第五章并条--并合和牵伸Drawing.ppt

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1、第五章 并条 并合和牵伸 （Drawing）,2,2,第一节 概述,一、生条直接纺纱带来的问题 1.生条的重量不匀率大（4） 成纱重量偏差及重量不匀率难以控制 2.生条中纤维伸直平行度差 成纱条干不匀率及强力差。 3.生条中有少量的棉束 造成很多粗节与细节,3,3,二、并条工序的任务 1.并合：改善生条的中长片段均匀度 2.牵伸：提高纤维的伸直、分离度 3.混合：充分混合纤维 4.定量控制：根据细纱的细度控制条子的细度 5.成条：卷绕成适当的卷装供后道工序使用。,4,4,三、并条机的发展 国内 第一代，“”系列，出条速度4060m/min，如1242、1243、1241。 第二代，“”系列，出

2、条速度180250m/min，如A272A、B、C型，A272F。 第三代，FA系列，出条速度为150600mmin，如FA302、FA305、FA306、FA311、FA322。 国外 SH800型和DX7A型，出条速度在400800m/min，最高达1000 m/min。,5,5,四、主要机构和工艺过程 （一）机构 1. 喂入部分：棉条筒、导条辊、给棉罗拉。 2. 牵伸部分：牵伸罗拉、牵伸皮辊、加压机构等。 3. 成条部分：集束器、圈条器等。 （二）工艺过程 见下图。,6,6,A311型并条机工艺流程图 喂入棉条筒 导条罗拉 给棉罗拉 牵伸罗拉 导条管 紧压罗拉 圈条器 棉条筒,7,7,并

3、条机（双眼）,8,9,9,并条机（单眼）,10,10,第二节 并合原理,一、并合的均匀作用 1.并合的均匀作用 并合可能出现的三种情况（两根为例）： （1）粗节与细节并合，并合后均匀度大大提高。 （2）粗节与粗节、细节与细节并合，均匀性没有改善，但也没有恶化。 （3）随机并合（粗节或细节和适中片段并合），不匀率降低。 因此，条子并合后均匀度可得到改善。,11,11,棉条的并合,12,12,2. 并合前后条子不匀率间的关系 n根定量相同、不匀率C0相同的纤维条并合后的不匀率，,式中，C0并合前条子的不匀率（%） C 并合后条子的不匀率（%）,可见： （1）并合数越多，并合后须条不匀率越低。 （2

4、）并合数较小时，增加根数，不匀率降低显著；并合数较大时，不匀率降低不显著。 （3）一般取6-8根并合。,对上式列表计算如下：,14,14,3. 并合道数 涤/棉（精） 棉：开梳精 涤：开梳预并 涤/棉（普梳） 棉：开梳预并 涤：开梳预并 纯棉 精梳：开梳精并一 普梳：开梳头并二并,15,15,二、改善棉条不匀率的途径 （一）不匀率的种类及相互关系 1. 不匀率种类 根据取样方法划分： （1）内不匀CN：同一眼或同一卷装内的不匀 （2）外不匀CW：不同卷装间的不匀 （3）总不匀CZ：内不匀及外不匀的综合反应 2. 不匀间的关系 CZ2 = CW2 + CN2,16,16,（二）降低棉条不匀率的途

5、径 1. 轻重条搭配：不同梳棉机生成的条子（轻条、重条、轻重适中的棉条）搭配喂入并条机的每个眼。 2. 积极式喂入：减少消极拖动棉条喂入产生的意外伸长。 3. 断头自停：保证正确的喂入根数。,17,17,第三节 罗拉牵伸的基本原理,一、牵伸概述 （一）牵伸 牵伸：将须条抽长拉细，使须条截面减细变薄。 罗拉牵伸：利用不同转速的罗拉来实现牵伸。 牵伸的实质，纤维沿纤维集合体轴向相互位移，排列在更长的片段上。,18,18,（二）实现罗拉牵伸的条件 1.有两个能积极握持纱条的钳口：罗拉加压 2.钳口间隔距：隔距纤维品质长度 3.钳口相对运动：V输出V输入,三个条件缺一不可！,19,19,（三） 牵伸类

