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一．牽伸概述
（一）實現(xiàn)牽伸的條件    在紡紗過程中，將須條抽長拉細的過程稱為牽伸（drafting）。須條的抽長拉細是須條中纖維沿長度方向作相對運動的結果，所以牽伸的實質是纖維沿須條軸向的相對運動，其目的是抽長拉細須條到達規(guī)定的線密度。在牽伸過程中由于纖維的相對運動，使纖維得以平行、伸直，在一定條件下，也可以使產品中的纖維束分離為單纖維。
并條機的牽伸機構由羅拉和皮輥組成牽伸鉗口。每兩對相鄰的羅拉組成一個牽伸區(qū)，在每個牽伸區(qū)內實現(xiàn)牽伸的條件是：
（1） （1）       每對羅拉組成一個有一定握持力的握持鉗口。
（2） （2）       兩個鉗口之間要有一定的握持距，這個距離稍大于纖維的品質長度，以利于牽伸的順利進行，并可以避免損傷纖維。
（3） （3）       兩對羅拉鉗口之間應有速度差，即前一對羅拉的線速度應大于后一對羅拉的線速度。
（二）機械牽伸與實際牽伸    須條被抽長拉細的倍數(shù)稱為牽伸倍數(shù)。用牽伸倍數(shù)可以表示牽伸的程度。如圖5－３－１所示為牽伸作用示意圖。

設各對羅拉之間不產生滑移，則牽伸倍數(shù)Ｅ可以用下式表示：
Ｅ＝Ｖ１／Ｖ２　　　　　　　　　　�。�5-3-1）
式中；Ｖ１―――――表示羅拉輸出速度；
Ｖ２―――――表示羅拉喂入速度。
假設在牽伸過程中無纖維散失，則單位時間內自牽伸區(qū)中輸出的產品質量與喂入的產品質量應相等，
即Ｖ１×Ｗ１＝Ｖ２×Ｗ２　，Ｅ＝Ｖ１／Ｖ２＝Ｗ２／Ｗ１　　　　　　　　　　　　　�。�5-3-2）
式中：Ｗ１―輸出產品單位長度的質量；
Ｗ２―喂入產品單位長度的質量。
實際上，牽伸過程中有落棉產生，皮輥也有滑溜現(xiàn)象，前者使牽伸倍數(shù)增大，后者使牽伸倍數(shù)減小，因而，不考慮落棉與皮輥滑溜的影響，用輸出、喂入羅拉線速度求得的牽伸倍數(shù)，稱為機械牽伸倍數(shù)或計算牽伸倍數(shù)；考慮了上述因素求得的牽伸倍數(shù)稱為實際牽伸倍數(shù)。
實際牽伸倍數(shù)可以用牽伸前后須條的線密度或定量之比求得。
E/ ＝Ｔt2／Ｔt１＝Ｗ２／／Ｗ１／　　　　　　　　　　　　　　　　�。�5-3-3）
式中：Ｅ／―實際牽伸倍數(shù)；
　　�。祝保�―輸出產品的定量；
　　�。祝玻�―喂入產品的定量；
　　�。詔１―輸出產品的線密度；
　　�。詔2―喂入產品的線密度。
實際牽伸倍數(shù)與機械牽伸倍數(shù)之比稱為牽伸效率η。即：
η＝Ｅ／／Ｅ×100％　　　　　　　　　　（5-3-4）
在紡紗過程中，牽伸效率常小于1，為了補償牽伸效率，生產上常使用的一個經驗數(shù)值是牽伸配合率，它相當于牽伸倍數(shù)的倒數(shù)1/η。為了控制紡出紗條的定量，降低重量不勻率，生產上根據(jù)同類機臺，同類產品長期實踐積累，找出牽伸效率變化規(guī)律，然后在工藝設計中，預先考慮牽伸配合率，由實際牽伸與牽伸配合率算出機械牽伸，從而確定牽伸變換齒輪，即能紡出符合規(guī)定的須條。
