1 市場(chǎng)對(duì)棉紗的質(zhì)量要求 棉紗是紡紗工場(chǎng)的制成品，但卻是原料纖維一織物之間的中間品，是衣著裝飾產(chǎn)業(yè)三種織制品的原料，除產(chǎn)業(yè)用布有特殊要求以外，衣著裝飾隨著人民生活水平的提高，要求與日俱增，面對(duì)這樣的市場(chǎng)需求，紡紗工場(chǎng)的生產(chǎn)，必須與之適應(yīng)，現(xiàn)僅就衣著服飾方面分析其對(duì)棉紗質(zhì)量的要求。 1.1 服用性能與紗線 服裝已不僅僅是對(duì)環(huán)境溫濕度與生理上的適應(yīng)，而是人們或借以傳情達(dá)意，擴(kuò)展社交，或塑造自我形象，以顯露其精神境界，或裝飾美化，以表達(dá)禮儀等等，總之，早已不把使用、壽命、價(jià)格高低放在第一位了。服飾著裝如此地逐步趨向個(gè)性化，對(duì)花色品種的要求日見(jiàn)翻新，對(duì)織制品的要求除一般常規(guī)和多功能（保暖防臭等）要求以外，還要求色澤鮮艷、美觀大方、能實(shí)現(xiàn)人物外觀、身骨與風(fēng)格。隨著服用性的改變，其原料紗線的品質(zhì)也須作相應(yīng)的改變。 1.2 織物對(duì)棉紗的要求 為適應(yīng)服用性能的多樣化，棉紡系統(tǒng)已從純紡走向混紡、天然纖維之間、化學(xué)纖維之間、天然纖維與化學(xué)纖維之間、一般纖維與差別化纖維之間、進(jìn)行著各種不同原料纖維間的混紡，或普梳、或精梳、或變拈向、或變工藝參數(shù)，形成了多種規(guī)格與不同品質(zhì)的棉紗，現(xiàn)綜合機(jī)織，針織對(duì)棉紗應(yīng)滿足的主要要求如下： 1.2.1 條干均勻 條干均勻的棉紗的織制品，其外觀平整光滑，可染性好（色彩均勻鮮艷），且均勻的條干，其單強(qiáng)CV值一定較低，即其平均實(shí)際強(qiáng)力提高了，特別是那些裝飾性的輕薄織物，對(duì)棉紗條干均勻度要求極高，同時(shí)還要求其條干CV值較小。 1.2.2 強(qiáng)力 棉紗在經(jīng)過(guò)織造加工中，因引伸，摩擦損失一部分強(qiáng)力后，還應(yīng)存余一定強(qiáng)力，以維持織制成成品（例如服裝）后，具有一定的耐磨性撕裂性。故要求單紗具有與紡紗號(hào)數(shù)相匹配的強(qiáng)力，且要求單紗的強(qiáng)力CV值較小。 1.2.3 棉結(jié)雜質(zhì) 棉紗中的結(jié)雜，會(huì)增加織造中的斷頭，降低織造效率，如殘留于布面，還會(huì)形成染斑，影響美觀，甚至成殘次布。 1.2.4 長(zhǎng)粗節(jié)長(zhǎng)細(xì)節(jié) 棉紗中的長(zhǎng)粗、長(zhǎng)細(xì)節(jié)，在織制品中，是無(wú)法修整的，影響打分，直至成批地降低入庫(kù)一等品率。其條花、條痕影響布面的光澤美觀。 上述對(duì)棉紗要求的核心是條干均勻度，把住這一關(guān)，單強(qiáng)CV比值，結(jié)雜，及長(zhǎng)粗、長(zhǎng)細(xì)節(jié)都會(huì)隨之相應(yīng)減少。 1.3 用戶對(duì)棉紗質(zhì)量的要求 用紗戶往往是制織坯布或織物的最終產(chǎn)品廠（如服裝、裝飾織物等），特別是最終產(chǎn)品廠，在我國(guó)加入WTO以后，創(chuàng)出自有的商標(biāo)品牌的愿望是極其強(qiáng)烈的。棉紗質(zhì)量可以有高、中、低多種檔次，他們所要求的不一定是高檔的，但必須是能長(zhǎng)期地穩(wěn)定在同一檔次的棉紗，這對(duì)他們的品牌效應(yīng)是極其需要的。 1.4 現(xiàn)代化設(shè)備的要求 現(xiàn)代的織造技術(shù)，無(wú)論是機(jī)織還是針織都趨向三高（高質(zhì)、高速、高效），與傳統(tǒng)設(shè)備比，速度翻番，要求棉紗不僅有足夠的強(qiáng)力，承受其高速引伸，磨擦而不斷頭，還要求均勻的紗線截面，少結(jié)雜、少長(zhǎng)粗、長(zhǎng)細(xì)節(jié)等紗疵，能順利地通過(guò) 筘眼（針眼）而不斷頭，因?yàn)樵诳椩旃ば颍械耐瑫r(shí)加工幾十、幾百根紗線，（針織）。有時(shí)同時(shí)加工幾千、幾萬(wàn)根紗線（機(jī)織）。其中的一根紗線斷頭，引發(fā)全機(jī)停車，對(duì)其生產(chǎn)效率的影響極大。 由上述1.2~1.4節(jié)，可見(jiàn)市場(chǎng)對(duì)棉紗質(zhì)量的要求，無(wú)論是滿足服用性能，適應(yīng)織造三高設(shè)備的加工，還是滿足用戶的要求，都牽涉到棉紗質(zhì)量的一個(gè)核心問(wèn)題——條干均勻的棉紗，且能長(zhǎng)期穩(wěn)定在同一個(gè)檔次。正是出于這種需要，自調(diào)勻整技術(shù)在棉紡系統(tǒng)的使用應(yīng)運(yùn)而生。 2 自調(diào)勻整裝置的作用與效益 2.1 自調(diào)勻整裝置的作用（以下簡(jiǎn)稱自勻裝置） 2.1.1 穩(wěn)定號(hào)數(shù) 可設(shè)定工藝參數(shù)及允差范圍，與在制品實(shí)時(shí)比較，進(jìn)行控制，使后續(xù)紡紗機(jī)上紡出棉紗的號(hào)數(shù)重量偏差（簡(jiǎn)稱支偏下同）能長(zhǎng)期地穩(wěn)定在用戶要求的 允差范圍內(nèi)，使用戶廠滿意。 