淺談梳理式梳棉機(jī)針布、吸塵吸落棉系統(tǒng)與清梳聯(lián)自調(diào)理整器

淺談梳理式梳棉機(jī)針布、吸塵吸落棉系統(tǒng)與清梳聯(lián)自調(diào)理整器

在文獻(xiàn)中，整理棉機(jī)的發(fā)展過(guò)程；針筒的作用；針筒的部分和氣體；改變天地之間的清潔功能。雙區(qū)板和金屬針布板；在刺輥底部填充；前后固定緩沖板；滾筒和道夫的纖維轉(zhuǎn)移；傳統(tǒng)道夫的缺點(diǎn)和改進(jìn)；整理和清潔錫林領(lǐng)域的木材。對(duì)錫林鞭速度與產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)討論。文章就梳棉機(jī)針布、梳棉機(jī)吸塵系統(tǒng)、清梳聯(lián)自勻調(diào)整器、梳棉機(jī)錫林與蓋板的梳理過(guò)程及其作用力等方面進(jìn)行了論述。1針織機(jī)1.1淺、薄、密、小新型錫林針布(棉型)的特點(diǎn)為矮、淺、尖、薄、密、小(工作角小、齒形小),由它決定了新型針布的優(yōu)良紡紗性能。近年來(lái)這些特點(diǎn)有了進(jìn)一步發(fā)展。1.1.1錫林針布的特點(diǎn)梳棉機(jī)的分梳主要由刺輥部分的握持分梳和錫林蓋板部分的自由分梳組成,(不計(jì)各附加分梳件的自由分梳),而且錫林蓋板是更為細(xì)致充分的梳理,為使兩針面間產(chǎn)生優(yōu)良的自由分梳作用,必須使兩針面(錫林蓋板)的梳針具有良好的穿剌纖維層及棉束的能力和良好的抓取、握持纖維的能力。只有這樣,才能使梳針刺入并牢牢握持纖維和棉束,進(jìn)行兩針面間的梳理。新型針布首先把工作角減少,以盡量滿足分梳的要求,而采用矮齒淺齒、提高光潔度及道夫針布采用小工作角并增大齒深等措施來(lái)解決轉(zhuǎn)移問(wèn)題。隨著錫林轉(zhuǎn)速的提高,離心力增加,梳針上纖維滑脫的趨勢(shì)增大,為改善握持分梳的能力,錫林針齒工作角必須隨錫林轉(zhuǎn)速的提高而減小(見(jiàn)表1)。因而錫林針布的工作角隨著錫林轉(zhuǎn)速的提高而越來(lái)越小,從80°減小至50°,極大地提高了針布對(duì)纖維的分梳作用,減少了滑脫纖維,使浮游纖維減少,生條棉結(jié)、纖維伸直度、均勻度、梳理度及成紗質(zhì)量得到極大改善。1.1.2針面齒數(shù)、作用齒數(shù)對(duì)產(chǎn)品整理的影響采用矮齒、淺齒使纖維處于齒尖,與另一針面(蓋板、道夫)的接觸長(zhǎng)度和作用齒數(shù)增加,有利于纖維的分梳、交替和轉(zhuǎn)移等作用,提高了梳理效果和均混效果。1.1.3成單纖維技術(shù)增加齒密有利于增強(qiáng)對(duì)纖維的握持、分梳能力,特別是橫向增密更有利于把纖維束分梳成單纖維。因而密齒、薄齒具有增強(qiáng)分梳、降低棉結(jié)、改善棉條均勻度、棉網(wǎng)結(jié)構(gòu)、纖維伸直度和提高成紗質(zhì)量、減輕齒尖磨損的功能。采用薄齒后必須與矮齒相結(jié)合,以利于針布包卷。1.1.1.4其它還有錫林針布應(yīng)具有尖齒、平整、鋒利、光潔、耐磨等特點(diǎn)。1.2新潮針布的特點(diǎn)采用:①道夫采用大前角(小工作角),②增大齒深以增大齒間容量;③采用圓弧齒形。近期國(guó)內(nèi)外道夫針布有40、50、37系列。1.3輥齒輪工作角紡棉(1)適當(dāng)加大鋸齒的工作角。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)刺輥鋸齒工作角一直采用75°,新型鋸條的鋸齒工作角紡棉時(shí)應(yīng)增加到80°～85°,棉型化纖增加到85°～90°,而中長(zhǎng)化纖增加到90°～95°左右。1.4植針排列和配方1.4.1提高鋼針的抗彎性能1.4.2采用異形鋼絲1.4.3改進(jìn)針布的植針排列和減小橫向針尖距1.4.4其他(1)提高針尖鋒利度、光潔度,平整度、排列清晰度和耐磨度。