单区牵伸一般为两对简单罗拉牵伸,牵伸倍数较小;双区牵伸有4对简单罗拉牵伸,可以有3个牵伸区,分配特征为前后逐步增加,称为连续牵伸或渐增牵伸;多区牵伸的特征是在两个牵伸区中间增加了集合区,使经过后区牵伸的须条紧密起来,牵伸倍数等于或接近于1,实际上仅使用两个牵伸区。牵伸按其功能可以划分为:集中牵伸、部分牵伸和整理牵伸。
牵伸区纤维运动对附加不匀的影响牵伸不匀是牵伸过程的必然。从运动学观点看来,不匀产生的主要原因有:①纤维几何排列或配置不匀;②由纤维在牵伸后产生的位移偏差引起;③由纤维在牵伸区中变速位置的分布造成。在动力学的研究方面,牵伸区中纤维须间相互压力影响纤维的运动,纤维所受摩擦力并受摩擦力场的控制。
在牵伸区中有两对力:机械运动的牵伸力和握持力,纤维间运动的引导力和控制力。握持力大于牵伸力才能实现正常牵伸,引导力大于控制力纤维才能产生变速,但均不宜过大。
牵伸区内的纤维运动特征牵伸区的运动可以简称为快慢纤维的运动之比。变速的根本原因是慢速纤维减少,快速纤维增加。纱条喂入时,后罗拉钳口处纤维根数较多,当纤维向前移动靠近前罗拉或进入前钳口时,即随前罗拉速度而输出。牵伸区中纤维运动的基本形式,是从后罗拉的慢速运动变为前罗拉的快速运动。规律是:后罗拉钳口中的纤维都是慢速纤维,而在前钳口中都是快速纤维,自后向前慢速纤维数量逐渐减少,而快速纤维数量逐渐增多,快速纤维永远少于慢速纤维。
牵伸区中的任一根纤维周围,既有慢速纤维也有快速纤维。与快速纤维接触产生快速运动的力叫引导力,与慢速纤维接触阻止快速运动的力叫控制力。受纤维伸直、均匀与受力的状况影响,浮游纤维不受前后控制,随机运动不易控制。
快速纤维从慢速纤维中抽出和变速的牵伸力,其大小由罗拉钳口决定。慢速纤维变速时的稳定有序,是纱条均匀的保证。因此,可在牵伸区中慢速纤维较多的区域增加对须条的控制压力。牵伸区中单根纤维不规则时,纤维成束移动或须条牵伸而分裂,也会造成不匀。纤维束集体变速是由于纱条内部纤维分布不匀,紧密程度差异大,成束纤维间摩擦力较大而与其他纤维间的摩擦力较小。牵伸区中纤维运动的良好条件是,对纤维而言,适当加强控制力,并减少引导力,可以使纤维变速点向前钳口靠近,并有利于变速点的相对稳定;对于整个须条而言,牵伸力应具有适当数值,并与握持力保持稳定。
摩擦力界的分布及其影响牵伸区内须条摩擦力界是牵伸区内须条中纤维彼此间联系作用的空间。摩擦力界分布是一个三维空间,一般将其分解为两个平面分布,把沿须条方向的分布称为纵向摩擦力界分布,把罗拉钳口下垂直于须条方向的平面分布称为横向摩擦力界分布。
牵伸区内合理须条摩擦力界设置方法:改变简单罗拉牵伸中各罗拉和胶辊的几何配置关系;在牵伸区增设如压力棒等柔性控制元件,从而产生附加摩擦力界;改变工艺参数,如改变粗纱捻系数等;摩擦力界的拓展可以提高对纤维的控制能力,提高牵伸倍数,是梳理前牵伸和梳理后牵伸的主要区别。
摩擦力界与牵伸元件之间的关系:胶辊压力增加,钳口内的纤维丛被压得更紧,摩擦力界长度扩展,且摩擦力界强度分布的峰值也增大;罗拉直径增大时,摩擦力界纵向长度扩展,但摩擦力界峰值减小,因为同样的压力分配在较大的面积上;棉条定量增加,而其他条件不变,则加压后须条的宽度与厚度均有所增加,加大了与胶辊和罗拉的接触面积,摩擦力界分布曲线的峰值降低,长度扩展;附加牵伸元件使须条的运动长度空间拓展,慢速纤维受力增加,浮游纤维受到控制,变速运动集中。
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