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    收藏并条机牵伸工艺的配置及牵伸机构缺陷的探讨
    摘要】:    并条机在纺纱在整个工艺流程起到承前起后的作用,一方面提高纤维的平行伸直度,另一方面的主要作用是对棉条的均匀作用。并条机的均匀作用不仅体现在纤维的混和均匀上,还体现在棉条长短片段质量的均匀上,其均匀效果应当是明显的,但距理想状态的效果仍然有较大差距,即并条机的附加不匀率较大,如何进一步提高并条机的效能、改善并条机的缺陷,如何优化工艺进一步降低附加不匀率本文将做有关介绍和探讨。 

        并条机在纺纱在整个工艺流程起到承前起后的作用,一方面提高纤维的平行伸直度,另一方面的主要作用是对棉条的均匀作用。并条机的均匀作用不仅体现在纤维的混和均匀上,还体现在棉条长短片段质量的均匀上,其均匀效果应当是明显的,但距理想状态的效果仍然有较大差距,即并条机的附加不匀率较大,如何进一步提高并条机的效能、改善并条机的缺陷,如何优化工艺进一步降低附加不匀率本文将做有关介绍和探讨。

    1.并条机牵伸型式的介绍:

        并条机牵伸机构一直沿袭上皮辊下罗拉的形式,传统并条机牵伸型式的发展主要是在牵伸分配上发生变化,握持钳口一直保持侧“D”形,未发生根本变化。 

        传统并条机牵伸型式可分为二罗拉单区牵伸、四罗拉双区牵伸、三上四下曲线牵伸、三上四下曲线牵伸附集束罗拉、三上三下加压力棒曲线牵伸(分回转压力棒、上压力棒、下压力棒)、四上四下压力棒牵伸、五上三下曲线牵伸、三上五下曲线牵伸、五上四下曲线牵伸、四上四下附导向皮辊压力棒双区曲线牵伸、五上四下带压力棒双区曲线牵伸。在并条机的牵伸型式中现在较普遍采用附压力棒式。
    并条机的牵伸按牵伸分配可分为连续牵伸和分区牵伸,连续牵伸又可称为渐增牵伸。

    2.并条机的工艺配置和选择

       在并条机的工艺实践中,我们运用系统工程棉纺工艺学思想,充分考虑不同工艺对成纱的关键质量标的影响,追求合理的并条机工艺。下面以单道并条、双道并条、三道并条分别进行工艺设计介绍。

    (1)单道并条:单道并条应用在纯棉精梳纱的工艺流程中,主要参数如表-1所示。

    3.并条机的工艺原则

    3.1并条机的工艺选配要充分考虑生条中纤维的弯钩分布,尽量减少生条中后弯钩纤维形成棉结的会,故梳棉机后头并均采用较小的总牵伸倍数和较大的后区牵伸;在二并、三并由于纤维弯钩的伸直以及后钩前弯钩的转换,故二并三并采用集中主牵伸区的工艺原则,后区牵伸较小为易。

    3.2并条机的工艺选配要充分考虑附加不匀率的影响,尽量减少并条机的附加不匀率的影响。因此在主牵伸区采用小隔距,在整理区和后牵伸区采用大隔距,实践也证明大牵伸配小隔距和小牵伸配大隔距成品质量是非常有利的。

    3.3并条机的工艺选配要考虑到并条机的牵伸形式,连续牵伸形式的隔距要偏大掌握,后区牵伸倍数不能过小,一般选择在1.35以上。在分区牵伸中,主牵伸区后牵伸区的隔距可偏小掌握,后区牵伸倍数一般无要求,但应避免临界牵伸。

    3.4并条机的工艺选配要充分考虑钳口握持力的影响,当牵伸区纤维数量过多时纤维运动所需的牵伸力较大,有可能钳口握持力不足,形成纤维滑移影响纤维分布,恶化条干和形成纱疵。因此,牵伸倍数和熟条定量一定要适当,不选择大的牵伸倍数和熟条定量。

