牵伸区浮游纤维变速点分布的理论研究

纤维头端的变速点不一致是造成牵伸后纱条条干不匀的主要原因。通过对纤维在牵伸区变速的条件做细致的分析,把牵引力大于控制力的条件用概率表达,并在牵伸区内假设快、慢纤维在各个截面上的动态规律,给出了固定长度的浮游纤维变速点的方差表示,再使用分布函数的原理,将浮游纤维在牵伸区变速点的方差表达成压力和摩擦因数的函数。从方差表示上可进一步分析纤维长度分布和牵伸区压力分布对浮游纤维变速点的定量影响。     

细纱机双皮圈牵伸中变速点分布的研究

前言牵伸区中纤维运动变速点分布的研究是牵伸理论中的一个重要分支。它与成纱质量密切相关,特别是与成纱条干不匀率更为密切,加之国内细纱机牵伸装置的前区都是采用双皮圈牵伸。因此,研究纤维运动变速点分布的规律,无论是作为新型牵伸机构设计的理论依据,还是对现有的细纱机牵伸机构进行改造或合理的进行工艺参数的设计,以加强对牵伸区中纤维运动的控制,均具有一定的现实意义和经济意义。本文试图提出比较理想的变速点分布实验方案的设计,能在正常的纺纱条件下进行动态试验,以期得到满意的试验结果。     

基于纤维变速点分布实验的成纱条干不匀研究

为探究大牵伸条件下,牵伸倍数的提高和牵伸分配对成纱条干的影响,提出变速点分布实验方法,通过纤维变速点分布的变化,分析成纱条干不匀。以9.7 tex棉纱为例,对比环锭细纱机与超大牵伸细纱机前区变速点分布曲线,在超大牵伸细纱机上以线密度1 000 tex粗纱分别纺制9.7、7.3、6.5 tex棉纱,并以9.7 tex棉纱为例,探讨不同牵伸倍数分配时,前区变速点分布曲线。结果表明:超大牵伸细纱机较环锭细纱机变速点分布更集中、稳定、前移,成纱条干更优;随牵伸倍数增大,变速点分布分散,成纱条干变差;纺9.7 tex棉纱,后区、中区牵伸为1.1、1.3时,前区变速点分布更集中前移,成纱条干最优。     

棉纺基本知识——第七讲 并粗(二)

(二)罗拉牵伸的基本原理并条机喂入的生条条干不匀率一般在15%左右,通过并条的二次并合与牵伸,棉条的长片段不匀有很大改善,但短片段条干不匀率总比喂入的生条要差些,一般在20%左右.这说明罗拉牵伸对纱条条干均匀度起着不良的作用.牵伸型式不同,工艺参数不一,所得的熟条条干水平也有显著差异.在牵伸不正常时,还会对纱条长片段不匀产生很大的影响.因此,     

棉纺基本知识——第十二讲 细纱工程(三)

(四)后区牵伸的作用因为喂入粗纱结构不匀,纤维松散,纤维之间联系力差,通过前区牵伸时,纱条有可能分裂,纤维运动不规则,使成纱条干不匀,因此后区牵伸的主要作用是为前区作准备,使喂入前区的粗纱具有结构均匀和必要的紧密度.使与前区摩擦力界相配合而形成稳定的前区摩擦力界分布,以充分发挥皮圈控制纤维运动的作用,从而达到减少粗节、改善纱布外观条干. 影响后区牵伸纱条紧密度的主要因素是牵伸倍数和粗纱捻度.一般牵伸倍数大,纱条紧密度差.     

牵伸区浮游纤维动态行为的随机模拟

通过各种模拟手段得到牵伸区浮游纤维动态行为的规律是牵伸研究的重要内容之一。在考虑了牵伸纱条中纤维长度分布的情况下,利用前人提出的纤维变速点的抛物线密度函数族方法,模拟纱条在牵伸区变细曲线的随机状态,讨论了在不同纤维长度分布下以及不同牵伸工艺参数下,纱条变细曲线的模拟结果。给出在快速牵伸区和慢速牵伸区纤维比例的模拟曲线,给出了在已知长度分布下,牵伸纱条在前罗拉钳口下纱条截面纤维根数变异系数的模拟,此模拟结果与已有模拟结果相比具有良好的相关性,为实现牵伸后须条不匀的预测打下了基础。     

