盖板针布植针式的设计

盖板针布植针式的设计

耿玉花

0      前言

随着新型金属针布的不断发展，盖板针布新品种新规格的开发越来越引起人们的重视。盖板针布的植针式决定着其针尖排列公式和纵横向密度。所以植针式的设计是新型盖板针布设计的一个重要内容。而新设计的植针式如何在盖板植针机上实施，则是新型盖板针布试制的关键。

从瑞士、意大利引进的盖板植针机结构比较完善合理，目前出现的一些植针式都可以生产，而且改换品种规格也比较方便，与此相反，国产的老式盖板植针机则受到一定的限制。因此，在进行植针式设计的同时，必须考虑植针机的工艺可能性。但如果对其传动结构进行深入的研究，进行适当的改装，同样可以植出许多新颖的、适合盖板针布使用工艺要求的植针式。 

1      国产盖板植针机的传动

盖板植针机传动如图1所示。

 图1    盖板植针机传动示意

（1）由电动机带动三角轴（六角轴），三角轴由凸轮撑牙、撑牙轮H带动四头丝杆作间歇转动，从而带动大拖板作横向间歇运动。三角轴每转动一周，四头丝杆扎一次，即大拖板横向运动一次。再者，三角轴由撑牙、撑牙轮E、齿轮B、C带动皮刺辊作间歇提升运动。光轴是打来回的，即拖板运动到头之后，光轴动作使撑牙轮H换向，撑牙轮E、比例盘牙轮D各动作一次，纵向提升一次。

（2）四头丝杆带动大拖板作横向运动，它的导程为101.6 mm（4 in），即它旋转一周，带动大拖板横向运动101.6 mm。

2      盖板针布的植针式 

盖板针布是把钢针作成U字形。植在底布上而成的。U字形的底部称为“针根”，针根在底布上的排列形式称为“植针式”。目前出现的植针式可分为平纹、斜纹、缎纹、花纹4种。所谓平纹、斜纹、缎纹都是借用纺织品织物组织的名称。其表示方法用横向25.4 mm（1 in）内的行数N、纵向一组内的针数T，纵向相邻两排针根在横向错开的横向针尖距"a"的个数Y来表示。即“N×T×Y”。如图3斜纹4×6、图4斜纹3.5×10×3、图7缎纹3.5×8×3等。

3      平纹组织及工艺计算 

平纹组织是横向相邻两针根间空开1/3个针根宽，在纵向相邻两排针根横向错开2/3个针根宽，如图2平纹3×2。其特点是钢针较容易被底布牢固地握持。但这种组织已不适应盖板针布的要求，目前仅有钢丝刷采用这种植针组织。在植针机上的工艺计算如下： 

（1）针根宽：A=（3/4）×（25.4/N）（mm） 

（2）横向针尖距：a =25.4/4N=6.35/N（mm）

（3）撑牙轮的最少齿数：H_min=4N 

（4）撑牙每次撑的齿数：i=H/H_min

H为撑牙轮实际采用的齿数，为H_min的正数倍。

（5）调头时撑牙撑的齿数：

 i_头=（1/2）×（H/H_min）

图2    平纹3×2

4      斜纹组织及工艺计算 

斜纹组织是指针根在底布上呈斜纹排列，在横向两个针根间空一个针根宽，在纵向相邻两排针根横向错开Y个横向针尖距a。如图3斜纹4×6，图4斜纹3.5×10×3，图5斜纹3.5×5×2，图6斜纹3.5×5×4。这种植针组织特点是横向针尖距a与横向每25.4 mm内的行数N、纵向每组的针数T有关。

纵向针尖距b与每组的针数有关。通过植针组织“N×T×Y”的设计，可以使针尖排列整齐、均匀、清晰，横向密度和纵向密度适合盖板的工艺要求。

图3    斜纹4×6

图3中纵向相邻两排针根在横向错开1个横向针尖距a，即Y为1，不再表示。

图4    斜纹3.5×10×3

图5    斜纹3.5×5×2

图6    斜纹3.5×5×4

在植针机上的工艺计算如下。

（1）横向针尖距a （mm）

当每组针数T为偶数时：a =25.4/NT 

当每组针数T为奇数时：a =25.4/2NT

（2）针根宽：A =25.4/2N（mm）

（3）针根宽A与横向针尖距a 的关系 

当每组针数T为偶数时：A =（T/2）·a 

当每组针数T为奇数时：A =Ta 

（4）撑牙轮的最少齿数H_min

当每组针数T为偶数时：H_min =2NT 

当每组针数T为奇数时：H_min =4NT 

（5）撑牙每次撑的齿数i 

当每组针数T为偶数时：i=（T/2）·（H/H_min） 

当每组针数T为奇数时：i=T·（H/H_min） 

H为撑牙轮实际选用的齿数，应为H_min的整数倍。

（6）调头时的撑齿数i_头、i_尾 

车头：i_头=（Y/2）×（H/H_min） 

车尾：当T为偶数时:

