JP2002180337A - Method for controlling revolution of spindle in fine spinning frame - Google Patents
Method for controlling revolution of spindle in fine spinning frameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、精紡機において、
各種の設定条件に基づいて紡出テンション、或いはスピ
ンドル回転数を試算（シミュレーション）して、該試算
値に基づいて精紡機のスピンドル回転数を制御する方法
に関するものである。[0001] The present invention relates to a spinning machine,
The present invention relates to a method of calculating (simulating) the spinning tension or the spindle rotation speed based on various setting conditions, and controlling the spindle rotation speed of the spinning machine based on the calculated calculation value.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最初に、図１及び図２を参照して、リン
グ精紡機の構成について簡単に説明する。図１は、リン
グ精紡機の主要部の正面図であり、図２は、同じく斜視
図である。このリング精紡機は、高速回転を行うスピン
ドル１０の外側に嵌め込まれたボビン１と、該ボビン１
の外側に配置されて、「チェース」と称される所定のス
トロークで上下動しながら、上昇するリング２とを備
え、前記ボビン１の直上に配置されたスネルワイヤー３
を通った糸Ｙを、前記リング２のレール２ａに係合して
回転運動を行うトラベラー４に引っ掛けて、加撚しなが
ら前記ボビン１に巻取る構成である。なお、図１におい
て、５は、リング２と一体となって昇降して、スネルワ
イヤー３とトラベラー４との間の糸が遠心力により拡が
るのを防止するバルーニングコントロールリングを示
し、６は、ドラフト装置のフロントローラーを示す。2. Description of the Related Art First, the configuration of a ring spinning machine will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of a main part of the ring spinning machine, and FIG. 2 is a perspective view of the same. This ring spinning machine has a bobbin 1 fitted on the outside of a spindle 10 that rotates at a high speed, and the bobbin 1
And a ring 2 which rises while moving up and down by a predetermined stroke called “chase”, and a snell wire 3 arranged just above the bobbin 1.
The passed yarn Y is hooked on a traveler 4 which engages with the rail 2a of the ring 2 and performs a rotational movement, and winds up the bobbin 1 while twisting. In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a ballooning control ring which ascends and descends integrally with the ring 2 to prevent the yarn between the snell wire 3 and the traveler 4 from spreading due to centrifugal force. 2 shows a front roller of the device.
【０００３】そして、前記リング２は、ボビン１の下部
から所定ストロークで上下動しながら上昇して、糸Ｙ
は、トラベラー４の部分で大きく経路を変更されて、ボ
ビン１に巻取られる。即ち、トラベラー４は、糸Ｙの巻
取テンションにより引っ張られながら、前記ボビン１が
回転することにより、糸Ｙは、撚りが掛けられた状態で
ボビン１に巻取られる。このため、トラベラー４の回転
速度は、ボビン１のそれよりも僅かに遅くなり、その差
が、ボビン１に対する糸Ｙの巻取長となって、該巻取長
と、フロントローラー６から送り出される糸長とが一致
して、過不足なく巻取られる。The ring 2 rises from the lower part of the bobbin 1 while moving up and down by a predetermined stroke, and
Is largely changed in the path of the traveler 4 and wound around the bobbin 1. That is, the bobbin 1 rotates while the traveler 4 is pulled by the winding tension of the yarn Y, so that the yarn Y is wound around the bobbin 1 in a twisted state. For this reason, the rotation speed of the traveler 4 becomes slightly lower than that of the bobbin 1, and the difference becomes the winding length of the yarn Y on the bobbin 1, and the yarn Y is sent out from the front roller 6. The length of the yarn matches, and the yarn is wound without excess or shortage.
【０００４】このような、リング精紡においては、スネ
ルワイヤー３とトラベラー４との間の糸Ｙの紡出テンシ
ョン（業界では、「バルーニングテンション」と称され
ている）が目的の値となるように（例えば、巻始めから
巻終わりに至るまでほぼ一定値となるように）、ボビン
１、即ち、スピンドル１０の回転数が制御可能であれ
ば、望みの状態で精紡できる。[0004] In such a ring spinning, the spinning tension of the yarn Y between the snell wire 3 and the traveler 4 (called "ballooning tension" in the industry) has a desired value. If the rotation speed of the bobbin 1, that is, the spindle 10 is controllable (for example, so that the value is substantially constant from the beginning to the end of the winding), spinning can be performed in a desired state.