降低精梳条干不匀率的技术措施

探讨降低精梳条条干不匀率的技术措施。分析了精梳条条干周期不匀率的基本特性,总结出精梳棉网清晰度、搭接波和机械波是影响精梳条干不匀率的主要原因。恒速梳理精梳机的分离罗拉顺转定时、锡林定位、钳板闭合定时三者之间配合得当,能够获得合理的梳理效果和理想的接合分离质量;适当增加小卷定量、合理使用梳理器材、控制好机械状态、优化牵伸区罗拉隔距也可有效改善条干不匀率;同时,尽可能减少精梳条的意外牵伸。认为:采取上述有关工艺技术措施可降低精梳条干不匀率,能有效稳定和提高成纱质量。     

纱条中纤维排列状态与纱条不匀的关系

为研究短纤维纱条中纤维的排列状态与纱条截面纤维根数分布不匀的关系,采用几何概率方法建立了等分区间内纤维左头端数分布与纱条截面纤维根数的期望之间的数学模型,并定义了表征纱条中纤维排列状态的参数。运用蒙特卡罗方法模拟了纱条截面根数不匀随排列参数变化的关系曲线。结果表明:短纤维纱条截面纤维根数的CV值与纱条中短纤维排列参数呈负线性关系,与纤维长度分布和模拟区间大小的划分无关;且当排列参数接近1时,即纤维左头端数在所划分区间中为固定值时,纱条截面纤维根数不匀最低,而当排列参数趋向于0时,即纤维左头端数在所划分区间中呈泊松分布时则不匀最大。     

并条机“紧隔距重加压”的实践

罗拉牵伸的理论和实践指出,纤维的变速点分布的分散,特别是须条中短纤维变速位置不稳定,使输出须条中纤维头端产生较大的移距偏差,是造成附加不匀率的主要原因。原棉中短绒率愈高,或罗拉钳口间隔距愈大,这种附加的条干不匀率也愈大。为了改善输出须条的条干均匀度,应控制牵伸区的纤维运动,特别是要使短纤维的变速位置尽量靠近前钳口,变速点分     

采用多项式拟合的细纱机双区与三区牵伸纤维分布对比

为探究牵伸倍数提高及牵伸区个数改变对成纱条干的影响,以9.7 tex和7.3 tex棉纱为例,分别采用QFA1528三罗拉双区牵伸细纱机和TH558四罗拉三区牵伸细纱机进行纺纱实验,采用切断称重法和Mat Lab多项式拟合方法对前牵伸区内纤维数量进行拟合计算,得到快速纤维和慢速纤维的分布曲线,对比分析2种牵伸方式前牵伸区内摩擦力界分布及纤维理论变速点的位置,从而探究牵伸方式对成纱质量的影响。结果表明:对于9.7 tex棉纱,双区牵伸使前区纤维理论变速点比三区牵伸细纱机前移,条干质量较好;对于7.3 tex棉纱,三区牵伸可使进入前牵伸区的须条结构得到优化,纱线综合质量提高。     

基于循环迭代法的牵伸区纤维运动仿真模拟

为进一步研究牵伸区纤维的运动,基于单纤维在牵伸区内受到的引导力与控制力,采用循环迭代法建立纤维变速模型,计算牵伸区不同压力分布下不同长度纤维的变速点,并得到牵伸区内纤维变速点分布以及各位置不同纤维(包括快速纤维、慢速纤维以及浮游纤维)的分布。结果表明：纤维的变速点位置与其自身长度有关,纤维长度越长,其变速点越靠近前罗拉钳口;在不考虑浮游区情况下,对于长度离散度较大的纤维须条,牵伸区内平稳、缓和的压力分布有利于纤维变速点的集中,但纤维变速点离前钳口较远;纤维长度长、离散度较小时,靠近前钳口增加附加压力有利于变速点的集中且其更加靠近前钳口。     

Modeling roller drafting based on fiber arrangement in the sliver

The variation of fiber arrangement caused by fiber motion during roller drafting process contributes greatly to the sliver properties, especially to the irregularity. In this study, a model of roller drafting based on fiber arrangement in the sliver was developed to calculate sliver irregularity. This proposed new method was capable of tracing the motion of individual fibers during the whole drafting process from the first floating fiber accelerating being accelerated to the last floating fiber being accelerated. The additional irregularity caused by the characteristic of accelerating in different cross-section was also calculated and analyzed by this simulation. The obtained simulation results were highly in accordance with empirical conclusions by the displacement deviation theory. Besides, the output fiber arrangement could be recorded and saved in order to be further regarded as the input fiber arrangement of the next following drafting process. The simulation results of three drafting zone were highly corresponded to the previous experimental research. Therefore, the as-developed model was proved to be useful and accurate to explore roller drafting and predict sliver irregularity.     

