纺纱设备和工艺第三章课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,纺织机械系 李新荣,31 八月 2024,纺织设备及工艺,纺织机械系 李新荣纺织设备及工艺,第一节 概述,梳棉机的任务及特点,一、目的,开松（细致分梳）：使纤维束分离成有一定,平行顺直度,的,单根纤维,；,使棉束（小棉团）,单纤维,(,锡林、盖板,),除杂：细小的纤维或粘附性较强的杂质；,清除杂疵、短绒,(,刺辊区除杂,5060%),混合与均匀：反复多次梳理，使纤维之间得到进一步较细致的混合与均匀；,锡林“吸”、“放”功能，使纤维充分混和,成条：制成一定特数的均匀棉条，并有规则地圈放在条筒内。,二、梳理的特点,依靠两个对纤维具有一定握持力（非强制握持）的针面的相对运动，使纤维受到两个针面的共同作用，而实现梳理。,第一节 概述梳棉机的任务及特点一、目的,第一节 概述,梳棉机的类型,盖板梳理机：适于加工棉、棉型化纤,第一节 概述梳棉机的类型盖板梳理机：适于加工棉、棉型化纤,2.,罗拉梳理机：适于加工毛、麻、绢及化纤等长纤维,2. 罗拉梳理机：适于加工毛、麻、绢及化纤等长纤维,第一节 概述,梳棉机梳理过程的几个阶段,1.,预梳理（握持开松）：,给棉刺辊部分（喂给罗拉、给棉板、刺辊）；,2.,两针面间梳理：,锡林、盖板、道夫之间；,3.,剥取、成条、圈条,第一节 概述梳棉机梳理过程的几个阶段1. 预梳理（握持开,第一节 概述,梳棉机的发展,20,世纪,50s:,批量生产,A181,型，弹性针布，锡林,180r/min,，,斩刀剥棉,60s,中：,A186,，金属针布，锡林,360r/min,，四罗拉剥棉，,1525kg/h,80s:,FA201,装有分梳板和前后固定盖板，锡林,360r/min,，,40kg/h,90s:,FA203,，,60kg/h,FA231,，,70kg/h,FA232,，,100kg/h,最新梳棉机，德国特吕茨勒,DK903,，,140kg/h,第一节 概述梳棉机的发展20世纪50s: 批量生产A1,第一节 概述,梳棉机主要制造厂商,德国特吕茨勒：,DK803,、,DK903,瑞士立达：,C51,、,C60,马佐里（东台）：,C501,青岛宏大：,FA231A,、,FA232A,郑州宏大：,FA225B,、,FA221D,金坛纺机：,JFA226,江阴机械：,FA212B,第一节 概述梳棉机主要制造厂商德国特吕茨勒：DK803、,第一节 概述,FA201,梳棉机简介,第一节 概述FA201梳棉机简介,第一节 概述,FA201,梳棉机简介,棉卷喂入、棉丛喂入（产量高）两种,棉卷,棉卷罗拉,给棉罗拉和给棉板共同握持刺辊分梳刺辊分梳板梳理除尘刀三角小漏底锡林固定盖板锡林,+,盖板工作区锡林,+,前固定盖板道夫剥棉罗拉喇叭口大压辊圈条器条筒,第一节 概述FA201梳棉机简介棉卷喂入、棉丛喂入（产量,FA201,梳棉机主要技术特征,机幅：,1020mm,适用棉卷规格：,550,980,或,FA172A,无回花型棉箱,加工纤维长度：,2276mm,给棉板工作面长度：,28, 30, 32, 46, 60mm,刺辊直径及转速：,250/930,（棉）,/ 800 r/min(,化,),锡林直径及转速：,1290/360(,棉,) / 330 r/min(,化,),盖板工作根数,/,总根数：,41/106,道夫工作直径,/,转速：,706/18.935.6 r/min,道夫快慢速比：,4:1,剥棉形式,/,输出速度：,三罗拉,/37.5120 m/min,条筒尺寸：,600,900/1100,总牵伸倍数：,68.3122,产量：,40kg/,台时,FA201梳棉机主要技术特征机幅：1020mm,第二节 概述,给棉和刺辊部分,组成：,给棉罗拉、给棉板、刺辊、刺辊分梳板、除尘刀；,作用：,向机内喂入棉卷或棉丛，对棉层进行梳理，并排除杂质和短绒。