6、型 （1）张力牵伸（第一类牵伸）：速度差小，纤维间未发生轴向的相对位移，须条发生弹性变形。防止须条松坠。 （2）位移牵伸（第二类牵伸）：速度差大，纤维间产生相对运动，须条被抽长拉细，属永久变形。,20,20,（四）牵伸倍数E 表示纤维集合体抽长拉细的程度。 1. 机械牵伸倍数（理论牵伸倍数） E= v2/v1 v1 、v2：前后罗拉表面速度 2. 实际牵伸倍数,L2 、L1牵伸前、后集合体的长度 W1 、W2 牵伸前、后集合体的线密度（定量）,21,21,3.牵伸效率 罗拉打滑等因素使牵伸效率常小于1；偶尔大于1（纤维散失较多时）。 牵伸效率的倒数1/，称为牵伸配合率，其值由历史统计资料取得，

7、实际生产中根据1/，算出机械牵伸倍数，然后确定牵伸变换齿轮的齿数。,22,22,（五）总牵伸与部分牵伸 1. 总牵伸倍数E：最前与最后罗拉间的牵伸倍数。 2. 部分牵伸倍数e：相邻两对罗拉间的牵伸倍数。 例： V3V2 V1 e1=V2/V1；e2=V3/V2； 则 总牵伸倍数等于各部分牵 伸倍数之积。,23,23,3.牵伸分配,工艺上一般根据总牵伸倍数大小来分配各牵伸区的部分牵伸倍数称为牵伸分配； 一般前区牵伸大，后区牵伸小。,24,24,1. 摩擦力界的形成 施加在罗拉上的压力分布在须条的一定长度和宽度上。 摩擦力界：摩擦力的作用空间，即分布在牵伸区内须条中的摩擦力场。 2. 摩擦力界分布

8、 （牵伸区中须条内）摩擦力场强度的分布称（牵伸区中须条内）摩擦力界分布。 纵向分布：沿须条方向 横向分布：垂直于须条方向,二、牵伸区中须条内摩擦力界,25,25,3. 影响摩擦力界的因素 （1）纵向摩擦力界影响因素 罗拉加压P：P，强度，范围（m2） 罗拉直径d： d ，强度，范围（m3 ） 须条定量G：G ，强度，范围 其他：如纤维性质、罗拉隔居，附加牵伸元件等,26,26,（2）横向摩擦力界影响因素 横向摩擦力界要求分布均匀。 若上罗拉为金属，其不变形，边纤维难以控制；（下罗拉是金属材质） 若上罗拉为皮辊（胶辊），其弹性好，力分布较均匀，边缘纤维易控制。,27,27,4. 简单罗拉牵伸区内

9、的摩擦力界分布 两对罗拉各自形成的摩擦力界连贯起来。 特点：中部摩擦力界的强度弱，仅有纤维间的抱合力，故控制纤维的能力差。,简单罗拉牵伸区摩擦力界分布,28,28,三、浮游纤维在牵伸区中的运动 （一）纤维运动的类型 1. 按控制情况分 受控纤维：受罗拉握持，并以该罗拉表面速度运动的纤维，包括前纤维（前罗拉握持） 和后纤维（后罗拉握持）。 浮游纤维：未被罗拉握持的纤维。,29,29,2.按速度分 慢速纤维：以后罗拉速度运动的纤维，包括后纤维和未变速的浮游纤维。 快速纤维：以前罗拉表面速度运动的纤维，包括前纤维和已变为前罗拉速度的浮游纤维 前纤维一定是快速纤维，但快速纤维不一定是前纤维。 浮游纤维

10、由慢速到快速取决于作用在其上的力。,30,30,（二）牵伸区内浮游纤维的受力分析 1. 控制力与引导力 对一根纤维而言。 引导力：以前罗拉速度运动的快速纤维作用于某根浮游纤维整个长度上的力。促进纤维加速。 控制力：以后罗拉速度运动的慢速纤维作用于某根浮游纤维整个长度上的力。阻止纤维变速。,31,31,2.浮游纤维加速的条件 引导力控制力 3. 影响引导力和控制力的因素 牵伸区内摩擦力界分布 浮游纤维的长度 纤维的表面性能 各类纤维的分布,32,32,（三）纤维变速点分布与纱条不匀 1. 变速点分布 牵区伸内，纤维头端的变速位置称为变速点。纤维变速点距离前钳口会形成一种分布，称为变速点分布。如下

