CN104699917B - 一种精梳整体锡林梳理效果的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精梳整体锡林梳理效果的评价方法，步骤如下：画出锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图；建立锡林锯齿位置的数学模型；作出纤维层横向各点的锯齿梳理次数图形；对梳理周期内的梳理次数进行统计学计算，评价不同锡林的梳理效果。本发明通过对整体锡林锯齿的齿中断面分布建立数序模型，快速的计算梳理周期内每点的平均梳理锯齿数、极差值和CV值，使用户可根据锡林的锯齿参数、排列快速判断出锡林对纤维层横向每点的打击、梳理情况，实现对锡林梳理的梳理效果进行评价，从而为不同纤维精梳时，锡林型号的选择提供理论依据，避免了锡林选择不当带来的梳理质量差、原料浪费等问题的出现，为精梳机整体锡林的设计提供了理论基础。

Description

一种精梳整体锡林梳理效果的评价方法

技术领域

本发明涉及精梳系统的技术领域，具体涉及一种精梳锡林梳理效果的评价方法。

背景技术

精梳机的基本功能是通过梳理的方式排除棉卷中的短纤维、棉结及杂质，并使棉卷中的纤维伸直、平行及分离，提高纱线的手感、光泽及服用性能，从而提高纱线及面料产品的档次及附加值。精梳机对棉卷的梳理作用是通过整体锡林表面数以万计的梳针来实现的。现有精梳机的整体锡林，其表面90度或110度弧面上设有4组或5组针条，如图1所示，该精梳机的整体锡林表面90度弧面上设有5组针条1。每组针条1有上百个齿片，每个齿片上有4－12个锯齿2。

当前精梳机整体锡林的型号多种多样，不同型号整体锡林的锯齿尺寸参数及排列方式各不相同。当整体锡林的锯齿参数及排列方式变化时，纤维层横向各点被锯齿梳理的次数不同，致使有的区域接受锯齿梳理次数较少，使短绒、棉结及杂质的排除能力减弱，且纤维得不到足够的伸直、平行及分离；同时，被锯齿梳理次数较多的区域，短绒、棉结及杂质的排除及纤维的伸直、平行及分离均较好。因此，当整体锡林的锯齿参数及排列方式变化时，将导致梳理质量不均匀。如何根据锯齿的参数及排列情况快速判断锡林对纤维层的梳理情况，或者怎么样根据被梳理纤维的特征参数，设计出合理的锡林锯齿尺寸参数，合适的排列方式，使纤维层横向各点得到均匀且恰当的梳理次数，从而使精梳后的制品质量优良，精梳落棉中可纺纤维损失率减少，是亟待解决的问题。当前，该问题缺少系统、严谨、科学的理论分析与计算，形成了锡林选择、设计的盲区，造成了纤维原料精梳指标不佳、落棉较多、可纺纤维浪费等种种问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种精梳锡林梳理效果的评价方法，其可根据锡林的锯齿尺寸参数、排列方式快速判断出锡林对纤维层横向每点的打击、梳理情况、对锡林梳理的梳理效果进行评价，从而为不同纤维精梳时，锡林型号的选择提供理论依据，避免了锡林选择不当带来的梳理质量差、原料浪费等问题的出现。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种精梳整体锡林梳理效果的评价方法，步骤如下：

（1）根据精梳机整体锡林的零件及装配图，画出锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图；

（2）根据锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图，建立锡林锯齿位置的数学模型；

（3）根据锯齿位置的数学模型，作出纤维层横向各点的锯齿梳理次数图形；

（4）根据锯齿梳理次数图形对梳理周期内的梳理次数进行统计学计算，评价不同锡林的梳理效果。

所述整体锡林锯齿的齿中断面为矩形。

所述针齿位置数学模型的建立方法为：以锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图中左下角针齿的左下角为坐标原点，以平行于锡林轴的直线为X轴建立直角坐标系；设断面矩形的长为a，宽为c，两锯齿的横向齿距为p₁，周向齿距为p₂；设一组针条的齿片数目为w，一个齿片的锯齿数目为h，齿片与Y轴所夹锐角为q；以最下边为第1行，依次往上行数递增，以最左边为第1列，依次往右列数递增。

所述第i行、第j列锯齿左下角的位置坐标为：

X₁(i,j)=(j-1)*p₁/cos(q)+(i-1)*p₂*sin(q)，

Y₁(i,j)=(i-1)*p₂*cos(q)；

第i行，第j列锯齿右上角的位置坐标为：

X₂(i,j)=(j-1)*p₁/cos(q)+((i-1)*p₂+a)*sin(q)+c*cos(q)，

Y₂(i,j)=((i-1)*p₂+a)*cos(q)-c*sin(q)；第i行、第j列锯齿在X轴上的投影坐标为（X₁(i,j)，X₂(i,j)）。

所述作出纤维层横向各点的锯齿梳理次数图形的方法为：以断面矩形的长a和宽c、横向齿距p₁、周向齿距p₂、倾角q设为自变量，计算每个参数变化时，判断梳理周期T内的横向点的锯齿投影，得到梳理周期T内每点的梳理锯齿个数，并作出相应的图像。