【０００５】しかし、現状においては、前記紡出テンシ
ョンの測定が困難であるために、スピンドル回転数は、
経験的に定めて精紡している。特に、巻始めは、糸切れ
を防止するために低速回転させているが、その回転数
は、低く設定され過ぎていることが多い。このため、生
産性が低下すると共に、巻始めと巻終わりの紡出テンシ
ョンと、中間部分のそれとの間の差が大きいことに起因
して、糸の毛羽立ちに差が生ずることもあって、糸の品
質低下を招く一因となっていた。However, at present, it is difficult to measure the spinning tension.
Spinning is determined empirically. In particular, at the beginning of winding, the yarn is rotated at a low speed to prevent yarn breakage, but the number of rotations is often set too low. For this reason, the productivity is reduced, and the difference between the spinning tension at the beginning and the end of the winding and that at the intermediate portion is large. This was one of the causes of the deterioration in the quality of
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、糸の
バルーニングによる空気抵抗等を考慮したトラベラーに
関する運動方程式を用いて、糸巻取中の複数箇所におけ
る紡出テンション、或いはスピンドル回転数を試算し、
該試算値に基づいて精紡することにより、糸の巻始めか
ら巻終わりに至るまで、最適の紡出テンション及びスピ
ンドル回転数で精紡可能にすることである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to estimate the spinning tension or the number of spindle rotations at a plurality of points during the winding of a yarn by using a motion equation relating to a traveler in consideration of air resistance caused by ballooning of the yarn. And
By spinning based on the estimated value, it is possible to spin the yarn at the optimum spinning tension and spindle rotation speed from the beginning to the end of the winding of the yarn.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の請求項１の発明は、高速回転を行うボビンと、該ボビ
ンの外側に配置されて、所定のストロークで上下動しな
がら、上昇するリングとを備え、前記ボビンの直上に配
置されたスネルワイヤーを通った糸を、前記リングに係
合して回転運動を行うトラベラーに引っ掛けて、加撚し
ながら前記ボビンに巻取る構成の精紡機において、バル
ーニングによる糸の遠心力及び空気抵抗、並びに前記ト
ラベラーの摺動抵抗を考慮したトラベラーの運動方程式
（１）と、バルーニングの理論式（２）と、前記ボビン
に対して糸を巻取る巻取テンションと紡出テンションと
の関係式（３）と、の３式に基づいて、各設定条件下に
おいて、糸巻取中の複数箇所における紡出テンション、
又はスピンドル回転数のいずれか一方を試算して、該試
算値に基づいて精紡することを、その特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a bobbin which rotates at a high speed, and which is disposed outside the bobbin and moves up and down by a predetermined stroke. A spinning machine having a ring, wherein a thread passing through a snell wire disposed immediately above the bobbin is hooked on a traveler engaged with the ring to rotate, and wound around the bobbin while twisting. , The traveler's equation of motion (1) taking into account the centrifugal force and air resistance of the yarn due to ballooning and the sliding resistance of the traveler, the theoretical expression of ballooning (2), and winding of the yarn around the bobbin Based on the relational expression (3) between the take-up tension and the spinning tension, under each set condition, the spinning tension at a plurality of positions during the yarn winding,
Another feature is that either one of the spindle speeds is estimated and the spinning is performed based on the estimated value.
【０００８】[0008]
【数５】 (Equation 5)
【０００９】[0009]
【数６】 (Equation 6)
【００１０】[0010]
【数７】 (Equation 7)
【数８】 (Equation 8)
【００１１】ｍ：トラベラーの質量（ｇ） ａ：リングの半径（ｃｍ） ω(t) ：トラベラーの角速度（ｒａｄ／ｓ） Ｔ0(t)：巻取テンション（Ｎ） Ｔ1(t)：紡出テンション（Ｎ） Ｔb(t)：バルーニングによる糸の遠心力（Ｎ） ｒ(t) ：管糸半径（ｃｍ） μ：リング・トラベラー間の摩擦係数 Ｄ(t) ：空気抵抗（Ｎ） β：バルーニングの式のトラベラーの部分の接線角度 Ａ，Ｂ：トラベラーの角速度、紡出テンションにより決
定される定数 Ｌ：リフト（スネルワイヤーとリング上面との間の距
離）〔ｃｍ〕 φ：ボビンに対する紡糸の巻取角度（ｒａｄ）M: mass of the traveler (g) a: radius of the ring (cm) ω (t): angular velocity of the traveler (rad / s) T 0 (t): winding tension (N) T 1 (t): Spinning tension (N) Tb (t): Centrifugal force of the yarn by ballooning (N) r (t): Pipe thread radius (cm) μ: Coefficient of friction between ring and traveler D (t): Air resistance (N) β: tangent angle of the part of the traveler in the ballooning equation A, B: angular velocity of the traveler, constant determined by spinning tension L: lift (distance between snell wire and ring upper surface) [cm] φ: for bobbin Spinning angle (rad)
【００１２】また、糸の撚り数、スピンドルの回転数、
及び紡出速度との間には、式（４）が成立する。The number of twists of the yarn, the number of rotations of the spindle,
And the spinning speed, the equation (4) holds.
