3 自匀装置的原理、类型及特性
3.1 原理
变化牵伸区中的牵伸倍数实现对在制品的匀整。基本方程：
v2=v1e(1±△t/t)或 v1=v2 [e(1±△t/t)]………(1)
(1)式中：v1、v2分别为喂入，纺出罗拉的线速度，v2/v1=实际牵伸倍数=d
e为额定（设计）牵伸倍数
g为喂入品实际单位重量，以厚度t表示
△g为喂入品实际单位重量与额定（设计）单位重量之差，以厚度变化△t表示
当v1为恒量，v2喂入品厚度的变化作线性变化。当v2为恒量，v1随喂入品厚度的变化作双曲线变化。
3.2 自调匀整的类型有三种分开环、闭环、混合环
3.2.1 开环：控制迴路非封闭式，检测点设在机器喂入后罗拉的后方，控制点设在纺出点某处，按补偿原理工作。
3.2.2 闭环：控制迴路为封闭式，检测点设在机器纺出前罗拉的前方，控制点设在喂入点某处，按反馈原理工作。
3.2.3 混合环：在牵伸调整系统中，既有开环，也有闭环，兼有二者的优点。可有两处检测，一处控制，也可有一处检测，两处控制。
3.3 类型特点
3.3.1 开环
(1)顺产品运行方向，检测点在后，控制点在前，对喂入品实时检测，实时控制，针对性强。
(2)检测点在喂入方向，速度低，可提高检测精度。
(3)控制点在前，速度虽较高，但与喂入品厚度变化成线性关系，利于控制。
(4)匀整后，牵伸系统产生的外部干扰，无控制能力。
(5)匀整长度较短，对控制系统的运行时间有严格要求，必需与喂入在制品到达牵伸区中变速点某处的时间同步，匹配的好，可望对所匀整的短片段以上的所有中、长片段产生全匀整作用，否则效果欠佳，甚至恶化条干，故稳定性较差。
3.3.2 闭环
(1)顺产品运行方向，检测点在前，控制点在后，对喂入品检测过去，控制未来，针对性差。
(2)检测点在前，纺出方向，安装精度要求高。
(3)控制点在后，速度虽低，但应与喂入品厚度变化成双曲线关系，精度受影响。
(4)匀整系统对牵伸系统产生的外部干扰，有控制能力，故稳定性较好。
(5)由检测至控制、执行、系统运行时间较长，故匀整片段较长。
3.3.3 混合环
(1)融开，闭环之所长于一体，能同时匀整短、中、长片段。
(2)控制方式灵活，可有多种选择，或在喂入纺出两端均设检测点，有喂入或纺出处设一个控制点，也可在喂入，纺出两端均设控制点，在喂入或纺出处设一个检测点，视工艺需要而定。
(3)因增设了检测点或是控制点，特别是控制执行点，其成本较高。
3.4 开环变速点与时间
3.4.1 变速点。第一图为以牵伸区中前罗拉钳口中心为原点的直角坐标，a为检测点，在制品按矢示方向，以后罗拉线束v1喂入，v2为前罗拉线速，前后罗拉的中心距为g、a、p分别为前、后钳口的实控宽度，xe为变速点，纤维长度为l，牵伸倍数d=v2/v1。则
xc=[2(g-p+d·a)-l(d+1)]/2(d+1)　……(2)
棉条截面中纤维头端密度超前棉条厚度（截面纤维量）ф值。
ф=（l/2）[1+(σ/l)2] ……………… (3)
(3)式中，l为纤维平均长度，σ为纤维的离散度
图中，oa=m，因为调控的是棉条的厚度，故当喂入条行走至牵伸区中的c点时，应视为变速点。
3.4.2 系统运行时间
研究表明，只有当喂入条由a点行至c点时，自匀装置执行变速才能同步。设喂入品由a至c的时间为tf，则
tf=ac/v1={m-xc-0.5×l[1+(q/l)2]}/v1 ………(4)
系统运行时间设为tc，则必需使tc-tf=0，才能同步。此即意味能对此短片段长度以上的各片段长度进行全匀整。
4 纺纱系统中的应用
4.1 清棉成卷机上原有的铁砲自匀装置主要缺陷如下：
(1)铁砲表面曲线未严格按双曲线制造，常为直经，存在控制偏差；
(2)铁砲高速、大质量，转动惯量大，速度变化传递缓慢，灵敏度低；
(3)理论上，主被动铁砲速比变化，由线性传动皮带位置而定，但皮带是有宽度的，有滑失率还有爬高斜行效应，均影响速比变化；
(4)侧轴传动件及蜗杆快速磨损、故障停车多，影响效率，机件消耗大；
(5)人工调磅，受车间温湿度影响，视挡车工经验及操作熟练程度而异，不确定因素较多。
目前国内使用清棉成卷机的纺纱厂仍为多数，对之进行改造，实属必要，国内已有多家推出改进型号在10余种之多，如无锡的恒久zqb系列，赛特的ss系列，申新系列，锡山灵特的flt-3000b型，赛达se-200型，金坛大宇的ysyh系列等等，有变频与压调两种方式，共同点是：
(1)正卷率能提高至99~100%，重不匀纯棉在1%以下，化纤在1.2%以下。
(2)利用原机上天平曲杆作检测点，天平罗拉为控制点，去掉侧轴，铁炮及蜗杆蜗轮传动，代之以变频电机或调压电机单独传动，改造便捷。
(3)改造费用小，若采用调压电机，费用更小，但该电机功耗较大，温升高。
改造后，效益显著（见2、3、4节）是合算的，若能再提高一点检测精度，考虑打手开松 ，尘