（紧接上期）
3.稳张力纺纱
在细纱机加捻卷绕过程中，纱条要拖动钢丝圈作高速回转，就必须克服钢丝圈与钢领之间很大的摩檫力，还要克服气圈阻力等，使纱条承受相当大的张力。
适当的纱条张力是稳定气圈、保证加捻卷绕正常进行的必要条件，过大的张力不仅增加锭子功率消耗，更严重的是会产生和增加断头。但纱条张力也不能过小，否则会降低卷装密度，从而降低卷装容量，还将影响细纱强力和正常络纱；张力过低，还会使气圈膨大，增加气圈的不稳定性，又会影响卷绕过程中动态捻回向纺纱段传递，降低纺纱段纱条动态强力，也会增加细纱断头，还会产生络纱脱圈危害。所以，纱条张力应该大小适当，并与纱条动态强力大小相适应，以求达到既提高卷装质量，又降低细纱断头，这就要求所谓稳张力纺纱，即“正常气圈” 纺纱，小张力纺纱提法不科学。
3.1 正常气圈
气圈基础知识指出，气圈形态与气圈张力有一一对应关系，气圈形态是气圈张力外部表现，气圈凸形大张力小，气圈凸形小张力大，生产上要求气圈形态不能过大，以免造成导纱钩的捻陷严重、影响捻度传递而降低纺纱动态强力，又不能过小，以免造成气圈趋向平直，失去气圈凸形对纱条张力变化的弹性调节能力，更不宜触及筒管头而增加毛羽和断头。气圈凸形大小适当是气圈张力稳定的基础。
众所周知，在一落纱中，中纱阶段的断头最少，这是由于气圈凸形、气圈顶角的大小均适中，气圈张力适当而稳定，既发挥了气圈凸形对纱条张力变化的弹性调节能力，又兼顾到纱条上动态捻度的分布规律和传递效率，增大了纺纱动态强力。所以，可以从中纱阶段气圈引伸出“正常气圈” 概念。
“正常气圈”要求气圈内顶角α0在适当范围内，既不要α0过大，以免造成导纱钩的捻陷严重、影响捻度传递而降低纺纱动态强力，又不要α0过小，以免造成气圈趋向平直，失去气圈凸形对纱条张力变化的弹性调节能力，更不宜触及筒管头而增加断头。正常气圈要求气圈凸形在一定的锭距内，既不过大，以免有可能撞击隔纱板，也不宜偏小，使气圈张力偏大而增加断头，并且断头后接头时拎头重，给运转操作带来困难。在生产实践和理论分析中，“正常气圈” 常用气圈底角αR和气圈特征数aH两种方式表示。
由气圈基本方程可以作出气圈顶端张力T0与气圈底角αR的关系曲线，如图7所示，由图可知：
（1）在相同的气圈底角αR下，气圈顶端张力T0随气圈高度H而变，气圈高度H愈高，气圈顶端张力T0也愈大；
（2）在相同的气圈高度H下，气圈顶端张力T0随气圈底角αR而变，气圈底角αR负角大，气圈凸形大，气圈顶端张力T0小；气圈底角αR负角小，气圈凸形小，气圈顶端张力T0大。当气圈底角αR转向正角时，气圈无凸形，趋向平直三角气圈，气圈顶端张力T0更大。所以，生产上气圈底角αR应有适当范围，一般掌握在图中虚线所示区间。在此范围内，纺纱张力TS小而稳，气圈弹性好，断头少，故称其为“正常气圈”。
图8 气圈顶端纱条张力T0与气圈底角αR关系
（3）在气圈高度H不同时，正常气圈底角αR的范围也有所不同。小纱时，气圈高度H大，如H=20cm时，正常气圈底角αR在-15~-27º范围内；中、大纱时，气圈高度H变短，正常气圈底角αR范围向右移，如H=10cm大纱时时，正常气圈底角αR移到-12~-2º。
各种气圈特征数aH 值下的气圈形状如图9所示。根据有关资料介绍，正常气圈的形态特征数aH值为0.73π=2.26，DR /δm = 0.75；δm/DR = 1.333，也即正常气圈时，气圈最大直径δm为钢领直径DR的1.333倍。正常气圈的特点是气圈张力平稳、弹性好，吸收张力变化能力强，断头少，成纱质量好。正常气圈纺纱就是稳张力纺纱。
