紡紗學(xué)課件：第6章-牽伸

第六章?tīng)可?/p>

第一節(jié)概述一、并條工序作用1、并合：將若干根條子并合，使不同條子的粗細(xì)段能夠隨機(jī)的疊合，改善條子的中長(zhǎng)片段均勻度。2、牽伸：利用羅拉牽伸將喂入條拉細(xì)，同時(shí)改善條子中纖維的伸直平行度及分離度。3、混合：用反復(fù)并合的方法進(jìn)一步使生條中各種不同性狀的纖維得到充分混和，保證條子的混和成分、色澤達(dá)到均勻。4、成條：制成條干均勻的纖維條，有規(guī)律地卷繞成適當(dāng)?shù)木硌b，供后工序使用。并條和針梳的工藝簡(jiǎn)圖如下所示：第二節(jié)牽伸基本概念

紡紗中須條變細(xì)方法：纖維層的橫向分割和須條抽長(zhǎng)拉細(xì)（牽伸）。牽伸有：氣流牽伸和羅拉牽伸牽伸主要發(fā)生在并條（針梳）、粗紗、細(xì)紗等工序上，其中，并條和針梳的主要目的和任務(wù)就是牽伸和并合。一、牽伸的實(shí)質(zhì)表面現(xiàn)象看：是將須條抽長(zhǎng)拉細(xì)的過(guò)程。實(shí)質(zhì)：纖維在紗條軸向產(chǎn)生相對(duì)位移，從而使纖維分配在更長(zhǎng)的長(zhǎng)度上。最終結(jié)果：紗條長(zhǎng)度↑，截面↓，支數(shù)↑，號(hào)數(shù)↓，纖維伸直平行度↑。牽伸目的：（1）抽長(zhǎng)拉細(xì)紗條（提高支數(shù)，減少定量）（2）提高纖維平行伸直度。二、實(shí)現(xiàn)羅拉牽伸的基本條件

1.須條上必須有積極握持的兩個(gè)鉗口。

2.兩點(diǎn)間有一定距離（隔距）。

3.握持點(diǎn)必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。三、牽伸程度（倍數(shù)）的表示方式1.機(jī)械牽伸

E＝V2/V1式中：V2－前羅拉表面線速度，V1－后羅拉表面線速度2.實(shí)際牽伸

D＝H1（喂入紗條號(hào)數(shù)）/H2（輸出紗條號(hào)數(shù)）＝G1（喂入定量）/G2（輸出定量）＝N2（輸出支數(shù)）/N1（喂入支數(shù)）。 理想狀態(tài)下，D＝E，但實(shí)際生產(chǎn)中有纖維損失、滑溜及捻縮等因素。因此D不等于E四、牽伸效率牽伸效率為η＝D/E×100％實(shí)際生產(chǎn)中,η常小于1。機(jī)械牽伸>實(shí)際牽伸。 可根據(jù)E的大小選擇牽伸牙，即機(jī)械牽伸應(yīng)大些，以使實(shí)際牽伸保證工藝上的設(shè)計(jì)要求。五、總牽伸和部分牽伸總牽伸等于部分牽伸的連接積六、牽伸類型1.張力牽伸：（第一類牽伸）

ΔV↓↓,加壓↓↓，須條中纖維之間未發(fā)生軸向的相對(duì)位移，須條伸長(zhǎng)僅是須條中的伸直或彈性伸長(zhǎng)。2．位移牽伸：(第二類牽伸)ΔV↑↑，加壓↑↑，纖維間發(fā)生位移。

第三節(jié)摩擦力界

牽伸過(guò)程中，纖維的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)機(jī)件對(duì)纖維的摩擦力和纖維與纖維間的摩擦力而控制的。一、摩擦力界的形成纖維間摩擦力T=T1+T0T1—μp，μ纖維間摩擦系數(shù)。T0—纖維間的抱合力，與纖維的伸直度、表面性質(zhì)等有關(guān)。(一)摩擦力界的概念1．定義：牽伸過(guò)程中纖維與纖維之間、纖維與牽伸裝置機(jī)件之間的摩擦力存在的空間稱為摩擦力界。摩擦力界是一個(gè)空間力場(chǎng)，可以用F=Q(X，Y，Z)表示。2．摩擦力界強(qiáng)度：在摩擦力界中作用在某點(diǎn)纖維單位長(zhǎng)度上的平均摩擦力叫做摩擦力界強(qiáng)度。某點(diǎn)纖維單位長(zhǎng)度上的平均摩擦力F=P(x)μ+T0式中P(x)—作用在某點(diǎn)纖維單位長(zhǎng)度上的平均垂直壓力。

μ—摩擦系數(shù)。3．摩擦力界分布 由于各點(diǎn)強(qiáng)度不同，形成一個(gè)分布稱為摩擦力界的強(qiáng)度分布，簡(jiǎn)稱摩擦力界分布。 代表纖維在牽伸過(guò)程受到的摩擦力的大小，但不代表其方向。方向決定于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向(相反)。(二)羅拉鉗口的摩擦力界1．紗條縱向摩擦力界的分布：(1)上皮輥對(duì)紗條加壓P1，使上、下羅拉鉗口處紗條被壓縮。在羅拉中心線(KL)處纖維的密集度最大，所以作用在纖維單位長(zhǎng)度上平均正壓力最大，[P(x)]最大。(2)纖維是半彈性半塑性，產(chǎn)生力的傳遞P(x)，面擴(kuò)展到a、b，摩擦力界有一定長(zhǎng)度(e、g)有一定峰值。a、b以外不受羅拉加壓的控制，但由于纖維間有抱合力存在，故還有摩擦力界存在。二、影響摩擦力界分布的因素（一）影響紗條縱向摩擦力界分布的因素1、壓力P P↑，強(qiáng)度峰值↑，摩擦力界向外擴(kuò)展（e',f',g')2、羅拉直徑P不變時(shí)，皮輥直徑增大，峰值下降，長(zhǎng)度擴(kuò)展。3、紗條厚度和寬度（寬度不變，厚度增加）厚度增加則摩擦力界加長(zhǎng)，峰值下降（與上面相同）小結(jié)：

分布長(zhǎng)度

強(qiáng)度峰值上皮輥加壓P增大增長(zhǎng)增大上、下羅拉直徑增大增長(zhǎng)減少喂入紗條支數(shù)降低增長(zhǎng)減少（二）影響羅拉鉗口下橫向摩擦力界分布的因素（1）紗條截面形狀，（2）羅拉表面性質(zhì)（1金屬上羅拉表面不變形，摩擦力界強(qiáng)度衰減快；(甲)（2皮輥在上但硬度較大，有變形，對(duì)所有纖維有較好的控制；（乙）（3皮輥硬度小，變形大，對(duì)纖維控制好；（丙）三、對(duì)摩擦力界布置的要求在紗條橫向上分布要盡量均勻，在紗條縱向則要求一定的分布形態(tài)。1、二對(duì)羅拉組成的牽伸裝置2、理想摩擦力界的分布要求理論要求的摩擦力界的分布：摩擦力界的分布應(yīng)使其既能滿足作用于個(gè)別纖維上力的要求，同時(shí)又能滿足于整個(gè)牽伸須條上力的要求。第四節(jié)纖維在牽伸區(qū)中的運(yùn)動(dòng)分析一、牽伸區(qū)內(nèi)纖維分類1．控制纖維---受前羅拉或后羅拉握持的纖維。2．浮游纖維---未被前羅拉或后羅拉握持的纖維。3．前纖維---被前羅拉握持的纖維。4．后纖維---被后羅拉握持的纖維。5．快速纖維---以前羅拉速度運(yùn)動(dòng)的纖維。6．慢速纖維---以后羅拉速度運(yùn)動(dòng)的纖維。二、控制力和引導(dǎo)力(一)纖維受力1．引導(dǎo)力FA引導(dǎo)力--以前羅拉速度運(yùn)動(dòng)的快速纖維作用于浮游纖維上的力設(shè)P(x)為截面X-X處的壓應(yīng)力，則有：N(x)=A(x)+B(x)-----此X-X截面處總纖維數(shù)，A(x)----與某根纖維接觸的快速纖維量，B(x)----與某根纖維接觸的慢速纖維量，其中，快速纖維與該纖維的接觸幾率為：A(x)/N(x),慢速纖維與該纖維的接觸幾率為：B(x)/N(x),則FA(x)=[μP(x)/N(x)]*A(x)*Δxμv----動(dòng)摩擦系數(shù)，l----纖維長(zhǎng)度，μ0----靜摩擦系數(shù)。則：作用在整根纖維上的引導(dǎo)力FA=a----纖維后端離羅拉鉗口的距離。2．控制力FB以后羅拉速度運(yùn)動(dòng)的慢速纖維對(duì)浮游纖維的作用力(保持慢速)：