    4.并条机牵伸机构的特点及相关分析

    4.1牵伸机构的特点

        并条机的牵伸机构不同于粗纱机和细纱机,是一种典型的罗拉牵伸模式,其中多数机型采用主牵伸区增加压力棒来增加附加摩擦力界,进一步控制浮游纤维,使纤维变速点集中、前移,压力棒形式有上托式、下压式、回转式,压力棒的调节形式有一定的区别,在A272F、FA303等机型中采用调节环来调节压力棒上下位置,在RA311等机型中采用调节槽形式使压力棒在槽中能调节前后位置。另有些机型中采用三上四下、五上三下、三上五下、五上四下等曲线牵伸形式,依靠罗拉的反包围弧来增加附加摩擦力界,增强对浮游纤维的控制,使纤维变速点前移。
     
        并条机的牵伸区一般分为前区和后区,前区为主牵伸区,后区为予牵伸区;现在在有些机型中又增加了中区,采用前区、中区、后区的结构,其中前区为主牵伸区,中区为集束整理区,后区为予牵伸区,中区采用小牵伸倍数的固定值,使高速牵伸过程中各牵伸皮辊回转稳定,滑移与速度不匀相对减小。

    4.2牵伸过程的受力分析

        纤维拉长变细的过程始终受到牵伸力的作用,稳定的牵伸力是确保牵伸质量的决定性因素,为了进一步了解牵伸力的作用,下面以三上三下连续牵伸和四上四下附压力棒分区牵伸形式为例进行受力分析。(如图-1.图-2所示)

        从受力分析可以看出三罗拉连续牵伸与四罗拉分区牵伸的区别是很大的,三罗拉连续牵伸形式中的中罗拉钳口即要完成对主牵伸区慢速纤维的握持,又要完成对后牵伸区快速纤维的握持,在正常牵伸时其合力方向向前,于其平衡的握持力向后,当某些因素影响造成牵伸力波动、握持力不足时,就会造成牵伸不良、恶化棉条条干。在四罗拉分区牵伸形式中第二罗拉完成对主牵伸区慢速纤维的握持,第三罗拉完成对后牵伸区快速纤维的握持,四罗拉牵伸形式分解了三罗拉牵伸形式的中罗拉的功能,使予牵伸区的快速纤维经中区的整理后转换为主牵伸区的慢速纤维,一束纤维上不再同时受到向前和向后两种牵伸力的作用。实践也充分证明四罗拉压力棒分区牵伸质量优于三罗拉压力棒连续牵伸形式。

        其次,胶辊对须条的摩擦力方向钳口形状不同而存在差异,当握持钳口小胶辊与罗拉接触面积大,滑溜小,胶辊表面线速度等于罗拉表面线速度,这时胶辊对须条的摩擦力方向与运动方向一致,故前皮辊对须条的摩擦力向前,中后皮辊处则相反。

    4.3各握持钳口的差别 


        在牵伸过程中各处的握持钳口形状都有一定的区别,具体如图-3、图-4、图-5。
        从图-3、4、5可以看出前中后钳口中纤维数量有很大差异,同时前中后罗拉与皮辊的接触情况差异较大,在牵伸过程中前皮辊与前罗拉接触面大;中罗拉与中皮辊接触面较小;后罗拉与后皮辊基本无接触。

    5.关于并条机牵伸装置所存在缺陷的探讨

    5.1并条机牵伸装置一直沿袭简单的罗拉皮辊牵伸,牵口摩擦力界分布不合理,握持钳口纤维束受力不均匀,纤维加权速度差大,握持压力要求大,压力大对机械影响大,易产生机械波等。

    5.1后罗拉部位的缺陷

        无论何种牵伸形式的后罗拉部位结构基本相似,这种相似的结构不能够很好地控制纤维,纤维的滑移和分层较严重。从图一5可以看出后罗拉部位的具体状况,在后罗拉部位后罗拉与上皮辊是不接触的,在运行过程中后罗拉先摩擦传动于其接触的下层纤维,下层纤维传动中间和上层纤维,由上层纤维摩擦传动上皮辊,其中上皮辊不于后罗拉接触,后罗拉不是直接摩擦传动上皮辊,而是由上层纤维摩擦传动,这样就形成了上层纤维速度慢于下层纤维速度,引起纤维束分层滑移,是形成附加不匀的一个因素。同时,分根喂人的纤维束的边缘纤维不紧密存在不握持和半握持状态,形成不握持和半握持牵伸,这也是形成附加不匀的又一个因素。