图9 各种aH值下平面气圈形状
aH值为0.73π，aH值为0.83π与aH值为0.5π的三种气圈形态如图10所示，它表达了aH值大小与气圈形态“肥”、“ 瘦”的关系。
图10 三种aH值的气圈形态
3.2 异常气圈
为了降低细纱断头率，生产上不仅追求纱条张力适当，稳定的正常气圈形态，而且要求制造厂生产精密细纱机的加捻卷绕机构，使用厂也要加强细纱机的加捻卷绕机构保全、保养工作，防止产生或消除不对称的异常气圈，如单边气圈、歪气圈、三角形气圈、三角形气圈和气圈骤然抖动，它们是纱条张力异常和突变在几何图形上的反映，因此，必然会增加断头。异常气圈产生的根源是加捻卷绕机构零部件处于不正常状态。我国生产上总结出一套“捉活气圈” 检修法，逐锭观察气圈形态，发现异常气圈，逐锭进行检修。
在环锭细纱机上，锭子是安装在龙筋孔内，在轴向垂直、定位可靠的同时，要求锭子的回转轴线、钢领中心、导纱钩内圈中心三者处于同一垂直轴线上称为“三同心”，所谓“四同心”是指锭子、钢领、气圈控制环、导纱钩这4个卷绕件的中心在同一垂直线上。“三同心” 或“四同心”的目的是获得中心对称气圈、稳定纱线张力，改善成纱质量、减少毛羽，降低断头效果显著。
在传统细纱机设计上，采用以钢领中心为基准，选用“钢领锭子校中器”（ 又称“锭中规”）工具，用敲打、移动锭子的方法，找正、对准、校调“三同心”。这种以钢领中心为基准的校调“三同心”很难做到满意状态。
在现代环锭细纱机设计上，都将锭子进行精确定位，以锭子为中心定位基准，锭座安装部位外圆与龙筋孔尺寸公差选用间隙配合，安装时将锭座插入龙筋孔内一次并紧锭脚螺母、完全固定好锭子，然后再用“锭子钢领校中器” 微调钢领位置来达到锭子与钢领同心，将“敲锭子” 改为“敲钢领”，达到锭子与钢领、气圈控制环、导纱钩 “四同心” 要求。
这是在锭子中心定位准确的基础上，钢领相对于锭子中心定位准确；导纱钩相对于锭子中心定位准确；气圈控制环相对于锭子中心定位准确，相对比较容易省力。为此现代细纱机上采用可调节的钢领支架，将钢领连接在钢领板上，如图11所示。钢领定位由传统的定位片固定钢领改为铝合金适配器固定钢领，加固了钢领定位，保证钢领稳定可靠不走动。
图11 钢领的连接
“三同心”、“四同心” 大大提高了主机精度，但在生产实践中是很难做到的理想状态。如果“四不同心”，偏差大就会产生歪气圈，增大纱线张力波动给生产带来困难，纱线毛羽增多，断头增加。据测试，歪锭子的管纱毛羽是正常状态管纱毛羽的3~5倍，导纱钩偏心3mm，毛羽数增加15%。锭速越高，质量问题越严重，因此，如何做到“四同心”， 尤其是在高速纺纱条件下尤为重要。导纱钩与钢领同轴是稳定气圈减小突变张力，减小捻度波动的重要措施。
4. 结 语
细纱断头的实质是纱线动态强力小于作用在该处的纱线动态张力所产生断头。从高速生产中所表现出来的规律来看，细纱断头的主要矛盾是纱线张力、张力波峰过大，因此，降低断头就要充分了解和掌握纱线张力的动态性能和控制、稳定张力的有效措施，才能达到在高速生产中降低细纱断头的目的，实现高效的高速化生产。
作者：唐文辉
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