FB=則整根纖維上的控制力為：FB=當(dāng)控制力>引導(dǎo)力FB>FA時(shí)浮游纖維仍然保持慢速當(dāng)引導(dǎo)力>控制力FA>FB時(shí)浮游纖維將變速。（二）影響FA、FB的主要因素FA、FB的大小取決于A(x)、B(x)、P(x)、μ、l,當(dāng)FA>FB時(shí)，浮游纖維加速，F(xiàn)B>FA時(shí)，浮游纖維保持慢速運(yùn)動(dòng)1．纖維數(shù)量分布2.摩擦力界強(qiáng)度分布[P(x)]3．纖維的性能(摩擦性能μ，長(zhǎng)度l)為使?fàn)可鞎r(shí)纖維運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，必須使FB、FA穩(wěn)定。即纖維數(shù)量A(x)、B(x)穩(wěn)定，摩擦力界強(qiáng)度分布穩(wěn)定形狀合理，纖維性能穩(wěn)定。三、纖維變速點(diǎn)分布與紗條不勻（一）理想情況下?tīng)可欤ɡw維變速）及紗條不勻1、假設(shè)條件:①纖維都是平行伸直的；②都是等長(zhǎng)的；③每根纖維都是頭端到達(dá)前鉗口才變速，從V后→V前，因此，經(jīng)牽伸后二根纖維頭端移距為α1=αE。2、結(jié)論：①須條中纖維之間的頭端移距增大到原來(lái)的E倍，紗條截面內(nèi)的纖維根數(shù)減少E倍。②紗條經(jīng)過(guò)牽伸后，仍然能夠保持牽伸前所具有的結(jié)構(gòu)。(紗條中的每一根纖維與其后的纖維的相對(duì)位置順序沒(méi)有發(fā)生變化)；③紗條的不勻率沒(méi)有因牽伸而增加而是不勻率的波長(zhǎng)增大了E倍。推廣：若纖維同在牽伸區(qū)中的某一位置(不一定在鉗口)變速不產(chǎn)生新的不勻。（二）實(shí)際情況下（牽伸）變速點(diǎn)分布與紗條不勻如果纖維在不同點(diǎn)變速，使產(chǎn)生移距偏差。(1)若A纖維變速點(diǎn)在X1-X1處，B纖維變速點(diǎn)在X2-X2處。在A變速后，B仍以V1前進(jìn)到X2-X2其所需的時(shí)間：t=(α+x)/V1。t時(shí)間內(nèi)A前進(jìn)的距離S，S=α1+x=V2t=V2*(α+x)/V1=E(α+x)經(jīng)牽伸后，A、B兩纖維頭端移距為α1=S-x?！唳?=αE+x(E-1)=E(α+x)-x=Eα+x(E-1)。(2)如A在X2-X2處，B在X1-X1處變速，則：α1=αE-x(E-1)。綜合：α1=αE±x(E-1)。X-開(kāi)始變速的位置偏差，Δα=x(E-1)---移距偏差。(3)結(jié)論①二根纖維在牽伸時(shí)，在不同位置變速則二根纖維間的移距產(chǎn)生偏差，Δα=x(E-1)，導(dǎo)致紗條不勻。②X↑，則Δα↑，紗條不勻↑。③在X一定時(shí)，E↑，則Δα↑，紗條不勻↑。（三）變速點(diǎn)實(shí)驗(yàn)1、隨纖維向前羅拉靠近，按前羅拉速度運(yùn)動(dòng)的纖維數(shù)量逐漸增加，開(kāi)始增加緩慢，然后急劇上升，靠近前羅拉鉗口處，纖維幾乎全部變?yōu)榭焖倮w維。2、纖維頭端的變速形成一分布，且對(duì)時(shí)間是不穩(wěn)定的。3、同樣長(zhǎng)度的纖維不在同一位置變速，短纖維變速比長(zhǎng)纖維早且分布范圍大，離前鉗口遠(yuǎn)。4、隔距大，纖維變速點(diǎn)離前鉗口遠(yuǎn)，且離散性大。5、隔距一定時(shí)，牽伸倍數(shù)大，Δα=x(E-1)移距偏差大，纖維變速點(diǎn)離前鉗口遠(yuǎn)，且離散性大。6、簡(jiǎn)單二羅拉的牽伸裝置，纖維變速點(diǎn)離前鉗口遠(yuǎn)，且離散性大。所以：牽伸裝置控制纖維運(yùn)動(dòng)要合理，盡量使變速點(diǎn)靠前、集中、穩(wěn)定，使移距偏差最小。成紗條干好。四、牽伸區(qū)內(nèi)纖維數(shù)量分布----變細(xì)曲線(一)變細(xì)曲線定義在牽伸過(guò)程中，由后羅拉鉗口到前羅拉鉗口方向，須條截面中的纖維根數(shù)逐漸減少，這種減少規(guī)律可用曲線描述－－即稱變細(xì)曲線。變細(xì)曲線反映了：（1）牽伸區(qū)中快速、慢速纖維的分布，（2）牽伸區(qū)中纖維運(yùn)動(dòng)情況，（3）牽伸區(qū)中纖維的變速點(diǎn)分布情況。（二）變細(xì)曲線的求得：（1）可用實(shí)驗(yàn)法－－實(shí)際變細(xì)曲線：把正常運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器停下，取下?tīng)可煅b置的每個(gè)上羅拉，標(biāo)記出相當(dāng)于兩鉗口軸線上的位置，并小心地把須條拿到方格坐標(biāo)紙上，把牽伸區(qū)中須條的長(zhǎng)度切成等長(zhǎng)的若干纖維段（一般用3～5mm）稱重，并以后羅拉握持點(diǎn)處重量為100％將稱得的重量依次折合成百分率，以牽伸區(qū)前后羅拉的隔距為橫坐標(biāo)，以其重量百分率為縱坐標(biāo)，畫(huà)出一曲線，即為實(shí)際上的變細(xì)曲線。（2）可用計(jì)算法－－理論變細(xì)曲線（照影機(jī)曲線）f（l）稱為某一試樣纖維長(zhǎng)度數(shù)量分布曲線l－－纖維長(zhǎng)度

s－－最短纖維長(zhǎng)度

w－－最長(zhǎng)纖維長(zhǎng)度

1.纖維長(zhǎng)度數(shù)量分布曲線 某一長(zhǎng)度出現(xiàn)的根數(shù)－－頻數(shù)f（l），某長(zhǎng)度的頻數(shù)占試樣總頻數(shù)的百分率－－頻率，則f（l）dl表示纖維長(zhǎng)度在l－-l＋dl范圍內(nèi)所出現(xiàn)的根數(shù)的頻率為：式中－－總頻數(shù)（總根數(shù)）。如果令總頻數(shù)=100%頻數(shù)f（l）dl用百分率表示和頻率相一致，此時(shí)其含意為根數(shù)占總根數(shù)的百分率。2.拜氏纖維排列圖右圖即將拜氏纖維長(zhǎng)度分布圖橫過(guò)來(lái)分析如下：q（l1）表示纖維長(zhǎng)度在l1以上的纖維累計(jì)根數(shù)，即：q（l1）＝q（0）＝

q（w）＝則q（l）表示某長(zhǎng)度以上纖維根數(shù)占總根數(shù)的比值（頻率）。(拜氏纖維排列圖)在q（l）曲線上任取一d[q（l）]，設(shè)此束纖維的長(zhǎng)度為l2，將其在任意點(diǎn)握持，其左端伸出長(zhǎng)度不小于l1的機(jī)率為（l2-l1）/l2，這就是相當(dāng)于d[q（l）]這一小束纖維在l1以右的面積與d[q（l）]的面積之比。由此推得，在全部試樣中任意取樣，將其在任意一點(diǎn)夾住而其左端的伸出長(zhǎng)度不小于l1的概率，即為圖中q（l）曲線下陰影的右面積與整個(gè)面積之比，即：令l為纖維平均長(zhǎng)度，令其為單位長(zhǎng)度r（l）＝上式表示羅拉握持的纖維量，其鉗口一側(cè)的纖維數(shù)量分布。為照影機(jī)曲線。是纖維數(shù)量的兩次累計(jì)頻率。（三）纖維變細(xì)曲線1.E=1時(shí) 變細(xì)曲線是一水平線，設(shè)r（x）表示在X－X處后羅拉握持纖維根數(shù)相對(duì)于喂入須條中纖維根數(shù)的百分率。（1）則X－X處后羅拉握持的纖維量＝T×r（x）（2）前羅拉纖維量＝T×r（R-x）（3）浮游纖維量＝T－T×r（x）－T×r〔（R－x）〕＝T〔1－r（x）－r（R－x）〕2.E>1（1）X－X處后羅拉握持的纖維量＝T×r（x）（2）前羅拉握持纖維量＝T/E×r（R－x）（3）浮游纖維量＝T－T×r（x）－T×r（R－x），恒定不變。 總的纖維量（X－X）處T（x）＝T×r（x）＋T/E×r（R-x）＋T－T×r（x）－T×r（R-x）＝T[1+1/E×r（R－x）－r（R－x）]＝T[1-r（R-x）（-1/E＋1） 當(dāng)知道纖維長(zhǎng)度頻率分布函數(shù)后，r（x）即可求得，從而可得變細(xì)曲線。影響變細(xì)曲線形態(tài)的因素：（1）羅拉隔距R

