一種設(shè)計(jì)并條機(jī)最優(yōu)后區(qū)牽伸倍數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及提供一種簡(jiǎn)單有效的并條機(jī)最優(yōu)后區(qū)牽伸倍 數(shù)的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 并條機(jī)的牽伸是紡紗過(guò)程中的重要步驟，與成紗質(zhì)量有著極其密切的關(guān)系，尤其 后區(qū)牽伸倍數(shù)的合理確定對(duì)輸出品的質(zhì)量影響非常關(guān)鍵。牽伸倍數(shù)與牽伸力有著對(duì)應(yīng)的關(guān) 系，但在不同的原料性能（如纖維長(zhǎng)度、細(xì)度和種類(lèi)等）和工藝（如牽伸隔距等）下，牽伸 倍數(shù)與牽伸力的關(guān)系也會(huì)有所不同。而不同的后區(qū)牽伸倍數(shù)對(duì)輸出條子的條干均勻度有直 接的影響，因此，加工中，應(yīng)合理選擇后區(qū)牽伸倍數(shù)，W使輸出的條子獲得最優(yōu)的均勻度。通 常認(rèn)為，牽伸力最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的牽伸倍數(shù)是最佳的，即此時(shí)加工出的條子均勻度最好（不 勻率最?。鹘y(tǒng)上為了設(shè)計(jì)出某種原料加工時(shí)合理的后區(qū)牽伸倍數(shù)，需要經(jīng)過(guò)大量的并條 實(shí)驗(yàn)，設(shè)置一系列不同的牽伸倍數(shù)進(jìn)行并條加工，并測(cè)試輸出條子的均勻度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 的分析，找出較為合理的牽伸倍數(shù)。運(yùn)種方法耗時(shí)、耗力而且浪費(fèi)大量的原料；或者根據(jù)工 廠長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的牽伸倍數(shù)，但因環(huán)境的變化對(duì)質(zhì)量影響也很大，W及加工新 原料時(shí)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可循，故運(yùn)種方法也存在著一定的不完善性。
[0003] 在德國(guó)特呂茨勒燈riltzschler)公司生產(chǎn)的最新型的TD 03型并條機(jī)中有一個(gè)可 選購(gòu)的Auto-Draft預(yù)牽伸自我優(yōu)化模塊，模塊具有感應(yīng)與加速作用。在并條生產(chǎn)時(shí)，傳動(dòng) 中羅拉的伺服電機(jī)自動(dòng)變速。由于中羅拉速度的不斷變化，使后牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)也相應(yīng) 變化，則后區(qū)的牽伸力也隨之變化。通過(guò)持續(xù)1分鐘的測(cè)試，Auto-Draft模塊捕捉到牽伸 力最大值，并將此時(shí)的后區(qū)牽伸倍數(shù)設(shè)定為優(yōu)選值。確定了的優(yōu)選值會(huì)顯示在模塊顯示屏 上，并可被推薦用于其他處于相同生產(chǎn)條件而未配備Auto-Draft模塊的化ilitzschler TD 03型并條機(jī)上。但是，該裝置仍需利用原料在并條機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)后才能確定最優(yōu)的后區(qū)牽 伸倍數(shù)，裝置與操作均很復(fù)雜，成本較高。
[0004] 在一定條件下，拉伸和牽伸是非常相似的。實(shí)驗(yàn)表明，W-定的隔距拉伸須條時(shí)， 可W得到一條拉伸力與伸長(zhǎng)的關(guān)系曲線（即拉伸曲線），而并條牽伸時(shí)，牽伸力與牽伸倍 數(shù)間也有一個(gè)關(guān)系曲線，當(dāng)拉伸和牽伸的須條定量相同時(shí)，運(yùn)兩根曲線是相似的。而拉伸 時(shí)的伸長(zhǎng)可W通過(guò)公式轉(zhuǎn)化為牽伸倍數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)將拉伸力-伸長(zhǎng)的關(guān)系曲線轉(zhuǎn)化為拉伸 力-牽伸倍數(shù)的關(guān)系曲線，找出拉伸力（相當(dāng)于牽伸力）最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的牽伸倍數(shù)，該牽伸 倍數(shù)即為牽伸力最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的牽伸倍數(shù)，由前所述，此亦即最優(yōu)牽伸倍數(shù)。