新型纺织皮圈测长仪的研究和探讨

　　1 问题的提出

　　皮圈是纺织工艺中重要的牵伸件之一。近年来, 人们对皮圈的研究也日趋深入, 尤其是皮圈的几何尺寸对纺纱质量的影响已被证实。皮圈过松即内径周长超标准愈多, 皮圈在运动中起伏愈厉害, 由于上下皮圈不能贴紧, 则削弱对纤维的控制, 使条干恶化。反之, 阻力大, 易抖动打顿, 出现竹节纱等现象,且皮圈内应力增大, 容易损坏。这充分说明对皮圈内径尺寸控制的必要性。然而目前纺织企业广泛使用的A818 型皮圈测长仪是20 世纪60 年代末的产品, 笔者曾用过多年, 实感存在一些不足。认为:

　　设计原理不尽合理, 不便量值溯源; 示值不稳定, 变动性大、准确度低; 测量范围小, 满足不了需要; 仪器笨重; 价格较贵约1 200 元左右。

　　2 分析原因

　　2. 1 测长原理不合理

　　2. 1. 1 A818 测长仪工作原理

　　A818 测长仪结构如图1 所示。根据图1 可知,当旋动捏手5 偏心轮带动连钩6, 迫使测长臂7 顶端的下测长半圆柱10 合拢于上测长半圆柱11, 将皮圈套在上下测量半圆柱上。当放松捏手5 时, 由于弹簧8 的张力, 将套在测量圆柱上的皮圈张紧, 同时测长臂7 又通过接头4 带动圆形齿条驱使齿轮转动带动同轴指针13 回转, 在指示表14 上指示出数字来, 这数字也就是皮圈周长的尺寸。

　　2. 1. 2 测长原理分析计算

　　测长原理分析简图如图2 所示。当H转角为0°( 即上下测量半圆柱合拢) 时, 皮圈的内径周长即为测量半圆柱的周长。当H转角在( 1°~ 20°) 范围内的任一角度时, 则皮圈的内径周长:

　　由周长计算公式可知: 周长L 与转角成非线性关系, 随着转角的增大, 周长波动变化, 然而A818皮圈测长仪的刻度盘分度按线性均匀等分120 份刻制。故由此可见, 设计原理不尽合理, 它将给示值带来一定的误差。其误差值随着转角的变化而波动。

　　2. 2 示值变动性大

　　2. 2. 1 操作手法对示值的影响

　　由于工作人员测量皮圈手法不同, 在检测大量皮圈时不可能十分仔细, 造成捏手5 回转时下测量半圆柱下降的速度不同, 作用在皮圈上的惯性力就不一样, 从而使得皮圈的伸长量有变化, 以致无法准确测量皮圈的长度。我们用一台新出厂的A818 皮圈测长仪, 测同一只皮圈, 用不同的回转速度测得一组数据见表1 所示。

　　由实验数据可知: 10 次平均长度差异为0. 58 mm, 而其中最小差异为0. 3 mm, 最大差异为0. 7 mm。这就充分说明由于操作人员的手法不同,则对测量皮圈示值的准确性产生了较大的影响, 而本仪器也没有控制操作速度方面的装置, 为此, 仅凭此项的误差就超过度盘最小分度值( 0. 5 mm) , 同时已接近皮圈制造厂生产皮圈内径周长规格分档标准( 1 mm) 的指标。