：羅拉隔距增加，前、后纖維的數(shù)量分布均不變，只是牽伸區(qū)中須條各截面纖維數(shù)量分布擴(kuò)展，故浮游纖維的數(shù)量也相應(yīng)增加。（2）牽伸倍數(shù)E：當(dāng)T和R不變，則前羅拉鉗口握持的纖維數(shù)量減少，對(duì)變細(xì)曲線的形態(tài)有一定影響。（3）當(dāng)R不變，T和E按相同比例增加時(shí)，則前羅拉纖維數(shù)量不變，而后羅拉纖維的數(shù)量增加，因而浮游纖維有所增加。（4）其它：如喂入須條的均勻度、纖維長(zhǎng)度整齊度、纖維伸直度、纖維運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性等。（5）牽伸裝置：除牽伸倍數(shù)和羅拉隔距外，牽伸機(jī)構(gòu)控制纖維運(yùn)動(dòng)的完善程度對(duì)變細(xì)曲線的影響亦是很大的。前、后羅拉握持的纖維數(shù)量分布曲線的交點(diǎn)為M點(diǎn)，該點(diǎn)是前、后羅拉握持纖維數(shù)量相等的一點(diǎn)，當(dāng)牽伸倍數(shù)增加時(shí)，則M點(diǎn)向前鉗口靠近，該點(diǎn)位置對(duì)浮游纖維運(yùn)動(dòng)有一定的影響。3、實(shí)際變細(xì)曲線（1）當(dāng)纖維都是前端到達(dá)前羅拉鉗口時(shí)才變速的。則變細(xì)曲線上凸，如圖甲。這是由于牽伸區(qū)中慢速纖維數(shù)量相對(duì)復(fù)雜些。故變細(xì)曲線要飽滿一些。（2）當(dāng)纖維后端離開(kāi)后鉗口即以前羅拉速度運(yùn)動(dòng)，(或說(shuō)成后纖維以前羅拉速度運(yùn)動(dòng))則變細(xì)曲線下凹。（3）實(shí)際牽伸過(guò)程中，在后鉗口的附近，慢速纖維多些，故曲線飽滿些，向上凸，在前鉗口附近快速纖維要多些故曲線向上凹，如圖丙。所以正常的實(shí)際變細(xì)曲線是由向上凸和向上凹兩部分曲線組成。（4）若實(shí)測(cè)變細(xì)曲線形狀與正常相去甚遠(yuǎn)，則應(yīng)找原因，可能(a)實(shí)驗(yàn)誤差大，(b)牽伸機(jī)構(gòu)等有問(wèn)題。第五節(jié)牽伸力與握持力一、牽伸力（一）牽伸力的概念 在牽伸過(guò)程中以前羅拉速度運(yùn)動(dòng)的快速纖維從以后羅拉速度運(yùn)動(dòng)的慢速纖維中抽出時(shí)，克服所受到的摩擦力的總和。牽伸力fd=μP(x)A(x)Δx[B(x)/N(x)]。所以：

Fd=w---最長(zhǎng)纖維長(zhǎng)度，μP(x)---纖維在X處單位長(zhǎng)度上所受到的摩擦阻力，N(x)=A(x)+B(x)，可見(jiàn)：(1)Fd與A(x)、B(x)、N(x)有關(guān)(數(shù)量)；(2)Fd與μ、l有關(guān)(纖維性能)；(3)Fd與P(x)有關(guān)(摩擦力界)。（二）影響牽伸力的因素1、牽伸倍數(shù)ⅰE=1時(shí)，F(xiàn)d=0ⅱE<1.2區(qū)域內(nèi)，E↑，F(xiàn)d↑，線性須條僅產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)或纖維伸直所致。ⅲE=1.2~1.8(臨界牽伸)---位移牽伸和張力牽伸的轉(zhuǎn)變過(guò)程。（棉：1.2左右）。在這個(gè)范圍內(nèi)，須條中纖維處于滑動(dòng)與不滑動(dòng)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，快慢速纖維數(shù)量不穩(wěn)定，因此Fd波動(dòng)大。ⅳE>1.8---位移牽伸。纖維之間快慢速纖維間產(chǎn)生相對(duì)位移。E↑，則Fd↓。2、摩擦力界ⅰ隔距R：R↑，則Fd↓?！呖焖倮w維的后端受摩擦力界影響小。

R↓，長(zhǎng)纖受前后羅拉同時(shí)控制，而使Fd↑，嚴(yán)重時(shí)牽不開(kāi)出硬頭。ⅱ附加摩擦力界：附加摩擦力界作用↓，則Fd↓.ⅲ喂入須條的寬度(不變)、厚度(喂入量)：其中厚度↑，影響摩擦力界長(zhǎng)度擴(kuò)展↑，F(xiàn)d↑.3、須條結(jié)構(gòu)與纖維的性質(zhì)：如果纖維l↑、μ↑、纖維根數(shù)多、纖維平行順直差、染色纖維表面有浮色μ↑→Fd。二、握持力（一）握持力概念：在羅拉牽伸中，為了使?fàn)可祉樌_拉控制條子，要有足夠握持力。如果握持力過(guò)小，紗條就不能正確地按羅拉表面速度運(yùn)動(dòng)，在鉗口下打滑造成牽伸的效率降低，牽不開(kāi)，出硬頭。（二）影響握持力大小的因素：1、羅拉加壓大?。杭訅骸?，則握持力↑2、皮輥硬度(軟好)3、羅拉表面形態(tài)(溝槽數(shù)、槽數(shù))4、其它：羅拉、皮輥磨損，皮輥芯子缺油等，一般掌握握持力大于牽伸力即可。（三）羅拉鉗口下須條的受力分析(1)皮輥由于須條帶動(dòng)，它對(duì)須條的摩擦阻力為f1、f2方向與須條運(yùn)動(dòng)方向相反。(2)F1、F2分別為前后羅拉對(duì)須條的作用力。羅拉握持須條，前羅拉中須條有向后運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故F1的方向是向前的。須條在后鉗口處，由于有Fd力的存在，使纖維有向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，故F2是向后的。(3)Fd為牽伸力，Ta、Tb為紗條張力。在正常牽伸時(shí)，羅拉鉗口，握持須條的條件是：前鉗口：F1+Ta≥Fd+f1,或F1-f1≥Fd-Ta后鉗口：F2+Tb+f2≥Fd,或F2+f2≥Fd-Tb一般Ta、Tb較小，前后羅拉的實(shí)際握持力(F1-f1)和(F2+f2)都應(yīng)同牽伸力Fd相適應(yīng)。前皮輥加壓P1應(yīng)大于后皮輥加壓P2，這是因?yàn)榍傲_拉速度高，易打滑，跳動(dòng)。三、對(duì)牽伸力的要求