因此可W采用 拉伸儀器的靜態(tài)拉伸來(lái)模擬動(dòng)態(tài)的牽伸，只需要將待加工的條子在拉伸儀進(jìn)行拉伸，即可 根據(jù)拉伸曲線找出拉伸力最大值所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)，將該伸長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為牽伸倍數(shù)，因此，拉伸力最 大值對(duì)應(yīng)的運(yùn)個(gè)牽伸倍數(shù)就是后牽伸區(qū)的最優(yōu)牽伸倍數(shù)。因此，本發(fā)明提出了一種借助于 拉伸儀器對(duì)須條進(jìn)行拉伸來(lái)模擬須條的牽伸，從而簡(jiǎn)單、快速有效地確定最優(yōu)后區(qū)牽伸倍 數(shù)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種設(shè)計(jì)并條機(jī)最優(yōu)后區(qū)牽伸倍數(shù)的簡(jiǎn)單、快 速、有效的方法，W節(jié)省原料和人力。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種設(shè)計(jì)并條機(jī)最優(yōu)后區(qū)牽伸 倍數(shù)的方法，其特征在于：利用拉伸測(cè)試儀器的上、下夾頭分別夾持住纖維須條的兩端進(jìn)行 拉伸，上、下夾持頭間的須條隨著拉伸的進(jìn)行抽長(zhǎng)、拉細(xì)直至須條中部完全分離，則拉伸力 最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的牽伸倍數(shù)即為并條機(jī)的最優(yōu)后區(qū)牽伸倍數(shù)。
[0007] 優(yōu)選地，拉伸時(shí)的伸長(zhǎng)與牽伸倍數(shù)的關(guān)系如下： 及克中￡、.
[0008] b立子二Y.
[0009] 其中，E為牽伸倍數(shù)，R為須條定量；L為上、下夾持頭間的夾持隔距；Ly為拉伸伸 長(zhǎng)；把為對(duì)應(yīng)于拉伸伸長(zhǎng)Ly時(shí)須條最細(xì)處定量；
[0010] 將拉伸力最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的拉伸伸長(zhǎng)稱(chēng)為臨界伸長(zhǎng)L。，則Ly=L。時(shí)計(jì)算所得到的E 即為并條機(jī)的最優(yōu)后區(qū)牽伸倍數(shù)。
[0011] 優(yōu)選地，所述并條機(jī)上牽伸的須條定量與拉伸測(cè)試儀器上拉伸的須條定量完全相 同。
[0012] 優(yōu)選地，所述拉伸測(cè)試儀器的上、下夾持頭間的夾持隔距等于并條機(jī)的后區(qū)羅拉 中屯、距。
[0013] 本發(fā)明采用拉伸測(cè)試儀器的靜態(tài)拉伸來(lái)模擬動(dòng)態(tài)的牽伸，根據(jù)模擬的拉伸力與伸 長(zhǎng)的關(guān)系曲線，并將伸長(zhǎng)通過(guò)公式轉(zhuǎn)化為牽伸倍數(shù)，拉伸力最大值所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)也會(huì)有著 最大的牽伸力，并且此時(shí)輸出條子的條干CV最小，因此，拉伸力最大值對(duì)應(yīng)的牽伸倍數(shù)就 是后牽伸區(qū)的最優(yōu)牽伸倍數(shù)。本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單實(shí)用，省時(shí)、省力，且節(jié)約了原料，為并 條工序的后區(qū)牽伸倍數(shù)設(shè)計(jì)提供了簡(jiǎn)單、有效、準(zhǔn)確的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為兩羅拉單區(qū)牽伸示意圖；
[0015] 圖2為拉伸方法模擬牽伸的示意圖；
[0016] 圖3為拉伸過(guò)程中須條變細(xì)示意圖；
[0017] 圖4為拉伸力與伸長(zhǎng)的關(guān)系曲線；
[001引圖5為牽伸力與牽伸倍數(shù)的關(guān)系曲線；
[0019] 圖6為實(shí)施例1中六根棉條的拉伸曲線；
