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一、          細(xì)紗斷頭基本規(guī)律
細(xì)紗斷頭關(guān)系細(xì)紗工序高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗，影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備生產(chǎn)率的提高。斷頭多生產(chǎn)狀態(tài)有波動(dòng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，成紗疵點(diǎn)多，產(chǎn)品質(zhì)量差，回花回絲、機(jī)物料消耗增多，直接影響產(chǎn)量。細(xì)紗斷頭是多種因素的綜合反映，因此，為了減少斷頭，必須掌握產(chǎn)生斷頭的原因，從根本上予以解決。
前羅拉到導(dǎo)紗鉤之間的紗段，一般稱紡紗段紗線。紡紗段紗線所具有的強(qiáng)力稱為紡紗強(qiáng)力。在紡紗過程中，如果紗線某截面處強(qiáng)力小于作用在該處的張力時(shí)，就發(fā)生斷頭，因此斷頭的根本原因是強(qiáng)力與張力的矛盾。如圖7—5—1所示為實(shí)測中號(hào)紗紡紗張力Ts和紡紗強(qiáng)力Ps的變化曲線。從圖中曲線可知，紡紗張力平均值Ts比紡紗強(qiáng)力平均值Ps小得多，斷頭機(jī)會(huì)是很少的。盡管紡紗張力與紡紗強(qiáng)力兩者各自按其本身規(guī)律波動(dòng)，但大多數(shù)時(shí)間內(nèi)并不一定發(fā)生斷頭。當(dāng)某一瞬間，作用在紗線上某點(diǎn)張力大于該點(diǎn)的強(qiáng)力時(shí)，即發(fā)生斷頭(如圖中A、B點(diǎn))，這就說明斷頭主要發(fā)生在張力與強(qiáng)力兩者波動(dòng)中波峰波谷交叉點(diǎn)，而不在于它的平均值大小。生產(chǎn)中平均張力總是比平均強(qiáng)力小，否則就無法進(jìn)行生產(chǎn)。由于張力和強(qiáng)力存在波動(dòng)，因此當(dāng)紗線平均張力增加和平均強(qiáng)力降低，兩者數(shù)值靠近時(shí)，就會(huì)增加波峰波谷交叉機(jī)率，斷頭率也增加。如果張力、強(qiáng)力波動(dòng)范圍小，特別是降低張力較高的波峰值或提高強(qiáng)力較低的波谷值，兩者的平均值即使靠近些，斷頭仍可穩(wěn)定，甚至有可能減少。所以降低斷頭率的主攻方向是控制和穩(wěn)定張力，提高紡紗強(qiáng)力、降低強(qiáng)力不勻率，尤其是減少突變張力和強(qiáng)力薄弱環(huán)節(jié)，以減少張力與強(qiáng)力波峰波谷交叉機(jī)率。

在正常生產(chǎn)中出現(xiàn)的斷頭規(guī)律與張力和強(qiáng)力這兩個(gè)因素有著密切關(guān)系。細(xì)紗斷頭可概括為成紗前斷頭和成紗后斷頭兩類。成紗前斷頭是指紗條在輸出前羅拉之前的斷頭，發(fā)生在喂入部分和牽伸部分。成紗后斷頭是指紗條從前羅拉輸出后至筒管間這段紗條在加捻卷繞過程中發(fā)生的斷頭。在正常條件下成紗前的斷頭應(yīng)該是較少的，主要是成紗后斷頭。成紗后斷頭的規(guī)律如下：
(一)一落紗中斷頭分布，一般是小紗斷頭最多，中紗最少，大紗斷頭多于中紗；
 (二)成紗后斷頭部位較多發(fā)生在紡紗段(稱為上部斷頭)，在鋼絲圈至筒管間斷頭(稱為下部斷頭)出現(xiàn)較少，但當(dāng)鋼領(lǐng)與鋼絲圈配合不當(dāng)時(shí)，會(huì)引起鋼絲圈的振動(dòng)、楔住、磨損、燒毀、飛圈等，使下部斷頭有所增加。斷頭發(fā)生在氣圈部分的機(jī)會(huì)是很少的；
(三)在正常生產(chǎn)情況下，絕大多數(shù)錠子在一落紗中沒有斷頭，而在個(gè)別錠子上會(huì)出現(xiàn)重復(fù)斷頭；
(四)隨著錠速增加，卷裝增大，張力也隨著增大，斷頭一般也隨之增加。
二、氣圈形態(tài)與斷頭
(一)氣圈方程
