细纱机牵伸系统的优化设计上

细纱机牵伸系统的优化设计上

在细纺机的所有组成部分中，夹领系统是反映细纺机性能和品质的最重要部分。从整体纺织机技术的角度来看，提高线头的质量，提高线杆的平整度的潜力主要是在精细纺织机的牵引系统中。重要的相关因素主要包括：（1）低缝、厚缝和厚缝长度的合理配置；（2）皮圈管理系统在控制夹条纤维方面的作用；（3）前区域的游泳区长度；（4）上下提升夹口对棉条的控制状态。这里就曲线后区牵伸结构、工艺特性、前区牵伸隔距大小等影响成纱质量的机理加以分析探讨。1v型牵伸结构从牵伸形式的发展过程来看,V型牵伸充分体现了牵伸区摩擦力界分布的合理性。其着重加强对浮游纤维运动的控制,以减少牵伸过程产生附加不匀。对三罗拉双区大牵伸的后区来说还要有对须条纤维进行初步牵伸和结构整理的作用,以提高其整体的牵伸能力和成纱质量。其通过把后罗拉相对普通牵伸平面抬高半个罗拉直径,后上罗拉大幅后移到其与下罗拉中心连线与水平夹角约成25°位置,而使在牵伸区纱条充分受到后罗拉表面的附加摩擦力影响。如图1所示V型牵伸结构及摩擦力界示意图。V型牵伸结构相对普通牵伸有如下特点:(1)增强并扩展了后钳口处摩擦力界(如图1示CD弧段),大大加强了对纱条的握持和对浮游纤维运动的控制。进入牵伸区的粗纱条贴附在后罗拉包围弧上并受引导力的作用压成扁平带状而不易翻滚和捻度传递,但当脱离CD弧后,由于捻回的重分布而迅速向B处传递集中,从而使牵伸纱条不仅不扩散,反而向中罗拉钳口处逐渐收缩,形成狭长的V字形。(2)在较小的罗拉隔距条件下,具有较长的罗拉钳口握持距(如图AD曲线长),以及较短的非控制浮游区长度(如图1的BC直线段),从而大大减少了后区牵伸中浮游纤维数量及其浮游动程。1.2v型牵伸对粗纱条拉伸性能的影响V型曲线牵伸的结构特点决定了它优越的工艺性能。大牵伸工艺理论要求后牵伸区既要分担总牵伸倍数,又不能恶化条干,且使喂入前区的纱条具有较好的均匀度、伸直度和紧密度。(1)后区包围弧促使纤维变速点前移,改善了纱条结构不匀。由于后罗拉抬高形成的包围弧所产生的附加摩擦力界使纤维变速运动较为集中而靠前。我们所做的不同牵伸结构纱条从后钳口开始向前钳口方向切断称重获得的纱条变细曲线反映出:不同牵伸结构纱条中纤维开始变速点的位置不同。主要试验条件:粗纱定量,粗纱捻系数,后罗拉隔距。对V型牵伸是:5.1g/10m,121,20mm。对普通牵伸是4.2g/10m,121,29mm。纱条变细曲线如图2所示。图中V型牵伸在距后钳口20mm范围内,纱条质量基本没有变化,而普通牵伸仅约10mm就已出现明显变化。这说明V型牵伸对纤维的控制力和范围都优于普通牵伸,从而使纱条中浮游纤维变速点前移且集中,有利于减少纱条牵伸过程中纤维的散失和进入前区纱条的均匀度。(2)V型牵伸有利于提高纤维伸直度,改善纱条结构。将前、后弯钩纤维各20根染色后平行混于粗纱条中,染色纤维的长度为38mm,其主体部分长为30mm,弯钩部分为8mm。然后分别经过V型和普通牵伸(均为后区牵伸,取消前区),测量牵伸后的伸直变化,结果见表1。牵伸过程对纤维具有伸直作用,但不同的牵伸形式、牵伸倍数和弯钩类型及主体长度对伸直效果是大有区别。V型牵伸的曲线结构为后弯钩纤维伸直创造了较好的条件。这一结构大大加强了牵伸区后部的附加摩擦力界,增加了对纱条中纤维的控制。根据弯钩纤维伸直条件是纤维主体部分和弯曲部分不同时变速,那么经过时间t后,就会有移距ΔL产生,且ΔL=T(v快-v慢),这个ΔL就是纤维主体长度L增加的长度。从前面讨论过的纱条变细曲线可知,V型牵伸在后罗拉包围弧上约20mm范围内纤维基本没有发生变速,因此,当弯钩纤维的主体长度足够长时,弯钩部分在后部强纤维控制区而主体部分已进入引导力大于控制力的变速区并满足变速条件的概率将会大于普通牵伸结构。这一分析在上面的试验中得到了验证。从表1中可以看出:V型牵伸对后弯钩纤维的伸直效果较普通型要好得多,伸直度高出3.55个百分点;对前弯钩纤维的伸直效果不明显,伸直度仅高出0.26个百分点。