2.1.2 彌補(bǔ)并合功能 紡紗系統(tǒng)常在并條機(jī)上用多根棉條并合，牽伸改善在制品的均勻度并控制號(hào)數(shù)重量偏差。但都存在兩個(gè)缺陷：一是受并合根數(shù)，牽伸倍數(shù)的限制，僅能改善短、中片段的不勻，對(duì)長(zhǎng)片段，超長(zhǎng)片段，無(wú)能為力；二是對(duì)棉條截面中纖維量差異較大的周期性的牽伸波（纖維物理性能差異引起的牽伸波、機(jī)械波、精梳接合波……），改善不大。由于自勻裝置對(duì)在制品有消峰填合功能，能彌補(bǔ)并條機(jī)上隨機(jī)并合的缺陷。 2.1.3 防止突發(fā)性紗疵 對(duì)超控制范圍的一切突發(fā)性紗疵（棉結(jié)、雜質(zhì)、粗節(jié)等），自勻裝置有自動(dòng)停機(jī)禁行，并發(fā)出警報(bào)的功能，提示擋車工及時(shí)排除，較人工防疵捉疵，快速而準(zhǔn)確。 上述三點(diǎn)，正是用戶對(duì)棉紗質(zhì)量所要求的。 2.2 自勻裝置與現(xiàn)行的離線檢測(cè)相比優(yōu)點(diǎn)有四 2.2.1 反饋快 自勻裝置的檢測(cè)、反饋、控制是在電子線路之間進(jìn)行。速度快達(dá)毫秒級(jí)（ms）。離線檢測(cè)是人加儀器，試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)計(jì)算比較后，通過(guò)牽伸變換齒輪的調(diào)換，進(jìn)行調(diào)節(jié)，其檢測(cè)、反饋、控制都是在人與機(jī)器之間進(jìn)行，調(diào)換齒輪，還須停機(jī)、路程之長(zhǎng)，時(shí)滯之久，與在線的電子迴路控制是無(wú)法相比的。 2.2.2 精度高 自勻裝置利用電子計(jì)算機(jī)控制伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)時(shí)改變牽伸倍數(shù)達(dá)到勻整目的，工作穩(wěn)定可靠，精度誤差在1%以內(nèi)。離線檢測(cè)時(shí)，試驗(yàn)工的操作手法，熟練程度及責(zé)任心對(duì)檢測(cè)精度及反饋結(jié)果影響甚大。不穩(wěn)定的人的因素與穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)控制迴路相比，其精度即可信度是無(wú)法比擬的。 2.2.3 代表性大 自勻裝置為在線檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)的在制品，實(shí)時(shí)跟綜，毫發(fā)不漏，檢測(cè)率達(dá)100%。離線檢測(cè)，反僅能對(duì)在制品抽樣試驗(yàn)，限于人力、物力、其數(shù)量大小于在線，代表性甚小。 2.2.4 節(jié)棉 自勻裝置對(duì)檢測(cè)樣品僅進(jìn)行接觸或不接觸檢測(cè)，對(duì)在制品無(wú)損。離線檢測(cè)必須對(duì)樣品進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，才能取得需要的工藝數(shù)據(jù)。這也決定了其抽樣不能過(guò)多，必須限制在一定的范圍內(nèi)，即使如此，長(zhǎng)年累計(jì)，會(huì)有一定的原料損失。 2.3 自勻裝置的效益 自勻裝置是從屬于紡紗系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，其效益也是從紡紗設(shè)備正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)中體現(xiàn)出來(lái)，生產(chǎn)效益若全部計(jì)在自勻裝置上，似有偏頗，但其優(yōu)越作用，不可忽視。 2.3.1 適合用戶需要，可拓寬銷售渠道。（見(jiàn)上述） 2.3.2 減少制成品降等降波的機(jī)率。 2.3.3 減少原料消耗。除樣品檢測(cè)能節(jié)棉以外，經(jīng)勻整裝置在線調(diào)節(jié)后，不僅可改善棉紗的均勻度，且可對(duì)棉結(jié)、雜質(zhì)、粗細(xì)節(jié)等疵點(diǎn)嚴(yán)格把關(guān)，可減少織造加工系統(tǒng)的斷頭。有人做過(guò)計(jì)算，若以絡(luò)筒機(jī)斷一根頭的成本損失為1的話，則整理機(jī)上斷一根頭的成本損失為700，槳紗機(jī)為2100，布機(jī)為490。可見(jiàn)，斷頭對(duì)織造成本的影響是很大的。 2.3.4 提高生產(chǎn)效率 自勻裝置取代清棉純機(jī)械式的鐵炮（錐輪）勻整裝置后，將成卷機(jī)的正卷率普遍提高為99~100%，重不勻率也降低到工藝要求范圍以內(nèi)。