【数９】 ＴＰＩ：糸の撚数（/inch) Ｎs(t)：スピンドルの回転数（ｒｐｍ） Ｖ(t) ：紡出速度（yd/min)(Equation 9) TPI: Number of twists of yarn (/ inch) Ns (t): Number of rotations of spindle (rpm) V (t): Spinning speed (yd / min)
【００１３】また、スピンドルの回転数とトラベラーの
回転数との間には、式（５）が成立する。Equation (5) is established between the rotation speed of the spindle and the rotation speed of the traveler.
【数１０】 Ｎs(t)：スピンドルの回転数（ｒｐｍ） Ｎt(t)：トラベラーの回転数（ｒｐｍ） Ｖ'(t)：紡出速度（m/min)(Equation 10) Ns (t): Spindle speed (rpm) Nt (t): Traveler speed (rpm) V '(t): Spinning speed (m / min)
【００１４】上記した式（１）〜（５）に各種の設定条
件を代入して、糸巻取中の複数箇所における紡出テンシ
ョン、又はスピンドル回転数を試算して、該試算値に基
づいた精紡を行う。例えば、スピンドル回転数を設定条
件の一つとすると、該スピンドル回転数に対応する紡出
テンションが求められる。逆に、紡出テンションを設定
状態の一つにすると、該紡出テンションに対応するスピ
ンドル回転数が求められる。後者の場合には、巻取られ
る糸の適正な紡出テンションは、その種類、番手等によ
って、予め分かっているので、上記試算によって、適正
な紡出テンションに対応するスピンドル回転数が算出可
能となる。By substituting various setting conditions into the above equations (1) to (5), a spinning tension or a spindle speed at a plurality of points during the winding of the yarn is estimated, and a precision based on the estimated value is calculated. Perform spinning. For example, if the spindle speed is one of the setting conditions, a spinning tension corresponding to the spindle speed is obtained. Conversely, when the spinning tension is set to one of the set states, the spindle rotation speed corresponding to the spinning tension is obtained. In the latter case, the appropriate spinning tension of the yarn to be wound is known in advance depending on the type, count, etc., and the above calculation can calculate the spindle rotation speed corresponding to the appropriate spinning tension. Become.
【００１５】ここで、式（１）のトラベラーに関する運
動方程式は、実際の巻取状態において、トラベラーに作
用する力であるバルーニングによる糸の遠心力及び空気
抵抗を加味した方程式であって、実際の精紡機の挙動が
可能な限り計算式上に反映されるために、実際の精紡に
近い紡出テンション、或いはスピンドル回転数の算出が
可能となって、糸の種類、番手等の糸自体の条件と、リ
ングの大きさ、リング・トラベラー間の摩擦抵抗等の装
置上の条件とに応じた最適な精紡が行える。The equation of motion for the traveler in equation (1) is an equation that takes into account the centrifugal force and the air resistance of the yarn due to ballooning, which is the force acting on the traveler in the actual winding state. Since the behavior of the spinning machine is reflected in the calculation formula as much as possible, it is possible to calculate the spinning tension or spindle rotation speed close to the actual spinning, and the type of yarn, yarn count, etc. Optimal spinning can be performed according to the conditions and conditions on the apparatus such as the size of the ring and the frictional resistance between the ring and the traveler.
【００１６】これにより、糸の巻始めから巻終わりに至
るまで、その巻取時点の紡出テンションに対応した最高
回転数でスピンドルを回転させられるために、糸切れ等
の不具合を生ずることなく、高い生産性でもって精紡を
行える。また、糸の巻始めから巻終わりに至るまで、紡
出テンションがほぼ一定となるように制御することも可
能となるために、糸の毛羽立ちも終始均一にできる等の
利点が生ずる。[0016] Thus, the spindle can be rotated from the beginning to the end of the yarn at the maximum number of revolutions corresponding to the spinning tension at the time of winding, so that problems such as yarn breakage do not occur. Spinning can be performed with high productivity. In addition, since the spinning tension can be controlled so as to be substantially constant from the beginning to the end of winding of the yarn, there is an advantage that the fuzz of the yarn can be made uniform throughout.
