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真捻加捻原理

加捻

须条一端被握持,另一端绕自身轴线回转,须条各截面间产生相对回转角位移-加捻。

广义上:

凡是在纺纱过程中,纱条(须条、纱、线、丝)绕 其轴线加以扭转搓动或轴向缠绕,使纱条获得捻 回、包缠、交缠或网络等都称为加捻。

∠θ=360°时,即须条绕本身轴线回转一周,获得一个捻回。β是捻回角。

加捻实质

由于加捻,使外层纤维向内层挤压,挤压力为q , 改变了纱条的结构,增加了纤维间的摩擦力,从而增加纱条的紧密度和强力,并改变了纱条的物理机械性质。

真捻的形成过程

1.捻度

单位长度纱线在截面上相对回转的角度位移。号数制捻度:Tt=10cm长须条上的捻回数, 英制捻度:Te=每寸长度须条上的捻回数, 公制捻度:Tm=1米长须条上的捻回数。但捻度只能比较同样粗细纱条的加捻程度,而不能直接比 较不同粗细纱条的加捻程度。如下图,同样捻度的不同粗细纱条上的捻回角(加捻程度)是不同的。

 2.捻系数

捻回角 β反映纱条加捻后纤维的倾斜程度。但其使用不方便,故用捻系数α来表示。α与捻回角 β的关系可推导如下:

3.捻幅

单位长度纱线加捻时, 截面任一点在该截面上 相对转动的弧长。

4.捻度矢量

根据加捻时纱条扭曲的 方向,纱条上的捻度可 分为“S”捻和“Z”捻。

真捻的形成过程

加捻区及其捻度

一.加捻区

(1)静态:加捻器B相对握持点A转动的角位移 θL=ωt,加捻程度 BC区得到同样相反捻度。

(2)动态时:经过t时间,AB区L段纱条捻度为T 在t dt时间,将有vdt长度的须条输入AB加捻区, AB区L段纱条捻度增加dT,同时有vdt纱条长度带 着T dT捻度离开AB区而进入BC区。 

二、瞬时捻度及稳定捻度定理

加捻器对AB加捻区在dt时间内增加的捻回应等于加 捻器加入AB区上的捻回扣除同时从B点带走的捻回。

稳定捻度定理:当捻度达到稳定时,加捻器连续回转所加给AB区段的捻回数等于同时间从AB区段带走的捻回数。n-Tv=0    若从A点喂入的纱条有T0捻度。

真捻的获得

1、非自由端加捻

①最终纱条上没有捻度的情况(如右上图)。

②获得真捻的情况(右下图)AB区:n-vT1=0,T1=n/v。BC区:vT1-vT2=0 , T2=T1=n/v。获得真捻,捻度为n/v。

2.自由端加捻

捻回的传递、捻陷、阻捻

(一)捻回的传递与分布 

加捻器回转使纱条产生扭转力矩,从加捻沿轴向向握持点传递。影响捻度传递的因素:扭转刚度、纱条粗细、转动惯性矩、纱条的圆整度、纱条紧密度、纱条长度(吸收功)、纱条捻度多少。 

捻度快速传递的方法有:纱弦振动、纱条转动、方向振动、轴向振动。

阻止传递的方法有:浸湿、热定型、附加摩擦力界。

捻度的分布主要与纱条截面的刚度有关,粗的部 分抗扭刚度大,则捻度少,细的部分抗扭刚度小, 则捻度多。最终纱条的各部分达到扭矩的平衡。

(二)捻陷 

纱条输送方向与捻回传递方向相反,摩擦 件位于加捻点与握持点间。由于摩擦件C使 纱条片段AC上的捻度比正常捻度减少的现 象。即:捻度传递效率η<1。

(三)阻捻

加捻区AB,中间摩擦件C,捻回传递与纱条输送方向相同。C件的摩擦阻力矩阻止捻回传至AC段,导致T2 捻度增多的现象。但对产品捻度无影响。

真捻的加捻结构

1.实捻

加捻须条基本上是呈圆柱体形。如长丝、股线等 单丝呈圆柱螺旋线。 

2.卷捻

向心压力Tisinθi,边缘纤维θi大,Tisinθi大,中心纤维θi→0,Tisinθi→0,故边缘纤维挤向中心,把中心纤维挤向外缘,中心纤维被挤出来,发生内、外层纤 维反复相互转移纤维在纱条中呈圆锥螺旋线。

3.层捻

纤维一边凝聚一边加捻,凝聚一层加捻一层,先凝聚多加捻,后凝聚,少加捻,成为分层加捻状 态如:摩擦纺,转杯纺。

4.缠捻

部分纤维绕纱条主体包缠起来,如:喷气纺,平行纺,包覆纺等。

5、搓捻

纱条作圆周滚动,如自捻纺、毛纺搓捻粗纱等。

加捻方式不同,成纱结构不同,不管何种方法,加捻后纤维都会产生:

(1)纤维各点作螺旋转移和位移;

(2)纤维产生应力,其间相互挤压。当纱条受到一定张力产生径向压力,纤维相互抱合紧密,不易滑脱,呈现一定强力。

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