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微幅波作用下的罗拉牵伸系统牵伸机理的研究

吴兴宽  
【摘要】:短纤维束的牵伸是纺纱工序的基础技术,主要发生在并条、粗纱、细纱等纺织设备上。短纤维束中的“浮游纤维”引起的“牵伸波”直接导致牵伸后的短纤维束不均匀,影响后续产品的质量。减少牵伸波的技术成为现代纺织加工技术中的需要解决的重要课题。 本课题基于高频微幅波消除短纤维束牵伸波的设想,围绕由罗拉牵伸装置、短纤维束和高频微幅波组成的系统,开展了以下工作: 1)根据摩擦和摩擦系数的相关理论以及纤维的摩擦特性,分析了微幅波改变纤维间摩擦状态的原理,建立了微幅波作用下纤维牵伸过程的摩擦系数模型,导出了摩擦系数的影响因素。理论分析表明,微幅波减弱了纤维束的粘结性,减小了纤维间的接触面积,改变了接触状态,使纤维处于以动摩擦为主的状态,从而减小了纤维间的摩擦系数。 2)基于已有罗拉牵伸数学模型、条干均匀度理论、牵伸力公式,改进了纤维在罗拉握持作用下从纤维束中抽出的力学模型,以及抽细须条所需的牵伸力的力学模型。 3)在理想牵伸状态的假设条件下,对牵伸区纤维束中的不同状态的纤维分布情况进行了分类模拟,确定出各种纤维的数量及其在牵伸区的长度,并通过编程进行随机取样,以模拟真实纤维束的各种纤维分布的随机性。基于纤维间相对速度为影响摩擦系数主要因素的前提下,推导出了在高频微幅波作用下罗拉牵伸力的理论模型。 4)在可施加高频微幅波、可在线检测牵伸力的罗拉牵伸实验系统上,选取了多种须条样品,考虑影响牵伸的多种控制因素,进行了高频微幅波作用下的罗拉系统须条牵伸实验。采用牵伸力变化曲线、显微照片、须条均匀度检测等手段来观察和表征高频微幅波对短纤维束牵伸的影响。 理论分析和实验表明:1)高频微幅波能降低纤维束中纤维之间的摩擦系数;2)高频微幅波能有效降低牵伸波,提高须条的均匀度,但对纤维的伸直状态的改善不明确。 本项目扩展了罗拉牵伸中纤维的运动理论,得到高频微幅波的应用参数,但理论分析没考虑纤维弯曲形态,实验装置的精度有待提高。理论分析和实验有待深化。


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