纺纱学第4章梳理ppt课件.ppt
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1、第四章 梳 理 (普梳) 第一节 概述一、目的1充分梳理(细致松解):使纤维束分离成为具有一定平行顺直度的单根纤维状态2除杂质和短绒:去除部分较细小的杂质以及短绒3混合:实现单纤维之间的混合。4 做成一定质量要求的条子。,二、梳理机型式:主要有两种:(1)盖板式梳理机一般用于短纤纺如棉纺系统。适合加工纤维长度L小于65mm。,(2)罗拉式梳理机一般用于长纤纺如毛、麻、绢系统。,第二节梳理基本原理一、梳理过程中纤维受力1、梳理力 R纤维丛分别与两针面接触或被刺入,由于针面的相对运动使纤维丛张紧,而纤维以阻力作用于针齿上的力(纤维在多个针间迂回,因摩擦而握持形成)沿纤维轴向;锡林、盖板针齿上所受力
2、分别为Rc和Rf 。2、离心力CC=Gv2/r; 3、工作层的挤压力S向下; 4、针齿中纤维层的反弹力Q向上;5、空气阻力与纤维运动方向相反,此处最小可忽略;6、摩擦力F 与纤维在针上的移动方向相反。,二、纤维与针齿的相对运动 以U表示离心力C、挤压力S、反弹力Q 的合力,U=C+Q-S。以T表示R与U的合力。T与梳针间的夹角为梳理角。其值可大于90或小于90。1、纤维沿针运动类型纤维在两针面间受到作用力,在梳针方向的移动会有三种情况:(1)纤维沿梳针向针尖移动转移(2)纤维沿梳针向针根移动握持(3)纤维既不向针尖也不向针根移动自制,分劈纤维束,由大束分成小束。,2、纤维的握持和转移 (1)纤
3、维沿针齿向针外(针尖)移动条件 90时,T力分解为Tx和Ty, Ty力有使纤维沿针向针尖移动的趋势,但必须克服纤维与针齿间的最大静摩擦力F。因此: TyTsin( - 90)FTcos ( - 90)则:tg ( - 90) 或tg ( - 90) tg +90, 摩擦角即只有当梳理角大于 +90时,纤维才会沿针齿向外(针尖)移动。,(2)纤维沿针齿向针内(针根)移动条件 FTsin 则:ctg 或tg ( 90 - ) tg 90 - , 摩擦角即只有当梳理角小于90 - 时,纤维才会沿针齿向内(针根)移动。(3)纤维在针齿上既不向内也不向外移动,出现“自制”的条件90 - +90时,纤维阻
4、留在针齿上发生纤维绕针运动。,沿针运动是剥取和提升作用的基础,两针面都处在自制状态,发生绕针运动是分梳的基础。当两针齿同时满足绕针运动条件,才能有效分梳、分解棉束,至少要一个针面满足绕针运动条件,否则搓成棉结。(4)梳针工作角的确定受力分析主要是 a研究纤维在梳针上的运动规律; b为针布的研究和针布工作角的确定提供依据。90 - +9090 - - 90 + -,三、相邻两针面的基本作用 1、分梳作用(carding action):针间平行配置;V1V2或V1与V2反向或V2=0。(针尖对针尖)针尖的倾角,两针尖受力R可分解为Q1=Rsin 1,Q2=Rsin 2 方向:垂直针面使纤维压向针
5、齿P1=Rcos 1,P2=Rcos 2,方向:沿针齿向针根深入,使针齿有抓住纤维和握持纤维丛的作用, 愈小,则P愈大。,两针面均有抓取和握持纤维丛的能力,纤维束被一分为二,各抓走一部分纤维,被分解的纤维受到另一针面上其它针齿的梳理,因而实现了分梳作用。这种配置有:锡林盖板、锡林道夫、锡林工作辊。,2、剥取作用针尖交叉配置:V1V2或V1与V2反向或V2 0 ,(针尖针背)P1=Rcos 1,方向:深入针面(抓取纤维) ,P2=Rcos 2,方向:脱离针面完成“1”针面剥取“2”针面上的纤维这种配置有:锡林刺辊、锡林剥毛辊、剥毛辊工作辊 甲为同向剥取 乙为反向剥取,3、提升作用针面平行配置,但