(2)在保證抗彎性能的情況下適當(dāng)增加齒密。(3)采用較小的蓋板針布工作角。1.5針布的插入輥刺輥分梳板針布規(guī)格有梳針式、齒條式和齒片式3種。1.6固定緩沖針布，帶錫林板2混紡除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)梳棉機(jī)是棉紡織廠產(chǎn)生大量廢料和散發(fā)纖維性粉塵的工序,搞好梳棉機(jī)吸落棉除塵系統(tǒng),直接關(guān)系到減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)環(huán)境、確保安全生產(chǎn)、搞好產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,故吸塵是高產(chǎn)梳棉機(jī)的重要內(nèi)容。2.1棉、板式的選擇隨著梳棉機(jī)產(chǎn)量、速度的提高,梳棉機(jī)吸點(diǎn)不斷增加(8～17個(gè)),機(jī)上一般有刺輥給棉部分、前后棉網(wǎng)清潔器、蓋板部分(前、中、后,其中一個(gè)有時(shí)可結(jié)合吸蓋板花)、蓋板清潔刷輥、道夫罩、安全清潔輥、圈條器,羅拉剝棉、機(jī)前預(yù)牽伸等。機(jī)下有刺輥下的吸風(fēng)塵刀、大漏底吸口和道夫下吸口等,一般工藝吸點(diǎn)連續(xù)吸,機(jī)下吸落棉采用吹吸結(jié)合(間歇吹吸),視具體裝置而定。2.2車腸落棉濾塵系統(tǒng)(1)機(jī)上各吸點(diǎn)單獨(dú)風(fēng)機(jī)濾塵箱連續(xù)吸,塵箱與車肚由濾塵系統(tǒng)一組多臺(tái)(10～20臺(tái))程控間歇吸;(2)機(jī)上吸點(diǎn)和車肚落棉分別由每臺(tái)單機(jī)前后兩濾塵箱連續(xù)吸,前后濾塵箱一組多臺(tái)(10～20臺(tái)左右)由濾塵系統(tǒng)程控順序間歇吸;(3)機(jī)上吸點(diǎn)和車肚吸點(diǎn)分別由濾塵系統(tǒng)直接連續(xù)吸,并裝有壓力連續(xù)檢測(cè)。隨著梳棉機(jī)速度產(chǎn)量的提高,方式(3)逐漸增加,總風(fēng)量在3000～4000m3/h左右。2.3每個(gè)主要吸收點(diǎn)的空氣(1)工藝上的要求可達(dá)到減少落棉、提高除雜效率的目的,這是工藝上的要求。根據(jù)A186、FA201等梳棉機(jī)使用情況,風(fēng)量可在250～350m3/h之間。(2)錫林-道夫三角形區(qū)域道夫吸蓋主要吸除散發(fā)出來(lái)的飛花和粉塵,建議風(fēng)量在300～400m3/h左右。(3)大風(fēng)量連續(xù)吸和條件破壞主要是清除落棉,保證車肚氣梳穩(wěn)定,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,有吹吸結(jié)合、簾子輸送與吸棉結(jié)合、大風(fēng)量連續(xù)吸和大風(fēng)量間歇吸等方式。各種方式的吸風(fēng)量也不同,采用助吹或簾子輸送作輔助,則吸風(fēng)量可在800～900m3/h左右,如沒(méi)有輔助吹或簾子輸送,則吸風(fēng)量要在1000m3/h以上。當(dāng)采用間歇吸時(shí),吸風(fēng)量在2000～3000m3/h左右。(4)吸收點(diǎn)有時(shí)要吸蓋板花,一般風(fēng)量采用300～400m3/h。(5)夫進(jìn)入錫林道夫或擠壓前下藥物危害其作用是把返花打碎并吸走,保證返花不隨道夫進(jìn)入錫林道夫隔距點(diǎn)或擠壓前下罩板下端。在產(chǎn)量為30～35kg/h的情況下應(yīng)考慮采用安全清潔輥。其風(fēng)量為350～450m3/h。(6)其他吸吮點(diǎn)有的高產(chǎn)梳棉機(jī)上還裝有其他吸點(diǎn),如蓋板部位、大壓輥部位、棉網(wǎng)清潔器等,多者全機(jī)有10多個(gè)吸點(diǎn)。