一、罗拉牵伸的一般概念
(一)实现牵的条件
1、必需有两对罗拉组成两个握持钳口;
2、两对罗拉必需有相对速度;
3、两钳口必需有适当的距离。
(二)牵伸倍数
将须条抽长拉细的倍数称为牵倍数,有以下两种表示方法:
1、机械牵伸倍数E1:前罗输出速度与后罗拉输出速度之比,用公式表示为:
E1=V1/V2
式中;V1表示罗拉输出速度,V2表示罗拉喂入速度。
2、实际牵伸倍数E2:喂入须条的定量与输出须条定量之比,用公式表示为:
E2=W2/W1
式中:W1为输出产品单位长度的质量;W2为喂入产品单位长度的质量。
3、牵伸效率η:实际牵伸倍数与机械牵伸倍数之比,即为:
η=(E2/E1)×100%
(三)总牵伸与部分牵伸
1、总牵伸倍数E:最前罗拉线速度与最后罗拉线速度之比。
2、部分牵伸倍数e:相邻两对罗拉线速度之比。
总牵伸与部分牵伸之间的关系是:总牵伸等于部分牵伸的连乘积。
二、牵伸过程中纤维的运动
在牵伸过程中,从熟条到成纱的产品条干均匀度总是变差的。如熟条的条干CV%一般为3%-6%;粗纱的条干CV%一般为8%-9%;细纱条干CV%一般为13%-18%。为会么在牵伸过程中条干会变差呢?实践证明是由牵伸造成的。
1、牵伸过程中纤维的正常移距
为了研究牵伸区内纤维的运动需作以下假设:(1)所有纤维都是等长的;(2)所有纤维都是伸直平行的;(3)牵伸区内的纤维只有两种运动状态,即快速纤维与慢速纤维。

如图,假若纤维头端都在前钳口变速,a0为牵伸前纤维头端距离,a1为牵伸后纤维头端的距离。当纤维A头端到达前钳口时以快速运动,当纤维B到达前钳所用的时间t为:
t = a0/v2
在t 时间内,A纤维前进的距离a为:
a=v1×t=E×a0
由此可知:须条牵伸后与牵伸前相比,纤维头端拉长了E倍,因此按照此规律牵伸,牵伸前后的均匀度没有变化。如图所示为纤维牵伸前后的排列状态:

2、移距偏差

设1-1截面为A纤维头端的变速点,2-2为B纤维头端的变速点,X为两变速截面的距离。
(1) 当A纤维开始变速时,B纤维距变速点的距离为:X+a0;
(2) B纤维到达2-2的时间为:t=(X+a0)/V2;
(3) 在t时间内,A纤维前进的距离为:V1×t= a + X;
(4)牵伸后纤维头端距离为:
a= V1(X+a0)/V2-X= Ea0 + X(E-1)