建立以導(dǎo)紗鉤中心為圓點(diǎn)如圖7—5—2所示的坐標(biāo)系，作用于氣圈紗段的力主要有氣圈頂部張力To、底部張力TR、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力Cm及空氣阻力、哥氏力和紗線重力。氣圈的形態(tài)客觀上反應(yīng)了這些力的大小和相互關(guān)系，因此在某種程度上紗線張力及其變化可以根據(jù)氣圈形態(tài)來觀察。

為方便分析，略去空氣阻力、哥氏力、紗線重力等一些次要的力，將氣圈簡化為一平面曲線。在氣圈上任取一微分紗段ds，其回轉(zhuǎn)半徑為y，在紗段離心力dCm與兩端張力T和T+dT作用下，可得：

（二）、影響氣圈形態(tài)的因素
當(dāng)氣圈的最大半徑y(tǒng)max處于鋼領(lǐng)板的上方，H值在p/2<aH<p范圍內(nèi)時(shí)，主要工藝參數(shù)對(duì)氣圈形態(tài)的影響情況為：
1、氣圈角速度wt  當(dāng)wt變化時(shí)，因紗線張力分量Tx隨wt2正比例變化，使a值不變，故對(duì)氣圈形態(tài)沒有影響。
2、紗條  線密度大，即m大，使a值增大，sinaH值減小，故ymax增大，氣圈凸形變大。
3、鋼絲圈重量  鋼絲圈重，Tx增大，使a值減小，sinaH值增大，ymax減小，氣圈凸形變小。
4、鋼領(lǐng)半徑R  R增大，則TX增大，使a值減小，sinaH值增大，ymax減小，但R的增大對(duì)ymax的增大起主導(dǎo)作用，故氣圈凸形增大。
5、氣圈高度H  一落紗由小紗到大紗，氣圈高度H隨之縮小，ymax也隨之減小。
6、紗線張力TX  根據(jù)TX=mwt2H2／(aH)2可知，當(dāng)m、wt、H相同時(shí)，Tx小，aH大，凸形大；反之，Tx大，aH小，凸形小。當(dāng)觀察同機(jī)臺(tái)各錠的氣圈形態(tài)發(fā)現(xiàn)有凸形差異時(shí)，往往是由于張力異常所致。
(三)穩(wěn)定氣圈形態(tài)，減少細(xì)紗斷頭
1.氣圈形態(tài)與細(xì)紗斷頭  紡紗張力與氣圈形態(tài)有密切關(guān)系，可利用氣圈形態(tài)來調(diào)節(jié)紗線張力。當(dāng)氣圈凸形過大時(shí)，會(huì)引起氣圈猛烈撞擊隔紗板，不僅刮毛紗線，而且會(huì)引起氣圈形態(tài)的劇烈變化，使鋼絲圈運(yùn)行不穩(wěn)定、楔住或飛圈而斷頭。同時(shí)凸形過大會(huì)使氣圈的頂角a。(見圖7—5—2)過大，紗線上如有較大的粗節(jié)或結(jié)雜通過時(shí)，氣圈頂部會(huì)出現(xiàn)異常凸形，紗線容易被導(dǎo)紗鉤上的擒紗器纏住而斷頭。在小紗階段尤其是管底成形卷繞大直徑時(shí)，氣圈凸形過大。
當(dāng)張力過大引起氣圈凸形過小時(shí)，斷頭后接頭時(shí)拎頭重，操作困難。小紗時(shí)凸形過小會(huì)使a。過小，易引起筒管頂部與紗條摩擦而斷頭。但是大紗小直徑時(shí)氣圈更趨平直，氣圈失去對(duì)張力波動(dòng)的彈性調(diào)節(jié)能力，這時(shí)若出現(xiàn)突變張力，就容易引起紗線與鋼絲圈磨損缺口交叉而割斷紗線，或張力迅速傳遞到紡紗段弱捻區(qū)引起上部斷頭。
一落紗的最大氣圈高度Hmax 和最小氣圈高度Hmin如圖7—5—3所示，一落紗的最大和最小氣圈高度分別為：
    Hmax=L+D+C            (7-5-6)
    Hmin=l +D+C             (7-5-7)
式中：L——卷裝高度；
D——滿管時(shí)卷繞錐面的頂點(diǎn)至筒管頭的距離；
C——筒管頂端至導(dǎo)紗鉤的距離
l ——導(dǎo)紗鉤的升降動(dòng)程。

2.穩(wěn)定氣圈形態(tài)的措施  氣圈凸形過大或過小都是不利的。小紗時(shí)氣圈凸形容易過大，大紗時(shí)氣圈凸形容易過小。因此，要減少大、小紗時(shí)的斷頭，應(yīng)使大、小紗紗線張力與氣圈形態(tài)盡量向中紗靠攏。