正卷率的提高，使制成率相應(yīng)提高，即節(jié)棉、節(jié)電、降低物耗，還提高了生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有的企業(yè)[注一]算過(guò)一筆賬，四套清花自調(diào)勻整儀使用一年以后，在1998年比1997年同期5個(gè)月產(chǎn)量上浮2.54%的條件下，電耗降低了30.02%，機(jī)配件消耗減少了26.36%，清花落棉降低了6.94%，平均每月少耗電費(fèi)5582元，配件少耗用681元，普梳紗配棉少用了741斤。當(dāng)然其中包括有其他有成效的工作，但也應(yīng)承認(rèn)自調(diào)勻整裝置是起了一定作用的。梳棉、清梳聯(lián)、并條機(jī)上自勻裝置的使用，雖不涉及制成率，卻涉及支偏和條干不勻率棉紗的重要指標(biāo)，影響成品的等級(jí)評(píng)定及銷售價(jià)格。瑞士立達(dá)（Rieter）對(duì)使用其RSB-D30并條機(jī)（立達(dá)自稱：RSB-D30的核心部分是其新型的，全數(shù)字化的自調(diào)勻整系統(tǒng)[注二]）的美國(guó)工廠跟蹤對(duì)比試驗(yàn)，轉(zhuǎn)杯紗在織造工序每10萬(wàn)次引緯的斷經(jīng)，斷緯減少了1.34次，織造工序的效率提高了0.5%，競(jìng)高達(dá)98.8%，按立達(dá)計(jì)算每臺(tái)RSB-D30每年可節(jié)省費(fèi)用高達(dá)4萬(wàn)美元[注二] 3 自勻裝置的原理、類型及特性 3.1 原理 變化牽伸區(qū)中的牽伸倍數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)在制品的勻整?；痉匠蹋? v2=v1E(1±△t/t)或 v1=v2 [E(1±△t/t)]………(1) (1)式中：V1、V2分別為喂入，紡出羅拉的線速度，V2/V1=實(shí)際牽伸倍數(shù)=D E為額定（設(shè)計(jì)）牽伸倍數(shù) G為喂入品實(shí)際單位重量，以厚度t表示 △G為喂入品實(shí)際單位重量與額定（設(shè)計(jì)）單位重量之差，以厚度變化△t表示 當(dāng)V1為恒量，V2喂入品厚度的變化作線性變化。當(dāng)V2為恒量，V1隨喂入品厚度的變化作雙曲線變化。 3.2 自調(diào)勻整的類型有三種分開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、混合環(huán) 3.2.1 開(kāi)環(huán)：控制迴路非封閉式，檢測(cè)點(diǎn)設(shè)在機(jī)器喂入后羅拉的后方，控制點(diǎn)設(shè)在紡出點(diǎn)某處，按補(bǔ)償原理工作。 3.2.2 閉環(huán)：控制迴路為封閉式，檢測(cè)點(diǎn)設(shè)在機(jī)器紡出前羅拉的前方，控制點(diǎn)設(shè)在喂入點(diǎn)某處，按反饋原理工作。 3.2.3 混合環(huán)：在牽伸調(diào)整系統(tǒng)中，既有開(kāi)環(huán)，也有閉環(huán)，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)?？捎袃商帣z測(cè)，一處控制，也可有一處檢測(cè)，兩處控制。 3.3 類型特點(diǎn) 3.3.1 開(kāi)環(huán) (1)順產(chǎn)品運(yùn)行方向，檢測(cè)點(diǎn)在后，控制點(diǎn)在前，對(duì)喂入品實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)時(shí)控制，針對(duì)性強(qiáng)。 (2)檢測(cè)點(diǎn)在喂入方向，速度低，可提高檢測(cè)精度。 (3)控制點(diǎn)在前，速度雖較高，但與喂入品厚度變化成線性關(guān)系，利于控制。 (4)勻整后，牽伸系統(tǒng)產(chǎn)生的外部干擾，無(wú)控制能力。 (5)勻整長(zhǎng)度較短，對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間有嚴(yán)格要求，必需與喂入在制品到達(dá)牽伸區(qū)中變速點(diǎn)某處的時(shí)間同步，匹配的好，可望對(duì)所勻整的短片段以上的所有中、長(zhǎng)片段產(chǎn)生全勻整作用，否則效果欠佳，甚至惡化條干，故穩(wěn)定性較差。 3.3.2 閉環(huán) (1)順產(chǎn)品運(yùn)行方向，檢測(cè)點(diǎn)在前，控制點(diǎn)在后，對(duì)喂入品檢測(cè)過(guò)去，控制未來(lái)，針對(duì)性差。 (2)檢測(cè)點(diǎn)在前，紡出方向，安裝精度要求高。 (3)控制點(diǎn)在后，速度雖低，但應(yīng)與喂入品厚度變化成雙曲線關(guān)系，精度受影響。 (4)勻整系統(tǒng)對(duì)牽伸系統(tǒng)產(chǎn)生的外部干擾，有控制能力，故穩(wěn)定性較好。 (5)由檢測(cè)至控制、執(zhí)行、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，故勻整片段較長(zhǎng)。 3.3.3 混合環(huán) (1)融開(kāi)，閉環(huán)之所長(zhǎng)于一體，能同時(shí)勻整短、中、長(zhǎng)片段。 (2)控制方式靈活，可有多種選擇，或在喂入紡出兩端均設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，有喂入或紡出處設(shè)一個(gè)控制點(diǎn)，也可在喂入，紡出兩端均設(shè)控制點(diǎn)，在喂入或紡出處設(shè)一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，視工藝需要而定。 (3)因增設(shè)了檢測(cè)點(diǎn)或是控制點(diǎn)，特別是控制執(zhí)行點(diǎn)，其成本較高。 3.4 開(kāi)環(huán)變速點(diǎn)與時(shí)間 3.4.1 變速點(diǎn)。以牽伸區(qū)中前羅拉鉗口中心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)，A為檢測(cè)點(diǎn)，在制品按矢示方向，以后羅拉線束V1喂入，V2為前羅拉線速，前后羅拉的中心距為G、a、P分別為前、后鉗口的實(shí)控寬度，Xe為變速點(diǎn)，纖維長(zhǎng)度為L(zhǎng)，牽伸倍數(shù)D=V2/V1。則 xc=[2(G-P+D·a)-L(D+1)]/2(D+1)　(注三) ……(2) 棉條截面中纖維頭端密度超前棉條厚度（截面纖維量）ф值。 ф=（L/2）[1+(σ/L)2] ……………… (3) (3)式中，L為纖維平均長(zhǎng)度，σ為纖維的離散度 OA=M，因?yàn)檎{(diào)控的是棉條的厚度，故當(dāng)喂入條行走至牽伸區(qū)中的C點(diǎn)時(shí)，應(yīng)視為變速點(diǎn)。 3.4.2 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間 研究表明，只有當(dāng)喂入條由A點(diǎn)行至C點(diǎn)時(shí)，自勻裝置執(zhí)行變速才能同步。設(shè)喂入品由A至C的時(shí)間為Tf，則 Tf=AC/v1={M-xc-0.5×L[1+(Q/L)2]}/v1 ………(4) 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間設(shè)為Tc，則必需使Tc-Tf=0，才能同步。此即意味能對(duì)此短片段長(zhǎng)度以上的各片段長(zhǎng)度進(jìn)行全勻整。 4 紡紗系統(tǒng)中的應(yīng)用 4.1 清棉成卷機(jī)上原有的鐵砲自勻裝置主要缺陷如下： (1)鐵砲表面曲線未嚴(yán)格按雙曲線制造，常為直經(jīng)，存在控制偏差； (2)鐵砲高速、大質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，速度變化傳遞緩慢，靈敏度低； (3)理論上，主被動(dòng)鐵砲速比變化，由線性傳動(dòng)皮帶位置而定，但皮帶是有寬度的，有滑失率還有爬高斜行效應(yīng)，均影響速比變化； (4)側(cè)軸傳動(dòng)件及蝸桿快速磨損、故障停車多，影響效率，機(jī)件消耗大； (5)人工調(diào)磅，受車間溫濕度影響，視擋車工經(jīng)驗(yàn)及操作熟練程度而異，不確定因素較多。 目前國(guó)內(nèi)使用清棉成卷機(jī)的紡紗廠仍為多數(shù)，對(duì)之進(jìn)行改造，實(shí)屬必要，國(guó)內(nèi)已有多家推出改進(jìn)型號(hào)在10余種之多，如無(wú)錫的恒久ZQB系列，賽特的SS系列，申新系列，錫山靈特的FLT-3000B型，賽達(dá)SE-200型，金壇大宇的YSYH系列等等，有變頻與壓調(diào)兩種方式，共同點(diǎn)是： (1)正卷率能提高至99~100%，重不勻純棉在1%以下，化纖在1.2%以下。 (2)利用原機(jī)上天平曲桿作檢測(cè)點(diǎn)，天平羅拉為控制點(diǎn)，去掉側(cè)軸，鐵炮及蝸桿蝸輪傳動(dòng)，代之以變頻電機(jī)或調(diào)壓電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)，改造便捷。 (3)改造費(fèi)用小，若采用調(diào)壓電機(jī)，費(fèi)用更小，但該電機(jī)功耗較大，溫升高。 改造后，效益顯著（見(jiàn)2、3、4節(jié)）是合算的，若能再提高一點(diǎn)檢測(cè)精度，考慮打手開(kāi)松 ，塵籠前方氣流對(duì)棉流縱橫方向再分布的影響，效果將更好。 4.2 卷喂梳棉機(jī) 全國(guó)大多數(shù)的梳棉機(jī)，仍以卷喂為主，一般地因其設(shè)備配合較多，而自勻裝置售價(jià)又較高，故應(yīng)視具體情況，經(jīng)濟(jì)合理地使用。 4.2.1 生條直喂的轉(zhuǎn)杯紡 一些工廠，常用轉(zhuǎn)杯紡利用廢棉紡制副牌紗，以充分利用各種下腳，梳棉中的可用纖維，獲限經(jīng)濟(jì)效益。這些廢紡纖維，不大適合，并條加工，常生條直喂，若用戶提出了質(zhì)量要求，則需要梳棉機(jī)上添裝自勻裝置，強(qiáng)調(diào)支偏用長(zhǎng)閉環(huán)，強(qiáng)調(diào)條干強(qiáng)力，則用短開(kāi)環(huán)，兩者都強(qiáng)調(diào)，則用前短開(kāi)環(huán)或混合環(huán)。 