衛(wèi)潤虎

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西咸陽712000)

新型高效精梳機(jī)及其工藝技術(shù)優(yōu)化

衛(wèi)潤虎

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西咸陽712000)

針對現(xiàn)有的FA266型精梳機(jī),本著“少投入,多產(chǎn)出”的原則,對其進(jìn)行技術(shù)改造。通過優(yōu)化鉗板傳動機(jī)構(gòu)尺寸,減輕鉗板組件的重量,改變給棉羅拉位置等三種方法進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化。采用重定量棉卷,較重的精梳條定量,給棉方式選用等工藝優(yōu)化,提高精梳條的條干均勻度。

高效能;精梳機(jī);技術(shù);工藝;優(yōu)化

我國自行設(shè)計制造的FA266型精梳機(jī),以及與意大利馬佐利公司合資生產(chǎn)的PX2-J型精梳機(jī),這兩種精梳機(jī)的工藝速度都在300鉗次/min以上,使我國精梳機(jī)的質(zhì)量水平躍上了一個新臺階。但在精梳機(jī)的設(shè)計與制造方面和國外最新型精梳機(jī)(如瑞士立達(dá)的E72型)相比,仍存在相當(dāng)大的差距。如何在新機(jī)設(shè)計時進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,趕超世界先進(jìn)水平,是我們面臨的一大課題。另一方面,高效能精梳機(jī)在工藝性能上與一般精梳機(jī)有一定差別,有些使用廠在高效能精梳機(jī)上仍然采用舊工藝(或落后工藝),使其優(yōu)越性沒有得到體現(xiàn)和完全發(fā)揮。因此,在新機(jī)設(shè)計與高效能精梳機(jī)的使用上需進(jìn)行技術(shù)與工藝創(chuàng)新優(yōu)化。

1 新型高效精梳機(jī)技術(shù)優(yōu)化

1.1 鉗板傳動機(jī)構(gòu)的尺寸

PX2-J型精梳機(jī)的鉗板傳動都采用曲柄-滑塊-滑桿傳動機(jī)構(gòu),其曲柄長度對精梳機(jī)的力學(xué)性能及工藝性能有很大影響[1],E7/6型精梳機(jī)的曲柄長度由原來的77.5 mm減小到70 mm時,鉗板擺軸的最大角加速度降低24%,鉗板在水平方向上運(yùn)動的最大加速度降低20.4%;鉗板向前擺動時開口定時提早了0.7分度;分離開始的時間提早了0.3分度,即分離接合的時間延長;每鉗次錫林的梳理時間延長0.24分度。

因此,適當(dāng)縮短曲柄半徑有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)減小鉗板運(yùn)動的慣性力和慣性力矩、減輕機(jī)器的振動、降低機(jī)器噪聲與能耗,為進(jìn)一步提高車速創(chuàng)造了條件。

(2)棉叢在分離接合前有充分時間抬頭,有利于新、舊棉網(wǎng)的順利搭接。

(3)分離接合過程及錫林梳理過程延長,有利于提高分離接合質(zhì)量和錫林的梳理效果。由于曲柄半徑的長短影響鉗板、分離羅拉和錫林的運(yùn)動配合,亦即影響精梳機(jī)的定時與定位。曲柄半徑減小到多大為好,有待于深入研究和探討。國產(chǎn)FA266型精梳機(jī)的曲柄長度已由原來的77.5 mm減小到70 mm。

1.2 鉗板組件重量

精梳機(jī)的鉗板機(jī)構(gòu)是高速往復(fù)運(yùn)動的機(jī)件,其慣性力和慣性力矩是決定精梳機(jī)能否高速的重要條件[2]。根據(jù)力學(xué)和機(jī)械原理可知:鉗板組件的慣性力與鉗板組件的質(zhì)量及加速度呈正比,慣性力矩與鉗板組件的質(zhì)量、角加速度及鉗板組件對其回轉(zhuǎn)半徑的平方呈正比。由于鉗板組件運(yùn)動的加速度、角加速度都與車速的平方呈正比,因此當(dāng)車速提高時,慣性力和慣性力矩將急劇增加。要減小慣性力和慣性力矩增大幅度,需減輕鉗板組件的質(zhì)量。在新型精梳機(jī)設(shè)計時減輕鉗板組件質(zhì)量的具體方法,是盡可能簡化鉗板組件的結(jié)構(gòu)、改進(jìn)鉗板組件的材質(zhì),并盡可能減小上、下鉗板厚度。FA266型精梳機(jī)上鉗板的厚度由原來的5 mm減為4.6 mm,下鉗板的厚度由原來的6 mm減為4 mm,鉗板組件的重量由原來的3.5 kg減輕為3 kg。

1.3 給棉羅拉位置

1.3.1 精梳機(jī)的分離牽伸

在分離接合開始時,被錫林梳理過的棉叢前端進(jìn)入分離鉗口(前鉗口),而上、下鉗板的鉗唇呈開啟狀態(tài)。此時處于棉叢前端的纖維被分離鉗口握持,以分離羅拉表面線速度前進(jìn)(稱為快速纖維),而棉叢的后部由給棉羅拉和下鉗板握持,以鉗板速度前進(jìn)(稱為慢速纖維),形成分離牽伸。同時頂梳插入棉叢對快速纖維進(jìn)行梳理。

