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染整工艺设备第二章 通用装置,掌握通用装置的作用、原理、结构了解通用装置的使用和发展趋势,教学目的及教学要求：,第二章 通用装置,本章内容,第一节 平幅织物与辊面摩擦的规律,第二节 平幅进布装置,第三节 平幅出布装置,第四节 纠偏装置,第五节 绳状导布装置,第六节 整纬装置,第七节 织物线速度调节装置,按运行织物状态 染整加工有 平幅加工，绳状加工。紧式加工，松式加工。,第一节 平幅织物与辊面摩擦的基本规律,染整设备由单元设备和通用装置组成通用装置种类：平幅进出布装置、绳状导布装置、吸边器、扩幅器、整纬装置、线速度调节器等,织物的运动,需要思考问题1 平幅的织物如何能够运行起来?2 织物运行过程中阻力到底有多大？如何减少它？,平幅织物运行动力,轧点总压力P，轧辊长度l，轧辊接触面宽度bP=7200kg l=1.8 m b=0.015m,平幅进出布装置基本要求,给织物以适当的张力，使织物能平整无皱地进入机台而不致产生折皱。引导织物在机台允许的正常位置运行，防止织物过分左右歪斜。防止灰尘杂物进入机台而损坏轧辊或影响产品质量。如果发现布未缝头、打结等情况，可及时停车解决，起到缓冲作用。,T1=T0+f1，f1：辊面给织物的滑动摩擦力。当织物卷绕辊面运行时，辊面给织物的滑动摩擦力，这种摩擦力称卷绕摩擦力。其结果 T1=T0 e(),平幅织物以一定包绕角滑过固定导布辊的经向张力变化,平幅加工过程受力分析,T1=T0 e(),卷绕摩擦力（要求记住）,T1=T0 e()e-自然对数的底（2.718）。由上述公式可以得出以下结论；1.由于e1 所以TT0；也就是说当织物卷绕滚筒滑行时，产生卷绕摩擦力，使织物引出端张力大于进入端张力。紧布杆或者导布杆就是利用织物与圆杆之间的卷绕摩擦力来增加织物经向张力，以达到防止起皱的目的。2 当进入端张力不变时，引出端张力由卷绕角的大小而定，卷绕角越大张力增加越大。,导布辊,平幅织物拖动被动导布辊 回转时的经向张力变化,T2=T0+f2，平幅织物与被动回转导布辊之间存在静摩擦力f2。（平幅织物与被动回转导布辊接触面之间不存在相对滑动）,f2=P1r/Rf2用于克服导布辊轴颈与轴承之间的摩擦力。P为施加于轴承的压力；1为轴颈与轴承间的摩擦系数；R，r分别为导布辊，轴颈的半径。,织物经向张力增加与轴承的类型，润滑情况有关。,导布辊主动回转时对平幅织物经向张力的影响,辊面与织物之间不存在相对滑动，辊面与织物之间存在静摩擦力f3 导布辊从动力部分获得力矩M，克服轴承给导布辊轴颈的摩擦阻力 T3 T2,织物由主动导布辊牵引运行,平幅织物在被动导布辊面上的纬向受力分析,织物的经向张力增大到一定程度，将产生纬向张力Tx，同时，辊面给织物纬向静摩擦力fx。Tx fxm时，织物才产生纬向收缩。fxm为辊面给织物的纬向最大静摩擦力。,织物按v1方向运动，与织物接触的辊面A点处摩擦产生垂直轴向的摩擦力，这个周向力F可以分解为水平分力Fx与垂直分力Fy，其中水平分力指向布边。,平幅织物拖动轴心线斜交的导布辊回转时对织物运行位置的影响,第二章 通用装置,本章内容,第一节 平幅织物与辊面摩擦的规律,第二节 平幅进布装置,第三节 平幅出布装置,第四节 纠偏装置,第五节 绳状导布装置,第六节 整纬装置,第七节 织物线速度调节装置,第二节 平幅进布装置,平幅进布装置目的：1 给平幅织物以适宜的经向张力，平整地进入染整设备，不产生折皱；2 在较小的左右游动范围内运行，防止左右歪斜；3 检视布面和缝头，查看有无杂物及打结情况。