1 近年来国产粗纱机的技术进步
几年前笔者曾撰文介绍过国产粗纱机的技术进步，近年来，国产粗纱机跨越式的进步令人欣喜，各纺机制造厂均进行自主开发，给国内的粗纱机市场带来勃勃生机。与前几年相比，技术进步主要表现在以下四个方面。
1．1 机电一体化水平空前提高
电器控制不再是以PLC为主，而是以计算机控制为主(单片机或IPC工业控制计算机)，不再是以模拟控制的变频电机为主，而是以精度和响应度高得多的数字控制伺服电机为主，是多电机分部传动、同步运行的电脑粗纱机。
1．2 粗纱质量水平稳定提高
在传统的粗纱机上，复杂的摆动、差动、换向、成形以及加捻、牵伸等机构，转动惯量大、齿轮传动级数多，齿轮数多达500余只，累计齿隙误差大，加上锥轮皮带的斜向运动与打滑，传动精度低。电脑粗纱机采用多电机同步运行，IPC、PLC控制，精度、响应度大大提高。实践证明，粗纱条干CV值在乌斯特2001公报5％～25％水平。如天津宏大公司FA491型粗纱机，其现场检测报告为：重量CV0．69％，捻度CV2．7％，百锭时断头0根，条干CV 4．92％，测试条件为：试纺品种C14．8 tex，捻系数95；小纱锭翼速度1500r／min，到98层降为1000 r／min，直至满纱，满纱直径151mm，开关车点动无涌头、细节。
1．3 速度水平整体提高
为提高锭翼速度，各纺机厂及锭翼专件厂做了大量工作。专件厂将翼臂刚度加强，严格控制高速下的锭翼张量，同时还改善翼臂表面的光洁度。各纺机厂则在提高机架、车面刚度及加工精度的同时严格控制锭翼、锭杆、筒管的同心度与垂直度，更加强了对锭翼、筒管齿轮的润滑（或滴注或定时、定量、定位集中润滑），还改进了锭翼、筒管的驱动系统。有的纺机厂采取锭翼轴由电机通过一级同步带传动，筒管轴则与电机轴直接连接。有的厂还采用圆弧形齿形带，提高传动精度，故国产粗纱机锭翼的最高速度可达1800 r／min，最高纺纱速度可达1500 r／min，接近世界一流粗纱机的水平。
1．4 全自动集体落纱从无到有
国产粗纱机的全自动集体落纱装置已由天津宏大公司研制成功，实现了零的突破，该机型（JWFl418型）在2002北京国际纺机展览会上进行了现场演示，吸引了大批的国内外参观者。
以上四方面，标志着国产粗纱机的技术水平，在机电一体化和制造加工精度方面实现了跨越式发展。
2 电脑粗纱机
为区别于传统粗纱机，把由计算机控制的多电机同步运行的粗纱机称之为电脑粗纱机。根据同步运行电机数量之多少，现有二、三、四、七多种形式，称之为二轴同步、三轴同步等，现国内纺机厂开发的多以四轴同步居多，下面对四轴、七轴同步运行的粗纱机作一介绍。
2．1 四轴同步控制运行
属于这种形式的有天津宏大的FA491型、JWFl418型、无锡宏源的HY492型、河北太行的FA467型、FA468型、青岛环球的FA493型、FA494型、安徽华威(二纺机)的FA415型、FA416型、马佐里(东台)公司的FT1型。特点如下：(1)取消传统的锥轮、成形、摆动、差动、换向等复杂的机构；(2)四台电机单独传动锭翼、罗拉、筒管和龙筋升降，其传动电机为变频电机或伺服电机；(3)电控系统为IPC(或单板机)、PLC数字化控制系统，控制精度、响应度高；(4)IPC(或单板机)、PLC通过数学模型进行纺纱质量控制，适应性高；(5)旋转编码器反馈各电机的实时速度，IPC(或单板机)、PLC对各电机进行控制，使之同步运行，并控制各电机在开、关车时仍能同步运行。