11、图。,简单罗拉牵伸区内纤维变速点分布,33,33,实验研究表明： 隔距，变速点分布的离散性增加； 牵伸倍数，变速点分布的离散性增加； 长纤维变速点较集中且向前钳口靠近（曲 线）；短纤维变速点较分散且距前钳口较远（曲线）。 两对罗拉牵伸，变速点分布最分散。,34,34,并合改善了条子的不匀，但牵伸却恶化了条子的短片段不匀（原因？如何改善？）。 2. 理想牵伸（正常移距） 假设： （1）纤维等长、伸直平行； （2）纤维头端在前罗拉钳口时变速，即变速点（牵伸区中纤维头端的变速位置）在前罗拉钳口。,35,35,设头端相距a0，随V2运动，当A纤维到达前罗拉钳口时，以V1运动，t时间后B纤维也以V1运动

12、(t=a0/V2)。则两纤维头端距： a1=V1t=V1a0/V2=Ea0（正常移距）,纤维头端在前钳口变速时的移距,36,36,由上可看出： 纱条内任两根纤维头距比原来增大E倍； 纱条按E被均匀地抽长拉细了，但条干均匀度没有恶化。,纤维头端在前钳口变速时的移距,a1=V1t=V1a0/V2=Ea0,37,37,当A在X2-X2变速，B在X1-X1时等式右边第二项取“”,3.实际牵伸（实际移距a1） A开始变速到B开始变速（运动到X2-X2）的时间t t=(a0+X)/V2 t时间内B的位移S S=V1*t=V1(a0+X)/V2 = (a0+X)E a1=S-X=(a0+X)E-X 即a1

13、= a0E+(E-1) X,38,38,牵伸后纤维头端距离a1为： a1= a0E x(E-1),式中：a0E为正常移距； X(E-1)即为移距偏差。 移距偏差：在牵伸过程中，由于纤维不在同一位置变速，则牵伸后纤维的头端距离与正常移距产生的偏差称为移距偏差。 “”形成细节；“”形成粗节。 因此，实际牵伸过程中纱条的不匀是纤维在不同截面上变速产生移距偏差而引起的。,39,39,如何改善不匀： 在牵伸过程中，x 趋于0，即要求变速点分布范围要窄，所以变速点的位置尽可能向前钳口集中。措施如下： 工艺参数方面 牵伸装置方面,a1= a0E x(E-1),影响某根浮游纤维变速的关键是作用在该根纤维上的力

14、，即促进纤维加速的力和阻止纤维加速的力的综合效果。（已分析）,40,40,合理的摩擦力界： 后钳口的摩擦力界向前扩展，并逐渐减弱。 前钳口的摩擦力界应高而窄。,4. 纤维运动的控制 （1）摩擦力界布置 原则：使纤维变速点向前钳口集中,实线理论要求的摩擦力界分布 虚线实际摩擦力界分布,41,41,（2）附加摩擦力界的应用 除罗拉加压所产生的摩擦力界外，牵伸区依靠其它机件所形成的摩擦力界，称。 作用：加强中后部摩擦力界，控制浮游纤维运动，但又不阻碍快速纤维的运动，使变速点分布前移。 型式：曲线牵伸、压力棒、皮圈,42,42,压力棒（图中1）,曲线牵伸,43,43,双皮圈牵伸,各工序的牵伸形式 并条

15、机：曲线牵伸、压力棒 细纱机、粗纱机：曲线牵伸、皮圈牵伸,44,44,四、牵伸力与握持力 对须条而言。 1.牵伸力Fd：牵伸区中将以前罗拉速度运动的所有快速纤维从周围慢速纤维中抽拔出来,所需克服的摩擦力的总和称。（将须条牵伸开需用的力）,45,45,影响牵伸力的因素： 牵伸倍数 a. E=1, Fd=0 b. 当E1.8位移牵伸，前钳口下的纤维少，E，Fd,46,46,e.输出须条定量不变而改变喂入须条的定量，牵伸力与牵伸倍数的关系如下图。,4-9,47,47, 摩擦力界 a. 罗拉隔距R R，Fd；R，Fd ，隔距太小纤维被拉断或出“硬头”。 b. 皮辊加压 后皮辊压力，Fd c. 附加摩擦

