浮游纤维的受力分析

１．控制力和引导力
6 E& H4 F  z# S* i以后罗拉速度运动的纤维作用于浮游纤维上的力称作控制力，以前罗拉速度运动的纤维作用于浮游纤维上的力称作引导力。控制力使浮游纤维保持慢速，引导力使浮游纤维快速运动。当引导力大于控制力时，浮游纤维会变速。所以，浮游纤维的运动状态主要取决于作用在该纤维上的引导力和控制力的大小。
图为浮游纤维在牵伸区内的受力情况，其中图（ｂ）为牵伸区内摩擦力界分布图，图（ｃ）为快慢速纤维分布图。在Ｍ点处快速纤维和慢速纤维数量相等，即Ｍ点处的纤维受到的引导力和控制力相等，以慢速运动的浮游纤维在这点最有可能开始变为快速。该点也可称为浮游纤维的理论变速点。

浮游纤维在牵伸区中的受力分析

2 O3 t% z$ ~$ i" N- C! b２．牵伸力与握持力
（１）牵伸力的概念
- P1 l' G: l& _5 A0 O* }牵伸区中把以前罗拉速度运动的全部快速纤维，从以后罗拉速度运动的慢速纤维中抽引出来时，所需克服的摩擦阻力的总和称作牵伸力。牵伸力与控制力、引导力有区别，牵伸力是指整个须条在牵伸过程中所受的摩擦阻力之和，而控制力和引导力是对一根纤维而言。牵伸力与快、慢速纤维的数量分布及牵伸工艺参数有关。
+ x6 c4 _, u" \8 O/ V9 B. R: [（２）影响牵伸力的因素
影响牵伸力的因素有以下三个方面。
①牵伸倍数：当喂入须条定量不变时，牵伸力与牵伸倍数的关系如图（ａ）所示，曲线由三部分组成。
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牵伸力与牵伸倍数的关系

ａ．牵伸倍数小于临界牵伸Ｅｃ的区域：在此区内主要是须条的弹性伸长或纤维伸直，随着牵伸倍数的增加，牵伸力亦逐渐增大。当牵伸倍数近于Ｅｃ时，快、慢速纤维间产生微量相对位移。在Ｅｃ处，牵伸力最大，该牵伸倍数称作临界牵伸倍数。
% Q+ I: W$ D5 z: O' e6 U3 tｂ．牵伸倍数临近临界牵伸Ｅｃ的区域：这部分的牵伸过程较为复杂，牵伸力大且波动大。在实际的牵伸中，应避开此区域，以免伸力过大而牵伸不开。临界牵伸倍数的大小与纤维种类、纤维长度和细度、须条特数、罗拉隔距和纤维平行伸直等因素有关，一般为１．１~１．６。
ｃ．牵伸倍数大于临界牵伸Ｅｃ的区域：在此区内，快速纤维与慢速纤维间产生相对位移，快、慢速纤维的数量比取决于牵伸倍数，牵伸倍数越大，则快速纤维数量越小，牵伸力越小。当须条输出定量不变，仅改变喂入须条定量时，则牵伸力与牵伸倍数的关系如图（ｂ）所示。若牵伸倍数增大，即意味着喂入须条定量增加，此时前罗拉握持的快速纤维数量虽然不变，但由于慢速纤维数量增加以及后钳口摩擦力界向前扩展，因而每根快速纤维受到的阻力增大，牵伸力亦增大。当牵伸倍数一定，而增加喂入量时，同样由于慢速纤维数量的增加以及摩擦力界的扩展，而使牵伸力增大。
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②摩擦力界：牵伸区中摩擦力界分布对牵伸力的大小有很大影响，包括罗拉隔距、牵伸区中附加摩擦力界的分布以及喂入须条的宽度、厚度等。当罗拉隔距变化时，牵伸力的变化曲线如图所示。罗拉隔距增大，牵伸力减小，但到一定程度后，隔距再增大，牵伸力几乎不受影响。如果隔距过小，则因为此时快速纤维的后端受摩擦力界的影响较大，甚至部分长纤维可能同时受到前、后罗拉控制，牵伸力剧增，从而导致纤维被拉断或牵伸不开而出现“硬头”，恶化输出须条的均匀度，严重的甚至无法开车。

隔距与牵伸力的关系

喂入须条厚度和宽度的改变，对牵伸力亦有影响，但影响摩擦力界扩展的主要因素是厚度，所以喂入须条加粗时，摩擦力界分布长度扩展，牵伸力增大。牵伸区中带附加摩擦力界时，牵伸力增大。
③纤维性能：纤维长，则纤维将在较大长度上受到摩擦阻力，所以其所受牵伸力大；纤维细，则同样特数的须条截面中纤维根数多，同时接触的纤维数量较多，摩擦、抱合力增大，牵伸力亦增大；纤维的平行伸直度愈差，则纤维相互交叉纠缠，摩擦力较大，牵伸力亦较大。相对湿度和牵伸方向（与须条中纤维的弯钩方向有关）等因素会影响到纤维间的摩擦系数，故对牵伸力也有一定影响。

（３）握持力的基本概念
3 p. |3 m  p! n: U在罗拉牵伸中，为了能使牵伸顺利进行，罗拉钳口对须条要有足够的握持力。所谓罗拉钳口对须条的握持力，实际上就是罗拉钳口对纤维的摩擦、控制力，其大小取决于钳口对须条的压力及上下罗拉与须条间的摩擦系数。如果罗拉握持力过小，须条就不能正确地按罗拉表面速度运动，而在钳口下打滑，造成牵伸效率降低、输出须条不匀，甚至出硬头等不良后果。因此罗拉钳口对须条要有充分握持，且握持力必须大于牵伸力，这是进行正常牵伸的前提。
5 U' C! u7 X% B. [（４）影响握持力的因素
影响握持力的因素，除罗拉压力外，主要还有胶辊的硬度、罗拉表面沟槽形状及槽数，同时胶辊磨损中凹、胶辊芯子缺油而回转不灵活、罗拉沟槽棱角磨光等，对握持力亦有很大影响。牵伸装置各对罗拉所加压力的大小是通过实际试验确定的，一般应使钳口的握持力比最大牵伸力大２～３倍。罗拉加压的方式有重锤加压、弹簧加压、气体加压和液流加压等。

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