i_尾=［（T-Y）/2］×（H/H_min） 

当T为奇数时:

i_尾=［（2T-Y）/2］×（H/H_min） 

（7）植针宽度22 mm内针根的排数，即批数n 

n =（M/2N）×0.866

M为盖板针布的密度K［针尖数/（25.4 mm）² ］

（8）纵向针尖距b（mm）

当T为偶数时：b =（T/2）×δ 

当T为奇数时：b =T×δ 

δ为纵向针根距，δ=22/（n-1） 

（9）比例牙轮的齿数D 

D =（n/22）×W 

W为盖板宽度，一般为36 mm左右。 

（10）上升交换齿轮的齿数B 

B =（δ·E·C）/（π·ø）

ø为皮刺辊的有效直径。

5      缎纹组织工艺计算

缎纹组织是斜纹组织分段横向错开（T-Y）a 叠加而成的。由于它是斜纹组织叠加而成，所以和斜纹组织相比，针尖的横向密度可以做得更密些。如果设计得合理，针尖的排列整齐、均匀、清晰、美观，可以提高盖板针布的工艺性能。如图7缎纹3.5×8×3。这种组织在植针机上的工艺计算，与斜纹组织每组针数T为奇数的计算公式相同。 

叠加时调头撑的齿数i加为： 

i_加=［（T-Y）/2］×（H/H_min） 

图7     缎纹3.5×8×3

6      花纹组织工艺计算 

花纹组织可以分为横向稀密、纵向稀密和纵横向均有稀密的3类。在同一条盖板针布上针尖的密度不同，如果设计合理，可以改善针尖的分布状态，从而更好地适应梳理工艺需要， 提高分梳、除杂性能。 

6.1     横向稀密组织的工艺计算 

一根盖板针布是采用行数相同而每组针数不同的两种斜纹植针组织，针数多的横向密度高， 针数少的横向密度低。如图8的4.5×6、4.5×4。

图8    花纹4.5×6、4.5×4

在植针机上的工艺计算完全与斜纹组织计算相同。撑牙轮的齿数采用两种植针组织所需撑牙轮最少齿数的最小公倍数。如图8。 

斜纹4.5×6：H_min=2NT=2×4.5×6=54 

斜纹4.5×4：H_min=2NT=2×4.5×4=36 

两者的最小公倍数：H =108 

每次撑牙数i： 

i=（T/2）×（H/H_min）=（6/2）×（108/54）

=（4/2）×（108/36）=6 

调头时撑牙数i_头、i_尾为：

车头：i_头=（Y/2）×（H/H_min） 

4.5×6：i_头=（1/2）×（108/54）=1 

4.5×4：i_头=（1/2）×（108/36）=1.5

车尾：i_尾=［（T-Y）/2］×（H/H_min） 

4.5×6：i_尾=［（6-1）/2］×（108/54）=5 

4.5×4：i_尾=［（4-1）/2］×（108/36）=4.5 

植完第一种组织（4.5×6）后，通过比例盘给撑牙一个动作，使车尾调头时，由撑5牙的距离变为撑4.5牙的距离，即开始植第二种组织（4.5×4）。 

6.2     纵向稀密组织 

一根盖板针布上，植针组织相同而纵向针根距δ不同，从而改变针尖的纵向密度。如图9。 

图9    纵向稀密3.5×8×3

植针机上的工艺计算与原植针组织的工艺计算完全相同。根据植针宽度22  mm内针根的批数n，盖板条的总宽度W，计算出比例盘牙轮D的齿数，再设计上升撑牙轮的标准齿数E，一般取E=2D，根据E计算上升交换齿轮B，然后根据盖板针布纵向稀密的要求，设计出有不同齿距的上升撑牙轮Ｅ，总之，在纵向稀密组织中，最关键是设计特殊的上升撑牙轮E；使达到纵向稀密排列、跳空与纵向针数，以及稀密之间总宽度比三者均达到要求。在植针过程中，比例盘牙轮D和上升撑牙轮E应调到同步。 

6.3     纵、横均有稀密的组织 

即采用纵向稀密与横向稀密的组合。

各种植针组织在植针机上的工艺计算见附表。

注： 本表未包括纵向稀密组织，大部分项目可供参考。