16、力界 附加摩擦力界的作用，Fd d. 喂入棉条厚度 厚度，摩擦力界长度扩展，Fd。,48,48, 纤维性质 长、细，牵伸力。 温湿度 温度高，牵伸力。湿度大，纤维摩擦系数增加，湿度在3476时，湿度增加，牵伸力反而降低。 牵伸力是波动的，一般来说，牵伸力不匀越高，纱条不匀率也愈高，所以，应设法使牵伸力保持稳定。,49,49,2.握持力 罗拉钳口对须条的摩擦力、控制力。（静摩擦力） 对前罗拉，握持力太小会使胶辊打滑；对后罗拉，握持力太小，纤维可能从后钳口抽出而提前变速，或胶辊打滑。,50,50,影响握持力的因素： （1）皮辊加压 压力大，握持力大。 （2）皮辊硬度 软，握持力大。 （3）罗拉表面

17、形态（沟槽的形态及槽数） （4）其它：罗拉、皮辊磨损等 正常牵伸的条件：握持力牵伸力（握持力为牵伸力的23倍）,51,51,五、牵伸过程中纤维的伸直作用 （一）纤维伸直的概念 须条中纤维的形态（运动方向）：,弯钩纤维的构成,无弯钩的卷曲纤维 前弯钩纤维 后弯钩纤维,52,52,弯钩的伸直是主体与弯钩产生相对运动的过程 前弯钩纤维伸直：弯钩快速、主体慢速 后弯钩纤维伸直：主体快速、弯钩慢速,纤维伸直必须具备的三个条件 速度差（相对运动） 延续时间（速度差维持一定时间） 作用力（控制力和引导力相适应）,弯钩伸直的过程（后弯钩为例）：,53,53,（二）纤维的伸直分析（从延续时间方面）,变速点概率最

18、大位置R：纤维变速的最大可能位置。 主体（弯钩）的中点到达R时，主体（弯钩）开始变速，即伸直开始；弯钩（主体）的中点到达R时弯钩也开始变速，即伸直结束。,慢速纤维曲线,快速纤维曲线,54,54,（1）理论开始伸直时刻：主体的中点越过了R。 （2）实际开始伸直时刻：主体的中点还未到达R时，纤维的头端已进入前钳口，使主体提前变速，延长了伸直延续时间，提高了伸直效果。 E越大，越有利于后弯钩纤维的伸直。,1. 后弯钩纤维的伸直,55,55,（1）理论伸直结束时刻：主体的中点越过R点 （2）实际伸直结束时刻：伸直作用发生后，弯曲点很快进入前钳口，整根纤维已快速运动，伸直过程提前结束，即缩短了延续时间。

19、,2. 前弯钩纤维的伸直,E越大，越有不利于后弯钩纤维的伸直。,56,56,3. 总结 前钳口的强制握持作用，对后弯钩纤维的伸直有利，对前弯钩纤维的伸直不利。E越大，越有利于后弯钩伸直。,57,57,4.纤维伸直的直观分析 快速纤维从慢速纤维中抽出，后端受慢速纤维的摩擦而伸直；慢速纤维前端受快速纤维的摩擦也有伸直机会，但慢速纤维的数量比快速纤维多，所以牵伸时后弯钩易于消除，且E越大，后弯钩的伸直越好，但前弯钩的伸直越差。,58,58,5.弯钩伸直作用分析对实际工作的指导意义 头道并条：前弯钩纤维较多，总牵伸倍数小于并合数；（后区,E=1.062.0；前区,E3.5） 二道并条：后弯钩纤维多，前

