Measurement methods of dynamic yarn tension in a ring spinning process

The most common measuring method to characterise the dynamic yarn path in the ring spinning process is to measure the yarn tension, where the yarn path is almost straight. However, it is much more complex to measure the yarn tension at the other positions, for example, between the yarn guide and traveller (balloon zone) and between the traveller and winding point of the cop (winding zone), as the yarn rotates continuously around the spindle axis. In this paper, two new methods of yarn tension measurement in the balloon zone are proposed. In the first method, the balloon shape was first recorded with a high speed camera. The balloon tension was then calculated by comparing the yarn strain (occurring in the balloon zone) measured by a digital image analysis program with the stress-strain curve of the yarn produced. In the second method, the radial forces of the rotating balloon were measured by using modified measurement techniques for measurement of yarn tension. Moreover a customised sensor was developed to measure the winding tension between the traveller and cop. The values measured were validated with a theoretical model and a good correlation between the measured and theoretical values could be revealed.

Najczęściej stosowaną metodą pomiarową dla scharakteryzowania dynamiki przędzy podczas przędzenia obrączkowego jest pomiar naprężenia przędzy w miejscu gdzie jej przebieg jest prawie prostoliniowy. Jednakże znacznie bardziej skomplikowany jest pomiar naprężenia przędzy pomiędzy prowadnikiem i biegaczem (strefa balonu) oraz pomiędzy biegaczem i punktem skręcania przed cewką nawojowa (strefa skręcania) ponieważ przędza wiruje w sposób ciągły wokół osi wrzeciona. W pracy przedstawiono dwie nowe metody pomiaru naprężenia przędzy w strefie balonu. W pierwszej wstępnie określano kształt balonu za pomocą kamery o dużej prędkości powtarzania. Następnie określano naprężenie balonu przez porównanie odkształceń przędzy powstających w strefie balonu a mierzonych za pomocą cyfrowej analizy obrazu i programu wykorzystującego krzywą zależności naprężenie-odkształcenie produkowanej przędzy. W drugiej metodzie promieniowe siły wirującego balonu były mierzone przy zastosowaniu zmodernizowanej techniki pomiaru naprężenia przędzy. Pomierzone wartości były porównywane z wartościami modelu teoretycznego przy czym stwierdzono istnienie bardzo dobrej korelacji.