    5.2中罗拉部位的缺陷

        如图一4在牵伸过程中中罗拉于中皮辊间纤维量仍较多,中皮辊于中罗拉接触较少,中罗拉传动中皮辊时摩擦力不足,中皮辊于表面线速度慢于中罗拉,因此,中钳口的纤维束上部速度慢于下部速度,形成纤维层滑移影响握持力的稳定,握持力的不稳定则易产生粗细节影响条干。在三罗拉连续牵伸中部钳口的不足更明显,这种不足可通过牵伸倍数的优选来得到一定改善,在四罗拉分区牵伸形式中中钳口(二钳口、三钳口)的不足不太明显。

    6.改善并条机牵伸效果措施

        并条机中部和后部钳口的不良严重制约了并条机的均匀作用,如何改善这种状况提高并条机的效能呢,本文给出以下几点措施以供探讨。

    (1)并条机的不足主要存在于中后罗拉处,中钳口(二、三钳口)后钳口的缺陷制约了并条机的效能,为了弥补并条机的不足,工艺设计上可以采用减少棉条定量和牵伸倍数的办法,或在梳棉机上增加牵伸装置,生条在梳棉上经过2倍左右的牵伸,使生条中后弯钩纤维进一步伸直,生条定量下降50%左右,相应在并条工序牵伸倍数可相应减小,较小的牵伸倍数则罗拉的速比减小,罗拉速比减小对提高牵伸效果有易。

    (2)改善中后钳口状态,增加中后皮辊与罗拉的接触面,减少皮辊与罗拉的速度差,最好的方法是采用双予牵伸区或多予牵伸区形式,下面给出双予牵伸单主牵伸区的简图,如图一6所示。 

        以八根棉条并合为例,先分成四根一束分别经过两个予牵伸区然后在主牵伸区二罗拉处双层喂人,然后经主牵伸区牵伸,在导向罗拉处输出。这种牵伸形式可在予牵伸区增加压力棒,同时,前罗拉直径可偏大掌握,可以达到降低前罗拉转速减少机械磨损。三罗拉和后罗拉部位由于喂人纤维量少,皮辊与罗拉有较大的接触面,皮辊基本保持与罗拉相同的速度,因此,钳口中纤维束被紧密握持纤维滑移少,牵伸效果可以得到提高,进一步减少附加不匀率。

    7 LIP牵伸在并条机上的应用

    7.1  LIP牵伸简介

        LIP牵伸建立在高分散度不处理胶辊技术基础上,利用专用下胶辊取代下罗拉,使纤维束握持钳口形状变成扁“O”形即唇形,这种形状钳口改变了纤维束的受力状况(见图-7),改善了摩擦力界的分布,减小了纤维的加权速度差,LIP牵伸是一种新式紧密牵伸。

        图-8中第二上胶辊与第三上胶辊间为主牵伸区,第四上胶辊与第五上胶辊间为后牵伸区,第三上胶辊与第四上胶辊间为整理区,第一上胶辊与第二上胶辊间为张力牵伸区。第一下罗拉仍采用钢质罗拉,7、8、9、10均为专用胶辊,二、三、四、五胶辊处钳口均为扁“O”形即唇形。

        该牵伸形式不同于传统牵伸形式,它以扁“O”形钳口取代原侧“D”形钳口,改变了纤维束受力状况,减小了钳口中纤维加权速度差,改善了摩擦力界的分布,提高了牵伸效果,降低了并条机的附加不匀率。

    7.结语

        并条机上自调匀整技术和变频技术的应用正逐步推广,并且已达到较高的水平,但在牵伸形式上并没有多大变化,这里通过对传统并条机的实践分析,指出传统并条机附加不匀率大的缺陷.提出双予牵伸区和五上五下压力棒LIP牵伸等新型牵伸形式的构想。
     

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