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本文发表在2015年第6期《纺织器材》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿邮箱：fzqc@vip.163.com
机械波是由于纺纱机械上存在缺陷或故障（如粗纱工序罗拉偏心、齿轮缺齿、齿面磨损、胶辊、胶圈转动不良等）造成纱条上出现周期性不匀，反映在波谱图上呈“烟囱”状。存在机械波的粗纱致使成纱均匀度下降乃至布面产生条阴，产品质量恶化，因此，生产中要高度重视机械波的产生，深入研究各类机械波产生的原因，以便及时排除故障，保证产品质量。
粗纱工序机械波分类及产生原因
粗纱工序机械波一般有两类：第一类为粗纱工序机械传动部位出现问题引起的，称为一般类型机械波；第二类为粗纱工序假波，此类假波又分为由于粗纱捻度过高引起的高捻度波和粗纱变周期波等。
一般类型机械波
粗纱工序此类机械波一般分为三种：一是由前罗拉在牵伸过程中引起的罗拉机械波；二是由胶辊、胶圈在牵伸过程中引起的胶辊、胶圈机械波；三是齿轮运转不良或齿轮磨损引发的机械波。现以FA423A型粗纱机为例，根据其传动图（见图1）计算粗纱机常见机械波波长。
设其中任何一部件出现问题都是由每转1周使纱线产生1次粗细不匀，且都固定到系统的输出端（前罗拉）进行分析。
根据传动比计算各部件机械波波长λ过程如下。
1） 前罗拉及齿数z为20齿的传动齿轮发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5÷10≈8.9 cm。
2） 二罗拉发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5×(60/20)÷10≈26.8 cm。
3） 三罗拉发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5×[(26×61×83×104)/(60×33×44×26)]÷10≈54.1 cm。
4） 后罗拉发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5×[(83×104)/(44×26)]÷10≈67.5 cm。
5） 前胶辊发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5÷10≈8.8 cm。
6） 二胶辊发生缺陷或出现问题，λ=π×28×(60/20)÷10≈26.4 cm。
7） 后胶辊发生缺陷或出现问题，λ=π×28×[(83×104)/(44×26)]÷10≈78.6 cm。
8） 捻度变化齿轮齿数z3为34齿的传动齿轮发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5÷91×z3÷10≈3.9 cm。
9） 捻度阶段变换齿轮齿数z11为103齿发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5×[(z3×z13×z11)/(91×z14×z12)]÷10=π×28.5×[(34×72×103)/(91×91×70)]÷10≈3.9 cm。
根据牵伸倍数计算各部件机械波过程如下：式中D1为前区牵伸倍数，D2为中区牵伸倍数，D3为后区牵伸倍数。
1） 粗纱机下胶圈发生缺陷或出现问题，λ=π×下胶圈内周长×D1×D2÷10=π×38.8×3×1.87÷10≈68.3 cm。
2） 粗纱机上胶圈不良，λ=π×上胶圈内周长×D1×D2÷10=π×37×3×1.87÷10≈65.2 cm。
3） 二罗拉及齿数z为60齿的传动齿轮发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5 ×D1÷10=π×28.5×3÷10≈26.8 cm。
4） 三罗拉及齿数z为26齿的传动齿轮发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5×D1×D2÷10=π×28.5×3×1.87÷10≈50.2 cm。
5） 后罗拉发生缺陷或出现问题，λ=π×28.5×D1×D2÷10=π×28.5×3×1.87×1.35÷10≈67.8 cm。
将传动比与牵伸倍数结合起来，对各部件中间传动轴的齿轮进行计算过程如下：