因此,V型曲线牵伸能提高纤维伸直度,改善了进入前区的纱条结构。(3)V型牵伸结构增加了进入前区纱条的紧密度。进入前区纱条保持一定的紧密度,有利于增加纤维间抱合力,加强对浮游纤维的控制。有捻纱条受引导力的作用紧贴在后罗拉包围弧上,纱条成扁平带状而不易翻滚和捻度传递,但当脱离CD弧后,由于捻回的重分布,而迅速向B处传递集中,从而使牵伸纱条不仅不扩散,反而向中罗拉钳口处逐渐收缩,进入中钳口的纱条在剩余捻回和引导力的共同作用下以较紧密的状态进入前区,包围弧愈长,纱条张力愈大,纱条的紧密度亦愈大。从测量不同牵伸结构进入中钳口的纱条宽度进行对比可以反映出上述分析的结果。上述测试条件是:粗纱定量5.1g/10m,粗纱捻系数为121。不同牵伸结构纱条进入中钳口处的纱条宽度对比如图3所示,图中长度单位为mm。(4)V型牵伸适应粗纱重定量,提高牵伸效能。由于V型牵伸独特的附加摩擦力界设置,使控制纤维的能力大大加强,进入前牵伸区纱条的结构均匀度、纤维伸直度和紧密度较好。从而在保持相同成纱质量水平的前提下能加大粗纱定量,具有较高的牵伸能力。我们在JC18.2tex品种上,其他工艺条件不变,进行不同粗纱定量成纱质量对比试验,主要工艺参数为:粗纱捻系数121,后区牵伸倍数1.25,前×后区隔距为18mm×20mm,前皮辊为WRC965,皮圈钳口隔距为3mm,试验结果如表2。试验结果表明:V型牵伸在粗纱定量加大时成纱质量并不呈现出一般牵伸所表现出逐步恶化的现象,而是在一定范围内成纱质量呈现出改善,并且质量较为平稳的范围很宽。由试验数据可见:粗纱定量从5.1～6.3加大了约23.5%,成纱条干均匀度等质量指标不但没有恶化而是有所改善。2纱线条干均匀度细纱牵伸工艺“重加压、紧隔距”是改善成纱条干均匀度的关键,特别是纺纯棉纱时,紧隔距就显得特别重要。目前国产新机和经配套牵伸改造的前中罗拉中心距,当前罗拉为27mm时一般为44mm,当前罗拉为25mm时为43mm。为了进一步缩小前区隔距,可采用取消前罗拉滑座后靠山或刨削前罗拉后靠山和中罗拉滑座前靠山以及下肖棒插座前壁的方法,使罗拉中心距做到41.5mm及以内。前区罗拉小隔距结构示意图如图4所示。较小的前区罗拉隔距,使承担较大牵伸倍数的前牵伸区减小了浮游区以及浮游纤维动程,从而使纤维移距偏差减小,提高了成纱的条干均匀度,这在纺纯棉品种,特别是纯棉普梳品种是非常明显的。不同前区隔距纺精梳JC18.2tex时成纱条干水平见表3,其主要工艺参数为:粗纱定量5.8g/10m,粗纱捻系数α=121,后区隔距20mm,皮圈钳口隔距3mm,后牵伸倍数1.25。不同前区隔距纺普梳C14.5tex时成纱质量水平见表4,其他工艺参数为:粗纱定量5.2g/10m,粗纱捻系数α=123,后牵伸倍数1.293,后区隔距20mm,皮圈钳口隔距2.0mm,皮辊硬度双层73°,最后一组试验是将前皮辊换为铝衬套63°软弹胶辊的结果。从表3、4结果可见,由于精梳纱纤维整齐度较好,短绒含量低,前区隔距的变小所带来相应成纱质量的改善不如纺普梳纱大。纺精梳纱时,前区隔距减小3mm,相应条干均匀度CV值改善仅0.51个百分点;而纺普梳纱时,前区减小隔距仅2.5mm,相应条干CV%值却下降了0.9个百分点。另一方面,较小的罗拉握持距和纤维浮游区会带来较大的牵伸力,因此,要求有稳定而足够的握持力与之相匹配,软弹胶辊的应用满足了这一工艺要求,使成纱质量大幅度提高。从表4结果可见,在前区罗拉隔距和皮圈钳口紧隔距的前提下,皮辊硬度下降10°,条干CV值下降了1.5个百分点,达到乌斯特公报25%的水平。3高倍牵伸能力(1)V型牵伸通过抬高后罗拉形成独特的附加摩擦力界,具有小罗拉隔距和大握持距的特点,从而缩短了浮游区长度和浮游动程,大大加强了对纱条和浮游纤维的控制。(2)V型牵伸提高了进入前区纱条的结构均匀度、紧密度和纤维伸直度,较普通牵伸纤维伸直度提高3.55个百分点以上,从而显现其高倍牵伸的能力。试验数据显示粗纱定量提高约23.5%,成纱条干CV值下降0.28个百分点,粗、细节和棉结也有改善。(3)缩小前区隔距对质量