管紗軸向退繞時紗線受力分析

絡筒時紗線從管紗上抽出，自管紗頂部至底部逐層剝離。管紗通常固定地插在錠座上，因此退繞時紗線一方面沿紗管軸線上升，同時又繞軸線做回轉運動。由于紗線的這種運動，形成一個旋轉曲面（紗線運動的軌跡），稱為氣圈。氣圈各部位名稱如圖所示。

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軸向退繞中的管紗及氣圈
' q9 {4 r1 `% a8 b１、２、３—第１、２、３節氣圈?。础獨馊︻i部   ５—氣圈腹部?。丁獙蛹夗敳俊。贰獙蛹壍撞?font class="jammer">/ f, d# }6 X: q' m/ A2 y, [
８—退繞點?。埂蛛x點   ｄ—導紗距離?。琛獨馊Ω叨?/div>
在絡筒過程中，紗線從固定的管紗上做軸向退繞，構成絡筒張力的因素有以下各項：紗線從附著于管紗表面過渡到離開管紗表面所需克服的摩擦力和粘附力；紗線從靜態過渡到動態所需克服的慣性力；由于做氣圈運動而引起的紗線張力；紗線通道中各種導紗部件和張力裝置的作用所引起的紗線張力。當絡筒速度達到很高（２０００ｍ／ｍｉｎ）時，紗線運動所受的空氣阻力會上升為影響絡筒張力的一個重要因素，這時張力裝置產生的張力要做相應的減小。
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　1.退繞點張力和分離點張力
在管紗卷裝表面上受到退繞過程影響的一段紗線的終點稱為退繞點。在這點以后的紗線在管紗上處于靜平衡狀態，它的張力稱為靜平衡張力或退繞點張力。由于紗線的松弛作用，退繞點張力的絕對數值一般很小，在本節中以Ｔｔ表示。
紗線開始脫離卷裝表面或紗管的裸露部分而進入氣圈的過渡點稱為分離點。分離點張力以Ｔ１表示，它由下列各因素決定：紗線的靜平衡張力，即退繞點張力Ｔｔ；紗線對卷裝表面的粘附力，它取決于纖維的性質和紗線的表面狀態；紗線從靜態過渡到動態所需克服的慣性力；從退繞點到分離點之間，在管紗表面滑動的摩擦紗段與管紗表面的摩擦力。
上述諸力中，粘附力和慣性力兩項數值很小，它們對分離點張力Ｔ１的影響可以忽略不計。從退繞點到分離點之間，摩擦紗段與管紗表面摩擦，使分離點張力Ｔ１遠遠大于退繞點張力Ｔｔ。即：
Ｔ１＝Ｔｔ·ｅｋ（Ψ２－Ψ１）
1 {2 O) j  J. ^式中：ｋ——— 一個小于摩擦因數ｆ并和摩擦因數以及紗線與管紗軸心線夾角有關的變量；
. R/ v6 D) h' D/ i9 t8 pΨ２－Ψ１———摩擦包圍角。
上式說明了分離點紗線張力Ｔ１在很大程度上取決于紗線對管紗的摩擦包角的數值。
摩擦紗段長度增加，摩擦包角相應增大，分離點張力Ｔ１也近似地（因ｋ值亦做變化）以指數函數規律急劇增加。所以，在Ｔｔ基本不變的條件下控制摩擦紗段長度，減少摩擦包圍角的變化，是均勻分離點張力Ｔ１的關鍵。

2.做氣圈運動的紗線張力
7 O; g* i$ [; d% @+ Y把氣圈上任意微元紗段看做處于動態平衡狀態，作用于該微元紗段上的力有：微元紗段上的重力；空氣阻力，它與紗線運動速度的平方成正比，微元紗段的運動可以分解為前進（縱向）運動和回轉（切向）運動兩部分，在正常絡紗速度下空氣阻力極小，可以忽略不計；回轉運動的法向慣性力（因為在等速絡筒過程中大致可以認為氣圈做勻速回轉運動，所以回轉運動的切向慣性力等于零）；前進運動的法向慣性力（因為前進運動的速度值幾乎不變，所以紗線前進運動的切向慣性力等于零）；哥氏慣性力；紗段兩端張力。上述諸力構成了一個動態平衡力系，由分析可知，其中回轉運動的法向慣性力和哥氏慣性力是構成氣圈運動紗線動態張力的主要因素。
管紗退繞速度增加時，這兩項慣性力隨之增加，使氣圈運動的紗線動態張力增大。作用于氣圈上端（導紗部件）處的紗線張力Ｔ２稱為管紗軸向退繞的紗線張力。它取決于作用在氣圈下端的紗線張力（即分離點張力Ｔ１）和氣圈運動所引起的紗線動態張力。由于紗段
' }) z$ L! {" \) w' q9 _' O質量很小，氣圈運動所引起的紗線動態張力不可能對管紗軸向退繞張力Ｔ２起重要影響。在絡筒過程中，對管紗軸向退繞張力Ｔ２起決定作用的應當是分離點張力Ｔ１。因此，如何均勻分離點張力Ｔ１，成為均勻管紗軸向退繞張力Ｔ２的研究重點。