牽伸力反映了牽伸區(qū)中快速纖維與慢速纖維之間的聯(lián)系力。應(yīng)滿足的極限條件：1、牽伸力上限不能大于羅拉握持力2、牽伸力下限應(yīng)能使?fàn)可靺^(qū)中須條最松散部分纖維保持一定張力。牽伸力是牽伸工藝參數(shù)的綜合體現(xiàn)。第六節(jié)摩擦力界布置在牽伸過(guò)程中，控制纖維的運(yùn)動(dòng)是提高須條均勻度的關(guān)鍵。要使纖維在牽伸過(guò)程中運(yùn)動(dòng)有規(guī)律就必須合理布置摩擦力界。一、牽伸區(qū)內(nèi)纖維運(yùn)動(dòng)二、摩擦力界布置（一）摩擦力界布置原則與要求要求纖維變速點(diǎn)分布集中，離散性小，穩(wěn)定性好，故纖維盡可能在前鉗口處變速。而纖維的運(yùn)動(dòng)情況取決于纖維受力情況，要求達(dá)到此目的即：(1)對(duì)個(gè)別纖維而言，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)控制力，并減少引導(dǎo)力?？梢允估w維變速點(diǎn)向前鉗口靠近并有利于變速點(diǎn)的相對(duì)穩(wěn)定。(2)對(duì)整個(gè)紗條而言，牽伸力應(yīng)在兩個(gè)極限條件間，并有適當(dāng)?shù)臄?shù)值，且要穩(wěn)定。(二)理想摩擦力界的要求1、理想摩擦力界縱向分布 根據(jù)上述要求，在牽伸區(qū)縱向應(yīng)該：1.后鉗口的摩擦力界向前擴(kuò)展，并使其向前逐漸減弱，這樣可以加強(qiáng)慢速纖維對(duì)浮游纖維的控制，同時(shí)又能讓比例逐漸增加的快速纖維從須條中順利滑出，而不影響其它纖維的運(yùn)動(dòng)。2.前鉗口摩擦力界在縱向應(yīng)高而狹，以便穩(wěn)定地發(fā)揮對(duì)浮游纖維的引導(dǎo)作用，且向前鉗口靠攏集中和穩(wěn)定。2、理想摩擦力界橫向分布橫向均勻穩(wěn)定，加強(qiáng)對(duì)邊緣纖維控制(三)附加摩擦力界的應(yīng)用---中間控制機(jī)構(gòu)1.簡(jiǎn)單羅拉牽伸不能符合理論要求2.中間機(jī)構(gòu)的作用與形式(1)作用ⅰ產(chǎn)生附加摩擦力界使整個(gè)摩擦力界接近理論要求，ⅱ握(托)持而穩(wěn)定地向前輸送須條進(jìn)入前鉗口，ⅲ保持紗條一定張力，使整個(gè)須條在伸直狀態(tài)下進(jìn)入前鉗口，并使須條保持適當(dāng)密度，防止纖維擴(kuò)散。(2)要求：ⅰ所產(chǎn)生的附加摩擦力界要形成“彈性”控制，即能高度控制浮游纖維，又不阻礙快速纖維的運(yùn)動(dòng)。ⅱ使纖維變速點(diǎn)盡量靠近前鉗口，運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)接近后羅拉表面速度，因而中間機(jī)構(gòu)起著后羅拉摩擦力界向前擴(kuò)展的作用。ⅲ中間機(jī)構(gòu)的位置及其產(chǎn)生摩擦力界強(qiáng)度應(yīng)是可調(diào)節(jié)的，而且要求調(diào)節(jié)方便，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)(適應(yīng)不同產(chǎn)品的要求)。(3)中間機(jī)構(gòu)的形式細(xì)紗：輕質(zhì)輥、皮圈、針輥 粗紗：空氣(充氣)羅拉、輕質(zhì)輥、針板、針輥 前紡、并條：針板、針輥、鋸齒羅拉、壓力棒、曲線牽伸。各種（附加）中間機(jī)構(gòu)的形式如下：第七節(jié)牽伸中纖維的平行伸直一、基本概念牽伸過(guò)程纖維的伸直作用主要是通過(guò)纖維的彎鉤部分和主體纖維產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，依靠相互間的摩擦作用得以實(shí)行。纖維完全伸直必須具備的條件：即速度差、延續(xù)時(shí)間及作用力。

二、纖維伸直的力學(xué)條件對(duì)前彎鉤纖維：∑FA為作用在彎鉤部分的引導(dǎo)力∑FR為作用在彎鉤部分的控制力∑FA‘為作用在主體部分的引導(dǎo)力∑FR’為作用在主體部分的控制力B為彎鉤彎曲處的抗彎力(1)前彎鉤纖維發(fā)生伸直作用的條件為：要求彎鉤變（快）速，主體慢速?！艶A-∑FR>B、∑FR'>∑FA‘，一般B很小，可忽略，則∑FA>∑FR、∑FR‘>∑FA‘，彎鉤變速，主體慢速。(2)后彎鉤纖維發(fā)生伸直作用的條件為要求：主體變速，彎鉤慢速?！艶A'>∑FR'、∑FR>∑FA增加∑FA'和∑FR有利于后彎鉤纖維發(fā)生伸直作用，增加∑FA和∑FR'有利于前彎鉤纖維伸直作用。三、伸直過(guò)程的延續(xù)時(shí)間及位置條件

伸直過(guò)程的延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短，決定了纖維能否伸直以及伸直效果的好壞。因彎鉤纖維除作上述的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)外，還有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，即受到羅拉鉗口握持的干擾作用。例如，對(duì)于后彎鉤纖維，開(kāi)始伸直的位置是主體部分的中點(diǎn)越過(guò)了快、慢速纖維數(shù)相等的R’點(diǎn)，當(dāng)主體的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，它的中點(diǎn)還未到達(dá)R’點(diǎn)時(shí)，其頭端已經(jīng)進(jìn)入前鉗口線FF’,如圖中（甲）所示，雖然尚未滿足上述的一般后彎鉤伸直的力學(xué)條件的要求，但由于前鉗口的握持力使主體部分提前變速，延長(zhǎng)了延續(xù)時(shí)間，提高了伸直效果。相反，對(duì)于前彎鉤纖維，開(kāi)始伸直的位置是彎鉤的中點(diǎn)越過(guò)了R’點(diǎn)，而纖維彎曲點(diǎn)的位置還未到達(dá)前鉗口，主體部分的中點(diǎn)尚未到達(dá)R’點(diǎn)，如圖中（乙）所示，當(dāng)前彎鉤纖維伸直發(fā)生后，由于彎曲點(diǎn)很快進(jìn)入前鉗口，整根纖維都以快速運(yùn)動(dòng)，使伸直過(guò)程中斷，也就是說(shuō)縮短了延續(xù)時(shí)間?？梢?jiàn)，由于前鉗口的強(qiáng)制握持作用，使后彎鉤纖維的伸直效果提高，而使前彎鉤纖維的伸直效果降低。

牽伸倍數(shù)的大小對(duì)彎鉤纖維的伸直效果有直接的關(guān)系，因?yàn)闋可毂稊?shù)影響前鉗口對(duì)彎鉤纖維伸直的干擾作用，即影響伸直的延續(xù)時(shí)間。牽伸倍數(shù)愈大，對(duì)后彎鉤纖維的伸直效果愈好，這是由于牽伸倍數(shù)愈大，R’點(diǎn)的位置離前鉗口愈近，上述前鉗口的強(qiáng)制作用愈顯著，從而延長(zhǎng)了伸直過(guò)程的延續(xù)時(shí)間；牽伸倍數(shù)愈大，對(duì)前彎鉤纖維的伸直效果反而愈差，因?yàn)镽’點(diǎn)離前鉗口愈近，前鉗口的強(qiáng)制作用縮短了伸直過(guò)程的延續(xù)時(shí)間，所以前彎鉤纖維只有在小牽伸時(shí)才有較充分的伸直作用。四、彎鉤纖維的伸直效果設(shè)纖維的原長(zhǎng)為L(zhǎng)(伸直長(zhǎng)度)，纖維在紗條中所占的實(shí)際（主體）長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，η=L1/L----伸直系數(shù)；L1=ηL則彎鉤部分長(zhǎng)度為l=(1-η)L（一）后彎鉤的伸直過(guò)程及伸直效果函數(shù)圖分別如下后彎鉤在牽伸中易被伸直，隨牽伸倍數(shù)增大而提高。（二）前彎鉤的伸直過(guò)程及伸直效果函數(shù)圖分別如下前彎鉤在牽伸中不易被伸直，與牽伸倍數(shù)關(guān)系較復(fù)雜。第八節(jié)牽伸裝置作用分析一、棉的牽伸形式(短纖維紡)(一)簡(jiǎn)單羅拉牽伸(直線牽伸)----連續(xù)牽伸和雙區(qū)牽伸(并條機(jī))1．四上四下的簡(jiǎn)單羅拉連續(xù)牽伸特點(diǎn)：(1)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單(2)牽伸分配是逐漸增大的，E1>E2>E3缺點(diǎn)：第二、第三皮輥的滑溜率大。原因：第二和第三皮輥的位置既是后區(qū)的引導(dǎo)皮輥又是前區(qū)的握持皮輥，降低了牽伸效率，破壞了產(chǎn)品的均勻度。2．雙區(qū)牽伸特點(diǎn)：中區(qū)牽伸E=1，牽伸主要由第一和第三牽伸區(qū)承擔(dān)E1>E3，第二、第三羅拉分擔(dān)了上述第二羅拉的作用，故滑溜率減小。(二)曲線牽伸（并條機(jī)）