所述统计学计算的方法是：将一个梳理周期T以0.01mm为间隔分成n段，设每个梳理周期上每段上的梳理锯齿个数为m _k (k=1,2,3……,n)；梳理周期上每点的平均梳理锯齿数为：梳理周期内梳理锯齿个数的变异系数CV（%）值为：；计算每个周期内梳理锯齿个数的极差值：。

所述评价不同锡林的梳理效果的方法是：当平均梳理锯齿数较大，梳理个数m_k的变异系数CV（%）值及极差值较小时，纤维层每点的梳理次数较均匀，而且被锯齿梳理的次数较多，纤维层的梳理效果较好。

本发明的有益效果是：通过对整体锡林锯齿的齿中断面分布建立数序模型，快速的计算梳理周期内每点的平均梳理锯齿数、极差值和变异系数CV值，使用户可根据锡林的锯齿参数、排列快速判断出锡林对纤维层横向每点的打击、梳理情况，实现对锡林梳理的梳理效果进行评价，从而为不同纤维精梳时，锡林型号的选择提供理论依据，避免了锡林选择不当带来的梳理质量差、原料浪费等问题的出现。本发明为精梳机整体锡林的设计提供了理论基础。

附图说明

图1为整体锡林五组针条的结构示意图。

图2为本发明整体锡林锯齿齿中断面排列的局部图。

图3为本发明梳理周期内各点的梳理情况示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例具体说明一下本发明的技术方案。

一种精梳锡林梳理效果的评价方法，其步骤如下：

（1）根据精梳机整体锡林的零件及装配图，画出锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图。

对于精梳机的整体锡林，画出锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图，如图2所示。由图2可知，整体锡林锯齿齿中的断面为矩形。不但整体锡林锯齿齿中的断面为矩形，整体锡林锯齿的任何位置的断面都为矩形。设断面矩形的长为a，宽为c，两锯齿的横向齿距为p₁，周向齿距为p₂。

（2）根据锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图，建立整体锡林锯齿位置的数学模型。

以锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图中左下角针齿的左下角为坐标原点，以平行于锡林轴的直线为X轴建立直角坐标系，如图2所示。设一组针条的齿片数目为w，一个齿片的锯齿数目为h，齿片与Y轴所夹锐角为q。以最下边为第1行，依次往上行数递增，以最左边为第1列，依次往右列数递增，则第i行、第j列锯齿左下角的位置坐标为：

X₁(i,j)=(j-1)*p₁/cos(q)+(i-1)*p₂*sin(q);

Y₁(i,j)=(i-1)*p₂*cos(q)。

第i行，第j列锯齿右上角的位置坐标为:

X₂(i,j)=(j-1)*p₁/cos(q)+((i-1)*p₂+a)*sin(q)+c*cos(q);

Y₂(i,j)=((i-1)*p₂+a)*cos(q)-c*sin(q)。

通过以上数据模型可知，第i行、第j列锯齿在X轴上的投影坐标为（X₁(i,j)，X₂(i,j)），即纤维层横向介于X₁(i,j)、X₂(i,j)之间的点均可被此锯齿梳理到。

（3）根据锯齿位置的数学模型，作出纤维层横向各点的锯齿梳理次数图形。

根据锯齿位置的数学模型，将整体锡林锯齿的齿中断面的尺寸参数，即断面矩形的长a和宽c、横向齿距p₁、周向齿距p₂、倾角q设为自变量，将整体锡林的锯齿位置坐标编制计算机程序，对于梳理周期内的横向任何一点X_t，判断周期内任意纤维层横向一点的锯齿的投影是否满足X₁(i,j)<=X_t<=X₂(i,j)。若满足上式，则此点可被该锯齿梳理，该点梳理锯齿的个数Z加一，对梳理周期内所有的锯齿进行上述判断，统计该点总的梳理锯齿个数，对所有横向坐标点进行梳理锯齿个数判断，作出相应的梳理周期内梳理锯齿个数的图像。当断面矩形的长a和宽c、横向齿距p₁、周向齿距p₂、倾角q等参数数值变化时，重复上述步骤，重新计算梳理周期内每点的梳理锯齿个数，并作出相应的图像，从而可以很方便的看出梳理周期内不同位置的梳理情况。由于固定型号锡林每组针条锯齿的断面尺寸参数、齿距、倾角为定值，因此，对于确定型号锡林，齿片沿X轴方向的齿距即为一个梳理周期T。

例如，当锯齿齿中断面矩形的长为0.8mm，宽为0.28mm，针齿的横向齿距为0.7mm，周向齿距为3.28mm，齿条的倾角为2.86º，一个齿片的锯齿个数为6时，得到整体锡林梳理锯齿的梳理情况如图3所示。由图3可知，在一个梳理周期内，纤维层不同位置的锯齿梳理次数不同。即有些位置被2个锯齿梳理，有的被3个锯齿梳理，而还有些位置被1或4个锯齿所梳理。