（三）總牽伸倍數(shù)與部分牽伸倍數(shù)　　一個牽伸裝置，常由幾對牽伸羅拉組成，從最后一對喂入羅拉至最前一對輸出羅拉間的牽伸倍數(shù)稱為總牽伸倍數(shù)；其相鄰兩對羅拉間的牽伸倍數(shù)稱為部分牽伸倍數(shù)。
設由四對牽伸羅拉組成三個牽伸區(qū)，羅拉線速度自后向前逐漸加快，即Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４　，各部分牽伸倍數(shù)分別是：Ｅ１＝ｖ１／ｖ２；Ｅ２＝ｖ２／ｖ３；Ｅ３＝ｖ３／ｖ４　。
總牽伸倍數(shù)：Ｅ＝ｖ１／ｖ４　。
將三個部分牽伸倍數(shù)連乘，則
Ｅ１×Ｅ２×Ｅ３＝（ｖ１／ｖ２）×（ｖ２／ｖ３）×（ｖ３／ｖ４）＝ｖ１／ｖ４＝Ｅ�。�5-3-5）
即總牽伸倍數(shù)等于各部分牽伸倍數(shù)的乘積。
二。伸區(qū)內的纖維運動
牽伸的基本作用是使須條中纖維與纖維之間產生相對移動，使纖維與纖維頭端之間的距離拉大，將纖維分布到較長的片段上。假設兩根纖維牽伸之前頭端之間距離為a ，牽伸之后纖維頭端距離加大使纖維頭端距離產生變化，這種變化稱為移距變化。
    　經過牽伸后，產品的長片段不勻有很大的改善，其條干不勻（短片段不勻）卻增加了，這說明牽伸對條干均勻度起著不良影響。為此，我們從研究牽伸過程中纖維的運動規(guī)律及牽伸前后纖維移距變化著手，掌握牽伸過程中纖維的運動規(guī)律，從而控制條干均勻度。
　　（一）牽伸后纖維的正常移距　　如圖５－３－２　所示是兩對羅拉組成的牽伸區(qū)。假設Ａ、Ｂ是牽伸區(qū)內兩根等長且平行伸直的纖維，牽伸之前Ａ、Ｂ頭端距離為ａ０，假設兩根纖維都在同一變速點（前鉗口線處）變速。變速之前兩根纖維都以后羅拉表面速度ｖ１前進，由于纖維Ａ頭端在前，到達變速點的時間較早，變速后以前羅拉速度ｖ２前進。纖維Ａ變速后，纖維Ｂ仍以較慢的速度ｖ１前進直到前鉗口線。
假設纖維Ｂ到達前鉗口線所需時間為ｔ，則ｔ＝ａ０／ｖ１；
在同一時間內纖維Ａ所走的距離為ａ１，且
ａ１＝ｖ２×ｔ＝ｖ２×（ａ０／ｖ１）＝（ｖ２／ｖ１）ａ０＝Ｅａ０　　　　�。�5-3-6）
即經過牽伸后，兩根纖維Ａ、Ｂ之間的頭端距離增大了Ｅ倍。假若紗條截面內所有纖維
在同一變速點變速經過牽伸后，各根纖維頭端距離均擴大為原來的Ｅ倍，這樣，牽伸前后紗條條干均勻度沒有變化。我們把這種移距變化即ａ１＝Ｅａ０稱為正常移距。

（二）移距偏差　　通過對纖維進行移距試驗，即用兩根不同顏色的纖維夾在須條中，牽伸前其頭端距離為ａ０　，則經過Ｅ倍牽伸后，在輸出的須條中測量這兩根纖維的頭端距離為ａ１。在反復試驗中發(fā)現(xiàn)ａ１有時大于Ｅａ０，而有時小于Ｅａ０，很少等于Ｅａ０，這說明在實際牽伸中纖維頭端并不在同一截面上變速，從而使牽伸后須條條干均勻度惡化。
如圖５－３－３所示。設纖維Ａ在ｘ１－ｘ１界面上變速，而纖維Ｂ到達ｘ２－ｘ２界面上才變速（即頭端在前的纖維先變速，頭端在后的纖維后變速），纖維Ａ變速后以較快的速度ｖ２運動，而纖維Ｂ仍以ｖ１運動。
當纖維Ｂ到達變速界面ｘ２－ｘ２時所需時間為ｔ＝（ａ０＋ｘ）／ｖ１；
在同一時間內纖維Ａ所走的位移為
ａ１＋ｘ＝ｔ×ｖ２＝［（ａ０＋ｘ）／ｖ１］×ｖ２＝Ｅ（ａ０＋ｘ）
ａ１＝Ｅ（ａ０＋ｘ）－ｘ＝Ｅａ０＋（Ｅ－１）ｘ　　　　　（5-3-7）
