一、羅拉牽伸的一般概念
(一)實現(xiàn)牽的條件
1、必需有兩對羅拉組成兩個握持鉗口;
2、兩對羅拉必需有相對速度;
3、兩鉗口必需有適當?shù)木嚯x。
(二)牽伸倍數(shù)
將須條抽長拉細的倍數(shù)稱為牽倍數(shù),有以下兩種表示方法:
1、機械牽伸倍數(shù)E1:前羅輸出速度與后羅拉輸出速度之比,用公式表示為:
E1=V1/V2
式中;V1表示羅拉輸出速度,V2表示羅拉喂入速度。
2、實際牽伸倍數(shù)E2:喂入須條的定量與輸出須條定量之比,用公式表示為:
E2=W2/W1
式中:W1為輸出產(chǎn)品單位長度的質(zhì)量;W2為喂入產(chǎn)品單位長度的質(zhì)量。
3、牽伸效率η:實際牽伸倍數(shù)與機械牽伸倍數(shù)之比,即為:
η=(E2/E1)×100%
(三)總牽伸與部分牽伸
1、總牽伸倍數(shù)E:最前羅拉線速度與最后羅拉線速度之比。
2、部分牽伸倍數(shù)e:相鄰兩對羅拉線速度之比。
總牽伸與部分牽伸之間的關系是:總牽伸等于部分牽伸的連乘積。
二、牽伸過程中纖維的運動
在牽伸過程中,從熟條到成紗的產(chǎn)品條干均勻度總是變差的。如熟條的條干CV%一般為3%-6%;粗紗的條干CV%一般為8%-9%;細紗條干CV%一般為13%-18%。為會么在牽伸過程中條干會變差呢?實踐證明是由牽伸造成的。
1、牽伸過程中纖維的正常移距
為了研究牽伸區(qū)內(nèi)纖維的運動需作以下假設:(1)所有纖維都是等長的;(2)所有纖維都是伸直平行的;(3)牽伸區(qū)內(nèi)的纖維只有兩種運動狀態(tài),即快速纖維與慢速纖維。
如圖,假若纖維頭端都在前鉗口變速,a0為牽伸前纖維頭端距離,a1為牽伸后纖維頭端的距離。當纖維A頭端到達前鉗口時以快速運動,當纖維B到達前鉗所用的時間t為:
t = a0/v2
在t 時間內(nèi),A纖維前進的距離a為:
a=v1×t=E×a0
由此可知:須條牽伸后與牽伸前相比,纖維頭端拉長了E倍,因此按照此規(guī)律牽伸,牽伸前后的均勻度沒有變化。如圖所示為纖維牽伸前后的排列狀態(tài):
2、移距偏差
設1-1截面為A纖維頭端的變速點,2-2為B纖維頭端的變速點,X為兩變速截面的距離。
(1) 當A纖維開始變速時,B纖維距變速點的距離為:X+a0;
(2) B纖維到達2-2的時間為:t=(X+a0)/V2;
(3) 在t時間內(nèi),A纖維前進的距離為:V1×t= a + X;
(4)牽伸后纖維頭端距離為:
a= V1(X+a0)/V2-X= Ea0 + X(E-1)
X(E-1)為移距偏差。如圖所須條牽伸后在A與B纖維之間形成明顯的細節(jié)。移距偏差越大,牽伸后形成的細節(jié)越長。
如果1-1為B纖維的變速截面、2-2為A纖維的變速點,則牽伸后纖維的頭端移距為:
a= V1(X+a0)/V2-X= Ea0 - X(E-1)
按此種模式,在A與B纖維之間形成粗節(jié)。
由此可知:(1)X(E-1)越大,則牽伸后產(chǎn)生的粗細節(jié)越明顯;(2)X越大,則移距偏差越大;(3)E越大,移距偏差越大。因此提高紗條的均勻度的思路是:盡可能使X及E小。
3、牽伸內(nèi)纖維變速點的數(shù)量分布
(1)牽伸內(nèi)纖維變速點的分布 在牽伸過程中,纖維頭端的變速界面xi(變速點至前鉗口距離)有大有小,各個變速界面上變速纖維的數(shù)量也不相等,因而形成一種分布,即為纖維變速點分布(曲線1)。
(2)牽伸內(nèi)纖維變速點的分布狀態(tài)的影響因素
a. 同樣長度的纖維其頭端也不在同一位置變速,呈現(xiàn)一種分布。
b. 長纖維變速點分布較集中且向前鉗口靠近(曲線2);短纖維變速點分布較分散且距前鉗口較遠(曲線3)。
c. 牽伸形式不同,纖維變速點的分布曲線不同。
d. 牽伸工藝不同,纖維變速點分布曲線不同。
為了獲得均勻的產(chǎn)品應使纖維頭端變速點分布盡可能向前鉗口處集中而穩(wěn)定。
三、牽伸區(qū)內(nèi)纖維的數(shù)量分布
(一)牽伸區(qū)內(nèi)纖維的分類
1、 按握持鉗口分:前纖維、后纖維
2、 按速度分:快速纖維、慢速纖維、浮游纖維
(二)纖維的數(shù)量分布
1、牽伸區(qū)內(nèi)纖維的數(shù)量分布
2、前纖維的數(shù)量分布
