浅谈梳理式梳棉机针布、吸尘吸落棉系统与清梳联自调理整器

浅谈梳理式梳棉机针布、吸尘吸落棉系统与清梳联自调理整器

在文献中，整理棉机的发展过程；针筒的作用；针筒的部分和气体；改变天地之间的清洁功能。双区板和金属针布板；在刺辊底部填充；前后固定缓冲板；滚筒和道夫的纤维转移；传统道夫的缺点和改进；整理和清洁锡林领域的木材。对锡林鞭速度与产量的关系进行了系统讨论。文章就梳棉机针布、梳棉机吸尘系统、清梳联自匀调整器、梳棉机锡林与盖板的梳理过程及其作用力等方面进行了论述。1针织机1.1浅、薄、密、小新型锡林针布(棉型)的特点为矮、浅、尖、薄、密、小(工作角小、齿形小),由它决定了新型针布的优良纺纱性能。近年来这些特点有了进一步发展。1.1.1锡林针布的特点梳棉机的分梳主要由刺辊部分的握持分梳和锡林盖板部分的自由分梳组成,(不计各附加分梳件的自由分梳),而且锡林盖板是更为细致充分的梳理,为使两针面间产生优良的自由分梳作用,必须使两针面(锡林盖板)的梳针具有良好的穿剌纤维层及棉束的能力和良好的抓取、握持纤维的能力。只有这样,才能使梳针刺入并牢牢握持纤维和棉束,进行两针面间的梳理。新型针布首先把工作角减少,以尽量满足分梳的要求,而采用矮齿浅齿、提高光洁度及道夫针布采用小工作角并增大齿深等措施来解决转移问题。随着锡林转速的提高,离心力增加,梳针上纤维滑脱的趋势增大,为改善握持分梳的能力,锡林针齿工作角必须随锡林转速的提高而减小(见表1)。因而锡林针布的工作角随着锡林转速的提高而越来越小,从80°减小至50°,极大地提高了针布对纤维的分梳作用,减少了滑脱纤维,使浮游纤维减少,生条棉结、纤维伸直度、均匀度、梳理度及成纱质量得到极大改善。1.1.2针面齿数、作用齿数对产品整理的影响采用矮齿、浅齿使纤维处于齿尖,与另一针面(盖板、道夫)的接触长度和作用齿数增加,有利于纤维的分梳、交替和转移等作用,提高了梳理效果和均混效果。1.1.3成单纤维技术增加齿密有利于增强对纤维的握持、分梳能力,特别是横向增密更有利于把纤维束分梳成单纤维。因而密齿、薄齿具有增强分梳、降低棉结、改善棉条均匀度、棉网结构、纤维伸直度和提高成纱质量、减轻齿尖磨损的功能。采用薄齿后必须与矮齿相结合,以利于针布包卷。1.1.1.4其它还有锡林针布应具有尖齿、平整、锋利、光洁、耐磨等特点。1.2新潮针布的特点采用:①道夫采用大前角(小工作角),②增大齿深以增大齿间容量;③采用圆弧齿形。近期国内外道夫针布有40、50、37系列。1.3辊齿轮工作角纺棉(1)适当加大锯齿的工作角。长期以来,国内刺辊锯齿工作角一直采用75°,新型锯条的锯齿工作角纺棉时应增加到80°～85°,棉型化纤增加到85°～90°,而中长化纤增加到90°～95°左右。1.4植针排列和配方1.4.1提高钢针的抗弯性能1.4.2采用异形钢丝1.4.3改进针布的植针排列和减小横向针尖距1.4.4其他(1)提高针尖锋利度、光洁度,平整度、排列清晰度和耐磨度。(2)在保证抗弯性能的情况下适当增加齿密。(3)采用较小的盖板针布工作角。1.5针布的插入辊刺辊分梳板针布规格有梳针式、齿条式和齿片式3种。1.6固定缓冲针布，带锡林板2混纺除尘系统的设计梳棉机是棉纺织厂产生大量废料和散发纤维性粉尘的工序,搞好梳棉机吸落棉除尘系统,直接关系到减轻劳动强度、改善劳动环境、确保安全生产、搞好产品质量和稳定机器的运转性能,故吸尘是高产梳棉机的重要内容。2.1棉、板式的选择随着梳棉机产量、速度的提高,梳棉机吸点不断增加(8～17个),机上一般有刺辊给棉部分、前后棉网清洁器、盖板部分(前、中、后,其中一个有时可结合吸盖板花)、盖板清洁刷辊、道夫罩、安全清洁辊、圈条器,罗拉剥棉、机前预牵伸等。