由于电脑粗纱机具有以上特点，所以，开关车时各传动电机的同步运行本身已具有防细节功能，不再需要防细节装置；粗纱机频繁点动也不影响纺纱质量；电控系统中能方便地设定防冒塌肩措施；粗纱机能进行优质(恒张力)高效(恒离心力)纺纱；能定长落纱、定位、定向自停，方便细纱换粗纱，减少粗纱尾纱浪费。
2．2 七轴同步控制运行
无锡宏源HY493型粗纱机属于此形式，其特点是：用七台电机分别单独传动锭翼、筒管、龙筋升降、导条辊和牵伸罗拉(用三台)，在上述四轴同步传动的基础上去掉了牵伸齿轮，牵伸罗拉间的牵伸倍数可无级调节，体现了为用户着想，好用户之所好的服务思路，若能兼顾成本，提高实用中的可操作性，会受到市场欢迎。
2．3 恒张力纺纱
在棉纺管导粗纱机上，有以下关系式：
(1)
式中，nb、ns分别为筒管、锭翼的转数；t为粗纱厚度；L为前罗拉输出长度；n为卷绕层数；dx为卷绕筒管的实时直径；d0为空筒管直径。
当筒管卷绕的实时长度恒等于前罗拉输出的长度才可能是恒张力纺纱，各纺机厂据此机理，自主开发了各自的数学模型，由IPC控制，PLC执行。(1)式中，ns、L、d0均为定值，t、n为变量，IPC控制传动筒管电机(控制nb)和传动龙筋升降电机(控制卷绕层数n)的速度，按合理的数学模型运行，就能获得比锥轮传动好得多的纺纱条件，即恒张力纺纱。
在电脑粗纱机上，筒管卷绕电机和龙筋升降电机的旋转编码器将电机的实时速度反馈，IPC以中断方式记录其信号脉冲数(记数精确)，经与数学模型比较后发出命令，PLC通过伺服或变频驱动，受控电机实时按要求调整运行速度，由小纱至大纱完成恒张力纺纱，反映在纺纱质量上，就是大小纱的伸长率较小，且差异不大，数值较稳定。
2．4 恒离心力纺纱
恒离心力纺纱的目的是挖掘高速粗纱机的潜力，提高生产效率。因传统粗纱机速度较低，不涉及这个问题，所以无论筒管卷绕直径的大小，始终以一种锭翼速度纺纱，但高速后情况就不同了，必须使筒管卷绕的最外层粗纱的断裂强力大于高速回转时的离心力。其离心力的表达式为：
(2)
式中，F为粗纱外层的离心力；m为筒管上卷绕粗纱与空筒管质量之和，随粗纱卷绕直径的增大而快速增重(m ∝ rx2)；v为筒管转速为nb时卷绕粗纱的线速度；rx为筒管卷绕粗纱的半径；P为卷绕粗纱外层纱条的断裂强力，F《P。为简明起见，(2)式可简化为(k为常数)：
(3)
(3)式说明离心力与筒管转速的平方成正比，与筒管卷绕直径的立方成正比。即nb2dx3为某一常数值时，小纱时，nb值可以允许高一些。在电脑粗纱机上，传动锭翼、前罗拉以及筒管卷绕的电机均以上述的检测通讯方式受IPC、PLC的控制，按各纺机厂自定的数学模型进行纺纱，以获得较高的生产效率，所以电脑粗纱机小纱时常以最高纺纱速度运动，至大纱时降速运行。
2．5 定长落纱
长期以来，粗纱定长落纱一直是企业管理人员所希望的，因为一是方便细纱挡车工的分段换粗纱；二是可减少筒管上粗纱尾纱，减少浪费。电脑粗纱机可采用较精确的检测通讯记录粗纱的卷绕层数，规定粗纱两端的成形角度，计算机可按设定的纺纱长度命令落纱。一般电脑粗纱机在接近设定的落纱长度前已开始控制，使实际的纺纱长度非常接近于设定长度，尽量提高控制精度。