（,握持开松,）,第二节 概述给棉和刺辊部分组成：给棉罗拉、给棉板、刺辊、,1.,给棉罗拉,(Feed Roll),给棉罗拉与给棉板鼻尖共同形成对棉层强有力的钳口,(nip),，,握持棉层,，使刺辊在整个棉层横向进行,开松与分梳,。为使棉层握持牢靠，罗拉表面有,齿形沟槽,，或采用,锯齿罗拉,，并在罗拉,两端加压,。,1. 给棉罗拉(Feed Roll)给棉罗拉与给棉板鼻尖共同,给棉罗拉杠杆偏心式弹簧加压机构,按下手柄，弹簧压缩，加压棉层；抬起手柄卸压；,加压可调整，,3560N/cm,，相应罗拉,7080mm,；,弹簧盒上有刻度，加压不足，刺辊会抓走大束纤维，分梳及除杂差；,加压过大，给棉罗拉弯曲，不利于分梳、除杂。,给棉罗拉杠杆偏心式弹簧加压机构按下手柄，弹簧压缩，加压棉层；,2.,给棉板,(Feed Plate),工作表面光滑弧形，有一,鼻尖,，,AOB,为,50,左右，太大易缠棉；,隔距：,A,B,逐渐减小；,握持力：,A,B,逐渐增加，,B,点最大；,故给棉板弧形及给棉罗拉不同心，,偏心距为,e,；,在给棉板上任意点,P,处的隔距：,h,=O,1,P,-r,R,-,e,cos, - r,为位置角,2. 给棉板(Feed Plate)工作表面光滑弧形，有一鼻,给棉板截面形状和尺寸,要求：,1,）在给棉板与给棉罗拉之间应形成,可靠的握持钳口,；,2,）给棉板的前部形状和尺寸应满足刺辊对棉层的,分梳要求,和,由浅及深、循序渐进,的除杂要求；,3,）在分梳过程中，刺辊锯齿不应插入和拉断两端尚被钳口握持着的,双折形纤维,。,给棉板截面形状和尺寸要求：,喂给板分割工艺长度,喂给板结构的基本参数, 喂给板鼻尖宽度：,a,喂给板工作面长度：,L,刺辊轴心水平线以上的喂给板一段工作面长度为, 喂给板与刺辊隔距点以上的一段喂给板工作面长度为, 隔距点以下的一段喂给板工作面长度为, 喂给板与刺辊的隔距为, 刺辊半径为,R,；喂给板工作面倾角为,喂给板分割工艺长度,（,2,）,喂给板分割工艺长度,：盖板梳理机喂给板与刺辊隔距点以上的一段喂给板工作面长度与喂给板鼻尖宽度之和。,（2）喂给板分割工艺长度：盖板梳理机喂给板与刺辊隔距点以上,（,3,）,梳理长度,：,梳理长度,=,棉束纤维长度,-,始梳点以上至握持点之间的长度,（,4,）,始梳点,：刺辊刺入棉层的起始点，即,B,点。,（,5,）,喂给板的工艺长度与刺辊的分梳质量的关系,：,A,点上移,B,点上移 梳理长度,梳理效果 损伤率 短绒率,纺纱设备和工艺第三章课件,（,6,）,喂给板工艺长度的选择,：（棉纤维）,纤维的主体长度,fN,，,f,为摩擦系数,则得： ,， ,=arctg,f,为摩擦角,锯齿的分梳力须丛作用力F分解为：,齿条齿形参数,、,P,、,b,影响大；,小抓棉，但小杂少落；棉,=7580,，,化,=8090,；,锯齿密度,N,=,周向齿密,轴向齿密；,N,大分离程度好，但过大损伤纤维，要兼顾；,b,小分梳好，但强度低,，厚型,b=0.4mm,；薄型,b=0.3mm;,齿深,h,与棉须厚度相适应，,h=2.74mm,齿条齿形参数、P、b影响大；,梳理度,梳理度：每根纤维平均受到几只锯齿的梳理,梳理度梳理度：每根纤维平均受到几只锯齿的梳理,例子：,刺辊直径为,250mm,，作用长度,B=1016mm,，密度,N=36,齿,/(25.4mm),2,，则得,:,刺辊表面作用齿总数,Z,t,=250,1016,36/25.4,2,=4450,齿,(,注意单位！