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纺织技术 梳理度与梳理强度的探析(上)
来源:爱游戏app官网下载    发布时间:2024-10-15 20:43:11

  梳理度是衡量梳棉机或精梳机梳理部件对纤维梳理系数的一个指标,反应了梳理部件配置或者工艺设计的合理性。一般用梳理部件的针齿数与被梳理纤维根数两者之间的关系来体现,即每根纤维所受到的梳理针齿数。梳理度由梳理部件的针布规格、相对速度、梳棉机台时产量等因素决定。

  现代梳棉机的梳理元件包括锡林、活动盖板、道夫、刺辊、预分梳板、固定盖板等。

  这类计算最简单明了,只要知道相关牵伸工艺就可以计算出梳理度,但这种方法显然没考虑到针布规格型号及纤维技术参数对梳理效果的影响。不能全面反映梳理元件的梳理性能,其计算公式分两类:

  (1)以梳棉机的喂入量来计算(以锡林为例)。这类计算梳理度的方法,是按全部纤维都被锡林握持为条件计算的,没考虑落棉量的问题。其代表性的计算公式为:

  锡林梳理度=锡林直径(mm)×锡林转速(r/min)×棉卷公制支数/给棉罗拉直径(mm)/给棉罗拉转速(r/min)

  (2)以梳棉机的输出量来计算(以锡林为例)。这类计算梳理度的方法,是按被顺利转移出来,形成棉条的纤维数量来计算锡林梳理度的,落棉量没有计算在内,也没有考虑道夫转移率对锡林针面负荷的影响。其代表性的计算公式为:

  锡林梳理度=60×锡林转速×3.14×锡林直径(mm)/1000/1000/梳棉机台时产量(kg/h)

  这类算法缺点是很复杂,必须了解到分梳元件及纤维的相关参数。优点是最大限度地考虑了分梳元件本身的技术参数对分梳性能的影响。

  锡林梳理度=道夫转移率×锡林表面总齿数×锡林转速×纤维平均长度/生条产量/纤维公制支数。

  从上面的公式能看出,要准确计算梳理度,还需要知道道夫转移率,而道夫转移率企业一般很难精确测试,只能估算,因此计算结果往往不够精确。

  以上两类公式各有优缺点,使用时应根据研究梳理度的目的进行选择,如在企业进行工艺设计及优选时就可以用第一类公式,用于比较不同工艺参数时梳理度对产品质量影响的分析(因为此时我们的针布规格是固定的,不必考虑它的影响)。

  第二类公式主要用于分析不同规格针布对梳理度及产品质量影响的分析研究,企业进行针布型号优选时可以考虑使用,但此时道夫转移率不好掌握,如不考虑道夫转移率,则可以计算纤维在锡林一转就转移时纤维受到的梳理齿数。

  纤维梳理度(齿/根)=锡林面积(cm2)×针布齿密(齿/cm2)×锡林速度(r/min)×60/台时产量(kg/h)/1000/1000/纤维的根数(根/mg)。

  有效梳理度(齿/根)=梳理弧面积(cm2)×针布齿密(齿/cm2)×锡林速度(r/min)×60/台时产量(kg/h)/1000/1000/纤维的根数(根/mg)等等。这些公式各有道理,只是着眼点不同罢了。

  (3)提高分梳件的运转速度,提高单位时间内参与分梳的针齿齿数,如提高锡林速度。

  (4)通过调整工艺参数来使纤维及时转移和输出,保持较低的针齿表面纤维的数量。

  梳棉机的梳理度是由梳棉机型、生条定量、棉卷定量(筵棉喂入量)、各分梳件的速度、各针齿规格型号等参数决定的,它反映了梳棉机能够对纤维发挥的梳理功效,但并不能确切地反应纤维的实际梳理效果。

  比如,在锡林速度、棉卷定量、生条定量、各针布规格相同的情况下,新针布与旧针布、锡林盖板隔距大小等不同计算出来的梳理度都是一样的,但实际上纤维受到的梳理效果肯定会有差异,因此,单纯的梳理度还不能够真实地反映梳棉机的梳理质量。

  梳理强度是指纤维实际受到的梳理强弱程度,除与梳理度有关外,还与针齿锐度、梳理隔距、梳理速度等有关,它反映了梳棉机在实际生产中对纤维的梳理效果,比梳理度更能够代表梳棉机的实际功效。

  针齿的锋利度好,有利于针齿穿刺到纤维束的内部,将纤维束进行细致的分离,有利于提高纤维的分离度,梳开松散的纤维扭结体,降低棉结。

  针齿的锋利度好,针齿更容易抓取住纤维,纤维尾端弯钩逐步从针齿齿隙中滑过,纤维弯钩逐步得到伸直,束纤维得以逐步分离,增强了针齿对纤维的梳理力度,提高了纤维的伸直度和定向度。

