三叶旋转体的设计与织造

刘海文 杨利娜 (.河北科技大学纺织服装学院，石家庄，05008;.东华大学纺织学院，上海，060)

三叶旋转体的设计与织造

刘海文1杨利娜2(1.河北科技大学纺织服装学院，石家庄，050018;2.东华大学纺织学院，上海，201620)

三叶旋转体是圆管与三个平面层的连接，为保证三叶翅均与圆管顺利连接，必须仔细设计投梭路线。采用单梭和双梭两种引纬方式，对三叶旋转体进行了试织。

三叶旋转体，压扁，单梭引纬，双梭引纬

三叶旋转体是圆管与三个平面层的连接，其设计思路来源于生产和生活中经常有这种形状的部件出现。其主体是旋转轴，沿旋转圆周分布三个翼叶以分散旋转轴的发散力。

利用多臂开口的小样织机对此类部件进行了增强织物近形体的设计织造［1]，为保证三叶翅均与圆管顺利连接，必须仔细设计投梭路线。我们采用单梭和双梭两种引纬方式［2]，对三叶旋转体进行了试织。

1 三叶旋转体的结构

顾名思义，三叶旋转体就是在一个圆周上分布三个叶片，其横截面如图1。

图1 三叶旋转体横截面

增强立体织物近形体的压扁图如图2。从左到右分成 a1、a2、a3三个区，按从上到下标号［3]，每个区中每层织物分别表示为 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

图2 三叶旋转体近形增强立体织物压扁图

2 三叶旋转体双梭引纬织造

由于三叶旋转体是圆管与三个平面层的连接，所以其压扁图与投梭路线图较难设计。为保证三叶翅均与圆管顺利连接，设计了一种在一个组织循环中，用两把梭子依次交替引纬的方法，如图3所示。即一把梭子(梭1)的引纬路线形成一个单循环的封闭环，使梭1的最后一纬(P4)引到梭1的第一纬(P1)的起始点;梭1走完其路线后，紧接着另一把梭子(梭2)按相反路线循环，同样梭2的最后一纬(P8)引到梭2的第一纬(P5)的起始点结束，形成另一个封闭环。两环在平纹组织中交替排列，将立体织物的各织区织物层紧紧相连。图4为三叶旋转体的横截面经纬纱交织图，实线线圈为梭1的投梭路线，虚线线圈为梭2的投梭路线。按此投梭路线得到的上机图如图5，其中11、12分别代表第一层的第一根和第二根经纱，以此类推。所得实物如图6所示。

图3 双梭织造三叶旋转体投梭路径

图4 双梭织造三叶旋转体横截面经纬纱交织图

图5 双梭织造三叶旋转体上机图

图6 三叶旋转体实物

3 三叶旋转体单梭引纬织造

双梭引纬只是为提高立体织物可设计性的一种用改变投梭方式设计织物投梭路线的方法尝试，根据以往立体织物织造的常规方法，旋转体也可用一把梭子单循环织造出来。单、双梭压扁图的设计可以采用同一图，但投梭路径有所改变，如图7。图8为单梭织造三叶旋转体的横截面经纬纱交织图［4]，图9为单梭织造三叶旋转体的上机图。

图7 单梭织造三叶旋转体投梭路径

图8 单梭织造三叶旋转体横截面经纬纱交织图

图9 单梭织造三叶旋转体上机图

4 结语

采用双梭织造，是两把梭子两种路径共同作用，将纬纱与经纱及各织区织物层之间按一定组织顺利连接起来，把单梭要全部走完的路线分给了两把梭子，相当于把一个比较复杂的任务分解为两个比较简单的任务。这样，每一把梭子分得较少的路线，可以较快地设计出压扁图与投梭路径图。如果所设计的立体织物压扁后织物层数比较多，采用单把梭子引纬，那么选择投梭路径时比较繁琐。采用压扁－展开方法织造立体织物时，设计压扁图与投梭路径图是关键［5]，所以这是双梭设计的优势所在。有的立体织物或许只有采用多把梭子才能完成投梭路径设计，进而实现上机织造，而采用单把梭子可能画不出投梭路线，织物层之间实现不了连接或连接性不好。

［1]卜佳仙，崔建伟.三维多向结构预型件的织造加工技术［J].产业用纺织品，1999(10):19-21.

［2]陶肖明，冼杏娟，高冠勋.纺织结构复合材料［M].北京:科学出版社，2001:1-10.

［3]陈利.三维纺织技术在航空航天领域的应用［J].航空制造技术，2008(4):45-47.

［4]刘海文，郭锦坤，刘丹凤.田字形立体机织物的研究及织造［J].棉纺织技术，2005，33(2):15-17.

［5]顾平.普通织机织三维机织物的试验研究［J].纺织学报，2002，23(5):360-362.

Design and weaving of three-vane revolving object

Liu Haiwen1，Yang Lina2(1.College of Textile and Garment，Hebei University of Science and Technology; 2.College of Textiles，Donghua University)

Three-vane revolving object is a round tube connecting with three plane layers.In order to connect three vanes with the round tube successfully，the picking route must be designed carefully.We have tried to weave the three-vane revolving object with single shuttle and double shuttles respectively.

three-vane revolving object，press flat，single shuttle picking，double shuttles picking

TS105.3

A

1004－7093(2011)04－0010－03

2010－09－28;修改稿:2011－03－14

刘海文，女，1966年生，副教授。主要从事纺织工程专业教学及立体织物织造研究。