X(E-1)为移距偏差。如图所须条牵伸后在A与B纤维之间形成明显的细节。移距偏差越大,牵伸后形成的细节越长。
如果1-1为B纤维的变速截面、2-2为A纤维的变速点,则牵伸后纤维的头端移距为:
a= V1(X+a0)/V2-X= Ea0 - X(E-1)
按此种模式,在A与B纤维之间形成粗节。
由此可知:(1)X(E-1)越大,则牵伸后产生的粗细节越明显;(2)X越大,则移距偏差越大;(3)E越大,移距偏差越大。因此提高纱条的均匀度的思路是:尽可能使X及E小。
3、牵伸内纤维变速点的数量分布
(1)牵伸内纤维变速点的分布 在牵伸过程中,纤维头端的变速界面xi(变速点至前钳口距离)有大有小,各个变速界面上变速纤维的数量也不相等,因而形成一种分布,即为纤维变速点分布(曲线1)。
(2)牵伸内纤维变速点的分布状态的影响因素
a. 同样长度的纤维其头端也不在同一位置变速,呈现一种分布。
b. 长纤维变速点分布较集中且向前钳口靠近(曲线2);短纤维变速点分布较分散且距前钳口较远(曲线3)。
c. 牵伸形式不同,纤维变速点的分布曲线不同。
d. 牵伸工艺不同,纤维变速点分布曲线不同。
为了获得均匀的产品应使纤维头端变速点分布尽可能向前钳口处集中而稳定。
三、牵伸区内纤维的数量分布
(一)牵伸区内纤维的分类
1、 按握持钳口分:前纤维、后纤维
2、 按速度分:快速纤维、慢速纤维、浮游纤维
(二)纤维的数量分布
1、牵伸区内纤维的数量分布
2、前纤维的数量分布
3、后纤维的数量分布
4、快速纤维的数分布
5、慢速纤维的数量分布
(三)影响牵伸区内纤维数量分布的因素
1、 牵伸倍数
2、 罗拉隔距
四、摩擦力界
纤维在牵伸过程中的运动决定于牵伸过程中作用于纤维上的外力。
1、定义:在牵伸区中,纤维与纤维间、纤维与牵伸装置部件之间的摩擦力所作用的空间称为摩擦力界。
摩擦力界的纵向分布
摩擦力界的纵向分布
2、影响摩擦力界的因素
(1) 加压量:加压大,摩擦力界的峰值增高、范围扩展;
(2) 罗拉直径:直径增大,峰值降低、范围扩展;
(3) 棉条定量增加:棉条定量增大,峰值降低、范围扩展;
3、一个牵伸区内的摩擦力界分布
在一个牵伸区中,两对罗拉各自形成的摩擦力界连贯起来,就组成了简单罗拉牵伸区中整个摩擦力界分布。
中部摩擦力界的强度较弱,所保持的只是纤维间的抱合力,因而控制纤维的能力较差,致使较短的纤维变速点不稳定,恶化产品条干。
五、控制力与引导力
1、概念:牵伸区内任意一根浮游纤维都被周围的快速纤维和慢速纤维所包围。快速纤维对浮游纤维的摩擦力fa称为引导力。慢速纤维对浮游纤维的摩擦力fv称为控制力
2、影响控制力与引导力的因素
(1) 牵伸区内的纤维数量分布
(2) 牵伸区内的摩擦力界分布
3、浮游纤维的变速条件:fa>fv
六、纤维变速过程及影响因素
1、 纤维的浮游过程
2、 浮游纤维接触快、慢速纤维数量的变化
3、 牵伸区中的摩擦力界分布
4、 纤维长度与罗拉隔距对纤维变速的影响
七、牵伸力与握持力
(一)概念
1、牵伸力:牵伸过程中,以前罗拉速度运动的快速纤维从周围的慢速纤维中抽出时,所受到的摩擦阻力的总和,称为牵伸力。
2、握持力:罗拉钳口对须条作用力。
3、正常牵伸的条件:握持力在于牵伸力。
(二)罗拉钳口的受力分析
设前、后罗拉作对须条的摩擦力F1、F2,前、后皮辊对须条的摩擦力f1、f2;牵伸力为T,如图所示:

则须条不在前钳口下打滑的条件是:
F1-f2>T
须条不在前钳口下打滑的条件是:
T >F2-f2
由以上分析可知,前后钳口的实际握持力分别为(F1-f1)及(F2+f2)。因此欲使前后钳口同样达到与牵伸力相适应的握持力,则F1>F2,故前皮辊上的压力P1应大于后皮辊上的压力P2。
(三) 响握持力和牵伸力的因素
1.影响握持力的因素 (1)皮辊加压;(2)纤维与罗拉间的摩擦系数;(3)皮辊与罗拉的状态:皮辊的硬度、罗拉表面沟槽的形态及槽数、皮辊磨损中凹、皮辊芯子缺油而回转不灵活一。
2.影响牵伸力的因素
(1)牵伸倍数
当喂入棉条的线密度一定时,随牵伸倍数的增大,牵伸力先增大后减小。棉条临界牵伸倍数Ec=1.2~1.3。
当输出棉条线密度维持不变,喂入棉条的线密度增大,牵伸倍数增大。
(2)罗拉握持距:罗拉隔距增大,牵伸力减小。
(3)皮辊加压:牵伸区中后钳口皮辊压力增大,后摩擦力界强度、范围增大,牵伸力也随之增大。
(4)附加摩擦力界:由于曲线牵伸机构的后摩擦力界扩展,因此,即使后钳口处压力与简单罗拉牵伸相同,牵伸力也较大。如牵伸机构中采用集合器,压力棒等都会使牵伸区内附加摩擦力界增大,牵伸力增大。
(5)喂入棉条的厚度和密度:当喂入棉条厚度增大时,摩擦力界分布长度扩展,牵伸力变大。实验证明,当其他条件不变时,两根棉条并列喂入,其牵伸力为单根棉条的两倍;两根棉条上下重叠喂入,牵伸力为单根棉条的3.2倍。
(6)纤维性质等的影响:纤维长度长,细度细,则同样号数的须条的截面中纤维根数多,且纤维在较大的长度上受到摩擦阻力,所以牵伸力大,同时接触的纤维数量较多,抱合力一般较大,因而增加了牵伸力。此外,纤维的平行伸直度愈差,纤维相互交叉纠缠摩擦力较大,牵伸力增大。
(7)温湿度:温湿度与牵伸力密切相关。温度增高时,纤维间摩擦系数小,牵伸力降低。一般情况下,相对湿度增大,纤维摩擦系数增加,但相对湿度在34%~76%时,相对湿度增加,牵伸过程中纤维易于平行伸直,牵伸力反而降低。
八、牵伸过程中的伸直作用