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国产电脑横机编织过程及常见问题分析

2012年9月1日
 

  随着电子信息技术的飞速发展,电脑横机的更新换代也越来越快,我国光靠进口很难赶上国际技术发展的前沿,所以迫切需要研发有自主知识产权的电脑横机。近年来,国产电脑横机发展迅速,但其技术水平和设备质量与国外的先进设备相比还存在较大的差距。本文以具有一定代表性的天元牌国产电脑横机为研究对象,从喂纱、牵拉和编织等3 个方面分别分析了国产电脑横机常见的故障。

  1 喂纱装置

  1.1 储纱器

  国产横机的喂纱装置实际上是一种消极式的喂纱装置(图1),其作用原理是将一定量的纱线先卷绕在储纱器上,然后再由纱嘴牵拉将纱线从储纱器上退绕下来进入编织区域。图2是德国STOLL(斯托尔)电脑横机的摩擦喂纱轮,这是一种积极式的喂纱装置,它由一对罗拉组成,纱线从罗拉之间穿过,在罗拉的作用下纱线根据编织的速度不断喂入,用多少就喂入多少。积极式喂纱装置可以使纱线在整个编织过程中始终处于被控制状态,并能够达到给纱张力均匀、给纱速度均匀的目的,从而使得线圈大小均匀,提高了布面质量。尤其是用弹性较大的纱线编织时,积极式喂纱装置的优点就会更加突出。而国产横机的储纱器则不能有效地控制纱线张力,纱线张力始终处于波动状态,而会造成编织事故。

  1.2 边线架和电子调经架

  由于机器在编织过程中有振动,尤其是在机头掉头的一瞬间,会使纱线张力发生变化,在某一很短的时间内纱线张力减小,纱线松弛下垂,边线架(图3)的断纱检测器或者电子调经架的粗结检测器和夹线盘就会触及纱线,从而造成自动停车。在这种情况下纱线松弛的时间很短,马上又回到了原有的张力,这样机器就来不及报警,报警信号灯也就不会亮,但是机头已经停止了工作,这就是为什么机器没有报警就自动停机的原因。

  2 卷取装置

  2.1 国产天元牌电脑横机专利卷取装置

  一般电脑横机的卷取装置在上罗拉和下罗拉之间没有橡胶皮带相联接,所以织物只有从上罗拉穿过,并且被下罗拉握持后才可以正常编织,导致废纱量增大;另外,织物易缠绕在上罗拉上导致不能正常编织。而天元牌电脑横机的专利卷取装置是用橡胶皮带将上罗拉和下罗拉相联包裹在一起,这样不但可以解决上述问题,而且只要织物被上罗拉握持就可以进行正常编织,大大减少了废纱量。国产电脑横机一般有点动卷取和均匀卷取两种卷取方式。点动卷取对于同一行线圈,牵拉均匀,线圈结构均匀。但是如果用多系统同时编织时,会造成后系统编织的线圈密度较前系统大,导致前后线圈结构不一。均匀卷取的效果正好与点动卷取相反。

  天元牌电脑横机的卷取罗拉是分段式设计的,可以在不同的部位设定不同的卷取拉力。其作用原理是,在罗拉下部有一调节紧钉,如将此调节紧钉旋入,则罗拉内侧鼓起,拉力加大,相反调节则拉力减小。

  国产电脑横机卷取罗拉的张力调节灵敏度不是很高,如果只是将张力参数增加几个或者是几十个值点,罗拉拉力不会有太大的变化,并不能达到理论上所要求的张力变化。如果在编织同一花型中有不同牵伸要求的织物时(如羊毛衫前片的平收针部位和 V 领部分、局部编织花型等),由于牵伸罗拉的调节灵敏度达不到理论要求的值,使得各部位的拉力几乎相同,这样就会造成部分织针由于拉力不足而无法正常退圈。

  2.2 沉降片

  沉降片调节达到最佳效果是咬合间隙位 0.15 ~ 0.30mm 时,工作时无异常声响。沉降片小于 0.10 mm 易出现布面“夹洞”;沉降片座不直或前后两片相对“筒孔”不对称会造成单面织物前后密度不均匀(前后针板之间的间隙以脱圈片前端为准),双面织物出现类似吃线不准的花面;沉降片三角不活,会造成沉降片替代脱圈片脱圈,出现特松弛行,与花片疵点类似。

  国产电脑横机的沉降片头部是一个完全光滑的弧线秃头,不像国外横机的沉降片头部有一个弯钩。这就使得在编织时,尤其是在做局部编织时,沉降片很难有效压住线圈,线圈会顺着沉降片头部的光滑弧面滑脱沉降片,织物就会随着织针上浮,导致织针不能正常脱圈。