  在梳棉机上有三个部位会发生重要的转移作用:刺辊锡林之间的牵伸转移、锡林盖板之间的分梳转移和锡林道夫之间的凝聚转移。

  纤维的转移发生在一对针齿之间,为便于叙述,把输出纤维的针布称为A针布,把接收纤维的针布称为B针布,那么: 当A针布的针齿的锋利度差时,由于其对纤维的握持能力较弱,会使纤维从针尖上滑脱,造成转移给B针布的纤维伸直度、定向度较差,容易造成棉结升高。

  当B针布的针齿的锋利度差时,由于其对纤维的握持能力较弱,会造成纤维转移不畅,使A针布出现返花、塞花等现象,使纤维受到搓擦,也容易造成棉结升高。

  针齿的平整度差,影响隔距的准确性,不利于工艺上机。针齿的平整度较差时,只能以针齿的最高点调整隔距,会造成其它部位的隔距偏大,影响梳理效果,造成低针处纤维梳理不良,形成棉网云斑。

  针齿之间的隔距是影响梳理强度的最主要的工艺参数,它对梳理强度的影响主要存在几个方面:

  (1)针齿之间的隔距越小,纤维不能被针齿梳理到的长度越短,纤维被梳理的长度加大,梳理强度得到提高。

  (2)针齿之间的隔距越小,纤维在针齿圆周(如锡林圆周)切向方向的分力越大,纤维受到的梳理力越大,梳理强度越高。

  (3)针齿之间的隔距越小,纤维在针齿圆周径向方向的分力越小,纤维从针齿上滑脱的可能性越小,纤维被梳理地越充分,梳理强度越大。

  (4)针齿之间的隔距越小,针面之间的间隙越小,针面之间存在的自由纤维越少,瞬间有越多的纤维被梳理,梳理强度越大。

  从锡林梳理度的公式就能够准确的看出,锡林速度是影响梳理度的重要因素之一,同样,锡林速度对梳理强度的影响也是巨大的。

  (1)在输出量不变的情况下,锡林速度越大,在针齿握持下的纤维在单位时间内受到对面针齿梳理的次数越多,受到的梳理强度越大。

  (2)在产量不变的情况下,速度越高,针齿单位面积上握持的纤维数量越少,纤维被针齿抓取、梳理的机会越大,梳理强度越高。

  (3)刺辊、锡林等部件在完成梳理作用时,从隔距最紧点开始,由于针齿对纤维的握持角度的变化,针齿对纤维握持的切向分力随着离最紧隔距点越远而越来越大,当速度较快时,针齿对纤维的握持角度变化较快,也就是针齿对纤维的握持分梳力的加速度较快,因此,梳理强度增加。

  在主分梳区梳理因素不变的前提下,附加分梳元件越多,参与梳理的针齿数越多,梳理强度越大。

  针布齿尖角的大小直接影响到针齿的锐利程度。齿尖角越小,针齿穿刺纤维的能力越强、分梳效果越好,对纤维的梳理强度越强。但针齿强度相对较低,容易折断,抗轧性能、耐磨性能较差,影响使用寿命。

  (1)齿深减小,纤维沉入针底的机会减小,有利于纤维附在针齿的针尖处,纤维露出齿面的长度增加,使纤维的转移交替分梳作用增强,提高了梳理强度。

  (2)齿深减小,齿隙之间的能够容纳的纤维数量减少,充塞纤维梳理减少,针布负荷降低,同时减少了针齿绕花、返花现象,提高了梳理强度,有利于降低棉结。

  (3)齿深减小,由于针齿高度降低,增强了针齿的抗轧强度,减少了针齿的损伤,能够有效减小由于针齿损伤造成的梳理不良、棉网云斑等问题,有利于稳定产品质量,降低棉结。

  锡林针布的齿深减小,应既有利于分梳,又有利于转移,对提高分梳质量有利,这也是近年来高产梳棉机锡林针布向“密、矮、浅、薄”方向发展的原因。

  在齿尖角一定的情况下,齿厚决定了针齿的齿顶面积。齿厚越小,针齿的齿顶面积越小,针齿对纤维束的穿刺能力越强,将纤维搓擦成棉结的机会越小,对纤维的梳理度越强。

  但应当注意的是,当针齿的齿厚变薄时,针齿的抗弯强度急剧下降,其对针齿抗弯强度的影响远远超过齿尖角对针齿抗弯强度的影响。如果针齿的齿厚太薄,易引起针布倒针,同时也会严重影响针齿的耐磨性能,降低针布的使用寿命。

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