6、相对运动方向与梳理时不同。(针背对针背)V2 V1 ,1针面上带纤维,P1、P2使纤维脱离针面向针外运动,针面2无抓取纤维能力,只将纤维提升到针面1的表面而纤维仍随针面1运动。这种配置有:梳毛机上风轮,四、针布(一)针布的地位及要求:1、地位:梳理机是纺纱工艺中的心脏,而针布则是梳理机的核心。实践证明:针布的型号、规格、工艺性能和制造质量,直接影响分梳、转移、混合、均匀作用。2、对针布工艺性能的要求:(1)良好的分梳能力:穿刺、握持、不下沉、不脱离。(2)良好的转移:使纤维从一个滚筒针面转移到另一针面。(3)良好的吸放:有一定的针隙容量,提高均匀混合能力。(4)针齿要求:锋利、光洁、耐磨、平整
7、。 分梳 转移 寿命 紧隔距不损伤针布(二)针布类型:1、分类(1)金属针布:利用钢丝轧扁,经冲齿淬火后制成形如锯条。棉纺、精梳毛纺、苎麻纺和绢纺大量采用。如刺辊、锡林、道夫,特点:充塞少、利分梳(梳理强度高,梳理效果好,但纤维易损伤)、易转移;齿形可任意设计;不变形;强度高;抄针负荷少,维修不便.为齿面工作角,为齿背角,为齿顶角,T为齿距,a为齿顶长,H为齿总高,h为齿深,c为齿壁宽,b为齿顶厚,d为齿根深,w为基部厚度。,(2)弹性针布:用细号钢丝弯成U形,按一定要求以一定植针角植于柔性底布(底布由橡胶、棉、麻等多种织物胶合而成)。粗梳毛纺、紬丝纺、棉纺盖板普遍采用。如锡林、道夫、盖板特点
8、:梳理缓和;容纤量高,混合好;纤维较难转移;抄针负荷多。,五、针面纤维层的负荷及分配(一)针面负荷的意义:1、针面负荷:在梳理机上,凡是对纤维发生作用的针面,各自均具有抓取能力和机率(提升辊除外)。其针面上都负载有纤维层。单位面积针面上纤维层的平均重量称为针面负荷。(,g/cm2)2、影响针面负荷分配的因素:(1)喂入量 (2)工艺条件(速度、隔距、针布规格等)3、负荷的种类(1)参与梳理作用的:A单一纤维组成的负荷。例刺辊。B由多种负荷组成的负荷。例:锡林上有返回负荷、喂入负荷(2)不参与梳理作用的:抄针负荷,(二)针面负荷的分类: 1、喂入负荷f :指喂入梳理机的原料分布在各工艺部件每平方
9、米面积的总的纤维量。 即: g-每分钟喂入量;v-工作部件的速度; b工作部件的宽度 由喂入到该机件的损耗 可见: f是最基本负荷a梳理机正常运转时,单位时间输入量应等于输出量(不考虑损耗)。b喂入负荷在各机件上的分配与喂入量成正比,与速度成反比。,2.盖板负荷g和盖板花负荷g1盖板负荷g指锡林单位面积针面转移给盖板的纤维量。盖板花负荷g1指盖板走出梳理工作区时所带出的纤维量(相当于锡林单位面积上的)。3.锡林负荷c锡林走出盖板工作区带至道夫的锡林表面单位面积上的纤维量。 Q c将c折算到锡林一周上的纤维量4.返回负荷b锡林针面上的纤维经过道夫分梳凝聚而转移给道夫一部分纤维后,仍留在锡林单位面
10、积的纤维量。返回的纤维是由多次喂入负荷中的部分纤维组成,它是锡林针面负荷主要组成部分。返回负荷具有混合作用,同时使出机负荷的波动较喂入负荷减少许多(均匀作用)5.出机负荷0锡林单位面积针面转移给道夫的纤维量。出机负荷与返回负荷成分相同。在不考虑损耗时,出机负荷等于喂入负荷。6.抄针负荷s在梳理过程中,沉入针深层,失去参与梳理能力的纤维。针隙内充塞纤维量多,梳理作用差。,(三)盖板梳理机负荷形成及变化1.锡林负荷形成及变化:(1)开始阶段:刺辊喂入的纤维量,在锡林和盖板针面上形成纤维层,道夫很少有纤维输出。随之,纤维输出逐渐增加,至达到平衡。(2)平衡阶段:f喂入锡林表面与锡林、道夫凝聚后返回的