[0020] 圖7為實(shí)施例1中六根棉條的拉伸力與牽伸倍數(shù)關(guān)系曲線；
[0021] 圖8為實(shí)施例2中八根棉條的拉伸曲線；
[0022] 圖9為實(shí)施例2中八根棉條的拉伸力與牽伸倍數(shù)關(guān)系曲線；
[0023] 圖10為實(shí)施例1驗(yàn)證例中后區(qū)牽伸倍數(shù)與牽伸力的關(guān)系曲線；
[0024] 圖11為實(shí)施例1驗(yàn)證例中后區(qū)牽伸倍數(shù)與條干CV值的關(guān)系曲線；
[00巧]圖12為實(shí)施例2驗(yàn)證例中后區(qū)牽伸倍數(shù)與牽伸力的關(guān)系曲線；
[0026]圖13為實(shí)施例2驗(yàn)證例中后區(qū)牽伸倍數(shù)與條干CV值的關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本實(shí)施例提供了一種設(shè)計(jì)并條機(jī)最優(yōu)后區(qū)牽伸倍數(shù)的方法，是根據(jù)紡紗中牽伸力 最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的牽伸倍數(shù)最優(yōu)（即此時(shí)牽伸條的不勻率最?。┑睦碚?，通過(guò)對(duì)須條拉伸時(shí) 得到的拉伸力與伸長(zhǎng)的關(guān)系曲線，將最大拉伸力所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為牽伸倍數(shù)后，即可確 定該牽伸倍數(shù)為最優(yōu)后區(qū)牽伸倍數(shù)。
[0028] 牽伸是把纖維集合體有規(guī)律地抽長(zhǎng)拉細(xì)的過(guò)程。其實(shí)質(zhì)是纖維沿集合體的軸向作 相對(duì)位移，使其分布在更長(zhǎng)的片段上。
[0029] 在靜態(tài)拉伸中，隨著伸長(zhǎng)的增加，被夾持的纖維須條也在進(jìn)行一個(gè)抽長(zhǎng)拉細(xì)的過(guò) 程。拉伸儀上的上、下夾頭相當(dāng)于并條機(jī)后牽伸區(qū)的中、后羅拉。
[0030] 纖維抽拔是牽伸過(guò)程和拉伸過(guò)程中共同存在的現(xiàn)象。圖1為簡(jiǎn)單的兩羅拉單區(qū)牽 伸示意圖，A、B分別為前、后錯(cuò)口，牽伸隔距為I。靜態(tài)牽伸也是類(lèi)似簡(jiǎn)單的兩羅拉單區(qū)牽 伸，如圖2,其中L為夾持隔距，可W用上夾頭C和下夾頭D分別模擬后牽伸區(qū)的中羅拉和后 羅拉，不同的是，在羅拉牽伸中，纖維是運(yùn)動(dòng)的，而拉伸中，夾頭內(nèi)的纖維都是靜止的，但運(yùn) 并不影響對(duì)動(dòng)態(tài)牽伸的模擬。
[0031] 靜態(tài)牽伸是利用拉伸測(cè)試儀器分別夾持住須條的兩端，須條的定量與牽伸的定量 相同；用上夾頭和下夾頭分別模擬牽伸區(qū)的中羅拉和后羅拉，上、下夾頭的夾持隔距模擬并 條機(jī)的后區(qū)羅拉中屯、距；根據(jù)拉伸過(guò)程中的拉伸力與伸長(zhǎng)曲線的關(guān)系來(lái)模擬牽伸時(shí)牽伸力 與牽伸倍數(shù)的關(guān)系，從而為合理制定并條的后區(qū)牽伸倍數(shù)提供依據(jù)。
[0032] 假設(shè)須條結(jié)構(gòu)均勻，將須條兩端夾持拉伸時(shí)，則沿夾頭所夾持處至須條中部，須條 逐漸變細(xì)。在拉伸過(guò)程中，上下夾持頭間纖維須條隨著拉伸的進(jìn)行，抽長(zhǎng)、拉細(xì)直至須條中 部的完全分離，但是在運(yùn)個(gè)過(guò)程不發(fā)生纖維散失，所W拉伸區(qū)中纖維須條總定量保持不變。
[0033] 如果利用幾何圖形的面積表示纖維數(shù)量變化，則圖形中拉伸前后面積是相等的， 則有：
[0034]
[0035] 可推導(dǎo)得出拉伸時(shí)的伸長(zhǎng)與牽伸中的牽伸倍數(shù)關(guān)系如下：
[0036]
[0037] 其中，R為須條定量；L為夾持隔距；Ly為拉伸伸長(zhǎng)；Ry為對(duì)應(yīng)于拉伸伸長(zhǎng)Ly時(shí)須 條最細(xì)處定量，對(duì)于結(jié)構(gòu)均勻的須條，最細(xì)處出現(xiàn)在須條的中部。把R看作喂入定量，R/Ry 則表示對(duì)應(yīng)于拉伸伸長(zhǎng)Ly時(shí)須條中部的變細(xì)程度，相當(dāng)于羅拉牽伸中的牽伸倍數(shù)E。通過(guò) 公式可建立牽伸倍數(shù)E與拉伸伸長(zhǎng)LJ'司的關(guān)系，因此，定量為R的須條在夾