曲線牽伸是簡(jiǎn)單羅拉牽伸的變形。它是一對(duì)羅拉鉗口布置的形式和位置的改變，使須條在牽伸區(qū)中的通道成為曲線----曲線牽伸。1．牽伸羅拉鉗口的基本形式(1)簡(jiǎn)單鉗口：一根羅拉上面一根皮輥(2)雙鉗口：ⅰ倒品字鉗口形式：一根羅拉上面二根皮輥。ⅱ品字形鉗口：二根羅拉上面一根皮輥。2．分類(1)三上四下型：將四上四下形式的第二、第三皮輥改成一個(gè)大皮輥，騎跨在第二、第三羅拉中間。(2)五上三下型：多皮輥型曲線牽伸(3)三上三下(或四上四下)壓力棒型A272E型3．各種曲線牽伸的特點(diǎn)：(甲)三上四下式；(乙)前鉗口為二上一下，牽伸形式四上四下；(丙)前鉗口為一上二下，牽伸形式三上五下；(丁)前鉗口為二上一下，附加導(dǎo)向皮輥→四上五下。(圖中陰影為品字形一上二下羅拉皮輥形式)。(1)三上四下①采用雙區(qū)牽伸工藝大皮輥運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，第二、三鉗口打滑率小。②主牽伸握持距較大，故Ⅱ、Ⅲ二只羅拉采用小直徑(可減少握持距)。R前=⌒AB+⌒BC，R后=⌒DE+⌒EF第二羅拉提高有利于加強(qiáng)后部摩擦力界③不適合高速(握持距大，須條不易做到沿前鉗口切向進(jìn)入前鉗口）④小羅拉易繞棉。⑤不適合輕定量。⑥后區(qū)包圍弧雖不利于纖維變速點(diǎn)的集中向前，但有利于前彎鉤的伸直。牽伸機(jī)構(gòu)有前置式(主牽伸區(qū)在前)，牽伸能力大，后區(qū)使纖維伸直平行，因而牽伸可大，適合于各道并條。

后移式(主牽伸區(qū)在后)(2)五上三下（七十年代）如：西德Zinser青澤720/2型，其特點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單羅拉成為三根，簡(jiǎn)化傳動(dòng)，調(diào)節(jié)方便，短纖維長(zhǎng)度的少量變化，可不動(dòng)羅拉而移皮輥解決(皮輥位置改變后，羅拉鉗口的握持距也隨之變化)。②適合高速羅拉直徑大，反包圍弧小或沒(méi)有，前皮輥起導(dǎo)棉作用，使須條傾斜向下進(jìn)入喇叭口而不是水平折轉(zhuǎn)90°，不易堵塞喇叭口和棉網(wǎng)破裂。③皮輥上的包圍弧有利于加強(qiáng)摩擦力界，產(chǎn)品較為均勻。④對(duì)纖維長(zhǎng)度的適應(yīng)性較強(qiáng)，因?yàn)榱_拉少故長(zhǎng)纖維拉得開(kāi)，且由于采用多皮輥，中間幾個(gè)皮輥的直徑較小，故羅拉握持距易縮小，適合于短纖維。對(duì)不同長(zhǎng)度纖維可用不同直徑的皮輥，以改變其包圍弧長(zhǎng)度。(3)壓力棒牽伸(當(dāng)前國(guó)外高速并條機(jī)廣為采用)如：國(guó)產(chǎn)A272E、國(guó)外Platt740等，其特點(diǎn)是：在三上三下或四上四下的牽伸裝置的前牽伸區(qū)內(nèi)加裝一根弧形鋁棒。①用回轉(zhuǎn)半圓形壓力棒，產(chǎn)生附加摩擦力界，有利于控制纖維及伸直纖維。②對(duì)纖維長(zhǎng)度的適應(yīng)性好，壓力棒可調(diào)，隨中上羅拉移動(dòng)，短纖維時(shí)向前，長(zhǎng)纖維時(shí)向后，以調(diào)節(jié)附加摩擦力界的大小和強(qiáng)弱。壓力棒加壓方式：固定式、搖動(dòng)式(搖臂加壓的搖架上，加有彈簧片)。壓力棒兩端用一個(gè)半安架套在中皮輥的軸承套，使壓力棒和中皮輥成為一個(gè)整體，可隨中皮輥的中心擺動(dòng)。壓力棒牽伸裝置的結(jié)構(gòu)如下：③壓力棒對(duì)紗條的法向壓力有自調(diào)作用。T2---牽伸力、T1---紗條張力、μ---摩擦系數(shù)、N---壓力棒對(duì)須條的法向壓力、θ---須條在壓力棒表面的包圍角。粗片段通過(guò)時(shí)牽伸力大，易把浮游纖維帶走，提早變速。壓力棒上抬，法向壓力增大，后部摩擦力界強(qiáng)度增加。為了防止?fàn)可炝^(guò)大，而牽不開(kāi)。有彈簧片使壓力棒上抬，緩和牽伸力的變化，粗段通過(guò)。④握持距較大，但附加摩擦力界彌補(bǔ)了其不足。壓力棒的前后位置高低位置是可調(diào)的。⑤反包圍弧很小或沒(méi)有。壓力棒壓力與欠伸力及須條對(duì)壓力棒的包圍角成正比。也與纖維μ有關(guān)（三）皮圈牽伸1、粗紗機(jī)2、細(xì)紗機(jī)（1）．牽伸機(jī)構(gòu)的組成后區(qū)：后羅拉-中羅拉組成前區(qū)：下銷、上銷(固定、擺動(dòng))中羅拉皮圈前羅拉（2）．特點(diǎn)：(1)）變速點(diǎn)分布向前集中，且較穩(wěn)定，故牽伸倍數(shù)較大(15-30倍)，因銷子可接近前鉗口，且皮圈的摩擦力界是連續(xù)的。(2)）皮圈鉗口握持力的大小可調(diào)節(jié)其開(kāi)口大小，且皮圈鉗口對(duì)纖維的握持力有一定自調(diào)作用。彈簧擺動(dòng)上銷、弧形曲面下銷(3)）后區(qū)纖維的運(yùn)動(dòng)控制可適當(dāng)利用粗紗的捻度。(4)）不適于加工很粗的產(chǎn)品(因有分層現(xiàn)象，故不能用于并條)。（3）皮圈摩擦力界：雙皮圈摩擦力界布置的關(guān)鍵在于：(1)）浮游區(qū)長(zhǎng)度(2)）皮圈鉗口(3)）中部壓力的大小及穩(wěn)定ⅰ銷子形式(銷子的外形影響皮圈對(duì)纖維的控制和運(yùn)動(dòng))ⅱ皮圈銷開(kāi)口開(kāi)口的大?。孩偕舷落N的握持力②影響了中部皮圈對(duì)纖維的控制③也影響了牽伸力的大小和纖維運(yùn)動(dòng)。皮圈開(kāi)口的大小主要取決于所紡紗支的高低ⅲ浮游區(qū)長(zhǎng)度浮游區(qū)長(zhǎng)度下降，纖維變速點(diǎn)集中，未被控制的纖維數(shù)少，纖維控制得到加強(qiáng)，紗不勻降低。如浮游區(qū)↓↓，則牽伸力↑↑，易牽不開(kāi)，出硬頭。（4）捻度的作用(細(xì)紗工序)充分利用捻度控制纖維運(yùn)動(dòng)二、長(zhǎng)纖維的牽伸形式（一）并條（針梳）機(jī)：長(zhǎng)纖維并條機(jī)就是用于紡毛、麻絹及毛型化纖的針梳機(jī)。因纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)(L≥60-70mm，Lmax>200mm)。故前后羅拉間的隔距較大，R>200mm，但也存在一些較短纖維。如果在前后羅拉間不設(shè)置任何機(jī)構(gòu)，則這些短的纖維在牽伸區(qū)經(jīng)過(guò)的浮游時(shí)間較長(zhǎng)，不受任何機(jī)構(gòu)控制，纖維的運(yùn)動(dòng)將是很不穩(wěn)定的，也不可能向前鉗口靠攏和集中，因此必須設(shè)置裝置來(lái)控制纖維的運(yùn)動(dòng)。在長(zhǎng)纖維加工中，該裝置一般是針板（或稱針排）。1．針板牽伸的特點(diǎn)①控制區(qū)長(zhǎng)度長(zhǎng)，摩擦力界形態(tài)較好。②控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向與纖維運(yùn)動(dòng)方向一致。針板的速度一般略大于后羅拉轉(zhuǎn)速，后鉗口的摩擦力界能夠逐漸向前擴(kuò)展且均勻。③針面間有較大的容纖量，適于加工定量大的。④橫向摩擦力界也較均勻，防止纖維擴(kuò)散。⑤對(duì)纖維還有一定的補(bǔ)充梳理作用，有利于纖維的伸直。2．缺點(diǎn)：①針板運(yùn)動(dòng)在出控制區(qū)時(shí)上下運(yùn)動(dòng)，周期性變化影響不勻。②機(jī)構(gòu)復(fù)雜。③針板下降時(shí)的相對(duì)停頓妨礙纖維的正常運(yùn)動(dòng)。④速度受限于針板，機(jī)件易損害。3．影響摩擦力界的因素①梳針號(hào)數(shù)(直徑d),②梳針密度(根據(jù)產(chǎn)品改變)，以上兩者影響纖維在針間所受的壓力。③針板間距(決定縱向針密)，④喂入纖維量，⑤纖維的性質(zhì)(L、μ)。(二)雙皮圈（板）牽伸機(jī)構(gòu)：雙皮圈（板）牽伸機(jī)構(gòu)裝置在毛、麻紡上有應(yīng)用，如下圖即為BR221型并條機(jī)的牽伸機(jī)構(gòu)。特點(diǎn)：(1)采用曲線牽伸，中部摩擦力界是連續(xù)的。(2)牽伸區(qū)域較大(比針梳機(jī)的針區(qū)長(zhǎng)度大)，摩擦力界強(qiáng)度較強(qiáng)。(3)車速較高，Vmax=250米/分。（對(duì)纖維損傷?。KF型牽伸裝置立達(dá)R2P型牽伸裝置依納V型牽伸裝(二)長(zhǎng)纖維皮圈牽伸粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)纖維用皮圈牽伸的形式和特點(diǎn)基本上和短纖維的相同，所不同的是長(zhǎng)纖維采用滑溜牽伸。原因是：(1)前后羅拉隔距大于纖維長(zhǎng)度才能實(shí)現(xiàn)牽伸。(2)纖維平均長(zhǎng)度長(zhǎng)，使CV%增大，纖維長(zhǎng)度差異大因此，光有前后二對(duì)羅拉組成的牽伸機(jī)構(gòu)是不行的。(不能很好地控制纖維)所以，在前后羅拉中間設(shè)置一對(duì)中羅拉和上下皮圈銷組成的中部摩擦力界，但大多數(shù)纖維的長(zhǎng)度都大于前中羅拉隔距，因此要造成大多數(shù)纖維可能被積極握持的狀態(tài)下?tīng)可?，故造成牽伸力過(guò)大，纖維在前鉗口打滑現(xiàn)象。因此往往將中上皮輥開(kāi)一凹槽，使纖維不受到中羅拉鉗口握持，而只受到皮圈的握持，故纖維從中可以順利地抽引出來(lái)。（三）針圈式牽伸機(jī)構(gòu)針輥的作用：(1)起到摩擦力界作用，控制纖維，(2)梳理、伸直纖維。（四）輕質(zhì)輥牽伸（五）濕式牽伸（六）靠粗紗捻度第九節(jié)牽伸與紗條不勻率紗條不勻含義：指紗條性質(zhì)指標(biāo)沿長(zhǎng)度方向的變異。長(zhǎng)度方向：直徑、重量、支數(shù)、強(qiáng)力、捻度、混合比、纖維分布（長(zhǎng)、短、粗、細(xì)）、纖維形態(tài)（伸直、平行）例：粗細(xì)不勻（條干不勻）