【００１７】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、紡糸巻取中における紡出テンションの試算箇
所を、各分玉から選択された複数箇所にしたものであっ
て、例えば、前記試算箇所を、選択された分玉の開始点
にする等できて、試算箇所を明確にできる利点がある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the number of trial calculation positions of the spinning tension during the winding is set to a plurality of positions selected from the respective dividing balls. There is an advantage that the trial calculation location can be defined as the starting point of the selected fraction ball, and the trial calculation location can be clarified.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。図３は、角速度ω(t) で円運動を行
うトラベラー４に作用する力の関係を示す模式的平面図
である。図１ないし図３において、バルーニングによる
糸の遠心力、及びその空気抵抗、リングとトラベラーと
の間の摩擦抵抗を考慮して、角速度ω(t) で円運動を行
うトラベラー４について、ニュートンの運動の第２法則
を適用して、トラベラー４の接線方向の力の釣合いを考
える。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. FIG. 3 is a schematic plan view showing the relationship between the forces acting on the traveler 4 performing a circular motion at the angular velocity ω (t). 1 to 3, the Newtonian motion of the traveler 4 performing a circular motion at an angular velocity ω (t) in consideration of the centrifugal force of the yarn due to ballooning, its air resistance, and the frictional resistance between the ring and the traveler. By applying the second law, the balance of the tangential force of the traveler 4 is considered.
【００１９】即ち、ボビン１に巻取られる糸Ｙには、巻
取テンションＴ0(t)と、これと反対方向にバルーニング
による糸の遠心力Ｔb(t)が作用するため、前記糸Ｙに
は、〔Ｔ0(t)−Ｔb(t)〕のテンションが作用し、このテ
ンションのうち、トラベラー４の接線方向の成分は、ほ
ぼ〔ｒ(t)/ａ〕であるために、前記巻取テンションＴ
0(t)と前記遠心力Ｔb(t)に起因して、トラベラー４に作
用する力は、「〔Ｔ0(t)−Ｔb(t)〕×Ｇ×〔ｒ(t)/
ａ〕」となって、この力は、トラベラー４に対して
「正」の力として作用して、トラベラー４を円運動させ
る。また、トラベラー４に作用する遠心力は、〔ｍ×ａ
×ω(t)2〕であるため、遠心力に基づくトラベラー４と
リング２との間の摩擦抵抗は、〔μ×ｍ×ａ×ω(t)2〕
で表される。この摩擦抵抗と、バルーニングによる糸Ｙ
の空気抵抗とは、いずれも、トラベラー４の円運動に対
しては「負」の力として作用する。この結果、トラベラ
ー４に作用する力に関して、以下の式（１）が成立す
る。That is, the yarn Y wound on the bobbin 1 is subjected to the winding tension T 0 (t) and the centrifugal force Tb (t) of the yarn due to ballooning in the opposite direction. , The tension of [T 0 (t) −Tb (t)] acts, and the component of this tension in the tangential direction of the traveler 4 is almost [r (t) / a]. Tension T
0 (t) and the centrifugal force Tb (t), the force acting on the traveler 4 is expressed as “[T 0 (t) −Tb (t)] × G × [r (t) /
a)], and this force acts as a “positive” force on the traveler 4 to cause the traveler 4 to make a circular motion. The centrifugal force acting on the traveler 4 is [mxa
× ω (t) 2 ], the frictional resistance between the traveler 4 and the ring 2 based on the centrifugal force is [μm × a × ω (t) 2 ].
It is represented by This frictional resistance and the yarn Y
Any air resistance acts as a “negative” force on the circular motion of the traveler 4. As a result, the following equation (1) is established regarding the force acting on the traveler 4.
【００２０】[0020]
【数１１】 ここで、バルーニングによる糸の遠心力Ｔb(t)、及び空
気抵抗Ｄ(t) の理論式は、後述の通りである。[Equation 11] Here, the theoretical expressions of the centrifugal force Tb (t) of the yarn due to ballooning and the air resistance D (t) are as described below.
【００２１】まず、バルーニングによる糸の遠心力Ｔb
(t)を求めるに当たって、空気抵抗を加味した場合のバ
ルーニングの形状は、式（６）であることが知られてい
る。First, the centrifugal force Tb of the yarn due to ballooning
In determining (t), it is known that the ballooning shape when air resistance is taken into account is given by Expression (6).