机下有刺辊下的吸风尘刀、大漏底吸口和道夫下吸口等,一般工艺吸点连续吸,机下吸落棉采用吹吸结合(间歇吹吸),视具体装置而定。2.2车肠落棉滤尘系统(1)机上各吸点单独风机滤尘箱连续吸,尘箱与车肚由滤尘系统一组多台(10～20台)程控间歇吸;(2)机上吸点和车肚落棉分别由每台单机前后两滤尘箱连续吸,前后滤尘箱一组多台(10～20台左右)由滤尘系统程控顺序间歇吸;(3)机上吸点和车肚吸点分别由滤尘系统直接连续吸,并装有压力连续检测。随着梳棉机速度产量的提高,方式(3)逐渐增加,总风量在3000～4000m3/h左右。2.3每个主要吸收点的空气(1)工艺上的要求可达到减少落棉、提高除杂效率的目的,这是工艺上的要求。根据A186、FA201等梳棉机使用情况,风量可在250～350m3/h之间。(2)锡林-道夫三角形区域道夫吸盖主要吸除散发出来的飞花和粉尘,建议风量在300～400m3/h左右。(3)大风量连续吸和条件破坏主要是清除落棉,保证车肚气梳稳定,减轻劳动强度,有吹吸结合、帘子输送与吸棉结合、大风量连续吸和大风量间歇吸等方式。各种方式的吸风量也不同,采用助吹或帘子输送作辅助,则吸风量可在800～900m3/h左右,如没有辅助吹或帘子输送,则吸风量要在1000m3/h以上。当采用间歇吸时,吸风量在2000～3000m3/h左右。(4)吸收点有时要吸盖板花,一般风量采用300～400m3/h。(5)夫进入锡林道夫或挤压前下药物危害其作用是把返花打碎并吸走,保证返花不随道夫进入锡林道夫隔距点或挤压前下罩板下端。在产量为30～35kg/h的情况下应考虑采用安全清洁辊。其风量为350～450m3/h。(6)其他吸吮点有的高产梳棉机上还装有其他吸点,如盖板部位、大压辊部位、棉网清洁器等,多者全机有10多个吸点。3清梳联生条和卷喂生条梳棉机上常用的自匀器有机后短开环、机前短开环、机前短闭环、机前检测机后调速的长片段闭环和混合环等。清梳联生条和卷喂生条相比,其不匀结构主要问题是长片段不匀率高,平均定量偏差大。采用自调匀整器后能较好解决这两个问题。3.1自匀器参数的确定一般都采用机前检测,机后给棉罗拉调速,由于检测点与给棉罗拉变速点间在时间上存在一个滞后,因而匀整片段长,主要匀整长片段不匀率,但对中、短波段有破坏作用,因而中、短片段不匀率是否改善要视滞后时间的大小和自匀器各参数的选择是否确当等条件而定。一般来说,采用自匀器后,生条片段长度不匀率(内不匀率)均存在一个临界片段长度,在此片段长度以上的不匀率均有改善,而此临界片段长度以下的不匀率存在破坏作用,也即有无自匀器的各片段重量不匀率曲线有一个交点,此交点即为临界片段长度。在此交点以下各片段,自匀器非但没有匀整效果,而且有破坏作用,使不匀恶化。根据调研测试,在立达C1/3梳棉机采用UCC-L长闭环自匀器上,在30～35m以下各片段具有一定破坏作用(内不匀率)。3.2匀整长度短,覆盖时间短由于混合环自匀器是长短片段、开闭环相结合,兼有开、闭环的优点,长片段自匀器的滞后时差τ。可由开环短片段自匀器来补偿,因而匀整长度短,可匀整长短片段,对中、短片段的破坏作用小。临界片段长度短,如C4、DK740采用混合环自匀器后,5m以上片段重量不匀率(内不匀率)均有改善,只有在1～2m以下片段时才存在交点。采用混合环后,匀整效果大,匀整值和匀整百分率增加,生条的重不匀率改善,C60、C51、C4、DK803、903、760、740、CX400、C501等都采用。3.3刺辊位置滞后检测点和变速匀整点都在给棉罗拉处或检测点在刺辊处(MK5D),位置滞后为0或极短(MK5D),但系统滞后不为0;且给棉罗拉检测的并非是棉层的平均厚度。