,第二节 平幅进布装置,（由张力杆、吸边器、紧布器、扩幅辊、导布辊、机架等组成，安装于设备进布处。）,平幅进布装置俗称“进布架”张力杆（导布杆）紧布器导布辊吸边器扩幅辊机架,平幅进布装置构成,张力杆，又称导布杆，常由三支木杆或钢管为一组固定安装于进布架上;利用平幅织物与相互平行的各张力杆的包绕摩擦以增加进机织物的经向张力。,张力杆,T=T0 e(1+2+3),张力杆不能调节张力。因为包绕角不能调节。,前处理设备,紧布器：支架支承紧布器的骨架。由芯轴、支承盘、轴承座等零件组成。紧布杆调节织物与紧布杆接触的包角，从而可调节织物经向张力的大小。通常由镀锌管制成，表面光洁，耐酸、碱。调节装置由一组蜗轮和蜗杆组成用于调节张力大小,两根不能自转的紧布杆、调节装置,卷绕张力：T/T0=e T=T0e（1+2）,紧布器：作用：增加并调节织物的经向张力组成：支架、紧布杆、调节装置,紧布器能在一定范围内增加并可调节平幅织物的经向张力，以适应不同品种织物进行各种平幅染整加工的经向张力要求。应注意不同品种的具体情况调节织物在紧布杆上的包绕角。,T=T0e（1+2）,平幅进布装置的工作原理,导布辊：使织物转换方向及支撑和引导织物运行。,平幅进布装置的组成,导布辊的组成：轴头、闷头和辊体。一般用镀铬无缝钢管或不锈钢管制成，也可以使用包覆层。导布辊分类：按运动状态分类 主动导布辊 活动导布辊导布辊 被动导布辊 固定导布辊,第一节,1.结构：轴头、闷头、辊体。,a.轴头：导布辊的安装支撑部位。b.辊体：由不锈钢管或表面包覆橡胶等构成。c.闷头：轴头和辊体的连接件。作用a.支撑引导平幅织物;b.给织物一定张力。,平幅导布装置 吸边器,使进机平幅织物在正常位置运行而不超过允许的左右游动范围，同时在一定程度上还具有扩展织物的效果吸边器给织物以纬向张力，并自动引导织物在正常的位置运行。扩幅辊扩展织物以防皱和去皱。,吸边器(重点）,作用 是平幅导布装置的组成部分。它成对安装在各平幅机台进布口的前方，使织物能按照一定的位置运行，不过分左右游动，并能平直无折皱地进入机台。,吸边器的结构,吸边器又称释压型压辊式平幅导布器,一只不锈钢小辊和一只橡胶小辊组成，辊径约60 72mm，辊长150290mm，其中一只固定辊，另一只为活动辊。两辊由织物拖动被动回转。,工作过程当织物正常运行时，两辊间由吸铁弹簧加压，获一平衡的吸边力。当织物偏移时，即碰到触杆，通过控制元件，使吸铁工作，克服弹簧压力，使一对压辊脱开释压，织物向另一边回移，从而纠正了偏斜。,f1，f2分别为一只压辊表面给予织物的周向摩擦力和轴向摩擦力。L0为压辊扩展织物的有效长度半幅织物内的扩展量B/2=L0tansin,吸边器压辊由织物拖动且两者不打滑。,吸边器工作原理,由于吸边器每对小压辊的轴向分别与织物纬向形成了一定的倾斜角a，因此当织物的边部通过两压辊轧点时，会随压辊做周向运行。这个周向力F可以分解为水平分力Fx与垂直分力Fy，其中水平分力指向布边，从而起到扩幅去皱的作用。当织物正常位置运行时，左右两边的吸边器每对小压辊给与织物两边扩幅力相等，但织物向左边歪斜一定位置，布边碰到触杆卸压减弱扩幅力,织物迅速回移，使布边离开触杆，左边小压辊立即恢复压力，又能与右边扩幅力平衡；反之亦然。如此起到了作用。,T2-T1=2f1Tx=2f2,T2-T12f1 cos2f2sinTx=2f2cos-2f1sin，在100200范围内调节。压辊给予织物的摩擦力为2f2cos，值的上限有限制。摩擦力与施加与轧辊的压力p有关。,f1，f2分别为一只压辊表面给予织物的周向摩擦力和轴向摩擦力。