4.2.2 精梳紡系統(tǒng) 精梳紗屬升檔產(chǎn)品，質(zhì)量要求較高，屬于精梳系統(tǒng)的并合數(shù)多于普梳，準(zhǔn)備工序?qū)χ小⒍唐蔚木鶆蚨扔懈纳谱饔?，梳棉機(jī)上必需采用混合環(huán)勻整裝置，兼顧支偏及均勻度的改善，與精梳后的一道超短片段勻整的并條機(jī)組合，把好精梳紗的質(zhì)量關(guān)。 4.2.3 普梳紡系統(tǒng) 一般地，也可不采用自勻裝置，視用戶要求而定。 4.2.4 針織紗 針織用紗的質(zhì)量要求高于機(jī)織，可以是精梳針織紗、普梳針織紗或轉(zhuǎn)杯紡針織紗，梳棉機(jī)上必需采用混合環(huán)自勻裝置，與后續(xù)并條機(jī)上的短片段或超短片段自勻裝置組合，加上多根并合，牽伸的耦合效應(yīng)，以提高棉紗質(zhì)量。 4.3 清梳聯(lián) 清梳聯(lián)已有逐步推廣之勢(shì)，隨著化纖用量的增加，因清棉粘卷問(wèn)題，更促進(jìn)了這種趨勢(shì)的發(fā)展，但與清棉成卷相比有不足處。 4.3.1 清梳聯(lián)工藝缺陷 一是少了一道清棉成卷機(jī)上的在線自勻控制；二是少了一道對(duì)不合格的輕重卷的人工調(diào)磅，即少了對(duì)超長(zhǎng)片段不勻的控制；三是少了清棉儲(chǔ)備卷橫排豎取碼放的延時(shí)混合與梳棉機(jī)上輕重卷搭配的管理調(diào)整功能。 清梳聯(lián)連續(xù)化、自動(dòng)化、高產(chǎn)、高效、高勞動(dòng)生產(chǎn)率等等諸多優(yōu)點(diǎn)，雖已公認(rèn)，但若不能彌補(bǔ)上述缺陷也不能推廣，而自勻裝置的使用，除對(duì)延時(shí)混合無(wú)能為力以外，其他缺陷均能彌補(bǔ)。 4.3.2 連續(xù)勻整 在第一臺(tái)梳棉機(jī)側(cè)管道處的壓力開(kāi)關(guān)，控制著清棉機(jī)給棉羅拉變速喂給，使各梳棉機(jī)的上棉箱能均勻地儲(chǔ)存原棉。下棉箱的壓力傳感器，控制著上箱喂棉羅拉變速均勻地喂入原棉至下箱。下箱喂入梳棉機(jī)的棉層，再接受梳棉機(jī)的勻整。瑞士立達(dá)最新推出的C51型梳棉機(jī)，已將上、下棉箱的勻整信號(hào)納入梳棉機(jī)自勻裝置的控制器中[注四]。 4.3.3 清梳聯(lián)梳棉機(jī) 有四種類型，機(jī)前、機(jī)后短開(kāi)環(huán)、長(zhǎng)閉環(huán)和混合環(huán)。國(guó)內(nèi)外已有多種型號(hào)，在國(guó)內(nèi)有紡科院與鄭州紡機(jī)的FT025型，青島紡機(jī)的FT024型（混合環(huán)），西北機(jī)器廠Y2-1/2F型（閉環(huán)），七二一廠YZ-I型（閉環(huán)），臺(tái)灣東夏THCA-5861型（機(jī)前短開(kāi)環(huán)），無(wú)錫恒久CCA型，金壇大宇的YSTSLL型和賽特FA系列，國(guó)外有瑞士洛菲（LOEPFE）SLT-4（機(jī)后短開(kāi)環(huán)），烏斯特UCC-L（長(zhǎng)閉環(huán)），立達(dá)的C4-RR（混合環(huán)），法國(guó)特呂茨勒（TRUTZSCHLER）CCD型（長(zhǎng)閉環(huán)）和ICFD+CCD（混合環(huán)），勃乃特（PLATT）2000型（機(jī)前短開(kāi)環(huán)）等。四種自勻裝置的特點(diǎn)： (1)機(jī)后短開(kāi)環(huán) 改善生條短片段不勻，但對(duì)長(zhǎng)片段重不勻率的改善有限。 (2)機(jī)前短開(kāi)環(huán) 檢測(cè)點(diǎn)，控制點(diǎn)都設(shè)在機(jī)前，對(duì)梳棉機(jī)自身的勻整使用及外部干擾，均可勻整、檢測(cè)、控制兩點(diǎn)距離近，若能做到3、4節(jié)所述，則可對(duì)該短片段以上各片段長(zhǎng)度全勻整，但對(duì)紡出生條增加1.05-2..0倍牽伸產(chǎn)生的附加不勻率，無(wú)法控制。 (3)長(zhǎng)閉環(huán) 改善生條支偏，對(duì)短片段不勻率的改善有限，若設(shè)備狀態(tài)較好，道夫的纖維轉(zhuǎn)移率穩(wěn)定，可適應(yīng)工藝需要。 (4)混合環(huán) 同時(shí)具有開(kāi)、閉環(huán)優(yōu)點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)外紡機(jī)制造廠共同趨勢(shì)，如鄭州紡機(jī)的FA221和FA225系列，青島紡機(jī)的FA232型，瑞士立達(dá)C4~C51型，法國(guó)特呂茨勒DK740~DK903型，DK903還將原后開(kāi)環(huán)CFD型改進(jìn)為ICFD型。（超短片段） 4.3.4 清梳聯(lián)梳棉機(jī)勻整類別選擇 一般地應(yīng)考慮采用混合環(huán)，如限于資金，可考慮選用閉環(huán)或前開(kāi)環(huán)。 