,),刺辊,n,t,=1000r/min,；棉层线密度,Tg=4,10,5,tex,；给棉,v=1100mm/min,；纤维平均长度,L=28mm;,计算得梳理度：,C=0.47,齿,/,根,一般高产梳棉机的刺辊,C=0.3,齿,/,根,而锡林,C,为,1015,齿,/,根,所以高产后要获得同样的梳理度，则需要,提高刺辊转速和锯齿密度,。,例子：刺辊直径为250mm，作用长度B=1016mm，密度N,刺辊的除杂（除杂率为,5060%,）,传统除杂,：除尘刀,+,漏底；,除尘刀：,矩形钢板，,19,角,混合式漏底,有,14,根尘棒,+,网眼弧形钢板；,三个落杂区,：,A,、,B,、,C,；,A,区为主要落杂区，大杂因离心力或锯齿击落；,细小尘杂和短绒因气流附面层向前流动，由除尘刀阻档，沿刀背滑下。,刺辊的除杂（除杂率为5060%）传统除杂：除尘刀+漏底；,除尘刀的调节,高低：,保持紧靠刺辊表面，低刀落棉多，高刀落棉少；,角度：,使气流下滑流畅，避免涡流，一般为,70110,；,隔距：,应保证齿面上的好纤维顺利通过而不被刮落下来。,除尘刀的调节高低：保持紧靠刺辊表面，低刀落棉多，高刀落棉少；,小漏底的除尘作用,小漏底作为,引导和保护,装置，引导纤维向锡林表面输送，防止下落；,漏底与刺辊的隔距为楔形，导致气流带着部分,短绒和尘杂从尘棒间和网眼孔中排出,；,漏底与刺辊,偏心安装,，漏底半径,=,刺辊半径,+,（入口隔距,+,出口隔距）,/2,；,入口隔距增加，气流量增加，纤维、尘杂也大量进入，回收率高。,小漏底的除尘作用小漏底作为引导和保护装置，引导纤维向锡林表面,高产梳棉机上的刺辊分梳,以分梳板代替漏底,高产梳棉机上的刺辊分梳以分梳板代替漏底,四、辅助分梳装置,提高梳棉机产量，同样时间内加工纤维量增加，要获得同样的梳理效果，则必须,增加单位时间内的梳针齿数,，有三种方法：,提高针齿密度：,可能性小,，因为粗纤维高产时要求低齿密，细纤维低产时要求高齿密；,提高刺辊、锡林转速：,机械上有困难,，损伤纤维；,增加梳理面或梳理点：,可行！,（两种方案）,四、辅助分梳装置 提高梳棉机产量，同样时间内加工纤维量,增加梳理面或梳理点的方法,1,）,增加刺辊数量：,有厂用平行排列的二或三只刺辊，也有下行式双刺辊，刺辊上的针布齿向排列成相互剥取，其速度随棉流方向递增，,600,、,1200,、,1800r/min,。但结构复杂，不便于保全。,2,）,附加梳理元件：,在刺辊下方，锡林后方（刺辊上方）、锡林前方（道夫上方）加装分梳板。,增加梳理面或梳理点的方法1）增加刺辊数量：有厂用平行排列的二,Three Lickerins on Truetzschler DK803 Card,（速度逐高,25%,）,Three Lickerins on Truetzschle,FA201,梳棉机刺辊,下方两块宽,70mm,弧形分梳板，由齿板、除尘刀、托棉板和托架组成。,A,：第一落杂区，,3850mm,，大杂,B,：第二落杂区，,1418mm,小杂、短绒,C,：第三落杂区，,68mm,，小杂、短绒,齿板由,0.8mm,厚齿片和,2.5mm,厚隔片相间组成，为使锯齿沿机宽方向均匀分布，齿片及隔片偏,7,。,齿片深,2.5mm,，齿工作角,85,，,齿距,5mm,；除尘刀工作角,30,，,托棉板厚,2 mm,，第一梳棉板隔距,0.50.7mm,；第二梳棉板隔距,0.450.6mm,。,FA201梳棉机刺辊下方两块宽70mm弧形分梳板，由齿板、除,只用一块分梳板,采用由活动阀门、除尘刀和吸尘管组成的新排杂系统，落杂经由除尘刀和阀门形成的落杂口进入吸尘管后由气流带走，含杂低时，或加工化纤时阀门角度调小，降低落棉率。