結(jié)構(gòu)不勻（長(zhǎng)、短、粗、細(xì)、纖維形態(tài)）

混合不勻（成分）強(qiáng)力不勻

捻度不勻?qū)γ藜彛捍旨?xì)不勻（條干不勻、重量不勻）紗條不勻率指標(biāo)：有稱重、目測(cè)、儀器檢測(cè)（1）平均差不勻率Hn—總數(shù)n1—平均以下的數(shù)量（2）均方差不勻率C（3）極差不勻率η一、紗條不勻分類（一）按紗條不勻片段長(zhǎng)度分類短片段3-30cm（纖維長(zhǎng)度的1-10倍）中片段0.3-3m（纖維長(zhǎng)度的10-100倍）長(zhǎng)片段100m（纖維長(zhǎng)度的100-1000倍）（二）按紗條不勻出現(xiàn)的形式1、周期性不勻機(jī)械不良2、非周期性不勻牽伸工藝（三）按造成原因分隨機(jī)不勻和附加不勻二、紗條不勻分析（一）紗條隨機(jī)不勻在工藝和設(shè)備十分理想條件下，某一纖維在紗條中某一截面上出現(xiàn)完全是隨機(jī)的，它不可能人為地加以控制。因組成紗線纖維總數(shù)N是很大很大的，而每一截面上的纖維根數(shù)為幾十根或上百根。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，某根纖維出現(xiàn)在某一截面的概率趨于0。則：紗條橫截面上纖維根數(shù)分布的不勻率為：不勻率CV=實(shí)際上纖維長(zhǎng)、細(xì)、形態(tài)都不均勻，所以紗條實(shí)際隨機(jī)不勻要大于上式。

CV=Ca---紗條中纖維的粗細(xì)不勻離散系數(shù)。

如羊毛CV=棉CV=隨紗條變細(xì)，隨機(jī)不勻變大隨機(jī)不勻與工藝設(shè)備無(wú)關(guān)。（二）紗條的附加不勻紗條實(shí)際不勻大于理論隨機(jī)不勻，二者的差異是由附加不勻引起的，產(chǎn)生附加不勻原因：1、機(jī)械波牽伸部件或傳動(dòng)齒輪狀態(tài)不良，例羅拉偏心、彎曲、凹痕，加壓不良，傳動(dòng)齒輪磨損缺齒，都會(huì)引起周期性的不勻，稱為機(jī)械波。2、牽伸波 牽伸過(guò)程中由于牽伸裝置不穩(wěn)定，工藝不合理，紗條本身粗細(xì)、結(jié)構(gòu)不勻等使纖維變速點(diǎn)分布不穩(wěn)定，使紗條沿其方向形成粗細(xì)節(jié)，即為牽伸波。3、其它例：工人操作不當(dāng)

三、紗條不勻的波譜分析1、基本概念 波譜即是按不同的波長(zhǎng)及相應(yīng)的波幅繪出的曲線。

橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)（對(duì)數(shù)），

縱坐標(biāo)表示各波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的平均波幅。 把紗條不勻波型分解成無(wú)數(shù)個(gè)波長(zhǎng)、波幅不等的正弦波再繪出的曲線。烏斯特均勻度儀可繪出該曲線。2、意義 通過(guò)波譜圖的分析，能較快地、有效簡(jiǎn)易地測(cè)定和判斷各種不勻率值和不勻率的結(jié)構(gòu)，確定不勻的性質(zhì)和來(lái)源，進(jìn)而推算出不勻發(fā)生的部位和原因，并據(jù)此來(lái)糾正工藝和機(jī)械上的相應(yīng)缺陷。3、隨機(jī)不勻的波譜 理想紗條中纖維隨機(jī)排列產(chǎn)生的隨機(jī)不勻，通過(guò)概率論中的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程理論可推導(dǎo)出理論波譜的振幅為：λ—波長(zhǎng)，l—纖維長(zhǎng)度，（n為紗條橫截面中纖維根數(shù)）S(lgλ)—波幅波長(zhǎng)譜圖為一光滑曲線，曲線的峰值一般出現(xiàn)在纖維長(zhǎng)度的2.7-3倍處。

