λ ——机械波波长(cm);

          D ——最后一道输出部件的直径(cm);

          i ——输出前罗拉~故障轴或齿轮间的传动比｡
       c、测速法
          λ=V_p/n

          λ ——机械波波长(m);

          V_p ——最终产品输出速度(m/min);

          n ——缺陷部件转速(r/min)｡

        (2)多柱机械波基波的特征｡基波的长度一般在10m以内;在波幅图的最右边;各次谐波的波长都和其基波的波长成倍数关系;谐波的波长比基波短,在波谱图上的位置必定在基波的左侧;谐波有奇数值和偶数值,也可能奇数值偶数值都有,谐波的幅度一般比基波低｡ 

        (3)基波的判定要准确｡其变化规律取决于周期波的形状,而有时在波谱图上也会反映基波波峰较低,谐波波峰较高的情况,给波谱的判断带来一定的难度｡当波幅图上同时出现几个特征波峰时,根据不同形态不匀的波谱特点,确定不匀类型;利用波谱图波长和波谱分布状态,推断出原不匀特征,从而判断故障的来源,应按照顺序从较短波长向最长方向分析,并借助不匀率直观图确定基波｡

        (2)排除法｡通过对机械波的不同位置进行分析,逐项分析判断,逐步排除检查｡同时结合周期取样进行检查检测｡

        (3)查表法｡将不同机械波的产生部位制作成表,便于及时对照分析,查找原因｡

        (4)升降速对比法｡对不宜测量判断的机械波,可通过高低速对比进行判定｡例如,低速没有波峰,高速有波峰,证明是在回转件不同心造成的机械波,高速时影响大,低速影响小｡

        (5)现场检测法｡针对梳棉机械回转件直径较大,在观察分析过程中,可用百分表辅助检测｡如:锡林道夫表面的不同心或者针面损伤,要通过针面检测圆整度验证机械波;对轴承和轴头､齿形带检查,判定机械波部位;必要时,可在分析过程中进行模拟试验(如模拟故障试验､互换试验)来扩大思路或对比验证,同时对解决过程做好记录,从现象､分析､计算到排除故障,不断总结提高｡

        (6)假波判断法｡假波对后工序没有影响,可忽略不计,但是判定必须准确｡对梳棉机假波的判断一般采取3种方法｡

           计算法: λ=π（l+1/i),由于圈条速比i较大,可近视的取λ=πl｡

           直接测量长度进行对比｡

           排除对比法:不经圈条盘取条试验,观察前后的波谱图变化,判定机械波的可信度｡

    机械波故障产生部位:小压辊偏心､弯曲､轴承磨损､轴端齿轮缺损,实例:A186型梳棉机纺棉,定量为18.5g/5m,出条速度60m/min,锡林速度360r/min,刺辊速度970r/min,出现机械波波长0.185m,条干CV值6.8%,生条波谱图见图1：

    JWF1203型梳棉机纺1.33dtex×38mm聚酯纤维,出条速度175m/min,刺辊速度795r/min,锡林速度330r/min｡小压辊~道夫牵伸1.54倍,锡林直径1290mm,道夫直径706mm,道夫速度50r/min,大压辊直径76mm,上下轧辊直径110mm.剥棉罗拉直径120mm｡生产中出现0.557m机械波,同时出现谐波0.278m,条干CV值5.3%,见图2：

    采用以下两种方法分析判定｡

    (1)测速法计算：λ=V_p/n，n=175/0.557=314(r/min),与锡林转速330r/min接近｡从波长和波幅分析,初步判定在锡林部位机械波产生的因素较大｡

    (2)牵伸比计算法:进一步按照牵伸倍数计算法,将剥棉罗拉直径､剥棉罗拉~大压辊间牵伸倍数带入公式:λ=πDE=3.14×120×1.54=58.0272(cm),接近机械波波长,可信度较高｡为了进一步确定基波,根据基波特征判断,锡林部位产生基波的可信度高｡在实际维修中,对梳棉机的剥棉罗拉部位进行调换排除,机械波没有消失,由此判定27.8cm机械波为λ/2谐波｡

    在判定机械波产生位置的过程中｡由于锡林筒体包覆针布,不易排查圆整度和偏心｡首先对锡林的轴头和平带进行排查排除后,对针面平整度进行检测｡拆去锡林后固定盖板,将百分表固定于给棉刺辊防护罩上方,用0.07mm测微片至于锡林针面之上,进行锡林简体的左中右三点检测｡同时检测道夫圆整度,结果道夫圆整度左中右三点差异0.02mm,锡林圆整度左､中､右三点分别为0.03mm､0.03mm､0.09mm差异,圆整度较差｡故判定锡林圆整度差造成机械波出现｡经过锡林辊筒平磨,重新包覆针布，保证圆整度和针面平整度,机械波消失｡

