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軸流開(kāi)棉機(jī)結(jié)構(gòu)與性能分析

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軸流開(kāi)棉機(jī)結(jié)構(gòu)與性能分析

發(fā)布時(shí)間: 2006/10/3 文章出處: 　

為了在開(kāi)清工序中實(shí)現(xiàn)"自由打擊、大雜先落、早落少碎、少傷纖維"的工藝原則，紡機(jī)制造廠對(duì)起初步開(kāi)松作用的開(kāi)棉機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)和完善，推出許多先進(jìn)的使用技術(shù)，并先后成功研制了雙軸流開(kāi)棉機(jī)和單軸流開(kāi)棉機(jī)。這種機(jī)型開(kāi)松除雜性能及設(shè)備控制性能顯著提高，為紡制出優(yōu)良的棉紗創(chuàng)造了良好的條件。但許多棉紡廠對(duì)兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的使用情況存在一些誤解，片面追求某項(xiàng)指標(biāo)，使軸流開(kāi)棉機(jī)不能充分發(fā)揮其性能。本文對(duì)兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、工藝性能進(jìn)行初步分析探討，為各個(gè)廠家依據(jù)實(shí)際情況，因地制宜、靈活采用軸流開(kāi)棉機(jī)的形式提供參考依據(jù)。
1 兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
1．1 雙軸流開(kāi)棉機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
FAl03型雙軸流開(kāi)棉機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

雙軸流開(kāi)棉機(jī)由機(jī)架、進(jìn)棉口、開(kāi)松打手、棉流導(dǎo)向板、塵棒、分梳板、排塵隔離打手、出棉口等組成。棉流在氣流的作用下，通過(guò)進(jìn)棉口的控制進(jìn)入打手室，在氣流和棉流導(dǎo)向板的控制下，沿開(kāi)松打手軸向作螺旋線前進(jìn)，開(kāi)松打手與分梳板結(jié)合對(duì)纖維進(jìn)行自由打擊和分梳，籽棉等大雜沿打手切線方向通過(guò)塵棒落下，開(kāi)松除雜后的棉流靠下一臺(tái)設(shè)備或凝棉器風(fēng)機(jī)的抽吸通過(guò)出棉口管道輸送到下一臺(tái)單元機(jī)，機(jī)器下方的排雜隔離打手能聚攏塵雜，起穩(wěn)定塵室內(nèi)氣壓的作用。由于該機(jī)對(duì)棉流采用自由打擊方式，故對(duì)纖維損傷小。
1．2 單軸流開(kāi)棉機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
FAll3型單軸流開(kāi)棉機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

單軸流開(kāi)棉機(jī)由機(jī)架、進(jìn)棉口、開(kāi)松打手、棉流導(dǎo)槽、塵棒、微塵分離板、排塵隔離打手、出棉口等組成，棉流在氣流的作用下，沿開(kāi)松打手切線方向通過(guò)進(jìn)棉口進(jìn)入打手室，在氣流和棉流導(dǎo)槽的控制下，沿開(kāi)松打手軸向作螺旋線前進(jìn)，籽棉等大雜沿打手切線方向通過(guò)塵棒作用落下，部分微塵和短絨通過(guò)微塵分離板在負(fù)壓的作用下被排出，開(kāi)松除雜后的棉流靠下一臺(tái)設(shè)備或凝棉器風(fēng)機(jī)的抽吸通過(guò)出棉口管道輸送到下一臺(tái)單元機(jī)，機(jī)器下方的排雜隔離打手能聚攏塵雜，起穩(wěn)定塵室內(nèi)的氣壓等作用。
2 兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的開(kāi)松機(jī)理
軸流開(kāi)棉機(jī)的開(kāi)松作用主要是通過(guò)棉塊在氣流的作用下，反復(fù)經(jīng)過(guò)角釘以及角釘和塵棒的自由打擊、扯松來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在雙軸流開(kāi)棉機(jī)中，棉塊的開(kāi)松如圖3所示。