4、牽伸波在機(jī)械狀態(tài)正常的情況下，須條經(jīng)過(guò)羅拉牽伸后，由于浮游纖維運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，而造成的一種不勻---牽伸波。牽伸波是羅拉牽伸固有的，它與機(jī)械狀態(tài)無(wú)關(guān)。牽伸波是一種非周期性不勻。在波長(zhǎng)譜的相應(yīng)波長(zhǎng)范圍出現(xiàn)一凸出的連續(xù)譜。（1）產(chǎn)生的原因是由于作用于浮游纖維的引導(dǎo)力和控制力波動(dòng)而引起的。（2）特征

a.λm0=KL，細(xì)紗K=2.5-3，粗紗K=3.5，并條K=4。牽伸波是非周期性的，平均波長(zhǎng)=(2.5-3)倍的纖維長(zhǎng)度。若前道產(chǎn)生的牽伸波經(jīng)后道工序牽伸后，其波長(zhǎng)為：

λm=λm0×E

E有缺陷牽伸區(qū)到紗條輸出之間總牽伸倍數(shù)。b.由發(fā)生至自行逐漸衰減而消失，又不斷發(fā)生(它不一定在須條整個(gè)寬度上)產(chǎn)生過(guò)程。舉例：粗節(jié)→變速纖維數(shù)量↑→引導(dǎo)力↑→使后續(xù)的變速纖維數(shù)量↑→變速提前(后移)→后續(xù)的快速纖維相對(duì)較少→引導(dǎo)力↓→變速點(diǎn)前移粗細(xì)節(jié)交替出現(xiàn)。（3）影響因素(1纖維性質(zhì)差異和混和不勻纖維性質(zhì)、長(zhǎng)度、細(xì)度、摩擦性能?；旌筒粍?，須條結(jié)構(gòu)不勻(長(zhǎng)短纖維分布不均勻，各成分纖維分布不均勻)→牽伸力、引導(dǎo)力和控制力不穩(wěn)→浮游纖維的運(yùn)動(dòng)不規(guī)則→紗條不均勻。(2喂入須條粗細(xì)不勻重量不勻的紗條→使內(nèi)摩擦力界分布發(fā)生波動(dòng)→浮游纖維多運(yùn)動(dòng)不規(guī)則→紗條不均勻。(3摩擦力界缺陷ⅰ例如：針板牽伸機(jī)構(gòu)和其它機(jī)構(gòu)存在較大的無(wú)控制區(qū)(影響纖維運(yùn)動(dòng))ⅱ針板要周期性的上升、下降(相對(duì)停頓，使無(wú)控制區(qū)周期性的變化)。5、機(jī)械波由于機(jī)械狀態(tài)的不良造成的不勻---周期性。機(jī)械波產(chǎn)生的原因：（1）羅拉鉗口移動(dòng)，(1羅拉或皮輥偏心和彎曲，(2皮輥包覆物不均勻(寬度和厚度)，(3皮輥支持不良，皮輥來(lái)回?cái)[動(dòng)。（2）下羅拉表面速度不均勻下羅拉表面速度不均勻說(shuō)明在牽伸過(guò)程中牽伸倍數(shù)隨時(shí)在變化，因此紗條產(chǎn)生不勻。原因有：(1下羅拉偏心和彎曲；(2下羅拉傳動(dòng)齒輪有偏心；(3羅拉(扭轉(zhuǎn))振動(dòng)；(4傳動(dòng)下羅拉齒輪的軸與軸承間磨損過(guò)多而擺動(dòng)等。（3）其它因素如(1皮輥加壓不勻(2皮輥芯不直(3兩只皮輥直徑不一等，造成對(duì)纖維控制的不穩(wěn)定，都會(huì)造成不勻。(4皮圈張力不一致(5針板缺針、損壞等也會(huì)造成不勻。機(jī)械波也有明顯的周期性，如前羅拉造成的就等于其周長(zhǎng)，后羅拉造成的就等于其周長(zhǎng)×E，傳動(dòng)齒輪造成的就等于該齒輪與后羅拉的傳動(dòng)比乘后羅拉周長(zhǎng)再乘E(即j×c×E)。前上、下羅拉造成的不勻λ=周長(zhǎng)=πd2后上、下羅拉造成的不勻λ=周長(zhǎng)×E=πd1×E針板造成的λ=t×E，傳動(dòng)齒輪造成的λ=i×C后×Ei---齒輪-后羅拉的傳動(dòng)比C后---后羅拉周長(zhǎng)，E---牽伸倍數(shù)。圖中：A--理想的牽伸波譜曲線，B--實(shí)際的牽伸波譜曲線，C--由于牽伸裝置而引起的附加不勻----牽伸波（無(wú)規(guī)律），D--由于機(jī)械問(wèn)題而引起的附加不勻----機(jī)械波（有規(guī)律）。紗條不勻波實(shí)例:(在A272C并條機(jī)上紡制21s普梳紗的并條工藝)，如上圖所示。設(shè)纖維重量加權(quán)平均長(zhǎng)度l=22.32mm(精梳紗時(shí)l=25.4mm)，K=4(細(xì)紗K=2.5-3,粗紗K=3.5)試分析并條頻譜圖中牽伸波和機(jī)械波的成因。解：1.牽伸波：λm=46cm，λm0=K*l=4*22.23=88.9mm。E=λm/λm0=460/88.9=5.17倍，壓輥---第Ⅱ羅拉間的牽伸倍數(shù)=1.013*1.014*5.02=5.156。說(shuō)明牽伸波發(fā)生在后羅拉和第Ⅲ羅拉間牽伸區(qū)中。2.機(jī)械波：估算法：∵λm=9cm=90mm。若為集束羅拉則：λm'=π*40*1.013=127mm。若為前羅拉，則：λm'=π*28*1.013*1.014=90.4mm。若為Ⅱ羅拉，λm'=π*19*1.013*1.014*5.02=307.6mm。若為Ⅲ羅拉，λm'=π*35*1.013*1.014*5.02=566.6mm。若為Ⅳ羅拉，λm'=π*35*1.013*1.014*5.02*1.617=916.2mm。因此說(shuō)明機(jī)械波發(fā)生在前羅拉處。第三節(jié)并合和勻整并合和勻整的目的是：提高紗條的均勻度提高紗條均勻度的方式：(1)選擇合適的牽伸裝置(2)并合和輕重搭配(配條、配重)(3)自調(diào)勻整一、并合的均勻、混和作用(一)并合作用(目的)1．使紗條的若干種成分均勻混和(同種和異種纖維)(能夠成條的都采用條混，特點(diǎn)是定量準(zhǔn)確混紡比易控制)2．使紗條結(jié)構(gòu)更加均勻(如可消除精梳后的周期不勻，長(zhǎng)短纖維的成分不勻)3．使紗條粗細(xì)均勻112113并合的均勻效應(yīng)(二)紗條并合前后重量不勻率的關(guān)系現(xiàn)以兩根號(hào)數(shù)相同的紗條并合為例。設(shè)

0，

1---紗條并合前,后重量均方差.則:C0，C1---紗條并合前,后重量離散系數(shù)(不勻率).X0，X1---紗條并合前,后重量平均數(shù)(設(shè)X1=2X0)。且:故:若n根相同號(hào)數(shù)紗條并合,則有:r---相關(guān)系數(shù)(-1≤r≤1)(1)r=1表示紗條粗段和粗段相重合，細(xì)段和細(xì)段相重合C1=C0，即并合后紗條的不勻率沒(méi)有改善;(2)r=-1表示紗條粗段和細(xì)段重合C1=0，紗條得到完全的均勻.但實(shí)際生產(chǎn)中不可能兩根紗條粗段和細(xì)段重合(因每根紗條的粗細(xì)變化也不一致)但若兩根紗條的并合是負(fù)相關(guān)對(duì)改善紗條的不勻有益的。根據(jù)這一原理，在生產(chǎn)中可以采用“配條配重”(輕重搭配使用即輕+標(biāo)準(zhǔn)+重)人為地使并合處于負(fù)相關(guān)狀態(tài)。(3)r=0---隨機(jī)并合即紗條各片段重量變化為獨(dú)立隨機(jī)變量，并合時(shí)紗條粗段和細(xì)段并合的概論為隨機(jī)，這種情況較為接近實(shí)際：若是n根紗條的并合，同理可得:

從并合的角度看，并合根數(shù)愈多對(duì)改善不勻是有利的。當(dāng):頭道---末道并條根數(shù)均為8，共4道工序時(shí)，則總并合數(shù):N=8*8*8*8=4096根.(三)并合均勻作用的局限性1．并合使半制品變粗，故通常伴隨E的增加，而E的增加使紗條不勻增加，降低并合的均勻效果。2．并合均勻作用靠粗細(xì)片段的隨機(jī)相遇，故效果有限，僅與有關(guān)。當(dāng)n=1時(shí),C=C0;n=2時(shí),C=0.707C0;n=3時(shí),C=0.577C0;n=4時(shí),C=0.5C0;

n=8時(shí),C=0.354C0.