在卷裝高度L一定時(shí)，壓縮最大氣圈高度Hmax 就決定于(D+C)的大小。生產(chǎn)上為防止冒頭紗，D一般取13~15mm，C的大小若以紗條與筒管頭相切為準(zhǔn)可小到12~16mm左右。FA506型細(xì)紗機(jī)的(D十C)為35～40mm。壓縮Hmax 會(huì)導(dǎo)致大紗最小氣圈高度Hmin的不足而導(dǎo)致大紗斷頭增加。在(D+C)一定時(shí)，放大Hmin主要體現(xiàn)在增大導(dǎo)紗鉤的升降全程上。一般在卷裝尺寸為(35～42mm)×(150~180mm)、錠速為16000～20000r／min時(shí)，Hmin以不小于75~80mm為宜。增大導(dǎo)紗鉤的升降全程來放大Hmin，對(duì)降低大紗小直徑的斷頭有利，但卻受到導(dǎo)紗角最小值bmin的限制。
為了壓縮小紗氣圈高度，降低小紗張力，減少小紗斷頭，F(xiàn)A506型細(xì)紗機(jī)的導(dǎo)紗鉤采用變程升降(見圖7—5—1)，使導(dǎo)紗鉤的每次升降動(dòng)程和級(jí)升自管底始紡時(shí)逐漸增大到正常值。
三、紗線張力與斷頭
在加捻卷繞過程中，紗線上的張力是因?yàn)榧喚�要拖動(dòng)鋼絲圈高速回轉(zhuǎn)，必須克服鋼絲圈與鋼領(lǐng)之間的摩擦力、導(dǎo)紗鉤和鋼絲圈給予紗線的摩擦阻力及氣圈段紗線回轉(zhuǎn)的空氣阻力和離心力等，紗線要承受較大的張力。在紡紗過程中，保持適當(dāng)?shù)膹埩Γ�是保證正常加捻卷繞的必要條件，過大的張力不僅增加每錠功率消耗，而且會(huì)使斷頭增加。張力過小，會(huì)降低卷繞密度，影響細(xì)紗強(qiáng)力，也會(huì)因氣圈膨大碰隔紗板，使細(xì)紗毛羽增多，光澤較差，還會(huì)造成鋼絲圈運(yùn)行不穩(wěn)定而增加斷頭。所以張力大小應(yīng)恰當(dāng)，并與紗線的特?cái)?shù)、強(qiáng)力相適應(yīng)，達(dá)到既提高卷繞質(zhì)量，又降低斷頭率。正常的張力大小及其變化不致直接引起斷頭，而當(dāng)突變張力超過紗線強(qiáng)力時(shí)才是造成斷頭的根本原因。高速元件質(zhì)量不良，鋼絲圈圈形不當(dāng)，楔住或飛脫，一落紗過程中張力波動(dòng)過大等都是產(chǎn)生突變張力而造成斷頭的原因。
(一)紗線張力分析  在加捻卷繞過程中，紗線張力可分為三段，前羅拉至導(dǎo)紗鉤之間紗線張力稱為紡紗張力TS；導(dǎo)紗鉤至鋼絲圈之間紗線張力稱為氣圈張力(又分T。—導(dǎo)紗鉤處氣圈頂端張力，TR—鋼絲圈處氣圈底部張力)；鋼絲圈到管紗之間紗線張力稱為卷繞張力TW。了解紡紗張力TS的目的是為了掌握它與動(dòng)態(tài)強(qiáng)力的比例，以及導(dǎo)紗鉤的結(jié)構(gòu)、安裝位置對(duì)張力的影響。了解氣圈張力T。、TR的目的，是為了掌握氣圈形狀與張力的關(guān)系，從而可以由直觀的氣圈形態(tài)來掌握張力的變化。了解卷繞張力T。的目的是為了掌握鋼絲圈的重量變化、鋼絲圈與鋼領(lǐng)的摩擦力變化(包括鋼絲圈的形狀及速度)、鋼領(lǐng)與筒管卷繞直徑比對(duì)張力的影響。
TR、T。、TW、TS(見圖7—5—2)之間的關(guān)系是密切的，變化規(guī)律是一致的，而且相互聯(lián)系和影響。為了獲得各張力的數(shù)值，TS一般采用動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行測定，T。與TS間可用歐拉公式計(jì)算：
T。=TS                      (7-5-8)
式中：m。—紗線與導(dǎo)紗鉤間摩擦系數(shù)；
  q。—紗線在導(dǎo)紗鉤上的包圍角。
(二) (一)     紗線張力變化規(guī)律
在加捻卷繞過程中，各段張力的分布規(guī)律是TW最大，T。次之，TR再次之，紡紗張力TS最小。
1.影響張力的主要因素：
(1)鋼絲圈重量Gt：與紗線張力成正比(工藝上是以鋼絲圈的號(hào)數(shù)來表示其重量)，這是由于鋼絲圈的離心力Ct與鋼絲圈重量Gt成正比。在日常生產(chǎn)中，可根據(jù)