若z2出现问题，则其对应波长λ=π×28.5×(z2/33)×D1×D2×D3÷10=π×28.5×(61/33)×3×1.87×1.35÷10≈125.3 cm。
若各部件产生波长的计算值与波谱图上波长值接近，就可以确定机械波产生原因。以上机械波均为有害机械波，生产中一定要高度重视。
粗纱工序特殊机械波
粗纱工序特殊机械波可分为粗纱的假捻效应波、粗纱的变周期波和粗纱的捻度效应波三种。在生产实践中，一般情况下测试粗纱条干时，经常会出现这类机械波，此类机械波是设备固有的，不是由于机械缺陷造成，经过细纱工序牵伸拉直即可消除，对产品质量没有危害，所以称之为假波；但极个别情况下也会由于机械缺陷影响到细纱质量，因此要注重分析跟踪试验。
粗纱从前罗拉输出，进入假捻器经导孔穿入引纱臂绕到筒管上，假捻器随锭翼高速回转时借助摩擦力和阻力使其纱线绕轴线转动，从而使纱线获得假捻。周期性不匀波长λ=粗纱机出条速度（m/min）/粗纱机的锭翼转速（r/min），粗纱假捻效应波波长一般在2 cm ～3 cm，见图2。经测试R 9.8 tex粗纱波谱图上2.2 cm处机械波经过60倍细纱牵伸后，在细纱波谱图上2.2 cm×60=132 cm左右处看不出“烟囱”，见图3，即对细纱无影响。
在实际情况下，由于粗纱机前后排纱路有些差异，使用假捻器材质的不同，所反映的假捻效应波程度也有所不同。特别注意的是，若假捻器严重损伤、安装不当，就会出现类似的“假捻效应波”，但这类“假捻效应波”对细纱工序有一定的影响。消除该影响的方法为确保假捻器安装良好，假捻器完好无裂痕，锭翼臂无挂花。
粗纱变周期波的特点是波长等于粗纱管纱的周长。随着粗纱管纱退绕直径的减小，粗纱“烟囱”逐渐向左移动，在波谱图上波长呈现从大到小的变化，此机械波即为粗纱工序假波之卷绕波，产生原因有三点：一是条干仪粗纱架转动过程中引发意外牵伸；二是来自于相邻两层粗纱间的相互挤压；三是粗纱架晃动造成的机械波。
生产实践中测试R 9.8 tex粗纱条干时，经常出现20 cm～38 cm机械波，刚开始怀疑其产生原因为中罗拉或二胶辊出现问题，因为中罗拉或二胶辊部位有缺陷在波谱图上27 cm位置出现“烟囱”，实际查找没发现任何故障，随后又测试了大、中、小纱，发现机械波是变化的，且用这些粗纱纺细纱测试均正常。为了查明原因，分别取大、中、小纱，先测量其周长，后进行条干测试，发现机械波波长与粗纱周长基本吻合，经分析认为该类机械波是在测试粗纱的过程中随粗纱管纱退绕时直径不断减小而产生周期性不匀所引起的，其波长与粗纱退绕时卷装周长相吻合。如：粗纱满纱管直径12 cm、中纱管直径8 cm、小纱管直径5 cm，计算机械波波长：满纱管为12×π=37.68 cm，中纱管为8×π=25.12 cm，小纱管为5×π=15.70 cm，与实际做出的波谱图基本吻合，通过调整粗纱架，机械波得到缓解。
消除该类机械波需保证条干仪粗纱架杆芯与其套筒的轴向同心，转动灵活；测试前将粗纱架立杆固定好，避免粗纱退绕时引起粗纱筒管的晃动；测试前要做好粗纱筒管高度和检测导纱轮平齐的定位工作，并且与条干仪保持一定距离，以保证粗纱测试过程中有均匀一致的张力。特别注意的是，粗纱卷绕波并不一定完全是假波，若粗纱机锭子偏心，锭子轴承磨损，锭子、锭翼、筒管偏心运转等均会产生有害的卷绕波，因此，要通过观察分析，必要情况下需通过跟踪细纱试验来判断。
粗纱加捻后形成的真捻产生的周期性粗细不匀的问题，称“捻度效应”。每个捻回导致粗纱上产生2个粗细不匀，每个粗细不匀对应机械波波长λ=0.5×(up/n)×100 cm，式中up为粗纱前罗拉的出条速度(m/min)，n为粗纱机锭翼转速(r/min)。粗纱的捻度效应波一般约在1 cm处出现，比较弱。
生产实践中，R 9.8 tex粗纱前罗拉的线速度为24.2 m/min，锭翼转速为800 r/min，条干测试波谱图上出现机械波，波长λ=0.5×(up/n)×100=0.5×(24.2/800)×100=1.51 cm，见图4。
对粗纱1.51 cm处的捻度效应波跟踪细纱试验，经60倍细纱牵伸后，在细纱波谱图上约91 cm处没有出现“烟囱”，因此不会影响成纱质量，见图5。但个别较强的波也会影响成纱质量。
消除该类机械波需微调粗纱捻度，同时应适当提高细纱牵伸倍数。工艺技术人员在实际生产中，可以针对所纺品种、设备、工艺参数计算出各个传动罗拉、齿轮等部件相应的机械波波长，便于快速解决问题。
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