4.4 并條機(jī) 并條機(jī)采用自勻裝置，將是必然趨勢(shì)，原因有七個(gè)： 4.4.1并條工序是紡紗廠質(zhì)量把關(guān)的工序，對(duì)成紗支偏及條干均勻度，均有直接的影響，目前，許多工廠，都是采取離線檢測(cè)的手段進(jìn)行控制，其代表性、精度和反饋速度都存在極大的缺陷，越來(lái)越難適應(yīng)市場(chǎng)上花色、品種頻繁變化的需求。 4.4.2 棉紗質(zhì)量能長(zhǎng)期地穩(wěn)定在同一個(gè)檔次，是欲創(chuàng)商標(biāo)，品牌效應(yīng)的最終織物商（如服裝等）所追求的紗源。為此，他們?cè)敢愿叱鲆话闶忻娴氖蹆r(jià)來(lái)求購(gòu)。 4.4.3 自勻裝置與現(xiàn)有的并合、牽伸工藝相結(jié)合，對(duì)棉紗質(zhì)量的提高，能獲得較好的耦合效果。 4.4.4 自勻裝置對(duì)超過(guò)允許偏差的紡出品的疵點(diǎn)（棉結(jié)、雜質(zhì)、長(zhǎng)粗、長(zhǎng)細(xì)等）建立門限，禁止通過(guò)，并實(shí)時(shí)發(fā)出警報(bào)。故可減少紗疵。 4.4.5 自勻裝置對(duì)紡出品均勻度的改善，對(duì)后續(xù)工序，特別是織造工序，能減少斷頭，提高效率，降低生產(chǎn)成本，能創(chuàng)造可觀的效益。 4.4.6 并條機(jī)單產(chǎn)高，設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，投資可較小。 4.4.7 混紡系統(tǒng)中，在混并之前，常對(duì)參與 混合的不同纖維原料，分別進(jìn)行予并，若采用短、中片段的自勻裝置，有利于混紡比例達(dá)設(shè)計(jì)要求。 4.5 并條機(jī)上的自勻裝置 主要是改善棉條的短片段或超短片段的不勻。對(duì)于片段長(zhǎng)度，瑞士烏斯特曾提出：超短＜0.25m，短片段為0.25~2.5m，中長(zhǎng)為2.5~25m，長(zhǎng)片段為25~250m，超長(zhǎng)＞250m，因在并條以后的粗紡、細(xì)紡工序都是單根紡紗（特低號(hào)紗或采用雙根粗紗喂入），再無(wú)并合改善的機(jī)會(huì)，故在并條機(jī)上，既要把好支偏這道關(guān)，還要為改善細(xì)紗的條干CV值創(chuàng)造條件，其采用的自勻裝置、速度、精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于清梳工序。 目前，國(guó)內(nèi)外并條機(jī)的自勻裝置，國(guó)內(nèi)有洛陽(yáng)613廠的Byz（中長(zhǎng)片段）BYD（超短片段）型，臺(tái)灣東夏的THA-901AL型和金壇大宇的YSBT型，國(guó)外有鳥斯特的ADC-EC、USC（超短片段）型，立達(dá)的RSB-D30型（超短片段），法國(guó)特呂茨勒的HSR-1000型（超短片段）等。除BYZ型為全部檢測(cè)，部分勻整以外，其余型號(hào)均為全部檢測(cè)，全部勻整，均采用開(kāi)環(huán)控制迴路。 4.5.1 全勻整方式 檢測(cè)點(diǎn)，控制點(diǎn)為第一圖所示，對(duì)喂入品在牽伸區(qū)內(nèi)C點(diǎn)的確定和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間TC有極嚴(yán)格的要求（即TF-TC=0），由于是高速，超短片段勻整，對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求有極高的響應(yīng)度，必須是毫秒（MS）級(jí)，以勻整該短片段以上的各片段長(zhǎng)度。 4.5.2 監(jiān)測(cè) 開(kāi)環(huán)迴路對(duì)前牽伸產(chǎn)生的附加不勻率及外來(lái)干擾，均無(wú)控制能力，在前羅拉紡出的前方，設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)紡出的棉結(jié)、雜質(zhì)、粗細(xì)節(jié)等紗疵采取停車禁行措施，并實(shí)時(shí)報(bào)警，由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備看護(hù)人員排除，以彌補(bǔ)開(kāi)環(huán)迴路之不足。 4.5.3 并條機(jī)上自勻裝置的使用 (1)立足于用戶需要。根據(jù)用戶對(duì)品種，紡紗號(hào)數(shù)質(zhì)量上的要求，配用原料纖維的性能，結(jié)合本企業(yè)的工藝，設(shè)備條件，平衡經(jīng)濟(jì)效益，選用合適的自勻裝置。 (2)將自勻裝置的使用，納入產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)中去。根據(jù)（1）項(xiàng)所述，決定采用哪種自勻裝置，用于何處，與并合、牽伸工藝互補(bǔ)，求得較佳的耦合效果。 (3)充分發(fā)揮原有設(shè)備的潛力。自勻裝置是附屬于并條機(jī)上的設(shè)備，使用自勻裝置時(shí)，不一定要將原機(jī)更新，（設(shè)備過(guò)于陳舊、改造費(fèi)用過(guò)高者除外），可選用擋次較低的勻整中、長(zhǎng)片段的裝置，用于頭道并條，低速高運(yùn)轉(zhuǎn)率使用，經(jīng)濟(jì)而實(shí)用。 (4)普梳系統(tǒng)，選用價(jià)格較低的勻整中、長(zhǎng)片段的裝置，用于頭并，二道末并采用多根的并合、牽伸，著重改善短片段不勻。頭并采用適度少并合數(shù)，低牽伸倍數(shù)的工藝，紡出速度適當(dāng)降低。 (5)混紡系統(tǒng)，一般采用三道并條機(jī)進(jìn)行混合、短、中片段的自勻裝置應(yīng)用于對(duì)各種不同原料纖維進(jìn)行予并的并條機(jī)上，有利于提高混合比例的精確程度。 (6)精梳系統(tǒng)，精梳予并，可用也可不用，但在精梳后一道并條機(jī)上，必須采用超短片段的自勻裝置，以消除精梳機(jī)產(chǎn)生的接合波。 總之，市場(chǎng)需求多變，自勻裝置的使用，必需以滿足用戶需要為原則，合理選用，不拘一格。 5 自勻裝置的選用應(yīng)判斷其工作的可靠性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。 5.1 可靠性 一般常用平均故障間隙時(shí)間MTBF（Meen Time Between Failures）來(lái)衡量，我以為，作為機(jī)電一體化的在線自控系統(tǒng)，還應(yīng)該有自適應(yīng)、自調(diào)整、自診斷的能力，并有較完善的抗干擾措施， 保證其在指定環(huán)境里能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，至于MTBF的考核間隔時(shí)間，不能太短了，是否可考慮4000小時(shí)以上（三班連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)半年）。這個(gè)數(shù)據(jù)，不能出自制造廠（應(yīng)同時(shí)計(jì)下平均故障修理時(shí)間MTTR （Meen Time to Pepair）。 5.2 耐久性 工業(yè)用自控系統(tǒng)，須考慮成本及效益，常采用串接模型，設(shè)計(jì)上留有一定的冗余度。對(duì)于并條機(jī)上的自勻裝置，可從兩方面考核其耐久性。其一，是利用上述考核指標(biāo)，計(jì)算其有效利用系 數(shù)K即： K=MTBF/（MTBF+MTTR）…………………（4） （4）式說(shuō)明：延長(zhǎng)系統(tǒng)中元器件的使用壽命和縮短其修理時(shí)間，可提高其耐久性。其二是根據(jù)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備的壽命作判斷，例如伺服電機(jī)，傳感器等的壽命期。 5.3 經(jīng)濟(jì)性 比較同等功能型號(hào)的售價(jià)及售后服務(wù)。即功能性附件、備件及投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)期。 6 用好自勻裝置 自勻裝置具有很多優(yōu)點(diǎn)，但不是萬(wàn)能的，為能盡量發(fā)揮其功效，在安裝，調(diào)試使用上，還須要做許多工作。 6.1 安裝、調(diào)試 嚴(yán)格按照制造廠提供的說(shuō)明書，一絲不茍地認(rèn)真操作，特別是對(duì)檢測(cè)部分和各部分的連接接口，安裝間隙，要符合要求，以免“失之毫厘，差之千里”，影響勻整精度。調(diào)試中，常用n±1，或n±2根條子，通過(guò)紡紗結(jié)果對(duì)比進(jìn)行調(diào)整，工作細(xì) 微又繁瑣，有關(guān)管理人員一定要耐心地做好這一基礎(chǔ)性的工作，調(diào)試投產(chǎn)后，隔一段時(shí)間，還應(yīng)檢測(cè)其運(yùn)行的穩(wěn)定性。若遇品種，工藝有較大變化時(shí)，還應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)試，決不能認(rèn)為一次調(diào)定，就可一勞永逸了。 6.2 運(yùn)轉(zhuǎn)操作 自勻裝置的檢測(cè)部分在線對(duì)喂入品進(jìn)行檢測(cè)，機(jī)件外露，其它部分雖有罩蓋，但仍有塵絨的侵入。故在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)經(jīng)常保持檢測(cè)部件的清潔，停機(jī)交接班時(shí)，應(yīng)打開(kāi)罩蓋，清除其它部分特別是伺服執(zhí)行部分的附著塵絨。另外，一般的自勻裝置，還不具備“零勻整”的性質(zhì)，即機(jī)器停車后，再開(kāi)車，從零速起動(dòng)時(shí)就能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行同步勻整。頻繁的開(kāi)、關(guān)車，是并條機(jī)特點(diǎn)之一，為此，運(yùn)轉(zhuǎn)擋車工，應(yīng)加強(qiáng)巡迴。做好快用凈條桶的預(yù)接頭，盡量減少停車機(jī)率。 