一、羅拉牽伸的一般概念
(一)實(shí)現(xiàn)牽的條件
1、必需有兩對(duì)羅拉組成兩個(gè)握持鉗口;
2、兩對(duì)羅拉必需有相對(duì)速度;
3、兩鉗口必需有適當(dāng)?shù)木嚯x。
(二)牽伸倍數(shù)
將須條抽長(zhǎng)拉細(xì)的倍數(shù)稱(chēng)為牽倍數(shù),有以下兩種表示方法:
1、機(jī)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(shí)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(zhǎng)度的質(zhì)量;W2為喂入產(chǎn)品單位長(zhǎng)度的質(zhì)量。
3、牽伸效率η:實(shí)際牽伸倍數(shù)與機(jī)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(xiàn)速度與最后羅拉線(xiàn)速度之比。
2、部分牽伸倍數(shù)e:相鄰兩對(duì)羅拉線(xiàn)速度之比。
總牽伸與部分牽伸之間的關(guān)系是:總牽伸等于部分牽伸的連乘積。
二、牽伸過(guò)程中纖維的運(yùn)動(dòng)
在牽伸過(guò)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(xì)紗條干CV%一般為13%-18%。為會(huì)么在牽伸過(guò)程中條干會(huì)變差呢?實(shí)踐證明是由牽伸造成的。
1、牽伸過(guò)程中纖維的正常移距
為了研究牽伸區(qū)內(nèi)纖維的運(yùn)動(dòng)需作以下假設(shè):(1)所有纖維都是等長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)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(dāng)纖維A頭端到達(dá)前鉗口時(shí)以快速運(yùn)動(dòng),當(dāng)纖維B到達(dá)前鉗所用的時(shí)間t為:
t = a0/v2
在t 時(shí)間內(nèi),A纖維前進(jìn)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(zhǎng)了E倍,因此按照此規(guī)律牽伸,牽伸前后的均勻度沒(méi)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(shè)1-1截面為A纖維頭端的變速點(diǎn),2-2為B纖維頭端的變速點(diǎn),X為兩變速截面的距離。
(1) 當(dāng)A纖維開(kāi)始變速時(shí),B纖維距變速點(diǎn)的距離為:X+a0;
(2) B纖維到達(dá)2-2的時(shí)間為:t=(X+a0)/V2;
(3) 在t時(shí)間內(nèi),A纖維前進(jìn)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(xì)節(jié)。移距偏差越大,牽伸后形成的細(xì)節(jié)越長(zhǎng)。
如果1-1為B纖維的變速截面、2-2為A纖維的變速點(diǎn),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(xì)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(diǎn)的數(shù)量分布
(1)牽伸內(nèi)纖維變速點(diǎn)的分布 在牽伸過(guò)程中,纖維頭端的變速界面xi(變速點(diǎn)至前鉗口距離)有大有小,各個(gè)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(diǎn)分布(曲線(xiàn)1)。
(2)牽伸內(nèi)纖維變速點(diǎn)的分布狀態(tài)的影響因素
a. 同樣長(zhǎng)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(zhǎng)纖維變速點(diǎn)分布較集中且向前鉗口靠近(曲線(xiàn)2);短纖維變速點(diǎn)分布較分散且距前鉗口較遠(yuǎn)(曲線(xiàn)3)。
c. 牽伸形式不同,纖維變速點(diǎn)的分布曲線(xiàn)不同。
d. 牽伸工藝不同,纖維變速點(diǎn)分布曲線(xiàn)不同。
為了獲得均勻的產(chǎn)品應(yīng)使纖維頭端變速點(diǎn)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(lèi)
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(guò)程中的運(yùn)動(dòng)決定于牽伸過(guò)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(chēng)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(kuò)展;
(2) 羅拉直徑:直徑增大,峰值降低、范圍擴(kuò)展;
(3) 棉條定量增加:棉條定量增大,峰值降低、范圍擴(kuò)展;
3、一個(gè)牽伸區(qū)內(nèi)的摩擦力界分布
在一個(gè)牽伸區(qū)中,兩對(duì)羅拉各自形成的摩擦力界連貫起來(lái),就組成了簡(jiǎn)單羅拉牽伸區(qū)中整個(gè)摩擦力界分布。
中部摩擦力界的強(qiáng)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(diǎn)不穩(wěn)定,惡化產(chǎn)品條干。
五、控制力與引導(dǎo)力
1、概念:牽伸區(qū)內(nèi)任意一根浮游纖維都被周?chē)目焖倮w維和慢速纖維所包圍?焖倮w維對(duì)浮游纖維的摩擦力fa稱(chēng)為引導(dǎo)力。慢速纖維對(duì)浮游纖維的摩擦力fv稱(chēng)為控制力
2、影響控制力與引導(dǎo)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(guò)程及影響因素
1、 纖維的浮游過(guò)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(zhǎng)度與羅拉隔距對(duì)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(guò)程中,以前羅拉速度運(yùn)動(dòng)的快速纖維從周?chē)穆倮w維中抽出時(shí),所受到的摩擦阻力的總和,稱(chēng)為牽伸力。
2、握持力:羅拉鉗口對(duì)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(shè)前、后羅拉作對(duì)須條的摩擦力F1、F2,前、后皮輥對(duì)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(shí)際握持力分別為(F1-f1)及(F2+f2)。因此欲使前后鉗口同樣達(dá)到與牽伸力相適應(yīng)的握持力,則F1>F2,故前皮輥上的壓力P1應(yīng)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(dāng)喂入棉條的線(xiàn)密度一定時(shí),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(dāng)輸出棉條線(xiàn)密度維持不變,喂入棉條的線(xiàn)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(qiáng)度、范圍增大,牽伸力也隨之增大。
(4)附加摩擦力界:由于曲線(xiàn)牽伸機(jī)構(gòu)的后摩擦力界擴(kuò)展,因此,即使后鉗口處壓力與簡(jiǎn)單羅拉牽伸相同,牽伸力也較大。如牽伸機(jī)構(gòu)中采用集合器,壓力棒等都會(huì)使?fàn)可靺^(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(dāng)喂入棉條厚度增大時(shí),摩擦力界分布長(zhǎng)度擴(kuò)展,牽伸力變大。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)其他條件不變時(shí),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(zhǎng)度長(zhǎng),細(xì)度細(xì),則同樣號(hào)數(shù)的須條的截面中纖維根數(shù)多,且纖維在較大的長(zhǎng)度上受到摩擦阻力,所以牽伸力大,同時(shí)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(guān)。溫度增高時(shí),纖維間摩擦系數(shù)小,牽伸力降低。一般情況下,相對(duì)濕度增大,纖維摩擦系數(shù)增加,但相對(duì)濕度在34%~76%時(shí),相對(duì)濕度增加,牽伸過(guò)程中纖維易于平行伸直,牽伸力反而降低。
八、牽伸過(guò)程中的伸直作用