（一）粗纱的形成与分布

为实现粗纱的正常卷绕，必须使其在卷绕过程中始终保持一定的张紧程度，即使粗纱受到一定的张力。

图7－20　粗纱的张力及其分布

1．粗纱张力的形成　粗纱张力的来源主要有以下两个方面。

（1）在卷绕中，为保证筒管成形良好，筒管的卷绕速度通常略大于前罗拉的输出速度。

（2）在粗纱从前罗拉输出到筒管的过程中，还需克服锭翼顶端、空心臂及压掌等处对其运动的摩擦阻力。

2．粗纱张力的分布　如图7－20所示，其中a点为前罗拉钳口，bc表示粗纱从锭翼顶端到侧孔处的包围弧，θ1为对应的圆心角，cd段表示空心臂，de段表示粗纱对压掌的包围弧，其对应的圆心角为θ2，f为筒管上的卷绕点。

Ta和Tb分别为ab段与cd段粗纱受的张力，Ta称作纺纱张力，ef段的张力Tc称作卷绕张力。由欧拉公式可知：

式中：μ——机件对粗纱的摩擦系数。

由式（7－14）可知：ab、cd、ef段所受张力的关系为：Tc＞Tb＞Ta，即纺纱张力最小，卷绕张力最大。但在纺纱中，由于ab段长度长，故对纺纱影响最大的是纺纱段张力Ta。因此，通常用纺纱张力来表示粗纱的张力，此段的粗纱松弛下垂时，表示粗纱张力小，此段粗纱绷紧时，表示粗纱的张力大。

（二）粗纱张力的影响

粗纱张力的大小及其波动对粗纱乃至细纱的条干均匀度、重量不匀和断头率有很大的影响。粗纱张力太大，则易产生意外牵伸而恶化条干，甚至断头；粗纱张力太小，又会使粗纱在筒管上卷绕松散，成形不好，从而使搬运、储存和退绕困难；纺纱段张力过小时，还易引起粗纱飘头，甚至断头。

粗纱张力控制中更为重要的一个方面就是纺纱过程中张力的均匀性。小纱、中纱、大纱时，张力要尽量均匀一致；不同粗纱机台之间，同一机台前、后排之间，不同锭之间的粗纱张力要尽量均匀一致。否则，断头率上升，粗纱不匀率增大，从而直接影响细纱的重量不匀率和重量偏差。

（三）粗纱张力的度量

由于粗纱的强力很低，无法直接测试其所受的张力，因此，粗纱张力一般用粗纱的伸长率来间接表示。当粗纱捻度一定时，粗纱张力大，粗纱的伸长率就大，因此，粗纱伸长率的大小就反映了粗纱张力的大小。粗纱伸长率是以同一时间内，筒管上卷绕的粗纱实测长度与前罗拉输出粗纱的计算长度之差对前罗拉输出粗纱的计算长度之比，且用百分数表示，即：

式中：ε——粗纱伸长率；

L1——某一段时间内前罗拉输出粗纱的计算长度；(www.daowen.com)

L2——同一时间内筒管上卷绕粗纱的实测长度。

当测得的粗纱平均伸长率超出规定范围时，要对粗纱张力进行调整。

（四）粗纱张力的调整

由于粗纱张力主要是由粗纱在运动中受到的摩擦和粗纱卷绕速度比前罗拉速度略高引起的，因此粗纱张力的调整，主要有以下几个方面。

（1）调节粗纱在运动中的摩擦力。由上面的粗纱张力公式可知，调节粗纱在锭翼顶端和压掌上的包围弧，可以调节纺纱张力和卷绕张力的比例。

图7－21　粗纱机的CCD张力测试示意图

1—张力过大（粗纱张紧）　2—张力合适
3—张力过小（粗纱松弛）

（2）调整粗纱的卷绕速度。

①在传统粗纱机上，由粗纱传动及其卷绕方程可知，通过升降速度（升降齿轮）、卷绕直径（空筒管直径）、锥轮皮带起始位置和每次移动距离（成形齿轮）等的调整，都可以调节粗纱的张力。

②在无锥轮粗纱机上，粗纱的张力控制是依靠在粗纱机上的3个CCD张力传感器对前罗拉输出的纱条进行检测，如图7－21所示，CCD光电全景摄像系统作为张力的自动控制，它在粗纱通道侧面方向判别粗纱条通过时所处位置线，通过纱条实际位置与基准位置的变化来反映粗纱张力的大小。即CCD在运转中连续摄取计算实测位，比较其与预拟位置线（基准线）的距离，从而判定粗纱的张力状态，然后由电控装置进行在线调节。在更换品种时，一般可自动选择最佳的张力状态，不必重新手动设定。

但在实际生产中，由于CCD检测的取样量较少，有一定的局限性，因此，必须首先正确设定纺纱张力，在此基础上，再由CCD进行在线微调。

粗纱纺纱时的张力设定，可以通过经验或张力测试初步确定，再在实际开车时稍作调整修改。在正确设定了纺纱的张力后，由于CCD对纱条位置的检测精度可以达到0．1mm，所以，可以较好地控制纺纱中的张力波动，从而改善粗纱质量。

另外，当粗纱捻度大时，可承受的张力也相应增大，因此，也可以通过捻度的改变来适应张力，但要注意不能使捻度太大而影响后道细纱的牵伸。如由于前排粗纱的纺纱段长度长，纱条抖动较大，还因有些老的粗纱机其前排导纱角较小，锭翼顶孔的捻陷现象较大，致使前排粗纱伸长率较大且不匀，这时可以通过使前排得到更大的假捻效应（如锭翼顶端刻槽或加假捻器等）来加以改善。