,1-,延伸板；,2-,除尘刀；,3,、,5-,托棉板；,4-,分梳板；,6-,导棉板,只用一块分梳板采用由活动阀门、除尘刀和吸尘管组成的新排杂系统,固定盖板,装在锡林前后，与锡林配合分梳纤维；,齿片厚,0.51.6mm,；共同串在一根矩形芯棒上，其两侧以夹头固联在铸铁骨架上；,齿工作角,49,，,齿距,4.47mm,，齿尖分布均匀且错开；,齿密为,90,、,140,、,240,、,620,齿,/,英寸；,后固定盖板齿较前固定盖板为稀，进行预梳；,前固定盖板对锡林针布上纤维再次梳理，增加平行伸直度。,固定盖板装在锡林前后，与锡林配合分梳纤维；,3-4,锡林、盖板和道夫,(Cylinder, Flat & Doffer),组成：,锡林、盖板、道夫、前后罩板、大漏底、固定盖板。,作用：,细致梳理，使之成为单纤维；,除去细杂和短绒，积成盖板花排出机外；,将纤维凝聚成棉网。,3-4 锡林、盖板和道夫(Cylinder, Flat,一、针齿的作用,锡林、盖板、道夫及固定盖板上都包覆有针布，针面对纤维的握持形式有：,（,1,）纤维包绕在针齿工作面上,（,2,）纤维迂回在多只针齿侧面上,（,3,）既有包绕，又有迂回，即（,1,）,+,（,2,）,一、针齿的作用 锡林、盖板、道夫及固定盖板上都包覆有针,纤维得到分梳和转移的条件,(1),两个针面的,隔距足够小,(0.10.22mm),(2),纤维充分,浮游在齿尖,上,(3),两个针面上的针齿工作面成,相对倾斜,(4),两个针面作,相对运动,针刺的作用分析：分梳、剥取、提升,纤维得到分梳和转移的条件(1) 两个针面的隔距足够小(0.1,1.,针齿平行配置，且,V,B,V,A,分梳,两针齿共同握持纤维，梳理力为,R,，,R,分解为：,平行于工作面分力：,P=Rcos,垂直于工作面分力：,Q=Rsin ,当两针面的纤维握持力都充分大时，纤维丛,梳解,开来；,当一针面纤维握持力较差时，纤维从该针面,移向,另一针面。,锡林,-,盖板、锡林,-,道夫属于此类。,1. 针齿平行配置，且VBVA分梳 两针齿共同握,2.,针齿交叉配置，且,V,D,V,C,剥取,针齿,C,上,P,力向外，纤维滑向针外,针齿,D,上,P,力向内，纤维移向针内,C,上的纤维被,D,剥取,锡林,-,刺辊属于此类。,2. 针齿交叉配置，且VDVC剥取针齿C上P力向外，纤,锡林和刺辊间的速度比,纤维从头端进入隔距区到尾端离开隔距区，完成转移，应满足下列关系：,即,Vc-,锡林表面线速度；,Vt-,刺辊表面线速度；,S-,隔距区长度；,L-,纤维长度。,由此可选取锡林和刺辊速比，一般棉纺时常取此速比为,1.31.8,；化纤取,1.62,。,速比过大，无明显工艺效果，浪费动力；,速比过小，纤维伸直差，转移不彻底，锡林纤维分布不匀，影响生条条干。,例：设隔距区长度,S=60mm,，两种纤维长分别为,L1=28mm,、,L2=71mm,，则计算可得其速比分别为,1.47,、,2.2,。故,不同长度的纤维采用不同速比,锡林和刺辊间的速度比纤维从头端进入隔距区到尾端离开隔距区，完,锡林与刺辊的隔距,(gap),宜小不宜大（约,0.175mm,）；,隔距过大时，刺辊返花造成棉结；,隔距较小时，增加刺辊齿面纤维丛与锡林针面接触机会，有利于纤维转移。,锡林与刺辊的隔距(gap)宜小不宜大（约0.175mm）；,高产梳棉机的要求,梳棉机要高产，则要求提高刺辊和锡林在单位时间内的纤维处理量；,提高速度，纤维和杂质离心力增加，有利于除杂，提高向道夫的转移，减轻锡林与盖板齿面负荷，减小棉结产生；,但高速后，动力消耗增加，振动增加；,故要求提高机器高速回转件的动平衡，增加机架和墙板刚度，减小振动，保持隔距稳定。