P是角釘對(duì)棉塊的打擊力，它可分解為P1和P2兩個(gè)分力，在分力戶，的作用下，產(chǎn)生瞬間的拉伸應(yīng)力，當(dāng)P1大于棉塊內(nèi)部纖維間的連接力時(shí)，棉塊即被分離成幾個(gè)較小的棉塊，從而將棉塊開(kāi)松。當(dāng)分力P1小于棉塊內(nèi)部纖維間的連接力時(shí)，棉塊的運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生兩種情況，一是整個(gè)棉塊沿著合力P的方向，完全以角釘?shù)慕撬俣冗\(yùn)動(dòng)；二是棉塊圍繞它的軸心產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，棉塊不再受打擊，可以減少對(duì)纖維的損傷，所以雙軸流開(kāi)棉機(jī)是自由打擊，開(kāi)松作用較為緩和。
在單軸流開(kāi)棉機(jī)中，棉塊的開(kāi)松如圖4所示。

P是角釘對(duì)棉塊的打擊力，它可分解為P1和P2兩個(gè)分力；F是棉塊與棉流導(dǎo)槽間的摩擦力，它可分解為F1和F2兩個(gè)分力。在F1和P1的作用下，棉塊受瞬間的拉伸應(yīng)力，當(dāng)F1與P1之和(棉塊受瞬間的拉應(yīng)力)大于棉塊內(nèi)部纖維間的連接力時(shí)，棉塊即被分離成幾個(gè)較小的棉塊，從而將棉塊開(kāi)松。當(dāng)F1與P1之和小于棉塊內(nèi)部纖維間的連接力時(shí)，棉塊將滯留在棉流導(dǎo)槽內(nèi)或緩慢移動(dòng)，瞬間又受下一角釘打擊，對(duì)纖維有一定的損傷。所以，單軸流開(kāi)棉機(jī)的開(kāi)松力大于雙軸流開(kāi)棉機(jī)，是一種半自由打擊，開(kāi)松作用較強(qiáng)。
3 兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的除雜機(jī)理
軸流開(kāi)棉機(jī)的除雜作用主要是通過(guò)打手開(kāi)松原棉分離雜質(zhì)的離心力和塵棒刀口的分離作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)它受打手室和落雜室氣流的影響較大。
在雙軸流開(kāi)棉機(jī)中，為使棉流沿打手軸線螺旋前進(jìn)順暢，其人棉口要求風(fēng)量3000 m3／h，風(fēng)壓-80Pa~-500Pa；出棉口要求風(fēng)量3500m3／h，風(fēng)壓-270 Pa~-900 Pa；其落雜室處于負(fù)壓狀態(tài)，負(fù)壓方向向著打手室。在落雜室里，當(dāng)雜質(zhì)的離心力或重力大于雜質(zhì)的負(fù)壓浮力時(shí)，雜質(zhì)就能順利落下，被排雜隔離打手排出；當(dāng)雜質(zhì)的離心力或重力小于雜質(zhì)的負(fù)壓浮力時(shí)，雜質(zhì)將隨棉流被抽吸出出棉口。所以，該機(jī)對(duì)大的雜質(zhì)如不孕籽、棉籽、籽棉等清除效果明顯，對(duì)細(xì)小雜質(zhì)清除效果不好，它符合開(kāi)清初始階段的加工要求，有利于大雜先落、少碎，提高紡紗質(zhì)量。
在單軸流開(kāi)棉機(jī)中，棉流沿打手切線方向喂人，切線方向輸出，為使棉流沿打手軸向螺旋前進(jìn)順暢，其人棉口要求風(fēng)量2500m3／h，風(fēng)壓+50 P~+150 Pa；出棉口要求風(fēng)量3500 m3／h，風(fēng)壓-50Pa~-200 Pa；其落雜室?guī)缀跆幱诔籂顟B(tài)。在落雜室里，被分離的雜質(zhì)靠離心力和塵棒刀口的分離作用都能夠順利落下，被排雜隔離打手排出；它對(duì)大的雜質(zhì)如不孕籽、棉籽、籽棉等清除效果明顯，對(duì)細(xì)小雜質(zhì)也有清除效果，并且它具有微塵分離板和負(fù)壓吸口，能排除部分微塵和短絨。因此，這更符合開(kāi)清初始階段的加工要求，有利于大雜先落、少碎，提高紡紗質(zhì)量。