3清梳聯(lián)生條和卷喂生條梳棉機(jī)上常用的自勻器有機(jī)后短開(kāi)環(huán)、機(jī)前短開(kāi)環(huán)、機(jī)前短閉環(huán)、機(jī)前檢測(cè)機(jī)后調(diào)速的長(zhǎng)片段閉環(huán)和混合環(huán)等。清梳聯(lián)生條和卷喂生條相比,其不勻結(jié)構(gòu)主要問(wèn)題是長(zhǎng)片段不勻率高,平均定量偏差大。采用自調(diào)勻整器后能較好解決這兩個(gè)問(wèn)題。3.1自勻器參數(shù)的確定一般都采用機(jī)前檢測(cè),機(jī)后給棉羅拉調(diào)速,由于檢測(cè)點(diǎn)與給棉羅拉變速點(diǎn)間在時(shí)間上存在一個(gè)滯后,因而勻整片段長(zhǎng),主要?jiǎng)蛘L(zhǎng)片段不勻率,但對(duì)中、短波段有破壞作用,因而中、短片段不勻率是否改善要視滯后時(shí)間的大小和自勻器各參數(shù)的選擇是否確當(dāng)?shù)葪l件而定。一般來(lái)說(shuō),采用自勻器后,生條片段長(zhǎng)度不勻率(內(nèi)不勻率)均存在一個(gè)臨界片段長(zhǎng)度,在此片段長(zhǎng)度以上的不勻率均有改善,而此臨界片段長(zhǎng)度以下的不勻率存在破壞作用,也即有無(wú)自勻器的各片段重量不勻率曲線有一個(gè)交點(diǎn),此交點(diǎn)即為臨界片段長(zhǎng)度。在此交點(diǎn)以下各片段,自勻器非但沒(méi)有勻整效果,而且有破壞作用,使不勻惡化。根據(jù)調(diào)研測(cè)試,在立達(dá)C1/3梳棉機(jī)采用UCC-L長(zhǎng)閉環(huán)自勻器上,在30～35m以下各片段具有一定破壞作用(內(nèi)不勻率)。3.2勻整長(zhǎng)度短,覆蓋時(shí)間短由于混合環(huán)自勻器是長(zhǎng)短片段、開(kāi)閉環(huán)相結(jié)合,兼有開(kāi)、閉環(huán)的優(yōu)點(diǎn),長(zhǎng)片段自勻器的滯后時(shí)差τ。可由開(kāi)環(huán)短片段自勻器來(lái)補(bǔ)償,因而勻整長(zhǎng)度短,可勻整長(zhǎng)短片段,對(duì)中、短片段的破壞作用小。臨界片段長(zhǎng)度短,如C4、DK740采用混合環(huán)自勻器后,5m以上片段重量不勻率(內(nèi)不勻率)均有改善,只有在1～2m以下片段時(shí)才存在交點(diǎn)。采用混合環(huán)后,勻整效果大,勻整值和勻整百分率增加,生條的重不勻率改善,C60、C51、C4、DK803、903、760、740、CX400、C501等都采用。3.3刺輥位置滯后檢測(cè)點(diǎn)和變速勻整點(diǎn)都在給棉羅拉處或檢測(cè)點(diǎn)在刺輥處(MK5D),位置滯后為0或極短(MK5D),但系統(tǒng)滯后不為0;且給棉羅拉檢測(cè)的并非是棉層的平均厚度。3.4短前閉合環(huán)和機(jī)前機(jī)前裝一對(duì)凹凸檢測(cè)羅拉和一對(duì)牽伸羅拉,根據(jù)檢測(cè)信號(hào),相應(yīng)改變前羅拉和圈條器的速度,反應(yīng)速度快,勻整片段短。3.5b喂入棉層厚度檢測(cè)機(jī)前裝有牽伸區(qū),在其出口處有一對(duì)凹凸羅拉檢測(cè)輸出棉條的粗細(xì),改變前羅拉速度。上述5種梳棉機(jī)自調(diào)勻整器,在國(guó)內(nèi)外梳棉機(jī)上均有應(yīng)用。由此可見(jiàn):A自勻器的檢測(cè)點(diǎn)有:(1)機(jī)后給棉羅拉處或刺輥處(MK5D、刺輥力矩傳感器)測(cè)定喂入量的變化,DK803、903、FA225A等機(jī)上采用多塊(10塊)彈簧檢測(cè)板檢測(cè)喂入棉層厚度;(2)機(jī)前檢測(cè)有采用階梯羅拉(凹凸羅拉)、喇叭口(氣壓或簧片式)測(cè)定輸出棉條的粗細(xì)變化。