【数１２】 Ａ，Ｂ：トラベラーの角速度、紡出張力により定められ
る定数 Ｌ：リフト〔特定時間におけるスネルワイヤーとリング
上面との間の距離（ｃｍ）〕(Equation 12) A, B: Constants determined by the angular velocity of the traveler and spinning tension L: Lift [distance between snell wire and ring upper surface at specific time (cm)]
【００２２】そして、回転運動（円運動）を行う物体の
遠心力は、〔（物体の質量）×（退転半径）×（角速
度）2 〕であるので、全体のバルーニングによる糸の遠
心力は、微小長さの糸に作用する遠心力をバルーニング
糸長に対して積分すれば求められ、この遠心力のうちト
ラベラー４に作用する力は、トラベラーの部分の糸の接
線方向の分力である。このため、図４において、スネル
ワイヤー３からｘだけ離れた位置にある糸の微小変位Δ
ｘを考え、該微小変位Δｘに作用する遠心力ΔＴは、
〔ΔＴ＝ρy ×Δｘ×ｆ(x) ×ω(t)2〕（ただし、ρy
＝糸の綿密度）で表示される。The centrifugal force of an object performing a rotary motion (circular motion) is [(mass of object) × (retraction radius) × (angular velocity) 2 ]. It can be obtained by integrating the centrifugal force acting on the yarn having a very small length with respect to the ballooning yarn length. Among the centrifugal force, the force acting on the traveler 4 is a component in the tangential direction of the yarn of the traveler. For this reason, in FIG. 4, the minute displacement Δ of the yarn at a position separated by x from the snell wire 3
x, the centrifugal force ΔT acting on the minute displacement Δx is
[ΔT = ρ y × Δx × f (x) × ω (t) 2 ] (where ρ y
= Cotton density of yarn).
【００２３】また、前記微小変位の遠心力のうち、トラ
ベラー４に作用する成分ΔＴb は、トラベラーの部分の
糸の接線角度を（β）とすると、〔ΔＴb ＝ΔＴ×ｃｏ
ｓ（９０°−β）＝ρ×Δｘ×ｆ(x) ×ω(t)2×ｓｉｎ
β〕で表される。このため、トラベラー４に及ぼす総合
的な力Ｔb(t)は、式（７）により求められる。Further, of the centrifugal force of the minute displacement, the component ΔTb acting on the traveler 4 is represented by [ΔTb = ΔT × co, where the tangent angle of the yarn of the traveler is (β).
s (90 ° −β) = ρ × Δx × f (x) × ω (t) 2 × sin
β]. For this reason, the total force Tb (t) acting on the traveler 4 is obtained by Expression (7).
【００２４】[0024]
【数１３】 (Equation 13)
【００２５】また、物体に作用する空気抵抗は、「（抵
抗係数）×（空気の密度）×（物体の速度）×（物体の
基準面積）×（1/2)」で表される。このため、図４にお
いて、スネルワイヤー３から距離（ｘ）の位置に存在す
る微小変位Δｘが受ける空気抵抗ΔＤは、〔ΔＤ＝Ｃｄ
×ρair ×ｆ(x) ×ω(t) ×Δｘ×ｄy ×(1/2) 〕（た
だし、ρair ＝糸の綿密度, ｄy ＝糸の直径）で表示さ
れる。このため、バルーニングによる糸の全空気抵抗
は、微小長さの糸の空気抵抗をバルーニング糸長に対し
て積分すれば求められ、その結果は、式（８）の通りで
ある。The air resistance acting on the object is represented by “(resistance coefficient) × (air density) × (object speed) × (reference area of object) × (1/2)”. For this reason, in FIG. 4, the air resistance ΔD received by the small displacement Δx existing at a position (x) from the snell wire 3 is [ΔD = Cd
× ρair × f (x) × ω (t) × Δx × dy × (1/2)] (however, ρair = Cotton density of yarn , dy = Yarn diameter). For this reason, the total air resistance of the yarn due to ballooning can be obtained by integrating the air resistance of the yarn having a minute length with respect to the ballooning yarn length, and the result is as shown in Expression (8).
【００２６】[0026]
【数１４】 [Equation 14]
【００２７】また、上記した式（６）のバルーニングの
形状式において、トラベラー４の部分の微分係数は、バ
ルーニングの理論式と称されている。即ち、バルーニン
グの理論式は、バルーニングの形状式において、点
〔ｘ，ｆ(x）〕＝（Ｌ，ａ）における微分係数である。In the ballooning shape equation of the above equation (6), the differential coefficient of the traveler 4 is called a ballooning theoretical equation. That is, the ballooning theoretical formula is a differential coefficient at the point [x, f (x)] = (L, a) in the ballooning shape formula.
【００２８】即ち、式（６）のバルーニングの形状式を
微分した式は、以下の式（９）となる。That is, the following equation (9) is obtained by differentiating the ballooning shape equation of the equation (6).
【数１５】 よって、式（９）において、ｘ＝Ｌの時には、以下の式
（２）が成立する。(Equation 15) Therefore, in the equation (9), when x = L, the following equation (2) holds.
【数１６】 (Equation 16)
【００２９】更に、巻取テンションＴ0(t)と紡出テンシ
ョンＴ1(t)の間には、以下の式（３）で示される関係が
ある。Further, there is a relationship expressed by the following equation (3) between the winding tension T 0 (t) and the spinning tension T 1 (t).