,高产梳棉机的要求梳棉机要高产，则要求提高刺辊和锡林在单位时间,二、锡林,-,盖板（大分梳区）,任务：,继续开松成单纤维,清除残杂,去除短绒和棉结,纤维纵向定位,二、锡林-盖板（大分梳区）任务：,1.,盖板,(Flats),100110,根，用链条联结成环状，沿圆弧状曲轨缓慢移动。,4046,根盖板形成分梳区，其余为空程。,盖板横截面,1. 盖板(Flats)100110根，用链条联结成环状，,2.,锡林与盖板的针齿配置,平行配置,按,分梳作用,配置,盖板针面对锡林针面形成倾斜度，使纤维进口处大，出口处小；,因为,V,锡,V,盖,，锡林抛出杂质沉积在盖板针面上，排出机外；,从分梳原理讲，盖板与锡林运动可以,同向,，也可,异向,。,对于,异向,，清洁盖板从道夫侧进入分梳区，向后移动，边移边被纤维充塞，其承载能力逐渐减小，但除杂能力仍充分。杂质能被立即除掉，获得清洁棉网，提高成纱质量。,2. 锡林与盖板的针齿配置平行配置按分梳作用配置从分梳原,3.,锡林与盖板的隔距,锡林与盖板隔距,宜小不宜大,；隔距过大，降低分梳除杂效果，且有浮游纤维在针面间往复搓擦而会生成棉结。,盖板花由斩刀剥下；,锡林需定时抄针（,510,天）,3. 锡林与盖板的隔距锡林与盖板隔距宜小不宜大；隔距过大，降,4.,锡林设计要求,材料：铸铁或钢板卷焊,组成：滚筒、堵头、芯轴,大锡林,1290,，小锡林,706,转速,300500r/min,，双列向心球面滚动轴承；,小锡林转速,大锡林转速，离心力大，除杂能力强，向道夫转移纤维能力提高，但刺辊直径相同时，小锡林抓取弧长,S,小，抓取和伸直纤维能力差于大锡林；,小锡林针面上纤维分布不如大锡林均匀，易产生棉网云斑；,小锡林转速高，棉结、短绒增加；,故,高产梳棉机用大锡林,。,4. 锡林设计要求材料：铸铁或钢板卷焊,5.,锡林刚度,锡林与刺辊、盖板、道夫间隔距小,(0.10.2mm),；,锡林几何误差、动不平衡、包针布产生中凹变形会影响隔距，造成纤维转移变化，棉网不匀、条干恶化。,提高锡林刚度的方法：,筒体内壁铸有,圆环形加强筋或网格形加固筋,；,为减小筒体内凹，可将锡林筒体两端在包针布前,磨斜成圆锥体,，或,更改法兰盘（堵头）设计,，使其和圆环形筋有相同的刚度。,5. 锡林刚度锡林与刺辊、盖板、道夫间隔距小(0.10.2,6.,锡林筒体挠曲变形计算,包针布后受分布载荷,采用材料力学公式，取一条单位宽度,针布包卷张力,P,例如：无加固圆环筋时，筒体最大变形,0.06mm,；有加固筋时最大变形,0.02mm,。,6. 锡林筒体挠曲变形计算包针布后受分布载荷针布包卷张力P例,三、锡林,-,道夫,作用：,凝聚和转移锡林针面上的纤维，聚集成棉网输出；,针齿配置：,分梳作用（平行针齿）,道夫结构类似锡林，直径,600707,，转速,2030r/min,；,高产梳棉机道夫线速度,90m/min,，出条速度,130170m/min,。,三、锡林-道夫作用：凝聚和转移锡林针面上的纤维，聚集成棉网输,1.,梳棉机后弯钩的产生,锡林针齿所放弃纤维的一端被道夫勾住，由于锡林速度远大于道夫，故另一端被锡林针齿拉直，而形成后弯钩。,生条中弯钩比例：,后弯钩占,50%,前弯钩占,15%,双弯钩占,15%,其余无弯钩占,20%,1. 梳棉机后弯钩的产生锡林针齿所放弃纤维的一端被道夫勾住，,2.,道夫的凝聚作用,因为锡林速度比道夫大几十倍，当锡林扫过几排道夫针齿时，被锡林抛出的纤维先后交错地叠钩在道夫针齿上，形成纤维互相粘连的棉网。