B自勻器的變速勻整點(diǎn)有:(1)改變給棉羅拉速度;(2)改變機(jī)前牽伸區(qū)牽伸羅拉的速度。自勻器的基本原理是由機(jī)前機(jī)后檢測(cè)喂入棉層、輸出棉條厚度(粗細(xì))的變化,通過(guò)位移傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),由微機(jī)控制機(jī)后給棉羅拉電機(jī)或機(jī)前牽伸羅拉電機(jī)變速,改變梳棉機(jī)牽伸比或機(jī)前牽伸機(jī)構(gòu)牽伸比,達(dá)到棉條勻整的目的。4木材和屋頂之間的清潔過(guò)程和力4.1棉束和纖維的作用錫林從刺輥剝下的纖維和棉束掛在自身針面上,直到與第一根蓋板相遇為止。這時(shí),就有下面幾個(gè)力作用在纖維或棉束上(圖1)。C1—針內(nèi)纖維層作用在此棉束或纖維上的有效離心力C2—被作用棉束或纖維的離心力R——空氣阻力,而R=K0H(VC-V)2η/2g式中:k——空氣阻力系數(shù);H——物體垂直的最大截面VC——錫林表面速度V——?dú)饬魉俣萭——重力加速度η——空氣介質(zhì)密度N——針對(duì)纖維或棉束的反作用力T——摩擦力Z——擠壓力,它決定于:(1)刺輥轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)棉束纖維的性質(zhì)(狀態(tài)、結(jié)構(gòu)大小和密度);(2)單位時(shí)間的喂入量和錫林速度;(3)罩板至錫林或蓋板至錫林間的隔距;Eo——錫林針布內(nèi)纖維層的有效反作用力,它和纖維層的數(shù)量、密度和作用時(shí)間有關(guān)。不計(jì)棉束和纖維的重力。設(shè):F=C1+C2+E0-Z根據(jù)力的平衡并以T=μN(yùn)代入,整理后得:F=Rtan(β+φ)(13)式中:β——通過(guò)針尖的半徑與針工作面的夾角,μ——分別為摩擦角和摩擦系數(shù)。因棉束處在平衡狀態(tài),并由錫林針帶著,故:F≤Rtan(β+φ)(14)當(dāng)錫林繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí),針上的棉束走出后罩板,由于氣流外溢和離心力等的關(guān)系,就與第一根蓋板相遇而發(fā)生分梳作用,并產(chǎn)生拉力K,如圖1所示。圖中:k——棉束或纖維受的拉力,在梳理過(guò)程中,其數(shù)值和方向均在不斷變化,影晌K大小的因素有:(1)棉束的結(jié)構(gòu)、密度、大小和長(zhǎng)度,(2)棉束的強(qiáng)力;(3)作用在此棉束上每一針面的針數(shù);(4)兩針面間的隔距和相對(duì)速度(5)刺輥的分梳程度。Z——擠壓力,影響因素除前面的(1)、(2)、(3)外,尚有氣流壓力、蓋板速度和另一針面彈性層的反作用力Z2。C1、C2、R、N、T——同圖1。根據(jù)力的平衡并以T=μN(yùn)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,錫林針上的棉束與蓋板相遇后,作用力的平衡式比相遇前增加了等式(15)右部的第二項(xiàng)。當(dāng)棉束或纖維向針根移動(dòng)時(shí),不僅T的方向改變了,而且纖維層的反作用力也有所改變(主要是較前增加了纖維層對(duì)棉束或纖維向針內(nèi)移動(dòng)的阻力),因而等式成為:F≤Rtan(β?φ)+Kconα?tanφsinαconβ+tanφsinβ(16)F≤Rtan(β-φ)+Κconα-tanφsinαconβ+tanφsinβ(16)根據(jù)(13)、(14)和(15)、(16)式就可列出棉束或纖維拋出、自動(dòng)制動(dòng)和移向針內(nèi)三種不等式。(1)當(dāng)F≤Rtan(β+φ)+Kconα+tanφsinαconβ?tanφsinβF≤Rtan(β+φ)+Κconα+tanφsinαconβ-tanφsinβ時(shí),纖維和棉束從錫林針上拋出。