20、区配置较大的牵伸，总牵伸倍数大于并合数。(前区E=1.061.15，后区E=68),59,59,从梳棉到细纱工序弯钩方向的变化,梳棉,头并,二并,粗纱,细纱,中间有三道工序,60,60,奇数法则 在梳棉生条中纤维以后弯钩为主。条子从条筒中引出，每喂入一道工序，弯钩必然发生一次倒向。由于细纱机是伸直纤维的最后一道工序，而且牵伸倍数最高，有利于消除后弯钩。为了使喂入细纱机的粗纱中以后弯钩纤维为主，在普梳工艺系统中，梳棉与细纱之间的工序道数按奇数配置。这样有利于弯钩纤维的伸直，这个工艺原则就是奇数法则。 偶数法则：见精梳章节的内容,61,一、并条机的牵伸型式 （一）直线牵伸 四上四下简单罗拉牵伸。

21、1. 连续牵伸（渐增牵伸） E1E2E3； 第II和第III皮辊的位置既是后区的引导皮辊又是前区的握持皮辊，皮辊打滑率高； 牵伸区中部摩擦力界较弱。,第四节 并条机的牵伸型式,62,2.双区牵伸 E21； 前区和后区组成了两个独立的牵伸区，减轻了中间皮辊的负担，降低了皮辊打滑率； 中部摩擦力界较弱。,63,（二）曲线牵伸 须条在牵伸区中的通道成为曲线。 1. 罗拉钳口的形式 （1）单钳口：一上（皮辊）一下（罗拉） （2）双钳口：二上一下（倒品字形）、一上二下（品字形）,64,（1）三上四下（ 3-over-4 ）,特点: 一根大皮辊代替第2、3皮辊，骑跨在2、3罗拉上，组成两个独立牵伸区； B

22、C、CD、DE包围弧增强了摩擦力界；BC有利于控制纤维运动； DE反包围弧不利于变速点前移集中，但有利于前弯钩纤维的伸直。,2. 并条机曲线牵伸的形式,65,（2）多皮辊曲线牵伸（如五上三下，5-over-3 ）,罗拉根数少，传动简单； 前皮辊1起导向作用，无牵伸作用； 23为前牵伸区，45为后牵伸区；,66,66,(3) 压力棒曲线牵伸,主牵伸区有压力棒，有三上三下压力棒加导向皮辊和四上四下压力棒加导向皮辊。目前并条机上应用最广泛。,三上三下压力棒加导向皮辊,67,67,特点： 产生附加摩擦力界，加强对浮游纤维的控制，使变速点靠近前罗拉钳口； 压力棒可调，对纤维的适应性好；（纤维短，压力棒更

23、靠近前罗拉） 压力棒对须条的压力有自调作用。,压力棒+导向皮辊,68,68,特吕茨勒 HSR 1000 型并条机,69,69,特吕茨勒 HSR 1000 型并条机,70,70,压力棒牵伸装置形式有：上压式、下托式。,上压式,下托式,曲线牵伸时，须条需沿上下罗拉握持点的切向喂入前钳口，避免出现反包围弧。,71,一、并合与牵伸的关系 并合改善了须条的不匀，但牵伸又恶化了不匀(即产生了附加不匀)。生产过程中，并合与牵伸不是同时进行的。 1.先并合后牵伸 2.先牵伸后并合 C1 :输出纱条不匀率；C0:喂入纱条不匀率； C附 :牵伸造成的附加不匀。,第五节 并合牵伸的关系及匀整 P145,72,先牵伸

24、后并合可得到不匀率更小的产品。并条机的各根条子平行喂入，因此是单独牵伸各根条子，然后利用集束器并合，属于先牵伸后并合。,73,二、并条机的自调匀整 P146 1.自调匀整装置的组成 检测机构：检测纱条 放大机构：放大检测到的微小变化 记忆延迟机构：延迟信号传递时间 传导变速机构：调节牵伸倍数,74,2.自调匀整装置的分类 （1）开环系统 先检测后控制， 回路非封闭。 （2）闭环系统 先调节后检测， 回路封闭。 （3）混合环系统 开、闭环系统混合使用。,75,FA322并条机 ：开环 ，凹凸罗拉（动画）检测喂入条子总体粗细，后区牵伸倍数相应改变（后罗拉速度改变）。,76,瑞士立达C4梳棉机自调匀整装置,图8-14 C4型梳棉机自调匀整装置示意图,