    3、针布损伤或局部损伤产生的机械波

    根据输出速度和有缺陷部件的回转速度来计算波长,即采用部件回转速度和最终产品输出线速度之比,此算法常可用于梳棉机非接触辊体间的机械波计算｡JWF1203型梳棉机,纺1.56dt-ex×38mm再生聚酯纤维,出条速度177m/min,刺辊速度795r/min,锡林速度330r/min,大轧辊~道夫牵伸1.67倍,锡林直径1290mm,道夫直径706mm,道夫速度50r/min,大压辊直径76mm,上下轧辊110mm,剥棉罗拉直径120mm｡生产中出现3.676m机械波,同时出现0.206m机械波,条干CV值6.8%,波谱图见图3：

      (1)测速法计算:3.676m机械波计算，λ=V_p/n，n=177/3.676=46.9(r/min),与道夫速度50r/min接近,分析道夫部位机械波产生几率较大｡对于0.206m机械波,计算n=177/0.206=857(r/min),接近刺辊速度,判定刺辊转不良造成机械波几率大｡

      (2)牵伸比计算法:按照牵伸倍数计算法,将道夫~大压辊间牵伸倍数带入公式,λ=πDE=706×3.14×1.67=3.702(m),道夫机械波可信度也较高｡

实际观察检测发现,在道夫上有两处6cm²的轧伤,道夫圆整度左､中､右差异在0.09mm､0.06mm､0.05mm,圆整度较差,对道夫辊筒进行复磨,重新包覆针布后,机械波消失｡

      (3)波长3.788m牵伸波的计算:梳棉主区牵伸波λ₀=K×L_W=4×38=152(mm),梳棉主牵伸区牵伸波为0.152m,λ₀为主牵伸区牵伸波波长(mm),L_W为纤维的平均长度(mm)｡

        牵伸波的波长:λ=E×λ₀

        式中:

        E ——产生牵伸波所在的牵伸区至所测试试样工序的牵伸倍数;

       λ ——牵伸波波长(mm);

       λ₀ ——所测试试样工序主牵伸区的牵伸波波长(mm)｡

        E=λ/λ₀=3.788/0.152=24.9倍,24.9倍的牵伸倍数判定位置在锡林刺辊区域｡查看刺辊偏心,刺辊更换后,机械波､牵伸波同时消失｡判定是机械原因造成的牵伸波｡

    综合分析,此机台多种机械波和牵伸波同时出现,原因是后部刺辊处进入杂物,造成机台后部给棉板损伤､刺辊损伤､锡林针布损伤,维修时没有检查筒体圆整度造成机械波｡牵伸波为后部刺辊损伤､给棉板变形控制纤维不良造成牵伸波｡

    4、圈条盘假波分析实例

    假波特点是在机械上很难消除,且不会对下道产品造成严重危害或较大影响｡如梳棉圈条波,梳棉圈条器转动一圈又一圈,棉条与棉条在圈与圈之间挤压､折叠产生圈条波｡并常伴有λ/2､λ/3､λ/4的谐波;圈条波波长是通过圈条盘每转动一圈的圈条轨迹得到的｡

    计算办法:λ=πl

    式中:圈条盘与圈条底盘反向回转时取“+”号,同向回转时取“-”号;由于圈条盘与圈条底盘间的转速比i较大,(1±1/i)值几乎接近1,直接带入λ=πl｡

    圈条盘直径为400mm,λ=πl=3.14×400=125.6(cm),圈条盘波为125.6cm,同时会有λ/2谐波63cm出现;经过试验，条子不经过圈条盘机械波消失，经过并条后,机械波消失，故判定为圈条盘假波｡

四、 结语

    (1)梳棉机械波的波谱分析方法的要点:按照试验周期取样,及时发现设备故障问题;试样的测试长度要考虑能够准确反映机械波;根据波谱图反映出的波形特征作出初步推断,区分故障发生的不同部位,查找与其相关部件;对波谱图上同时出现的多个机械波,根据谐波与基波的整数关系,排除谐波,最后由基波的波长确定故障部位｡

    (2)梳棉机械波波长计算方法要点:一般采用测速方法和牵伸倍数计算方法,用实测波长与可能的故障部位计算波长对照,找出与实测波长最接近的计算波长｡波长计算值与实测值两者允许差异可在±15%以内,初步推断故障部位范围,测试分析与科学验证试验和推断相结合,应用排除法,准确判定,避免误判｡

    (3)梳棉机械波波谱图的分析是复杂的过程,了解梳棉机械波的四个特性,掌握三种计算方法,掌握分析的九项要领,运用六种排查方法,注意区分牵伸波和机械波､基波和谐波等的关系,能够有效提高分析准确度,准确定位及时解决问题,消除梳棉工序机械波的隐患｡