11、负荷b一起进入锡林盖板分梳区,此时, f,b ,g(盖板负荷)相互转移、分梳;当锡林走出盖板工作区,其表面负荷c称锡林针面负荷;锡林与道夫相遇,转移给道夫0,输出成条,余下又返回b与新f的汇合。,锡林上各部分的纤维负荷分布如图所示。I区:锡林上的负荷由返回负荷b组成;II区:由于喂入负荷的加入,锡林上的负荷为b + f ;III区:由于锡林上的部分纤维被盖板转移(抓取),锡林上的负荷为b + f - g ;IV区:锡林负荷为c= b + f - g1 ;不考虑盖板花时,c= b + f 。,2.盖板针面负荷(盖板花)的形成规律:盖板进入锡林分梳工作区,在工作区内共40根,通过实验可以测各根盖板
12、纤维层的形成和变化。,实验结果表明:(1)头几块盖板(后区)的盖板花重量迅速增加,说明头几块盖板对纤维抓取能力强,抓取量多。(2) 后区盖板自由纤维量多,前区少。说明后区分梳转移起主要作用。,(四)分配系数及影响因素分配系数表示在起分梳作用的两个针面间有关负荷之间的比例关系。梳棉机上为道夫分配系数(常称道夫转移率)。1、道夫转移率道夫的转移率是指锡林向道夫转移的纤维占参与作用的纤维的百分率,表示锡林向道夫转移纤维的能力 :r0/(fb),正常运转时0f(盖板梳理机)转移率的计算方法:r1g/Q0100, (金属针布) r2g/Qc100; (弹性针布)g锡林一转转给道夫的纤维量,g=P1000
13、/nc60P产量(公斤/台时),nc锡林转速(r.p.m.) Q0锡林盖板自由纤维量,测定较方便 Qc 锡林走出梳理工作区针面负荷,折算成锡林一周针面纤维量(锡林负荷包括抄针负荷)(难测定),2、影响道夫转移率因素影响道夫转移率因素有隔距、速度(道夫)、针布规格、喂入负荷道夫直径等。采取下列措施,可在一定程度上提高道夫转移率。(1)减小道夫针齿的工作角;(2)减少道夫与锡林间的隔距;(3)减少锡林道夫速比(提高道夫速度);(4)增大道夫直径。3、道夫转移率与梳理效能关系道夫转移率高,返回负荷少,混合效果差;锡林负荷轻一次梳理作用强,但重复梳理次数少,应综合考虑。,六、梳理过程中的混合与均匀(一
14、)混合作用梳理机上的混合作用是单根纤维状态在针面间反复交替分梳、转移形成的;混合效果细致。1、盖板梳理机上实验现象 正常生产时,先白后红棉卷喂入, 出机棉网为先白中间红白相间后红色。,2、 原因纤维在(锡林与盖板)分梳过程中的相互转移;道夫转移纤维的随机性;返回负荷的存在;纤维在机内停留的时间不同,同时喂入的不同时出机,不同时喂入的可能同时出机。混合效果细致。,(二)均匀作用1、实验观察,(1)当停止喂入时,出机条不马上消失而是逐渐变细。(2)当恢复喂入时,出机条不立即恢复正常而是逐渐变粗。2、原因针布有放吸纤维能力,即针面对纤维具有储存、放出、凝聚等的能力。这种吸放纤维从而缓和喂入量波动对输
15、出量不匀影响的作用称为梳理机的均匀作用,该曲线称吸放曲线。可用下列式子表达:吸放变化规律:放e-t/,吸1-e-t/,(三)影响混合均匀作用的因素1、自由纤维量大,混合均匀好2、转移率高,混合均匀差3、锡林与盖板隔距减小,分梳转移好,混合均匀好。,第三节梳棉一、梳棉机工艺过程及机器主要结构1、工艺过程,2、梳棉机组成1)给棉刺辊部分:预梳理(握持开松)给棉罗拉、给棉板、刺辊、刺辊分梳板、除尘刀等;2)锡林、盖板、道夫部分:两针面间充分梳理锡林、回转盖板、道夫、锡林罩板(前、后)、大漏底等;3)剥棉、成条、圈条部分:剥棉罗拉、圈条器等。二、给棉刺辊部分的开松(梳理)作用原理同握持开松(锯齿针布密