【数１７】 但し、[Equation 17] However,
【数１８】 (Equation 18)
【００３０】更に、糸の撚り数、スピンドルの回転数、
及び紡出速度との間には、式（４）が成立する。Further, the number of twists of the yarn, the number of rotations of the spindle,
And the spinning speed, the equation (4) holds.
【数１９】 ＴＰＩ：糸の撚数（/inch) Ｎs(t)：スピンドルの回転数（ｒｐｍ） Ｖ(t) ：紡出速度（yd/min)[Equation 19] TPI: Number of twists of yarn (/ inch) Ns (t): Number of rotations of spindle (rpm) V (t): Spinning speed (yd / min)
【００３１】また、スピンドルの回転数とトラベラーの
回転数との間には、式（５）が成立する。Equation (5) is established between the number of revolutions of the spindle and the number of revolutions of the traveler.
【数２０】 Ｎs(t)：スピンドルの回転数（ｒｐｍ） Ｎt(t)：トラベラーの回転数（ｒｐｍ） Ｖ'(t)：紡出速度（m/min)(Equation 20) Ns (t): Spindle speed (rpm) Nt (t): Traveler speed (rpm) V '(t): Spinning speed (m / min)
【００３２】よって、式（１）〜式（３）を方程式とし
て連立させたプログラムを作成しておいて、入力パラメ
ータである精紡機の各設定条件（リングの種類、及び
径、ボビンの最大及び最少の各径、トラベラーの重量、
バルーニングコントロールリングの径、リング上面から
バルーニングコントロールリングまでの距離、リフトの
長さ、スピンドル回転数、糸の番手及び撚数等）をプロ
グラム上の入力シートに入力することにより、糸の巻始
めから巻終り（満管）に至る複数の等分点（例えば、分
玉数に対応した１０等分点）における各紡出テンション
を試算（シミュレーション）することができる。この試
算によって、予め、紡出テンションの変動を知ることが
できる。この結果、試算された紡出テンションが目的の
ものと相違する場合には、スピンドル回転数等の特定の
設定条件を変更することにより、紡出テンションを目的
のものにすることが可能となる。Therefore, a program in which the equations (1) to (3) are simultaneously set as equations is created, and the setting parameters (the type and diameter of the ring, the maximum and The minimum of each diameter, the weight of the traveler,
By inputting the diameter of the ballooning control ring, the distance from the ring upper surface to the ballooning control ring, the length of the lift, the spindle rotation speed, the yarn count and the number of twists, etc.) in the input sheet on the program, Each spinning tension at a plurality of equally dividing points (for example, ten equal points corresponding to the number of divided balls) leading to the end of winding (full package) can be calculated (simulated). By this trial calculation, the fluctuation of the spinning tension can be known in advance. As a result, when the estimated spinning tension is different from the target, the spinning tension can be made the target by changing specific setting conditions such as the number of revolutions of the spindle.
【００３３】例えば、巻始めから２分玉に至るまでの紡
出テンションが目的のものよりも小さ過ぎて、生産性が
低下すると判断された場合には、上記区間のスピンドル
回転数を高めて、再度、試算して目的値にすることがで
きる。逆に、上記空間の紡出テンションが大き過ぎて、
糸切れを生ずる恐れがある場合には、スピンドル回転数
を下げて、再度、試算して目的値にすることができる。
このように、実際の精紡機の挙動に近い状態を反映した
トラベラーに関する運動方程式（１）に基づいたプログ
ラムによって紡出テンションを試算しているために、実
際の精紡においては、当初から適正な紡出テンションで
糸を巻取ることができて、最も高い能率で精紡できると
共に、巻始めから巻終りに至るまで、ほぼ一定の紡出テ
ンションで巻取るように設定することも可能であって、
このように設定することにより、巻取られる糸の毛羽立
ちがほぼ均一となって、糸品質も向上される。For example, if it is determined that the spinning tension from the start of winding to the two-minute ball is too small as compared with the intended one and the productivity is reduced, the spindle rotation speed in the above section is increased, Again, a trial calculation can be made to the target value. Conversely, the spinning tension in the above space is too large,
If there is a risk of thread breakage, the spindle speed can be reduced and a trial calculation can be made again to reach the target value.
As described above, since the spinning tension is trially calculated by the program based on the equation of motion (1) for the traveler reflecting the state close to the behavior of the actual spinning machine, in the actual spinning, a proper spinning tension is initially set. It is possible to wind the yarn with the spinning tension and to spin at the highest efficiency, and it is also possible to set so that the yarn is wound with a substantially constant spinning tension from the beginning to the end of winding. ,
By setting in this manner, the fluff of the wound yarn becomes substantially uniform, and the yarn quality is also improved.