6.3 保養(yǎng)維修 自勻裝置的工作，存在一個(gè)假定：即執(zhí)行勻整的牽伸元件，是完善無(wú)缺的理想件，牽伸區(qū)中產(chǎn)品經(jīng)其勻整后，紡出時(shí)不會(huì)再產(chǎn)生任何形式的附加牽伸波，事實(shí)完全不是這樣，這些理想的勻整件多為紡出的前羅拉或緊壓羅拉，它的理想狀態(tài)須要通過(guò)保全保養(yǎng)的認(rèn)真平車來(lái)維護(hù)。若在安裝自勻裝置之前，對(duì)機(jī)臺(tái)進(jìn)行有目的的維修，其效果會(huì)好得多。 6.4 工藝管理 自勻裝置顯示的各種參數(shù)指標(biāo)是工藝。管理人員經(jīng)常要檢查的，他們應(yīng)經(jīng)常地利用裝置提供的自檢能力，檢查其各部分關(guān)鍵元器件工作是否正常，再檢查設(shè)定的參數(shù)與其它工藝參數(shù)間的關(guān)聯(lián)。 7 國(guó)產(chǎn)自勻裝置與國(guó)外的差距 近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)的自調(diào)勻整技術(shù)有一些進(jìn)步，特別是1998年在北京國(guó)際紡機(jī)展覽會(huì)上，洛陽(yáng)613廠推出了BYD超短片段勻整裝置，勻整最短長(zhǎng)度為15~20mm。適紡速度為200-800米/分，據(jù)稱：MTBF≥2168小時(shí)，MTTR≤30分鐘，已在縮短與國(guó)外的差距。缺點(diǎn)是單臺(tái)價(jià)格趨近國(guó)際名牌的引進(jìn)價(jià)，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，為弄清差距，再看以下幾點(diǎn)： 7.1 檢測(cè)速度 立達(dá)的RSB-D30型采用定長(zhǎng)檢測(cè)方式，檢測(cè)長(zhǎng)度只有1.5mm，其檢測(cè)精度不受并條機(jī)紡出速度的影響，而特呂茨勒的HSR-1000型聲稱“特呂茨勒配在集棉漏斗內(nèi)之傳感器，測(cè)量喂入棉條所顯示的精密度和靈敏度更為優(yōu)越。固而獲得更精，更靈敏的感應(yīng)頻率”[注五]。這兩家的技術(shù)說(shuō)明我國(guó)的傳感器技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在人后。 7.2 勻整長(zhǎng)度 RSB-D30與HSR-1000并條機(jī)的最高紡出速度是1000米/分，其勻整長(zhǎng)度雖未具體標(biāo)出，但卻說(shuō)“是傳統(tǒng)概念所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的”[注五]，RSB-D30稱核心是“全數(shù)字化的自調(diào)勻整系統(tǒng)”[注二]。HSR-1000稱“收集精確實(shí)際參數(shù)，勻整電子信號(hào)直接轉(zhuǎn)換，無(wú)錯(cuò)信號(hào)的處理等，都是獲取最短勻整長(zhǎng)度的必要條件。”這兩家實(shí)際說(shuō)了同樣的話，即數(shù)字化電子信息精確而直接的轉(zhuǎn)換，縮短了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。 7.3 伺服電機(jī) 自勻裝置對(duì)伺服電機(jī)的要求是：慣性小、轉(zhuǎn)矩大、體積小、重量輕、安裝方便、少維修或無(wú)維修，用計(jì)算機(jī)控制，還要響應(yīng)速度快，若上述兩家并條機(jī)的勻整長(zhǎng)度為20mm的話，則從檢測(cè)到執(zhí)行完畢僅1.2ms，即伺服電機(jī)的響應(yīng)速度一定<<1.2ms，但一般的無(wú)維修的無(wú)刷直流伺服電機(jī)與電子計(jì)算機(jī)之間必須有數(shù)/模轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，只有步進(jìn)電機(jī)才不須轉(zhuǎn)換。目前，這種高響應(yīng)度的電機(jī)仍須引進(jìn)。 照對(duì)上述，國(guó)產(chǎn)自調(diào)勻整裝置的差距在：傳感器，全數(shù)字電路和伺服電機(jī)。要想再縮小這個(gè)差距，則必須打破行業(yè)界限，組織有關(guān)人力，物力協(xié)同攻關(guān)。 8 結(jié)語(yǔ) 8.1在線自調(diào)勻整技術(shù)在棉紡系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用是市場(chǎng)需求的產(chǎn)物，尤其在并條機(jī)上的應(yīng)用，已是大勢(shì)所趨。 8.2對(duì)自勻裝置性能型號(hào)的選擇，應(yīng)結(jié)合企業(yè)具體情況，考察其可靠性、耐久性后，統(tǒng)籌安排，以求獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。后部受益的織造工序，對(duì)經(jīng)過(guò)裝置加工的原紗、售價(jià)上應(yīng)予照顧。 8.3 用好自勻裝置，必須加強(qiáng)工藝、設(shè)備、運(yùn)轉(zhuǎn)各方的管理，不能一勞永逸，任其自流。