（4）根据锯齿梳理次数图形对梳理周期内的梳理次数进行统计学计算，评价不同锡林的梳理效果。

一般地，将一个梳理周期T以0.01mm为间隔分成n段，同时也可以根据需要，以不同长度为间隔分割梳理周期T，例如0.02,0.005……等。当以0.01mm为间隔时，设步骤（3）中每个梳理周期上每段上的梳理锯齿个数为m_k(k=1,2,3……n)，则该梳理周期上每点的平均梳理锯齿数为。而梳理周期T内梳理锯齿个数的变异系数CV（%）值为：。

由图3可知，梳理周期T内梳理锯齿个数的极差值为图3中纵坐标的最大值减去最小值，即。

对不同的断面矩形的长a和宽c、横向齿距p₁、周向齿距p₂、倾角q，分别利用步骤（2）、步骤（3）和上述公式作出梳理次数图形，计算出梳理次数统计学数值，并对图形和统计学数值进行比较。当平均梳理锯齿数较大，而梳理个数m_k的变异系数CV（%）值及极差值较小时，纤维层每点的梳理次数较均匀，而且被锯齿梳理的次数较多，纤维层的梳理效果较好。

下面通过两个方案比较纤维层的梳理效果。

方案1：锡林锯齿齿中断面矩形的长为0.8mm，宽为0.28mm，锯齿的横向齿距为0.7mm，周向齿距为3.28mm，齿片的倾角为2.86º，一个齿片的锯齿个数为6时，根据上述步骤，作出梳理周期内锯齿梳理个数图，计算得梳理周期内，每点的平均梳理锯齿数为2.7183，极差值为3，变异系数CV值为27.936。

方案2：锡林锯齿齿中断面矩形的长为0.6mm，宽为0.3mm，锯齿的横向齿距为0.65mm，周向齿距为3.28mm，齿片的倾角为2.86º，一个齿片的锯齿个数为6时，计算得梳理周期内，每点平均梳理锯齿数为3.0152，极差值为2，变异系数CV值为23.626。

对于上述两种整体锡林锯齿的梳理情况进行计算、统计学分析后发现，虽然两个方案中一个齿片的锯齿个数相同，周向齿距相同，但是采用方案2时，梳理周期内每点的平均梳理锯齿数较多，且周期内梳理锯齿的极差值和CV值均较小，说明每点梳理锯齿的个数波动性较小。因此，方案2的整体锡林，梳理效果较好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种精梳整体锡林梳理效果的评价方法，其特征在于，步骤如下：

（1）根据精梳机整体锡林的零件及装配图，画出锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图；

（2）根据锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图，建立锡林锯齿位置的数学模型；

（3）根据锯齿位置的数学模型，作出纤维层横向各点的锯齿梳理次数图形；

（4）根据锯齿梳理次数图形对梳理周期内的梳理次数进行统计学计算，评价不同锡林的梳理效果；

所述整体锡林锯齿的齿中断面为矩形；

所述锯齿位置数学模型的建立方法为：以锡林锯齿的齿中断面排列的局部分布图中左下角锯齿的左下角为坐标原点，以平行于锡林轴的直线为X轴建立直角坐标系；设断面矩形的长为a，宽为c，两锯齿的横向齿距为p ₁ ，周向齿距为p ₂ ；设一组针条的齿片数目为w，一个齿片的锯齿数目为h，齿片与Y轴所夹锐角为倾角q；以最下边为第1行，依次往上行数递增，以最左边为第1列，依次往右列数递增。

2.根据权利要求1所述的精梳整体锡林梳理效果的评价方法，其特征在于，第i行、第j列锯齿左下角的位置坐标为：

，

；

第i行、第j列锯齿右上角的位置坐标为：

，

；第i行、第j列锯齿在X轴上的投影坐标为。

3.根据权利要求1或2所述的精梳整体锡林梳理效果的评价方法，其特征在于，所述作出纤维层横向各点的锯齿梳理次数图形的方法为：以断面矩形的长a和宽c、横向齿距p ₁ 、周向齿距p ₂ 、倾角q设为自变量，计算每个参数变化时，判断梳理周期T内的横向点的锯齿投影，得到梳理周期T内每点的梳理锯齿个数，并作出相应的图像。

4.根据权利要求3所述的精梳整体锡林梳理效果的评价方法，其特征在于，所述统计学计算的方法是：将一个梳理周期T以0.01mm为间隔分成n段，设每个梳理周期上每段上的梳理锯齿个数为m _k ，k=1,2,3……,n；梳理周期上每点的平均梳理锯齿数为；梳理周期内梳理锯齿个数的变异系数CV值为：；计算每个周期内梳理锯齿个数的极差值。

5.根据权利要求3所述的精梳整体锡林梳理效果的评价方法，其特征在于，所述评价不同锡林的梳理效果的方法是：当平均梳理锯齿数较大，梳理锯齿个数m _k 的变异系数CV值及极差值Rm较小时，纤维层每点的梳理次数较均匀，而且被锯齿梳理的次数较多，纤维层的梳理效果较好。