【００３４】また、上記した例は、スピンドル回転数
は、入力パラメータの一つとなっていて、スピンドル回
転数を含んだ他の紡出テンション以外のパラメータを入
力することにより、該紡出テンションを求める場合を示
した。しかし、巻始めから巻終りに至るまでほぼ一定の
紡出テンションで巻取りたい場合には、この紡出テンシ
ョン値をパラメータの一つとして、スピンドル回転数以
外の残りのパラメータを入力することにより、スピンド
ル回転数を求めることになる。なお、図５は、一般的な
精紡機における時間に対するスピンドル回転数の関係を
示すグラフであり、巻始めからほぼ３分玉位までは、回
転数が段階的に増加して、以後、９分玉位までの間は、
一定の最高回転数で回転し、９分玉位から満管までは、
段階的に回転数が低下するように定められる。In the above example, the spindle speed is one of the input parameters, and the spinning tension is obtained by inputting a parameter other than the spinning tension including the spindle speed. Case shown. However, if it is desired to wind with a substantially constant spinning tension from the beginning to the end of winding, the spinning tension value is set as one of the parameters, and the remaining parameters other than the spindle speed are input. The spindle rotation speed will be determined. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the spindle rotation speed and the time in a general spinning machine. Until the ball position,
It rotates at a certain maximum number of revolutions, and from 9 minutes to full ball,
The rotation speed is determined so as to gradually decrease.
【００３５】このため、トラベラーに関する運動方程式
（１）に基づいたプログラムをホストコンピュータにイ
ンストールして、該ホストコンピュータと精紡機のイン
バータとを接続して、紡出テンションを含むスピンドル
回転数以外のパラメータをホストコンピュータに入力す
ると、前記インバータは、自動的に設定された回転数で
もって精紡機のスピンドル回転数を制御することにな
る。For this reason, a program based on the equation of motion (1) relating to the traveler is installed in a host computer, and the host computer is connected to the inverter of the spinning machine, and parameters other than the spindle speed including the spinning tension are set. Is input to the host computer, the inverter controls the spindle rotation speed of the spinning machine with the rotation speed automatically set.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明は、糸のバルーニングによる空気
抵抗等を考慮したトラベラーに関する運動方程式を用い
て、糸巻取中の複数箇所における紡出テンション、或い
はスピンドル回転数を試算し、該試算値に基づいて精紡
するために、糸の巻始めから巻終わりに至るまで、最適
の紡出テンション及びスピンドル回転数で精紡可能とな
る。According to the present invention, a spinning tension or a spindle speed at a plurality of points during winding of a yarn is estimated by using a motion equation relating to a traveler in consideration of air resistance due to yarn ballooning, and the estimated value is calculated. From the beginning to the end of the winding, the spinning can be performed at an optimum spinning tension and spindle speed.
【００３７】この結果、従来の精紡機においては、糸切
れ防止のために、巻始めのスピンドル回転数が低く抑え
られ過ぎて、生産性（生産能率）が低下していた不具合
が解消され、全分玉においてスピンドルの回転数を常に
最高にすることができて、生産性が高まると共に、糸の
紡出状態も安定する。As a result, in the conventional spinning machine, in order to prevent yarn breakage, the disadvantage that the spindle rotation speed at the start of winding was too low and the productivity (production efficiency) was reduced was solved. The number of revolutions of the spindle in the separation ball can always be maximized, thereby increasing the productivity and stabilizing the yarn spinning state.
【図１】リング精紡機の主要部の正面図である。FIG. 1 is a front view of a main part of a ring spinning machine.
【図２】同じく斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the same.
【図３】角速度ω(t) で円運動を行うトラベラー４に作
用する力の関係を示す模式的平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing a relationship between forces acting on a traveler 4 performing a circular motion at an angular velocity ω (t).
【図４】バルーニングによる糸の遠心力がトラベラーに
及ぼす力を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the force exerted on the traveler by the centrifugal force of the yarn due to ballooning.
【図５】一般的な精紡機における時間に対するスピンド
ル回転数の関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a spindle rotation speed and time in a general spinning machine.