L0为压辊扩展织物的有效长度半幅织物内的扩展量B/2=L0tansin,由于活动压辊加压、释压方法不同而分有气动式、电动式、弹簧式等。气动式导布器结构简单，维修方便，对工作环境（如温度、湿度、腐蚀性气体、液体）的适应性较强，造价较低，调节压力方便。电动式导布器动作较灵敏，但结构复杂，调节（弹簧）压力P（约40N）和维修不便，消耗电能，（可控硅整流装置将220V交流电整流为18V直流电）造价较高，不宜在滴水、滴液场合使用。,吸边器气动式示意图,工作过程当织物正常运行时，气阀打开，压缩空气通过气膜和顶杆使两只机头上的小辊全部压在织物上，产生相等的吸边力。如织物左偏至一定程度，边部碰到触杆，使左边机头的气阀关闭，气膜上的气压释压而使橡胶辊在自重作用下后倒，原先紧压织物的左侧一对小辊脱开，左侧吸边力消失，织物向右侧回移到中间的位置。反之，就拉向左侧。,圆盘式平幅导布器 又称圆盘式吸边器：适用于不宜采用压辊式平幅导布器的一些针织物、丝织物。,扇型压板，回转圆盘,平幅织物染整加工中易起皱，因而压轧，烘燥，印花以及其他一些部分的平幅进布处常需配置适宜的扩幅装置以防皱，去皱。,扩幅装置 螺纹扩幅板,扩幅装置作用：通过机械作用增加织物的纬向开幅张力，以达到防皱和去皱的目的。是印染机械的主要通用装置之一。,FxB1 和 FxB2 是使织物向左右两端扩展去皱的主要原因。FYB1 和 FYB2 是造成织物两端 经向张力T2T1的原因之一。,螺纹扩幅板 螺纹斜面受到织物法向压力产生反力，分解成水平和垂直方向两个分力。,织物本身柔韧材料，嵌入螺纹紧贴螺纹斜面,运行织物滑过螺纹顶面C1和C2时，对称点D1和D2，经向滑动摩擦力fyD1和fyD2。fyD1 和fyD2也是造成经向张力 T2T1的一种因素。,织物存在纬向张力，顶面还会产生纬向摩擦力fXD1和 fXD2，其防皱能力是很微弱的。,安装，使用该板时使板中央的螺纹箭头指向与织物运行方向相反才能获得扩展去皱的效果。,螺纹扩幅辊,主动螺纹扩幅辊,被动螺纹扩幅辊,黄铜、不锈钢、硬橡胶,主动螺纹扩幅辊：其螺纹箭头指向和回转方向都与织物运行方向相反。由于织物与螺纹辊面之间的相对速度加大了，其扩展去皱效率较螺纹扩幅板高。为防止染色织物、高档织物表面产生擦伤、条花等疵病，织物速度与辊表面线速度之比不宜超过11。,被动螺纹扩幅辊扩幅原理,螺纹顶面和斜面均是纬向摩擦力在一定程度上起到防皱作用。,被动螺纹扩幅辊：螺纹箭头指向和回转方向都与织物运行方向相同。,焊不锈钢丝的螺纹扩幅辊 适用于针织物、毛织物、丝织物以及一些易被擦伤的稀薄织物。,不锈钢板条扩幅辊,扩幅弯辊,弧形芯轴固定，无接缝橡胶辊面由织物拖动回转。反复扩展，收缩，使之具有较大的摩擦力，有利于织物扩展去皱。,a.弧形轴固定不动;b.套筒：通过轴承装在芯轴上，表面每一点的线速度相同;c.橡胶套：增加了织物与辊体摩擦力，防止织物在轧点处滑移。,扩幅弯辊的扩幅去皱效果较好，一般不会擦伤织物，也可用于丝织物扩幅去皱，但结构较复杂，价格较高，对稀薄织物有产生织物经密不匀和前凸弧形纬弯的可能性。弯辊芯轴弯曲半径和辊面半径的大小有一定限制。,扩幅弯辊结构,滚珠轴承，滚动摩擦,尼龙套筒，滑动摩擦,开有螺旋隙缝的无缝钢管辊体,扩幅器的扩幅机理,弯辊扩幅器扩幅原理当织物以一定的压力紧贴弯辊辊面，并按图示方向运行时，由于织物与辊面间存在静摩擦力，使织物的纬向幅度随弯辊母线由AB位置转到CD位置时，母线增大。因此，织物的纬幅也就随之增大，即产生了扩幅作用。,弯辊的弧突方向必须与织物运行方向一致织物对弯辊的包绕角越大，扩幅能力也越大。弯辊对织物的导入角1最好是大于导出角2。弯辊中部向下倾斜时。扩幅能力增大。理论上，扩幅能力与弯辊芯轴的弧形半径成反比，与弯辊的直径成正比。