3、后纖維的數(shù)量分布
4、快速纖維的數(shù)分布
5、慢速纖維的數(shù)量分布
(三)影響牽伸區(qū)內(nèi)纖維數(shù)量分布的因素
1、 牽伸倍數(shù)
2、 羅拉隔距
四、摩擦力界
纖維在牽伸過程中的運動決定于牽伸過程中作用于纖維上的外力。
1、定義:在牽伸區(qū)中,纖維與纖維間、纖維與牽伸裝置部件之間的摩擦力所作用的空間稱為摩擦力界。
摩擦力界的縱向分布
摩擦力界的縱向分布
2、影響摩擦力界的因素
(1) 加壓量:加壓大,摩擦力界的峰值增高、范圍擴展;
(2) 羅拉直徑:直徑增大,峰值降低、范圍擴展;
(3) 棉條定量增加:棉條定量增大,峰值降低、范圍擴展;
3、一個牽伸區(qū)內(nèi)的摩擦力界分布
在一個牽伸區(qū)中,兩對羅拉各自形成的摩擦力界連貫起來,就組成了簡單羅拉牽伸區(qū)中整個摩擦力界分布。
中部摩擦力界的強度較弱,所保持的只是纖維間的抱合力,因而控制纖維的能力較差,致使較短的纖維變速點不穩(wěn)定,惡化產(chǎn)品條干。
五、控制力與引導力
1、概念:牽伸區(qū)內(nèi)任意一根浮游纖維都被周圍的快速纖維和慢速纖維所包圍?焖倮w維對浮游纖維的摩擦力fa稱為引導力。慢速纖維對浮游纖維的摩擦力fv稱為控制力
2、影響控制力與引導力的因素
(1) 牽伸區(qū)內(nèi)的纖維數(shù)量分布
(2) 牽伸區(qū)內(nèi)的摩擦力界分布
3、浮游纖維的變速條件:fa>fv
六、纖維變速過程及影響因素
1、 纖維的浮游過程
2、 浮游纖維接觸快、慢速纖維數(shù)量的變化
3、 牽伸區(qū)中的摩擦力界分布
4、 纖維長度與羅拉隔距對纖維變速的影響
七、牽伸力與握持力
(一)概念
1、牽伸力:牽伸過程中,以前羅拉速度運動的快速纖維從周圍的慢速纖維中抽出時,所受到的摩擦阻力的總和,稱為牽伸力。
2、握持力:羅拉鉗口對須條作用力。
3、正常牽伸的條件:握持力在于牽伸力。
(二)羅拉鉗口的受力分析
設前、后羅拉作對須條的摩擦力F1、F2,前、后皮輥對須條的摩擦力f1、f2;牽伸力為T,如圖所示:
則須條不在前鉗口下打滑的條件是:
F1-f2>T
須條不在前鉗口下打滑的條件是:
T >F2-f2
由以上分析可知,前后鉗口的實際握持力分別為(F1-f1)及(F2+f2)。因此欲使前后鉗口同樣達到與牽伸力相適應的握持力,則F1>F2,故前皮輥上的壓力P1應大于后皮輥上的壓力P2。
(三) 響握持力和牽伸力的因素
1.影響握持力的因素 。1)皮輥加壓;(2)纖維與羅拉間的摩擦系數(shù);(3)皮輥與羅拉的狀態(tài):皮輥的硬度、羅拉表面溝槽的形態(tài)及槽數(shù)、皮輥磨損中凹、皮輥芯子缺油而回轉(zhuǎn)不靈活一。
2.影響牽伸力的因素
(1)牽伸倍數(shù)
當喂入棉條的線密度一定時,隨牽伸倍數(shù)的增大,牽伸力先增大后減小。棉條臨界牽伸倍數(shù)Ec=1.2~1.3。
當輸出棉條線密度維持不變,喂入棉條的線密度增大,牽伸倍數(shù)增大。
(2)羅拉握持距:羅拉隔距增大,牽伸力減小。
(3)皮輥加壓:牽伸區(qū)中后鉗口皮輥壓力增大,后摩擦力界強度、范圍增大,牽伸力也隨之增大。
(4)附加摩擦力界:由于曲線牽伸機構的后摩擦力界擴展,因此,即使后鉗口處壓力與簡單羅拉牽伸相同,牽伸力也較大。如牽伸機構中采用集合器,壓力棒等都會使牽伸區(qū)內(nèi)附加摩擦力界增大,牽伸力增大。
(5)喂入棉條的厚度和密度:當喂入棉條厚度增大時,摩擦力界分布長度擴展,牽伸力變大。實驗證明,當其他條件不變時,兩根棉條并列喂入,其牽伸力為單根棉條的兩倍;兩根棉條上下重疊喂入,牽伸力為單根棉條的3.2倍。
(6)纖維性質(zhì)等的影響:纖維長度長,細度細,則同樣號數(shù)的須條的截面中纖維根數(shù)多,且纖維在較大的長度上受到摩擦阻力,所以牽伸力大,同時接觸的纖維數(shù)量較多,抱合力一般較大,因而增加了牽伸力。此外,纖維的平行伸直度愈差,纖維相互交叉糾纏摩擦力較大,牽伸力增大。
(7)溫濕度:溫濕度與牽伸力密切相關。溫度增高時,纖維間摩擦系數(shù)小,牽伸力降低。一般情況下,相對濕度增大,纖維摩擦系數(shù)增加,但相對濕度在34%~76%時,相對濕度增加,牽伸過程中纖維易于平行伸直,牽伸力反而降低。
八、牽伸過程中的伸直作用