,纤维从锡林向道夫的转移：,由于盖板将纤维推入锡林针布，故纤维与锡林针布的粘附力大于纤维与道夫的粘附力，道夫转移率为,2030%,，,即锡林转,35,周才能将纤维全部转移到道夫上。,2. 道夫的凝聚作用因为锡林速度比道夫大几十倍，当锡林扫过几,3.,影响道夫转移率的因素,针布规格：,工作角,，齿高,h,锡林与道夫的速比：,速比大，转移率高。,锡林与道夫的隔距：,小，转移率高，如,0.18mm0.08mm,，转移率提高一倍。,但转移率过高，降低梳理和混和作用，增加条干不匀。,3. 影响道夫转移率的因素针布规格：工作角，齿高h,4.,道夫的速度,道夫高速，使条子生头及接头困难，机械设计时考虑变速传动装置，如变频调速或双速电机：,接头或生头时用低速（,68r/min,）,正常生产时用高速（,2030r/min,）,但升降速要缓慢，,610,秒过渡，否则突变；,道夫慢，条子粗,道夫快，条子细,故锡林针布有吸放纤维的作用，调节棉条短片段条干均匀度。,4. 道夫的速度道夫高速，使条子生头及接头困难，机械设计时考,四、道夫与剥取机构,由道夫凝聚和转移锡林针面上的纤维，然后由剥取机构剥下而形成棉网输出。,四、道夫与剥取机构由道夫凝聚和转移锡林针面上的纤维，然后由剥,1.,剥取机构,作用：,将道夫针齿上的纤维剥取下来形成均匀的棉网，输向大压辊，由喇叭口聚合成条子。,机构有两种：,斩刀剥棉：,往复运动，不适应高速,罗拉剥棉：,连续运动，适应高速（高产梳棉机）,1. 剥取机构作用：将道夫针齿上的纤维剥取下来形成均匀的棉网,三罗拉剥棉装置,组成：,剥棉罗拉,1,、上下轧辊,2,和,3,、摇板,4,、清洁辊,5,；,剥棉罗拉：,山形针齿齿条，齿尖密度,12,齿,/cm,2,，剥取棉网，让上下轧辊拉走。,摇板和清洁辊为安全装置,三罗拉剥棉装置组成：剥棉罗拉1、上下轧辊2和3、摇板4、清洁,剥棉辊,根据工艺作用，剥取速度稍大于道夫速度，使有一定,张力牵伸,，牵伸比,1.021.07;,剥棉辊转速,n,B,=(1.021.07)n,d,D/d,n,d,-,道夫转速；,D-,道夫直径；,d-,剥棉罗拉直径；,确定剥棉辊直径,d,应从有利于改善棉网剥取质量来考虑。,剥棉辊根据工艺作用，剥取速度稍大于道夫速度，使有一定张力牵伸,4-5,圈条机构,(Coiler),作用：,将条子有规律地圈放在条筒内，以增加条筒的容量，延长换筒时间；有利于后道工序加工，使条子能顺利引出而无意外牵伸或紊乱断裂。,组成：,圈条盘、条筒、传动机构,4-5 圈条机构(Coiler)作用：将条子有规律地圈放在,圈条过程,棉条从喇叭口出来，经一对小压辊紧压后进入圈条盘斜管，圈条盘自转一周，在条筒中圈放一圈条子，然后条筒转过一角度，进行下一圈圈放。,圈条盘和条筒转向可同向，也可异向；两者应有偏心距,e,，以充分利用条筒容量。,偏心距,e=R-(r+c+r,0,),R-,条筒半径；,r-,圈条半径；,c-,单侧间隙；,r,0,-,棉条半宽。,圈条过程棉条从喇叭口出来，经一对小压辊紧压后进入圈条盘斜管，,圈条形式,大圈条：,圈条直径大于条筒半径，条子圈出条筒中心；,小圈条：,圈条直径小于条筒半径，条子不越出条筒中心,中央都留有一气孔；,条子呈近似摆线轨迹铺放；,对比：,小圈条的圈条盘直径小，轴承直径小，有利；,以前：,低产梳棉机，条筒直径小,(,350),，大圈条；,现在：,高产梳棉机，条筒直径大,(,4001200) ,小圈条；,自动换筒，减轻劳力，减少停机,大圈条,小圈条,圈条形式大圈条：圈条直径大于条筒半径，条子圈出条筒中心；对比,Empty Sliver Can,Empty Sliver Can,圈条盘与条筒传动比,i,2,根据,相对运动,原理，条筒静止，圈条盘相对于条筒公转，盘中心,O,相对于筒中心,O,以,e,为半径作圆运动，盘每转一周，,O,公转位移角,。