由上式可知，由于前面纖維變速較早，后面纖維變速較晚，使牽伸后纖維頭端距離較正常移距偏大。
同理，假設纖維Ａ在ｘ２－ｘ２界面上變速，而纖維Ｂ在ｘ１－ｘ１界面上變速，即頭端在前的纖維變速點在后，頭端在后的纖維變速點在前，且ａ０＞ｘ，則當纖維Ａ在ｘ２－ｘ２界面上變速后，纖維Ｂ尚須以速度ｖ１移動一段距離（ａ０－ｘ）才到達ｘ１－ｘ１界面而變速，所需時間為
ｔ＝（ａ０－ｘ）／ｖ１
在同一時間內，纖維Ａ移動的距離為ａ１－ｘ，則
ａ１－ｘ＝ｖ２ｔ＝ｖ２（ａ０－ｘ）／ｖ１＝Ｅ（ａ０－ｘ）
ａ１＝Ｅ（ａ０－ｘ）＋ｘ＝Ｅａ０－（Ｅ－１）ｘ　　　（5-3-8）
 
上式說明由于前面纖維變速較晚，后面纖維提前變速，牽伸后纖維的移距較正常移距為小。
綜合上述兩種情況，兩根纖維在不同截面上變速后，頭端的移距為　
　�。幔保剑牛幔啊溃ǎ牛�１）ｘ　　　　　　　　�。�5-3-9）
式中Eａ０為須條經Ｅ倍牽伸后纖維頭端的正常移距，（Ｅ－１）ｘ為牽伸過程中纖維頭端在不同界面上變速而引起的移距偏差。由此可見，在實際牽伸過程中，正是由于纖維頭端不在同一位置變速，而引起的移距偏差，使須條經牽伸后產生附加不勻。在牽伸區(qū)內，若棉條的某一截面上有較多的纖維變速較早，使纖維頭端距離較正常移距為小，便產生粗節(jié)，在粗節(jié)后面緊跟著的就是細節(jié)；反之，若有較多的纖維變速較晚，便產生細節(jié)，在細節(jié)之后緊跟著的就是粗節(jié)。從移距偏差（Ｅ－１）ｘ可知，當纖維變速位置越分散（ｘ值越大），牽伸倍數(shù)Ｅ越大時，則移距偏差越大，條干越不均勻。因此，在牽伸過程中，使纖維變速位置盡可能向前鉗口集中，即ｘ→０，是改善條干均勻度，提高牽伸能力的重要條件。
（三）纖維變速點的分布　　為了研究牽伸過程中纖維的變速界面，可采用以下方法進行試驗測試。
如圖５－３－４所示，在牽伸裝置內放好試驗用的棉條，在開車前將數(shù)根染有不同顏色的纖維頭端，按等距離依次夾在棉條內，并在棉條上做一記號Ｏ（扎結一根色紗），量出記號Ｏ和最末一根染色纖維的頭端距離ｂｉ，如圖甲；然后開車，使染色纖維進入牽伸區(qū)，當最后一根染色纖維到達變速界面前，該纖維仍以后羅拉速度運動，其頭端到記號Ｏ的距離ｂｉ不變，如圖乙，直到這根纖維從前羅拉輸出，而記號Ｏ尚未進入牽伸區(qū)立即停車，如圖丙。測量記號Ｏ至前鉗口線的距離ｓ，前鉗口線至染色纖維頭端距離ｃｉ，即可計算出纖維頭端變速點與前鉗口線的距離ｘｉ。

由于纖維在距前鉗口線ｘｉ處變速，從變速點開始到關車的過程以速度ｖ１走過（ｘｉ＋ｃｉ）的距離，在此段時間內，記號Ｏ以速度ｖ２走過的距離為ｂｉ－（ｓ－ｘｉ）＝ｂｉ＋ｘｉ－ｓ。
則�。ǎ�ｉ＋ｃｉ）／ｖ１＝（ｂｉ＋ｘｉ－ｓ）／ｖ２
ｘｉ＝［ｃｉ－Ｅ×（ｂｉ－ｓ）］／（Ｅ－１）　　　　　　　　　　（5-3-10）
因此，根據(jù)各根染色纖維的ｂｉ及ｃｉ值，便可算出各根染色纖維的變速點與前鉗口線間的距離
ｘｉ值。
根據(jù)試驗，簡單羅拉牽伸區(qū)內纖維變速點分布如圖５－３－５　所示。
圖中縱坐標表示纖維數(shù)量。
試驗表明：（１）在牽伸過程中，纖維頭端的變速界面ｘｉ（變速點至前鉗口距離）有大有小，各個變速界面上變速纖維的數(shù)量也不相等，因而形成一種分布，