16、度高、速度快、隔距小),三、给棉刺辊部分影响开松(梳理)作用的因素1、锯齿规格:影响针对纤维的开松、梳理、抓取,但也影响杂质的去除及纤维向锡林的转移。(1)工作角工作角的大小直接影响锯齿对须丛的穿刺力,较小时有利于锯齿对须丛的穿刺,但的大小还应结合除杂等问题加以考虑,过小不利于除杂。一般梳棉时=7580度,梳理易缠绕的化纤时=8090度。(2)齿距T当刺辊上锯齿横向密度相同时,齿距T即反映锯齿密度,T小则分梳齿数多,效果好,但其影响力小于工作角。(3)齿尖厚度b齿厚分为厚型(0.3mm以上)和薄型(0.3mm以下)两种。薄齿易刺入须丛,分梳效果好,纤维损伤少,落棉率低,落棉含杂率高,但强度低,
17、易倒齿。,2、喂入装置结构、喂入方式与握持力要求:对纤维握持牢靠、横向均匀*给棉板圆弧大于罗拉圆弧*给棉罗拉轴座滑槽与垂直线成15 ,给棉罗拉沿15斜线上下移动,表面有不等距沟槽,加压350-750kg。以上设计可实现:在有棉层时罗拉抬高,罗拉与给棉板间的隔距入口大、出口变得更小,压力集中在给棉板鼻尖处,逐渐紧握持。 逆向喂棉 顺向喂棉,3、给棉板的形式和尺寸*基本参数:工作面长度L 工作面倾角刺辊与给棉板间最小隔距(点)刺辊与给棉板隔距点A以上的长度L1,以下长度为L2给棉板工作面高出刺辊轴心水平线以上的长度L3鼻尖宽度a 、刺辊半径R,*分梳工艺长度:LA=L1+a =a+L3+(R+ )
18、tan*握持点至始梳点长度:LX刺辊锯齿从B点开始刺入棉层梳理,沿圆弧逐渐深入到隔距点A。由表里,始梳点位置逐渐降低, LX 。即表层B始梳点位置最高,LX最短,里层A始梳点位置低,LX最长。 LX直接影响刺辊对纤维的梳理及纤维的损伤,LX与LA成正比。 LA (LX) ,刺辊对棉层作用加强,转移给锡林的棉束百分率,但短绒(纤维损伤)。 设yx任一纤维薄层至给棉板工作面的距离,梳理长度BC:纤维层(如表层)的某一棉束头端到达B点,开始受到刺辊分梳。给棉罗拉恒速喂入,当纤维头端到达C时,尾端脱离罗拉握持并被刺辊带走。 该棉束受到梳理的长度为BC。BC=lp- Lx, lp-纤维在梳理方向的长度。
19、BC长,梳理次数多,即:LA 、 Lx小, BC长,梳理次数多,易损伤纤维;LA 、Lx大,梳理次数少。,总之:LA(LX)长,刺辊对棉层作用减弱,棉束多。LA(LX)短,分梳作用强,过短可能拉断纤维,短绒多。所以LA(LX)要根据纤维加工长度选定,一般选在主体长度和品质长度之间,分梳较好,损伤纤维不显著。给棉板工作面长度有28、30mm加工较短棉纤维、32mm较长纤维和棉型化纤、46mm(双工作面)加工51-60mm中长化纤、60mm (双工作面)加工60-75mm化纤。,4、刺辊与给棉板间距:隔距小,分梳作用强,纤维束少,但纤维易损伤短绒多。一般在0.18-0.3mm间,若纤维强力低、长度
20、长则适当放大。5、刺辊速度刺辊速度影响分梳、除杂作用。也影响纤维向锡林转移。分梳度:每根纤维受到的作用齿数。C=nTLZ/(VFNbW)W-棉层定量(克/米) nT-刺辊转速(转/分)VF 给棉速度(米/分) L-纤维平均长度(米)Nb-纤维公制支数(米/克) Z-刺辊表面总齿数,Z-刺辊表面总齿数:Z=Drb/(PR)Dr-刺辊直径 b-刺辊宽度 P-锯条纵向齿距 R-锯条条距(横向齿密)nT增大, C相应增加(C一般在0.5-1齿/1根纤维)。产量增加,欲使C不变,要相应提高nT,减少棉结。但nT增大影响纤维向锡林转移。同向剥取速比( bcL)/ bc,纤维越长,速比要求越大。,刺辊与锡林
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