国产标准弯辊直径为100mm，芯轴的弧形半径为7500mm。,弯辊扩幅器扩幅原理当织物以一定的压力紧贴弯辊辊面，并按图示方向运行时，由于织物与辊面间存在静摩擦力，其在纬向分力使织物纬向扩张。织物的纬向幅度随弯辊母线由AB位置转到CD位置时，母线增大。因此，织物的纬幅也就随之增大，即产生了扩幅作用。,弯辊扩幅效果分析,1,2,弯辊端面横截面,tan,弯辊安装位置对扩幅作用的影响,织物包角应处于弯辊回转扩展的180度辊面范围内,才有扩展去皱效果.织物对弯辊的包绕角越大，扩幅能力也越大弯辊对织物的导入角1最好是等于导出角2弯辊中部向下倾斜时。扩幅能力增大理论上，扩幅能力与弯辊芯轴的弧形半径成反比，与弯辊的直径成正比。国产标准弯辊直径为100mm，芯轴的弧形半径为7500mm。,弯辊安装位置对扩幅作用的影响,弯辊的弧突方向必须与织物运行方向一致,关于进出扩幅弯辊的夹角,弯辊端面横截面,当a1等于90,a2等于0,织物通过弯辊时两种极端情况下布边与中心经纱路径差,当a1等于90,a2等于0,扩幅器的扩幅机理,弯辊安装位置对扩幅作用的影响弯辊的弧突方向必须与织物运行方向一致织物对弯辊的包绕角越大，扩幅能力也越大弯辊对织物的导入角1一定要大于导出角2弯辊中部向下倾斜时。扩幅能力增大理论上，扩幅能力与弯辊芯轴的弧形半径成反比，与弯辊的直径成正比。国产标准弯辊直径为100mm，芯轴的弧形半径为7500mm。,三辊扩幅器一般由3只相同的弯辊组成，扩幅量为3只弯辊扩幅量的总和。如图所示。使用时，可改变下方2只弯辊的相对位置，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。,不锈钢伸缩板条扩幅辊,伸缩板式扩幅辊：辊表面由多条可轴向伸缩的扩幅木条组成，回转一圈过程中，半圈向辊两端扩伸，另半圈则向中央收缩。将平幅织物包绕于有扩展作用的辊面。,ITMA英文全称为International Exhibition of Textile Machinery，即“国际纺织机械展览会”。是由欧洲纺织机械制造商委员会拥有的全球规模最大的纺织机械专业展览会，该展览会从1951年开始，每四年举办一次，举办地点在欧洲主要城市。ITMA亚洲展览会（英文简称为ITMA ASIA）全称为“亚洲国际纺织机械展览会”，是ITMA针对亚洲市场而专门举办的。地点在新加坡。2001年举办的第一届，2005年举办了第二届。,Biancalani,思考题,紧布器是根据什么来调节织物经向张力的？张力杆和紧布器调节织物经向张力有什么区别？以螺纹扩幅板的去皱原理分析，为什么扩展力主动螺纹扩幅辊大于被动螺纹扩幅辊？扩幅弯辊的去皱原理，扩幅弯辊哪部分扩展作用强，哪部分扩展作用为零。为什么扩幅弯辊的曲率半径不能太小，直径不能太大？试述电动压辊式导布器与气动压辊式导布器扩展作用的原理。安装导布器要注意哪些事项。试述由染整设备引起的产品四大疵病是什么？试述平幅进布装置由哪些部分组成，各起什么作用。,参考文献,1周明训.染整工艺设备讲义2杨哲.染整设备讲义3王潮霞.染整机械讲义4 Prof.Gunter Grninger.Textile Processing Machines.REUTLINGEN UNIVERSITY5 Cotton Inc.The Science of Dyeing&Finishing6 东方仿真软件公司.染整设备多媒体材料7江圣义,方元祥.印染机械.北京：纺织工业出版社，19938盛慧英.染整机械.北京：中国纺织出版社，19999李连祥.染整设备.北京：中国纺织出版社，200210 多家染整设备公司网站资料,