內(nèi)層鍍鉻,紡紗時間5000h,未磨出溝痕,比原來壽命提高了20倍。