  3 选针和编织机构

  3.1 编织原理

  国产天元牌电脑横机的选针机构主要由选针器、提花针复位三角、提花针、起针三角、不织压板、活动压板、花型片、提花针等组成。机器的编织机构主要由压针三角、移圈三角以及针床上的织针、导脚针等组成。它们是机器实现选针与编织动作的中心部分,也是计算机控制的主要部分。选针时选针刀片一一对应提花针齿,机头运动时首先是选针刀片与相应级别的提花针齿作用,由控制信号决定选针与否。如果选针器刀片将相应提花针压入针槽,则其前方的花型片留在原始位置即第一高度,花型片的针踵被机头底板上第一高度的不织压板压入针槽,其前端突出部分又连锁将导脚针也压入针槽,使底板上的起针三角不能与导脚针发生作用,不向前挺进,织针就不出针。同理,在选刀片、花型片、导脚针、起针三角、机头小压板的联合作用下可以实现成圈、集圈、移圈、接圈的编织过程。走针轨迹如图4 所示。

  3.2 国产电脑横机的不足

  国产电脑横机的提花针、花型片、导脚针、织针和针床等部件的弹性恢复性不是很好,这主要是加工所用材料性能不够良好。比如说,提花针在加工时并不是完全的直线型,而是要求其有一定的弧度,这主要是为了在编织过程中提花针能卡在针槽中,使其不能自由上下活动,以保证被选中的提花针针踵能露出针槽外而不会掉下去,没有被选中的提花针针踵也不会因为机器的振动等原因浮出针槽。另外,国产电脑横机的针床在使用一段时间后也会发生一定程度的弯曲变形。编织元件在编织过程中每时每刻都会受到针床和机头施加的作用力,弹性恢复性好的材料所制成的编织用针是不会因为长时间受力而发生变形的,即使有一点变形,经过一段时间,织针也会自动恢复到原有的形状。国产电脑横机所用编织元件,由于加工材料的性能不够良好,往往在使用一段时间以后就会发生变形,而且很难自动恢复到原状,从而会造成不出针或乱出针的现象。如果把织针的刚性加大,虽然变形问题可以得到一定的解决,但与此同时织针的脆性也会加大很多,从而就会造成针踵被三角撞坏或撞掉等事故。与国外的材料技术相比,使用同样的材料,国外则可以生产出弹性恢复性好而脆性较低的织针和针床(如STOLL 的编织元件)。

  国产电脑横机的压针三角最下面末端是近似于直线的平面。而现在 STOLL 的压针三角(图 5)末端却是一个稍稍向上翘起的弧面,一般为 5°~ 6°。由于线圈的弯纱持续在脱圈、弯纱和成圈多个阶段中进行,纱线与纱线及纱线与织针等机件之间发生较大摩擦,使纱线承受较大的张力。因此,STOLL 横机三角的这种设计,可以使新线圈在成圈后稍稍放松,即同时处于最低弯纱点处的织针数减少,以减少弯纱张力和弯纱时断头及破洞的产生。国产横机相比之下,这点还不够完善。

  在使用国产电脑横机编织有移圈或翻针的织物时,经常会出现破洞的情况,这与机器的织针有很大关系。国产电脑横机的织针如图 6 所示,在接圈针插入移圈高针的扩圈片进行翻针动作时,如果接圈针上有旧线圈,那么当其插入扩圈片时,针舌在旧线圈的作用下处于打开状态,这时接圈动作基本可以顺利进行。如果接圈针上没有旧线圈,那么针舌就不会打开,而是和针钩扣在一起,这时想要将移圈针上的线圈移到接圈针上,就必须将接圈针针钩打开使移圈针上的线圈进入接圈针的针钩内。国产电脑横机在打开针舌时是利用移圈针上的线圈将接圈针的针舌推开,然后使线圈进入接圈针针钩的。用这种方法打开针舌,就要求前后针床的位置有较高的精确度,如果稍有偏差就会造成移圈针上的线圈接触不到接圈针针舌,从而无法将其针舌打开,翻针动作也就会失败。而 STOLL 公司 CMS 系列电脑横机则采用具有弹性负载针舌的织针,这种织针在针舌梢带有一弹簧,可使针舌在闭口和开口最大位置附近有一段弹性运动。如图 7 所示,针舌闭口后由于弹簧力的作用,针舌自动处于一种小的开启状态,这个小口就可以使移圈针上的线圈能顺利地打开接圈针的针舌,从而也就减少了编织时的破洞疵点。

  国产电脑横机在移圈时,如果摇床量大于 3 针的话,最边上一枚针的翻针会很困难,这主要和扩圈片有关。当摇床大于 3 针时,最边上一枚针上的线圈张力就会很大,如果扩圈片与针杆上的凹槽贴合不够光滑,或者扩圈片身不够光滑,或者扩圈片本身设计的缺陷,都会造成线圈无法滑到织针最下面的凸肩处,导致翻针失败,在织物上形成烂边或破洞。

  4 结语

  电脑横机是针织设备中结构最复杂、自动化程度要求最高的机种之一,它不仅能够编织各种单面、双面针织物组织,更重要的是能够进行成型编织,机器生产过程是在完全受程序控制的状态下工作的。然而由于国内技术与际上相比还具有一定差距,国产电脑横机常常会出现一些不良现象。究其原因,国产电脑横机故障的产生是多因素的,有些可以人为避免,而有些故障是设备本身不够完善而产生。本文在客观地对国产电脑横机常见故障总结的同时,结合实践经验寻求故障产生的根源。国产电脑横机技术须进一步提升,元部件质量须进一步加强,只有这样才能符合电脑横机市场以及针织工业的发展趋势。

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