Effect of accelerated point distribution on sliver irregularity. Part Ι: characterization of accelerated point distribution

This paper introduces a new approach to characterize the accelerated point distribution in roller drafting. The approach uses 2-parameter Weibull distribution and Log-normal distribution to estimate the probability density function of the fiber accelerated point by including the influence of draft ratio and ratch, as well as fiber lengths. The coefficient of variation (CV) of accelerated points is then derived by employing conditional probability. The model was applied to a group of simulated data from literature and newly obtained experimental data of accelerated point distribution. The CV of the fiber accelerated points was compared with the CV from other published accelerated point distributions and the data derived from measurements of sliver irregularity. The model based on Log-normal distribution was proved to adequately characterize the probability density function of the fiber accelerated point. The accelerated point distribution would be a plausible variable to be utilized in the optimization of the draft settings.     

基于纤维长度分布的浮游纤维变速仿真

采用非参数核密度估计的方法获得纤维长度分布的密度函数,随机生成牵伸区纤维分布样本。利用多项式回归拟合出JF型双短胶圈环锭细纱牵伸装置的纵向摩擦力界分布函数,结合纤维变速的数学模型,采用计算机方法模拟出JF型牵伸装置在纤维等长均匀分布和核密度估计分布下的变速点分布形态的直方图。结果表明：等长分布纤维的变速点高度集中于前钳口;核密度估计分布纤维变速点分度离散,近似于正态分布,表明纤维尾端离开后钳口即会有变速可能,可见核密度估计分布下纤维变速点分布的模拟结果更接近于真实情况。此方法可用于对实际牵伸工艺和牵伸机构的优化和预测。     

Study on the fiber distribution in a drafting zone

This paper presents a model in a time domain to simulate the dynamic drafting process based on calculated movement time of individual fibers, and provide an approach to investigate the quantitative variation in fiber numbers in a drafting zone. The model was validated by the newly obtained experimental data of sliver irregularities and attenuation curves. The effect of parameters on the drafting process was simulated and discussed based on the experiments. It is shown that the linear density of input strand only changes the fiber number in a drafting zone, but has no effect on the dynamic drafting process; the draft ratio and fiber length have effect on the fiber distributions in a drafting zone; the slow-floating fibers are the most significant parts among them, which eventually results in the total number of fibers in a drafting zone fluctuating.     

生条中短纤维含量与成纱指标的相关性分析

为探索生条中短纤维含量对纱线指标的影响,更好地通过短纤维含量指标对纱线指标进行预测,通过在不同锡林刺辊速度条件下对棉纤维进行梳理,并采用相同的后序工艺进行纺纱,将生产的生条取样,借助USTERAFIS 测试仪检测纤维的长度分布,分别统计出10、12、14 和16 mm 以下4 种短纤维的含量,同时借助条干、毛羽和强力测试仪分别检测各种实验条件下生产纱线的条干、强力和毛羽等指标,最后使用SPSS 统计软件计算出4 种短纤维含量指标与成纱各指标之间的相关系数。结果表明：当梳理工艺变化时,生条中短纤维含量指标与条干部分指标有较高的正相关性,与成纱强力指标不存在显著的相关性,与毛羽指标甚至是负相关。     

基于切断称重法的细纱机牵伸区内纤维变速点分布研究

为探究细纱机牵伸区内纤维的变速点分布,以纺制29.2、22.4、18.2 tex棉纱为例,采用CCZ-X三罗拉双区牵伸细纱机进行纺纱实验,采用等长切断称重法对牵伸区内须条的质量分布进行测试,以其质量变化分布表征变速点分布,得到质量变化折线图,对比分析纤维在牵伸区内变速集中的位置,从而探究牵伸区内纤维变速规律。结果表明:等长切断称重法可得到牵伸区内纤维变速点分布的位置;在此次牵伸区内纤维变速点分布实验中,须条中的纤维在距前罗拉钳口线20 mm处变速相对集中,且在一定范围内随着前区牵伸倍数的增大,纤维变速点的位置变得不稳定、分散,且远离前罗拉前钳口。     

Effect of accelerated point distribution on sliver irregularity. Part II: optimization of draft settings in two-zone roller drafting system

Accelerated point distribution plays a dominant role in discussing sliver irregularity in drafting. This paper, which is based on a theory developed in an earlier publication, proposes a new method to optimize the draft settings using the minimum coefficient of variation (CV) of fiber accelerated point. The new approach offers advantages over the traditional regressed optimal drafted settings (to yield the least weight variation in drafted slivers) and does not need extensive laboratory trials.