(如圖示).3．并合根數(shù)受機(jī)器牽伸能力和機(jī)后條桶位置的限制。并合道數(shù)受場(chǎng)地、設(shè)備成本的限制。(四)牽伸和并合的關(guān)系1．并合與牽伸的配合(1)先并合后牽伸設(shè):C0為牽伸前紗條不勻率。CB為因牽伸而產(chǎn)生的附加不勻率。(2)先牽伸后并合如果以上二種情況，CB都相同，則C1>C2。說(shuō)明采用先牽伸后并合對(duì)改善紗條不勻率有利。2．牽伸與并合的關(guān)系在并條工序中，并合和牽伸總是同時(shí)進(jìn)行的，并合可以降低不勻，但是增加紗條的定量，增加了本工序和后工序的牽伸負(fù)擔(dān)。牽伸可使紗條變細(xì)，但又會(huì)引起紗條的附加不勻，附加不勻隨E的增加而增加，因此只有當(dāng)并合的均勻作用占主導(dǎo)地位時(shí)，并合才是有益的。先并后牽：若上一工序紗條的不勻率為C0，以不勻率為C0的紗條n根并合喂入，下一道工序通過(guò)牽伸產(chǎn)生CB的附加不勻，則:要使C<C0,應(yīng):即：先牽后并：則牽伸后紗條的重量不勻率為:若喂入到下一工序時(shí)，以n根并合喂入,則其不勻率為:若要使?fàn)可觳⒑系募啑l重量不勻率較前有所改善則應(yīng)C1<C0。(下一工序喂入紗條的不勻率應(yīng)比上一工序喂入不勻率小)即：即:從上式可知：(1)n

E

CB

，所以并合未必有利。(2)當(dāng)C0較大時(shí)公式才能滿足，即喂入條子不勻率較大，則并合作用才是有利的。(3)當(dāng)CB較小時(shí)，公式才能滿足。當(dāng)牽伸的附加不勻較小時(shí)，并合作用才較有利。一般每臺(tái)機(jī)器都有一定適應(yīng)的牽伸范圍，在這范圍內(nèi)E增大，CB的增加不大，在這種情況下應(yīng)充分利用牽伸機(jī)構(gòu)的牽伸能力，使得n較大，而達(dá)到最佳的均勻效果。(4)并合作用是逐道降低的。原因是每道工序的C0都是逐漸減小的。頭道工序C0最大，并合效果最好。(5)采用過(guò)多的并條工序?qū)Ω纳萍啑l的均勻度是不行的。當(dāng)并合達(dá)到一定道數(shù)，沒(méi)有明顯效果時(shí)，就沒(méi)有必要繼續(xù)采用更多的并合道數(shù)。并合能夠降低各種片段(長(zhǎng)、短)片段不勻，牽伸的附加不勻往往是短片段的，所以并合牽伸后，紗條的長(zhǎng)片段上一般比加工前均勻，但短片段不一定。問(wèn)題是粗梳棉紡上，生條的短片段均勻度原是較好的，長(zhǎng)片段較差，但并合牽伸后，長(zhǎng)片段不勻明顯降低，而短片段沒(méi)有得到改善。在精梳工藝中，因精梳后的紗條，長(zhǎng)、短片段的不勻率較高，故經(jīng)牽伸后，長(zhǎng)、短片段均勻度都得到一定改善。二、自調(diào)勻整作用：(1)降低出條的重量不勻率(特別是長(zhǎng)片段)(2)有利于縮短工藝流程并合作用雖然能夠提高紗條的均勻度，但又要加重條子的定量，增加牽伸負(fù)擔(dān)。因牽伸又要產(chǎn)生新的不勻，因此用并合的方法來(lái)提高紗條的均勻度有其局限性。自調(diào)勻整裝置是根據(jù)條子的厚度變化，自動(dòng)地調(diào)整牽伸倍數(shù)，從而使輸出紗條得到均勻。因此，自調(diào)勻整裝置是采用了積極的方法來(lái)調(diào)整紗條的不勻。(一)勻整原理1．勻整方程單位時(shí)間喂入重量=單位時(shí)間輸出重量V1G1=V2G2V1---喂入基準(zhǔn)速度(后羅拉速度)V2---輸出基準(zhǔn)速度(前羅拉速度)G1---喂入基準(zhǔn)定量(克/米)G2---輸出基準(zhǔn)定量(克/米)E=V2/V1=G1/G2如果喂入發(fā)生偏差，其定量變?yōu)椋篏‘=G1(1+δ)δ---偏差率則牽伸值應(yīng)變?yōu)镋’=G1'/G2=G1(1+δ)/G2=E(1+δ)當(dāng)牽伸倍數(shù)為E’時(shí)，才能維持原基準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn))輸出重量G2。E‘隨δ的變化而變化。2．牽伸的調(diào)節(jié)方式牽伸倍數(shù)現(xiàn)可以調(diào)節(jié)喂入速度，也可調(diào)節(jié)輸出速度。(1)若改變喂入速度E’=V2/V1'=V2(1+δ)/V1=E(1+δ)V1'=V1/(1+δ)(2)若改變輸出速度E1‘=V2’/V1=E(1+δ)=V2(1+δ)/V1V2‘=V2(1+δ)V2‘-V2成線性關(guān)系----直線型鐵炮。(二)自調(diào)勻整器形式和組成1．開(kāi)環(huán)式：特點(diǎn)(1)先檢測(cè)后調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)針對(duì)性強(qiáng)(2)對(duì)波長(zhǎng)>30mm的不勻勻整較有效。如：測(cè)長(zhǎng)一勻整750mm，總鋼輥數(shù)54根，工作鋼輥20根，750/25=30mm(3)對(duì)本機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的不勻不能勻整。(4)需要延遲機(jī)構(gòu)2．閉環(huán)式：特點(diǎn)(1)檢測(cè)點(diǎn)在牽伸機(jī)構(gòu)前方，反饋調(diào)節(jié)，無(wú)針對(duì)性。(2)對(duì)長(zhǎng)片段不勻有勻整效果(3)對(duì)本機(jī)產(chǎn)生的不勻也能勻整(4)依靠反饋調(diào)節(jié)，所以不需要延遲機(jī)構(gòu)(5)有勻整死區(qū)3.混合環(huán)式混合環(huán)式兼有開(kāi)環(huán)和閉環(huán)的特性，實(shí)際上是由兩者共同組成，因而兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)成本高。4.各部分機(jī)構(gòu)組成(1)檢測(cè)機(jī)構(gòu)(2)轉(zhuǎn)換放大機(jī)構(gòu)(電器式的，將機(jī)械量轉(zhuǎn)換為電量)(3)記憶延遲機(jī)構(gòu)(閉環(huán)式無(wú)需此機(jī)構(gòu))(4)傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)(5)變速機(jī)構(gòu)133(四)自調(diào)勻整的作用和局限性1．作用：(1)降低出條的重量不勻率，有助于縮短工藝流程(2)使出條保持設(shè)計(jì)定量，有利于簡(jiǎn)化工藝管理和操作(可以替代配條、配重)(3)提高單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率(喂入條斷頭1-2根不需停車，仍能勻整±20%。2．局限性自調(diào)勻整只能勻整條子粗細(xì)不勻，對(duì)條子的結(jié)構(gòu)不勻無(wú)法勻整。第四節(jié)棉紡并條一、棉型并條機(jī)組成喂入部分、牽伸（部分）機(jī)構(gòu)、成條機(jī)構(gòu)（一）牽伸（部分）機(jī)構(gòu)（1）三上三下（2）三上四下（3）三上四下138（4）壓力棒曲線牽伸（二）成條機(jī)構(gòu)與梳棉機(jī)類似140二、并條機(jī)工藝參數(shù)配制1、棉條定量主要考慮紡紗號(hào)數(shù)：細(xì)—輕，粗—重紡紗品種：色紡紗、精梳紗—輕，本色紗、普梳紗－重原料：棉—重，化纖—輕羅拉加壓：大—重，小—輕工藝道數(shù)：頭道—重，二道—輕設(shè)備臺(tái)數(shù)：少－重，多－輕一般在12－25克/5米，紡紗線密度（tex）

3220～3013～199～13

7.5棉條干定量（g/5m）20～2517～2215～2013～17

132、出條速度是衡量現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。與機(jī)械類型、產(chǎn)量供應(yīng)及條子可紡性有關(guān)。目前最高12