Ｙ：糸 １：ボビン ２：リング ３：スネルワイヤー ４：トラベラー １０：スピンドル Y: Thread 1: Bobbin 2: Ring 3: Snell wire 4: Traveler 10: Spindle
Claims (2)
うボビンと、該ボビンの外側に配置されて、所定のスト
ロークで上下動しながら、上昇するリングとを備え、前
記ボビンの直上に配置されたスネルワイヤーを通った糸
を、前記リングに係合して回転運動を行うトラベラーに
引っ掛けて、加撚しながら前記ボビンに巻取る構成の精
紡機において、 バルーニングによる糸の遠心力及び空気抵抗、並びに前
記トラベラーの摺動抵抗を考慮したトラベラーの運動方
程式（１）と、 バルーニングの理論式（２）と、 前記ボビンに対して糸を巻取る巻取テンションと紡出テ
ンションとの関係式（３）と、 の３式に基づいて、各設定条件下において、糸巻取中の
複数箇所における紡出テンション、又はスピンドル回転
数のいずれか一方を試算して、該試算値に基づいて精紡
することを特徴とする精紡機におけるスピンドル回転数
制御方法。 【数１】 【数２】 【数３】 【数４】 ｍ：トラベラーの質量（ｇ） ａ：リングの半径（ｃｍ） ω(t) ：トラベラーの角速度（ｒａｄ／ｓ） Ｔ0(t)：巻取テンション（Ｎ） Ｔ1(t)：紡出テンション（Ｎ） Ｔb(t)：バルーニングによる糸の遠心力（Ｎ） ｒ(t) ：管糸半径（ｃｍ） μ：リング・トラベラー間の摩擦係数 Ｄ(t) ：空気抵抗（Ｎ） β：バルーニングの式のトラベラーの部分の接線角度 Ａ，Ｂ：トラベラーの角速度、紡出テンションにより決
定される定数 Ｌ：リフト（スネルワイヤーとリング上面との間の距
離）〔ｃｍ〕 φ：ボビンに対する紡糸の巻取角度（ｒａｄ）1. A bobbin which is fitted on a spindle and rotates at a high speed, and a ring which is arranged outside the bobbin and rises while moving up and down by a predetermined stroke, is arranged just above the bobbin. In a spinning machine having a configuration in which the yarn passing through the snell wire is hooked on a traveler that engages with the ring and performs a rotational movement, and is wound around the bobbin while twisting, the centrifugal force and air resistance of the yarn due to ballooning, and The equation of motion (1) of the traveler considering the sliding resistance of the traveler, the theoretical equation of ballooning (2), and the relational expression (3) between the winding tension and the spinning tension for winding the yarn on the bobbin. Based on the following three formulas, under each set condition, either one of the spinning tension at a plurality of points during yarn winding or the spindle rotation speed is estimated, and Spindle speed control method in a spinning machine, characterized in that the spinning based on the estimated value. (Equation 1) (Equation 2) (Equation 3) (Equation 4) m: mass of the traveler (g) a: radius of the ring (cm) ω (t): angular velocity of the traveler (rad / s) T 0 (t): winding tension (N) T 1 (t): spinning tension (N) Tb (t): Centrifugal force of yarn due to ballooning (N) r (t): Radius of pipe yarn (cm) μ: Coefficient of friction between ring and traveler D (t): Air resistance (N) β: Ballooning A, B: Angular velocity of the traveler, constant determined by spinning tension L: Lift (distance between snell wire and ring upper surface) [cm] φ: Winding of bobbin Taking angle (rad)
はスピンドル回転数の試算箇所は、各分玉から選択され
た複数箇所であることを特徴とする精紡機におけるスピ
ンドル回転数制御方法。2. A method for controlling the number of revolutions of a spindle in a spinning machine, wherein the number of spinning tensions or the number of spindle revolutions calculated during spinning is a plurality of locations selected from each divisional ball.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000383041A JP2002180337A (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Method for controlling revolution of spindle in fine spinning frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000383041A JP2002180337A (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Method for controlling revolution of spindle in fine spinning frame |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180337A true JP2002180337A (en) | 2002-06-26 |
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ID=18850763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000383041A Pending JP2002180337A (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Method for controlling revolution of spindle in fine spinning frame |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002180337A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011007512A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 村田機械株式会社 | Management system for fine spinning winder and fine spinning winder |
| KR101801246B1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-11-27 | 주식회사 우리나노 | Method of manufacturing filament consisting of nanofiber |
| CN108130641A (en) * | 2018-02-24 | 2018-06-08 | 邯郸市圣雪海羊绒有限公司 | A kind of selection method and system of weaving wire loop |
| CN117623154A (en) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 河南省新乡水文水资源测报分中心 | Automatic tension control and feedback monitoring system of underwater winch |
-
2000
- 2000-12-18 JP JP2000383041A patent/JP2002180337A/en active Pending
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| CN102471009A (en) * | 2009-07-17 | 2012-05-23 | 村田机械株式会社 | Management system for fine spinning winder and fine spinning winder |
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| CN117623154B (en) * | 2024-01-25 | 2024-04-19 | 河南省新乡水文水资源测报分中心 | Automatic tension control and feedback monitoring system of underwater winch |
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