3.4短前闭合环和机前机前装一对凹凸检测罗拉和一对牵伸罗拉,根据检测信号,相应改变前罗拉和圈条器的速度,反应速度快,匀整片段短。3.5b喂入棉层厚度检测机前装有牵伸区,在其出口处有一对凹凸罗拉检测输出棉条的粗细,改变前罗拉速度。上述5种梳棉机自调匀整器,在国内外梳棉机上均有应用。由此可见:A自匀器的检测点有:(1)机后给棉罗拉处或刺辊处(MK5D、刺辊力矩传感器)测定喂入量的变化,DK803、903、FA225A等机上采用多块(10块)弹簧检测板检测喂入棉层厚度;(2)机前检测有采用阶梯罗拉(凹凸罗拉)、喇叭口(气压或簧片式)测定输出棉条的粗细变化。B自匀器的变速匀整点有:(1)改变给棉罗拉速度;(2)改变机前牵伸区牵伸罗拉的速度。自匀器的基本原理是由机前机后检测喂入棉层、输出棉条厚度(粗细)的变化,通过位移传感器转换为电信号,由微机控制机后给棉罗拉电机或机前牵伸罗拉电机变速,改变梳棉机牵伸比或机前牵伸机构牵伸比,达到棉条匀整的目的。4木材和屋顶之间的清洁过程和力4.1棉束和纤维的作用锡林从刺辊剥下的纤维和棉束挂在自身针面上,直到与第一根盖板相遇为止。这时,就有下面几个力作用在纤维或棉束上(图1)。C1—针内纤维层作用在此棉束或纤维上的有效离心力C2—被作用棉束或纤维的离心力R——空气阻力,而R=K0H(VC-V)2η/2g式中:k——空气阻力系数;H——物体垂直的最大截面VC——锡林表面速度V——气流速度g——重力加速度η——空气介质密度N——针对纤维或棉束的反作用力T——摩擦力Z——挤压力,它决定于:(1)刺辊转移过来棉束纤维的性质(状态、结构大小和密度);(2)单位时间的喂入量和锡林速度;(3)罩板至锡林或盖板至锡林间的隔距;Eo——锡林针布内纤维层的有效反作用力,它和纤维层的数量、密度和作用时间有关。不计棉束和纤维的重力。设:F=C1+C2+E0-Z根据力的平衡并以T=μN代入,整理后得:F=Rtan(β+φ)(13)式中:β——通过针尖的半径与针工作面的夹角,μ——分别为摩擦角和摩擦系数。因棉束处在平衡状态,并由锡林针带着,故:F≤Rtan(β+φ)(14)当锡林继续回转时,针上的棉束走出后罩板,由于气流外溢和离心力等的关系,就与第一根盖板相遇而发生分梳作用,并产生拉力K,如图1所示。图中:k——棉束或纤维受的拉力,在梳理过程中,其数值和方向均在不断变化,影晌K大小的因素有:(1)棉束的结构、密度、大小和长度,(2)棉束的强力;(3)作用在此棉束上每一针面的针数;(4)两针面间的隔距和相对速度(5)刺辊的分梳程度。Z——挤压力,影响因素除前面的(1)、(2)、(3)外,尚有气流压力、盖板速度和另一针面弹性层的反作用力Z2。C1、C2、R、N、T——同图1。根据力的平衡并以T=μN代入,整理后得:F=Rtan(β+φ)+Kconα+tanφsinαconβ−tanφsinβ(15)F=Rtan(β+φ)+Κconα+tanφsinαconβ-tanφsinβ(15)和(13)式相比,可以看出,锡林针上的棉束与盖板相遇后,作用力的平衡式比相遇前增加了等式(15)右部的第二项。当棉束或纤维向针根移动时,不仅T的方向改变了,而且纤维层的反作用力也有所改变(主要是较前增加了纤维层对棉束或纤维向针内移动的阻力),因而等式成为:F≤Rtan(β−φ)+Kconα−tanφsinαconβ+tanφsinβ(16)F≤Rtan(β-φ)+Κconα-tanφsinαconβ+tanφsinβ(16)根据(13)、(14)和(15)、(16)式就可列出棉束或纤维抛出、自动制动和移向针内三种不等式。