发表于纱线网公众号上的技术文章《摇架压力分配对质量和消耗的影响》（下称“原文”，链接附文后），是一次对传统胶圈牵伸理论挑战性试验的记录。提出了重要质疑：“传统的细纱摇架三档压力分配原则是前档最大、后档次之、中档压力最小。实际上这样的压力分配原则是有缺陷的。它会导致前区压力过大，牵伸效率低下，不利于节能降耗。”并通过反复试验得出结论：成纱质量指标较好的摇架前、中、后档压力配置为：130、160、130N；120、140、120N和110、130、110N。前、中、后档的压力比值分别为1：1.23：1；1：1.16：1和1：1.18：1，压力比值为1：1.23：1时，成纱指标最好。
这与传统上使用的压力配置：150、110、130N（比例为1：0.7353：0.8676）是有本质差别的，生产实践也证明了这个最佳配比是能够经受得住生产考验的。
图1直观地表现两种分配比例的区别，这里要说明的是，中胶辊压力实际上分为在中罗拉Pm1和上销Pm2两部分，分配比例应该是可以调节的，原文中也提出了这样的要求。
图1 两种分配比例的区别
笔者试图在力学理论上对此进行适当的分析，使原文的实践得到一些理论上的解释，作为对原文的一个补充。
一、胶圈牵伸对胶圈的要求
胶圈的作用是对纤维的运行状态进行控制，控制区就在上下胶圈从中罗拉压力点开始到上销压力点结束（见图2）。相对于纤维来说，有一定厚度和刚度的胶圈显然是“太硬”了，要以刚克柔是困难的。唯一能要求的是在纤维控制区的上下胶圈要尽量做到“全面接触，柔性控制。”从直观上看，只有一个办法：控制区的上下胶圈要保持一定的张力。
图2 胶圈牵伸对胶圈的要求
在细纱机现有的牵伸机构设计中，这个要求是很难达到的，因为上下胶圈唯一的主传动件是中罗拉，在中上压辊压力的作用下使上下胶圈向前运行，而胶圈在上销和下销的前转角处都存在阻力，因此如果工艺参数配置不当，上下胶圈在控制区内就会出现“松弛”和“起拱”现象。
那么，现代细纱机是如何解决这一矛盾的呢？答案是采用工艺来补救，要找到一个用来克服胶圈在上销和下销的前转角处所受阻力的力，以保证上下胶圈贴合区域始终处于“紧张”状态。
这个“力”只能是须条对胶圈的“牵引力”。
二、须条的“牵引力”
在牵伸的过程中，被牵伸的须条也作为机构的组成部分参与了传动过程，进行力学分析时不能忽视了须条“牵引力”的存在及其作用。
图3中的上图是在没有须条情况下的力学分析，上下胶圈由中罗拉推送传动，在牵伸控制区它们都是“松边”，不可能处于张进状态；而在正常的生产状态下（见图3下图），在上下胶圈之间有须条纤维存在，须条的前端被前罗拉钳口握持，并从上销钳口中抽拉出快速纤维，此时须条与上下胶圈之间就产生了摩擦力，这个摩擦力拉动胶圈，就能使后面控制区上下胶圈的贴合区域成为紧边。
图3
三、保证胶圈稳定的关键是上销的压力
传统牵伸理论只重视前罗拉压力，认为这个压力越大牵伸力就越大，这个认识是值得探讨的。主动物体拉动一个被动物体，牵引力是主动物体产生的，但是其大小却是决定于被动物体的阻力。大马拉小车，这只大马的大部分“力”是多余的，无用的。因此“重加压”理论努力加大前罗拉的压力是没有必要的。
前罗拉牵伸力的大小，决定于胶圈钳口处对快速纤维的阻力。决定因素是上销的压力，而不是前罗拉的压力。在摇架“总压力”固定的情况下，在传统的压力分配比例中，加大了前、后胶辊的压力，中上罗拉和上销压力较小；最佳的压力分配比例中减小了前罗拉压力，加大中上罗拉和上销的压力。从图1的类比分析中可以估算出后者的上销压力(0.6)比前者(0.3)加大了两倍，对纤维控制的稳定性是有利的。
四、上销和中上罗拉的“小配比”需要优化调节
从上述分析中可以看出，控制纤维区两端的压力Pm1（中上压辊压力）和Pm2（上销压力）的作用是不同的：
Pm1的作用是保证胶圈相对于中罗拉没有打滑，确保胶圈线速度和中罗拉线速度同步。
Pm2的作用是使须条和胶圈产生足够的摩擦力，以保证上下胶圈的贴合区保持张紧状态。
两者协同作用的结果是牵伸区内上下胶圈保持稳定的张力和稳定的运行速度（中罗拉表面线速度），从而使牵伸过程稳定运动，保证良好的成纱质量。
显然，对不同的纱线品种，Pm1和Pm2需要有合理的“量”和最佳的分配比例，这就需要进行工艺理论研究和大量的生产试验，这正是纺纱工作者需要进行的工作。
作者：陆宗源 中国纱线网特约专家
编辑：中国纱线网新媒体团队
原文链接：摇架压力分配对质量和消耗的影响