,条筒一周,(2,),，能容纳的,圈条数为,i,2,。即为盘筒传动比，,同向取,+,，异向取,-,。,i,2,是当两圈棉条紧密排列时的极限值，实际上,i,2,应小于此值，使有空隙，以使棉条弹性好，不粘连。,圈条盘与条筒传动比i2根据相对运动原理，条筒静止，圈条盘相对,圈条轨迹分析,设条筒静止不动，则圈条盘上出棉点,P,既绕,O,作自转又绕,O,作公转，,P,点的坐标为：,显然,v,不为恒值，而是随,圈条盘转角,t,作周期变化。,圈条轨迹分析设条筒静止不动，则圈条盘上出棉点P既绕O作自转,而,小压辊的出条速度不变,，故,t=0,时，,v,0,偏小，条子松弛，偏向斜管外侧，圈条半径增加（,r,0,),；当,t=,时，,v,偏大，条子张紧，偏向斜管内侧，圈条半径减小,(r,),，通过圈条半径,r,的变化来适应小压辊出条速度恒定。,由于,r,变化，故圈条呈,近似摆线,状态。在机构设计时，取,小压辊出条速度等于圈条平均速度,：,而小压辊的出条速度不变，故t=0时，v0偏小，条子松弛，,圈条盘与小压辊传动比,i,1,盘、筒同转向，取,；,盘、筒反转向，取,+,；,实际生产中只是在圈条层相当接近圈条盘底面时才能使圈条成形良好，故条筒内有弹簧托盘，使在空筒时就能贴近圈条盘，保持成形良好，减小条子从筒内引出时的张力变化。,圈条盘每转一圈的时间,T=2,/ ,，则转一圈所形成的圈条长度：,S,0,=r,g,g,T=V,平,T=2r(1-1/i,2,),圈条盘与小压辊传动比 i1盘、筒同转向，取 ；盘、筒反转,条筒容量的优化,条筒中央气孔的大小影响条筒容量，而气孔大小与,e,有关：,当,e=0,时，气孔直径最大,（只沿条筒壁铺放），容量最小；,当,e=R/2,，气孔直径最小,（每圈棉条都经过条笥中心）形成尖锥形，容量小。,经优化计算得：,小圈条：,e*/R=0.680.74,大圈条：,e*/R=0.2120.24,e*-,偏 心距最优值；,R-,条筒半径。,条筒容量的优化条筒中央气孔的大小影响条筒容量，而气孔大小与e,3-6,梳棉机传动及工艺计算,一、传动,传动路线设计原则：,保证各梳理工作件的速度要求；,先传动大功率件，后传动小功率件，使各工作件的轴头上合理负担功率；,传动链逐步降速，即先高速后低速；,传动件少，机物料消耗少；,机器振动小，运转稳定，噪声低。,第一代：,一台机电，传动机构复杂；先传锡林，再传其它；,第二、三代：,多台电机，传动机构简单，计算机控制速度关系。,3-6 梳棉机传动及工艺计算一、传动,梳棉机主要部件功率消耗,机件,空转时（,%,）,运转时（,%,）,锡林、刺辊,73,50,道夫、给棉及剥棉罗拉,20,39,盖板,3,5,圈条、大压辊,4,6,梳棉机主要部件功率消耗机件空转时（%）运转时（%）锡林、刺辊,FA201,梳棉机传动简图,传动路线：,电机,I,：锡林（盖板）、刺辊；,电机,II,（变速）,：道夫、剥棉罗拉、给棉罗拉、上下轧辊、大压辊、圈条器；,电机,III,（变速）,：给棉罗拉、喂棉箱输出罗拉；,电机,IV,：安全清洁辊；,电机,V,：吸尘风机。,FA201梳棉机传动简图传动路线：,传动说明,锡林,转动惯量大， 为保护电机启动过载，在电机轴上装有离心块式摩擦离合器；,道夫,有两档转速，高速正常运转，低速便于生头、接头；则给棉罗拉、剥棉罗拉、上下轧辊、大压辊、圈条器随之变速；,采用,自调匀整装置,时，给棉罗拉由另一电机传动，否则由道夫传动；,第四和五个电机为,小功率，单独传动,。