(1)当F≤Rtan(β+φ)+Kconα+tanφsinαconβ−tanφsinβF≤Rtan(β+φ)+Κconα+tanφsinαconβ-tanφsinβ时,纤维和棉束从锡林针上抛出。(2)当F≤Rtan(β+φ)+Kconα+tanφsinαconβ−tanφsinβF≤Rtan(β+φ)+Κconα+tanφsinαconβ-tanφsinβ且F≤Rtan(β−φ)+Kconα−tanφsinαconβ+tanφsinβF≤Rtan(β-φ)+Κconα-tanφsinαconβ+tanφsinβ时纤维和棉束处在“自动制动状态”,紧握在锡林针上。(3)当F≤Rtan(β−φ)+Kconα−tanφsinαconβ+tanφsinβF≤Rtan(β-φ)+Κconα-tanφsinαconβ+tanφsinβ时,纤维和棉束向锡林针内移动。至于盖板上作用力的分析,基本上相似于锡林棉束与盖板相遇时的情况,仅是没有离心力。如考虑棉束与后罩板产生的摩擦力K时,平衡式就与(15)式相同,仅是K力的大小不同而已,金属针布和弹性针布在梳理过程中力的分析基本上相同,但由于金属针布规格和梳理过程中工作角不振动等原因,也有其不同点,也就是锡林是金属针布,而盖板为弹性针布,在分析中应注意。4.2锡林-板式的作用机制在梳理过程中,纤维不仅沿着工作面上下运动(半径方向运动),而且还有垂直于工作面方向(切线方向)的滑动。锡林从刺辊抓取的纤维中,尚有20%左右大小不同、分布不匀的棉束,当带出后罩板后,由于离心力、气流及进入三角地带等原因,使棉束与锡林切线成一角(图2)。角的大小决定于棉束长度、密度分布、锡林速度、气流速度和气流外溢情况等。再加上锡林盖板的隔距不大,所以使棉束和纤维的一端握于锡林针上,而另一端与盖板针相接触,盖板对棉束和纤维就产生阻力。为了克服各个梳针对棉束滑动时产生的阻力,必须加力Pn,其值由欧拉公式求得:Pn=∑P0e∑μφ(17)式中:φ——棉束或纤维对梳针的包角Pn——最初一根梳针分梳时的阻力(由纤维间的扭结、抱合力等原因产生);μ——摩擦系数实际上,Pn即为锡林或盖板对棉束的作用力PC或PTOP,而棉束的拉力K等于其中小的一个力。如棉束的强力以P表示,则可能发生:(1)P>PC>PTOP而K=PTOP(注PC为锡林的作用力、PTOP为盖板的作用力),则棉束或纤维一端握于锡林,而另一端在盖板针面滑行并受到梳理,这就有可能使棉束未被充分梳理而进入棉网。(2)P>PTOP>PC,而K=PC,则棉束一端被握持于盖板,另一端受到锡林的充分梳理。(3)K>P,而且(15)式的F右部算式,则棉束被扯拉成两部分,一部分握于盖板而受锡林梳理,一部分被锡林带走并与新的盖板再起作用或梳理。由于锡林至盖板间的隔距很小、气流外溢和角存在的关系,盖板接触的棉束长度较长,盖板对棉束和纤维的作用力(PTOP)较大,故2、3两种情况较多,加上刚入的盖板是清洁的,因此就有大量棉束和部分纤维被盖板抓取[虽然此时按(15、16)式分析可能处在自动制动情况],而留在锡林上的棉束和纤维就继续和第二、三、……根盖板发生同样作用,但此棉束已变得更小些。这样,棉束就愈来愈小。阻滞在盖板上的棉束和纤维形成棉须,其长度决定于锡林与盖板前的加工程度和锡林的针面负荷。锡林梳针对它逐渐抓取和梳理,并使其分梳成单纤维,在棉束和纤维被抓取的地方,又重新聚集着新的棉束和纤维。在第一根盖板上形成最长的棉须,在以后的盖板上,棉须长度逐渐减短。当停止给棉或减少喂入量时,棉须长度减短,这也就是产生均匀作用原因之一。在锡林与盖板之间,不断地进行着纤维的交替,锡林将未梳开的棉束、纤维和杂质转移给盖板