(2)當(dāng)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時(shí)纖維和棉束處在“自動(dòng)制動(dòng)狀態(tài)”,緊握在錫林針上。(3)當(dāng)F≤Rtan(β?φ)+Kconα?tanφsinαconβ+tanφsinβF≤Rtan(β-φ)+Κconα-tanφsinαconβ+tanφsinβ時(shí),纖維和棉束向錫林針內(nèi)移動(dòng)。至于蓋板上作用力的分析,基本上相似于錫林棉束與蓋板相遇時(shí)的情況,僅是沒(méi)有離心力。如考慮棉束與后罩板產(chǎn)生的摩擦力K時(shí),平衡式就與(15)式相同,僅是K力的大小不同而已,金屬針布和彈性針布在梳理過(guò)程中力的分析基本上相同,但由于金屬針布規(guī)格和梳理過(guò)程中工作角不振動(dòng)等原因,也有其不同點(diǎn),也就是錫林是金屬針布,而蓋板為彈性針布,在分析中應(yīng)注意。4.2錫林-板式的作用機(jī)制在梳理過(guò)程中,纖維不僅沿著工作面上下運(yùn)動(dòng)(半徑方向運(yùn)動(dòng)),而且還有垂直于工作面方向(切線方向)的滑動(dòng)。錫林從刺輥?zhàn)ト〉睦w維中,尚有20%左右大小不同、分布不勻的棉束,當(dāng)帶出后罩板后,由于離心力、氣流及進(jìn)入三角地帶等原因,使棉束與錫林切線成一角(圖2)。角的大小決定于棉束長(zhǎng)度、密度分布、錫林速度、氣流速度和氣流外溢情況等。再加上錫林蓋板的隔距不大,所以使棉束和纖維的一端握于錫林針上,而另一端與蓋板針相接觸,蓋板對(duì)棉束和纖維就產(chǎn)生阻力。為了克服各個(gè)梳針對(duì)棉束滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力,必須加力Pn,其值由歐拉公式求得:Pn=∑P0e∑μφ(17)式中:φ——棉束或纖維對(duì)梳針的包角Pn——最初一根梳針?lè)质釙r(shí)的阻力(由纖維間的扭結(jié)、抱合力等原因產(chǎn)生);μ——摩擦系數(shù)實(shí)際上,Pn即為錫林或蓋板對(duì)棉束的作用力PC或PTOP,而棉束的拉力K等于其中小的一個(gè)力。如棉束的強(qiáng)力以P表示,則可能發(fā)生:(1)P>PC>PTOP而K=PTOP(注PC為錫林的作用力、PTOP為蓋板的作用力),則棉束或纖維一端握于錫林,而另一端在蓋板針面滑行并受到梳理,這就有可能使棉束未被充分梳理而進(jìn)入棉網(wǎng)。(2)P>PTOP>PC,而K=PC,則棉束一端被握持于蓋板,另一端受到錫林的充分梳理。(3)K>P,而且(15)式的F右部算式,則棉束被扯拉成兩部分,一部分握于蓋板而受錫林梳理,一部分被錫林帶走并與新的蓋板再起作用或梳理。由于錫林至蓋板間的隔距很小、氣流外溢和角存在的關(guān)系,蓋板接觸的棉束長(zhǎng)度較長(zhǎng),蓋板對(duì)棉束和纖維的作用力(PTOP)較大,故2、3兩種情況較多,加上剛?cè)氲纳w板是清潔的,因此就有大量棉束和部分纖維被蓋板抓取[雖然此時(shí)按(15、16)式分析可能處在自動(dòng)制動(dòng)情況],而留在錫林上的棉束和纖維就繼續(xù)和第二、三、……根蓋板發(fā)生同樣作用,但此棉束已變得更小些。這樣,棉束就愈來(lái)愈小。阻滯在蓋板上的棉束和纖維形成棉須,其長(zhǎng)度決定于錫林與蓋板前的加工程度和錫林的針面負(fù)荷。錫林梳針對(duì)它逐漸抓取和梳理,并使其分梳成單纖維,在棉束和纖維被抓取的地方,又重新聚集著新的棉束和纖維。在第一根蓋板上形成最長(zhǎng)的棉須,在以后的蓋板上,棉須長(zhǎng)度逐漸減短。當(dāng)停止給棉或減少喂入量時(shí),棉須長(zhǎng)度減短,這也就是產(chǎn)生均勻作用原因之一。在錫林與蓋板之間,不斷地進(jìn)行著纖維的交替,錫林將未梳開(kāi)的棉束、纖維和雜質(zhì)轉(zhuǎn)移給蓋板