在分析其扩幅机理时,可取一对以中心线为对称轴的螺纹,分析其受力状况,如图2-17所示。由于织物本身具有柔性,当它在经向张力T₂ >T₁ 的作用下按v方向通过螺纹扩幅板时,和螺纹接触部分的织物嵌入螺纹,和螺纹斜面H紧贴。于是,织物受到H面反作用力Q的作用。
Q力垂直于H面,将Q沿织物的经向和纬向分解为Q_y 和Q_x 两个分力。Q_x 分力使织物沿纬向伸展,产生扩幅作用。相反,在图2-17中,如果织物向相反方向运行,织物将和螺纹的另一面x 将使织物沿纬向收缩。
H′紧贴。受到H′面反作用力Q′的作用,其纬向分力Q′因此,螺纹扩幅板的扩幅效果和扩幅板的螺纹升角、织物的经向张力、运行速度、同板面的接触程度和织物的性质等因素有关。
(2)螺纹扩幅辊:螺纹扩幅辊是轴向截面为锯齿形、自辊面中部向两端呈左右旋螺纹的直辊。一般由硬橡胶、铜或不锈钢制成,如图2-18所示。

按照其休闲状况,螺纹扩幅辊可分为主动螺纹扩幅辊和被动螺纹扩幅辊两种。主动螺纹扩幅辊和螺纹扩幅板的扩幅原理相同。只是由于它的回转方向和织物的运行方向相反,增大了织物和辊面间的相对速度,从而增强了扩幅效果。
被动螺纹扩幅辊是由织物运行时和辊面间的静摩擦力拖动的。设织物在经向张力的作用下产生纬向收缩,使织物紧贴螺纹的外侧面,则织物将受到该螺纹侧面的法向支承力Q的作用,如图2-19所示。把Q分解为Qx 和Q_y ,Q_x 即为织物受到的扩幅力。
2.弯辊扩幅器

弯辊扩幅器一般由1～5只弯辊组成。在实际生产中常用的是三弯辊扩幅器。弯辊扩幅器的主要组成部分是弯辊,其结构如图2-20所示。从外表看,弯辊是一根完整而具有肯定弹性的弧形橡胶辊,在织物带动下,能绕其弧形轴芯线回转。从弯辊的内部结构看,它由辊芯和辊体两部分组成。辊芯的中部是一根弧形芯轴,在其上通过滚动轴承安装有多节圆柱形套筒,在相邻两套筒间由各自端面上的套齿依次嵌接相连。在芯轴上套有多节胶木或铸铁衬套,并用键固定在芯轴上,可以幸免芯轴受到磨损,整个辊芯套在橡胶套中。这样,一方面可以预防辊芯的轴承漏油和多节套筒嵌接处积污;另一方面可以增大辊面和织物的摩擦,提高扩幅能力。

弯辊扩幅的原理是当织物以肯定的压力紧贴弯辊辊面,并按图2-21所示的方向运行时,由于织物和辊面间存在静摩擦力的作用,使织物的纬向幅度随弯辊母线由AB位置转到CD位置时,弯辊的母线增大。因此,织物纬向幅度也就随之增大,即产生了扩幅作用。
弯辊的安装位置直接影响其扩幅效果。首先,弯辊的弧突方向必须和织物的运行方向一致,才能起到扩幅作用,否则,将使织物纬向发生收缩。其次,织物和弯辊的包角越大,扩幅能力也越大。但包角不能大于180°,否则,也会使织物纬向产生收缩而起皱。再次,对织物的导入角φ 肯定要大于导出角φ ,见图2-22(a)、图2-22(b),这样,可预防织物边缘和弯辊接触松弛,从而增强扩幅力。在安装弯辊的前后导布辊时,肯定要注意这一点。其它,当弯辊中部向下倾斜时,能使φ >φ ,见图2-22(c),扩幅力增大。因此,适当改变弯辊芯轴的安装位置,可调节弯辊扩幅器的扩幅能力。

从理论上说,弯辊的扩幅能力和弯辊的直径成正比,和弯辊芯轴的弧形半径成反比,因此,加大弯辊的直径和缩小芯轴的半径,可以提高弯辊的扩幅能力。但实际上,过大的直径和过小的弧形半径,都会给弯辊的制造带来困难。另一方面,过小的弧形半径,将使织物经纱产生严峻的中稀边密疵病,并出现较大的前凸弧形纬弯。国产标准系列弯辊的直径为100mm,芯轴弧形半径为7500mm。

三弯辊扩幅器的装置,如图2-23所示,一般由三根相同的弯辊组成。扩幅器的扩幅量为三根弯辊扩幅量的总和。在实际使用时,可改变下方两根弯辊的相对位置或转动弯辊,改变其芯轴位置,来调节整个扩幅器的扩幅能力。

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