,多电机传动必须注意相关机件,启停动作的配合,，如刺辊转速达,80%,以上才给棉，刺辊降速,75%,停止给棉，以免轧煞；道夫与给棉罗拉之间有一定速比（梳棉机牵伸倍数），并能调节。,传动说明锡林转动惯量大， 为保护电机启动过载，在电机轴上装有,二、工艺计算,根据,传动比,计算各工作件的速度，,如锡林、刺辊、盖板、道夫、小压辊,；,直径或齿数与转速,成反比,；,考虑传动皮带的,打滑率,（取,25%,）；,梳棉机的机械,总牵伸倍数,=,圈条器上小压辊输出速度,/,棉卷罗拉喂入速度。,产量,计算,Q(kg/h),：生条定量与小压辊表面速度乘积。,二、工艺计算根据传动比计算各工作件的速度，如锡林、刺辊、盖板,3-7,自调匀整装置,(Autoleveling System),清梳联采用气流输送棉丛，在梳棉机上喂入棉层的密度不能稳定地保持均匀，造成生条长片段、轻重偏差，故应采用自调匀整装置（匀整生条,100,米以上的长片段不匀）；,如采用长、短片段自调匀整，则效果更佳；,清梳联生条重量不匀主要来自于梳棉机上喂入棉层密度不均匀。,3-7 自调匀整装置(Autoleveling Syst,自调匀整原理,根据生条的重量偏差来调节给棉罗拉的喂入速度，保证任一瞬时生产出来的,生条重量,为恒值,;,原理：,1,b,1,h,1,v,1,=k(,常数,),梳棉机上输入和输出棉量存在下列关系：,1,b,1,h,1,v,1,=(,1-),2,b,2,h,2,v,2,=k(,常数,),； ,-,落棉率,一般,1,、,b,1,、,2,、,b,2,为常数，故,:,h,1,v,2,=k/(,1,b,1,E)=,常数；,E=v,1,/v,2,为梳棉机的总牵伸倍数。,上式说明了给棉罗拉速度,V,2,随生条厚度,h,1,的变化关系，匀整装置就是根据,h,1,来调节,V,2,。,输出,输入,自调匀整原理根据生条的重量偏差来调节给棉罗拉的喂入速度，保证,闭环,(Close-loop),控制自调匀整,控制长片段,(Long-term),不匀,梳棉机上最普遍采用,保持生条长片段轻重恒定,;,用气压检测喇叭代替大喇叭口,条子厚度不同,气压不同,;,用气电转换器转变为电信号,;,因检测点和调节点相距较远,调节有延迟,10s;,匀整长度,70100m,。,闭环(Close-loop)控制自调匀整控制长片段(Lon,气压检测喇叭,气压检测喇叭,开环,(Open-loop),控制自调匀整,控制短片段,(Short-term),不匀,在大压辊与圈条器之间加入两对牵伸罗拉组成牵伸装置，牵伸倍数,1.2,；,检测点在牵伸装置后，具有短片段匀整效果，但不能一直保持长片段均匀；,另外前罗拉变速，给圈条器传动造成困难。,开环(Open-loop)控制自调匀整控制短片段(Shor,混合环控制自调匀整,控制长、短片段不匀,闭环：调节长片段（,100m,）不匀；,开环：调节短片段（,5m,）不匀；,用凹凸罗拉检测输出生条厚度，改变给棉重量，消除长片段不匀（闭环）,;,在给棉罗拉的活动压板上置有棉层厚度检测探头，由棉层厚度来调节给棉量，控制短片段不匀（开环）；,最终能保持生条在,0.21m,均匀。,混合环控制自调匀整控制长、短片段不匀闭环：调节长片段（10,第三章作业,1.,简述梳棉机的任务及主要组成部分。,2.,已知刺辊作用直径为,250mm,，刺辊轴向宽度为,1020mm,，锯刺密度为,7,齿,/cm,2,，刺辊转速为,930 r/min,，棉卷定量为,420mg/mm,，给棉罗拉直径为,70mm,，转速为,5r/min,，棉纤维线密度为,0.166 tex,，棉纤维平均长度为,28mm,，求其梳理度。,3.,分析下列针齿配置的作用。,第三章作业1. 简述梳棉机的任务及主要组成部分。,谢 谢！,纺纱设备和工艺第三章课件,