4 兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的生產(chǎn)試驗(yàn)對(duì)比
為了進(jìn)一步研究?jī)煞N軸流開(kāi)棉機(jī)的工藝性能，對(duì)單軸流開(kāi)棉機(jī)和雙軸流開(kāi)棉機(jī)開(kāi)展工藝對(duì)比試驗(yàn)，在兩者產(chǎn)量、落棉率大致相當(dāng)?shù)那闆r下，采用原棉含雜率分別為1．0％和3．5％左右的兩種原棉，進(jìn)行棉結(jié)、短絨、落棉和除雜等測(cè)試。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1數(shù)據(jù)對(duì)比分析，我們看出：
(1)當(dāng)原棉含雜率在1％左右(低含雜)時(shí)，單軸流開(kāi)棉機(jī)比雙軸流開(kāi)棉機(jī)的實(shí)際除雜效率略高，但棉結(jié)增長(zhǎng)率高于雙軸流開(kāi)棉機(jī)。說(shuō)明低含雜時(shí)，單軸流開(kāi)棉機(jī)比雙軸流開(kāi)棉機(jī)除雜效率略高，對(duì)纖維損傷大。
(2)當(dāng)原棉含雜率在3．5％左右(中高含雜)時(shí)，單軸流開(kāi)棉機(jī)比雙軸流開(kāi)棉機(jī)的實(shí)際除雜效率高，但棉結(jié)增長(zhǎng)率略高于雙軸流開(kāi)棉機(jī)。說(shuō)明中高含雜時(shí)，單軸流開(kāi)棉機(jī)比雙軸流開(kāi)棉機(jī)除雜效率高，對(duì)纖維損傷略大。兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的應(yīng)用與改進(jìn)措施
通過(guò)上述分析與試驗(yàn)，我們認(rèn)為：
(1)兩種軸流開(kāi)棉機(jī)的選用應(yīng)根據(jù)所紡棉紗的品種和使用原棉的情況決定，當(dāng)原棉含雜較低、品質(zhì)較好，用于紡中細(xì)號(hào)紗或精梳紗時(shí)，特別要求對(duì)纖維損傷要小，產(chǎn)生的棉結(jié)少，兩種軸流開(kāi)棉機(jī)除雜一般都能達(dá)到要求，這時(shí)應(yīng)選用雙軸流開(kāi)棉機(jī)；當(dāng)原棉含雜較高、品質(zhì)較差，用于紡粗號(hào)紗或轉(zhuǎn)杯紗時(shí)，要求對(duì)原棉的除雜效率要高，纖維損傷要求不嚴(yán)，這時(shí)應(yīng)選用單軸流開(kāi)棉機(jī)。
(2)應(yīng)改進(jìn)雙軸流開(kāi)棉機(jī)喂棉方式，使棉流從切線喂人，切線輸出，使落雜室?guī)缀跆幱诔籂顟B(tài)，便于雜質(zhì)的下落和排除，同時(shí)適當(dāng)提高其打手速度，增加雜質(zhì)的離心力，提高除雜效率。對(duì)于已有的軸向喂人、軸向輸出的雙軸流開(kāi)棉機(jī)應(yīng)將排雜隔離打手取消，使用連續(xù)吸落棉方式，將落雜室控制在常壓狀態(tài)，以改善落雜效果。
(3)應(yīng)改進(jìn)單軸流開(kāi)棉機(jī)棉流導(dǎo)向板安裝方式，將焊接結(jié)構(gòu)改為螺栓連接結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)流槽的寬度可根據(jù)工藝要求調(diào)整，減少對(duì)纖維的損傷，拓寬使用泛圍。

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