1.3.2 給棉羅拉位置前移對精梳落棉的影響

由于給棉羅拉與分離鉗口的距離大于纖維長度,此間存在較多的浮游纖維。位于給棉羅拉與分離鉗口中部的纖維,摩擦力界相對薄弱,纖維變速極不穩(wěn)定。變速早的纖維受到快速纖維的引導(dǎo)力較小。當(dāng)引導(dǎo)力小于纖維與頂梳梳針的摩擦力時,纖維被頂梳阻留,在下一個工作循環(huán)中,該纖維若不被鉗板握持,經(jīng)精梳錫林梳理后變?yōu)榫崧涿?。?dāng)棉卷中彎鉤纖維多、纖維的伸直度及取向度差時,被頂梳阻留的纖維就越多,精梳落棉會顯著增加。因此,棉卷的質(zhì)量(棉卷結(jié)構(gòu))對精梳落棉有顯著影響。給棉羅拉與分離鉗口的距離越大,其中部的摩擦力界的薄弱環(huán)節(jié)越長,提前變速的纖維越多(浮游纖維所受到的快速纖維對它的引導(dǎo)力也很小),被頂梳阻留的纖維就越多,因此,精梳落棉率就越高。相反,如果給棉羅拉與分離鉗口的隔距很小,摩擦力界的薄弱環(huán)節(jié)越短,浮游纖維的浮游動程縮小,就使得纖維變速點(diǎn)向分離鉗口集中。如果纖維都在分離鉗口變速,由于分離鉗口對快速纖維的引導(dǎo)力較大,不易被頂梳阻留,精梳落棉就少。因此,給棉羅拉前移,牽伸隔距變小,精梳落棉率降低,有利于節(jié)約用棉。

2 新型高效精梳機(jī)的工藝優(yōu)化

高效精梳機(jī)的工藝性能與一般精梳機(jī)(如A201系列精梳機(jī))不同。一般精梳機(jī)采用輕定量、慢速度,而高效精梳機(jī)一般采用較重的棉卷和精梳條定量。因此有必要對高效能精梳機(jī)的工藝進(jìn)行深入研究。

2.1 重定量棉卷

2.1.1 采用重定量棉卷的優(yōu)越性

A201系列精梳機(jī)加工的棉卷定量為39 g/m～50 g/m,FA25l A型精梳機(jī)棉卷定量為45 g/m～65 g/m,而高效精梳機(jī)為60 g/m～80 g/m。在其他條件不變的情況下,采用重定量的棉卷優(yōu)越性有:精梳機(jī)的產(chǎn)量高;棉叢的彈性大,鉗板開口時棉叢易抬頭,在分離接合過程中有利于新、舊棉網(wǎng)的搭接;每鉗次分離出的棉網(wǎng)厚,纖維抱合力大,棉網(wǎng)接合牢度大,不易出現(xiàn)棉網(wǎng)破邊、破洞及纖維纏繞膠輥現(xiàn)象。因此棉卷采用重定量是精梳機(jī)高速、高產(chǎn)的要求。

2.1.2 棉卷重定量對梳理的影響

精梳錫林對棉卷梳理作用的強(qiáng)弱,可用梳理度表示,即棉卷中每根纖維所受到錫林針齒的作用齒數(shù)。梳理度越大,錫林對棉叢的梳理效果越好。為了保證梳理效果,和一般精梳機(jī)相比,采用重定量時,不應(yīng)使梳理度降低。一般梳片式植針錫林表面總齒數(shù)為7944枚,而現(xiàn)代鋸齒式整體錫林的總齒數(shù)一般在15 000～? 22 000枚。設(shè)一般精梳機(jī)的棉卷定量為50 g/m,高效能精梳機(jī)的棉卷定量為70 g/m,棉纖維的長度為30 mm,棉纖維細(xì)度為1.67 dtex,精梳機(jī)的給棉長度為6 mm,由有關(guān)計算式算得。采用梳片式植針錫林的一般精梳機(jī)的梳理度為0.13齒/每根纖維;采用鋸齒式整體錫林的高效能精梳機(jī)的梳理度為0.18齒/每根纖維～0.24齒/每根纖維[3]。由此可知:在高效能精梳機(jī)上,由于采用了齒密大的鋸齒式整體錫林,即使棉卷定量加重,和采用梳片式植針錫林的一般精梳機(jī)相比,錫林梳理度并沒有降低,反而有所增加。因此,高效精梳機(jī)采用重定量棉卷后,梳理強(qiáng)度并沒有減弱。

2.2 較重的精梳條定量

精梳條的定量應(yīng)根據(jù)紡紗品種、纖維性能、精梳前后工序機(jī)器的牽伸倍數(shù)及產(chǎn)品定量而定。對于高效精梳機(jī)而言,在進(jìn)行紡紗工藝設(shè)計時,應(yīng)使精梳條的定量偏大為好,紡中特紗時一般掌握在22 g/(5 m)～27 g/ (5 m)。其原因是:當(dāng)精梳條的定量大時,精梳機(jī)牽伸裝置的牽伸倍數(shù)可以降低,由于牽伸造成的附加不勻會減小,精梳條的條干CV值降低,這已經(jīng)生產(chǎn)試驗證實,另外,還可以降低牽伸羅拉、壓輥及圈條裝置的速度,有利于降低噪聲,提高機(jī)件壽命和精梳條的質(zhì)量。

2.3 給棉方式

在A201系列精梳機(jī)上,給棉方式只有前進(jìn)給棉一種,而在高效精梳機(jī)上,配備有前進(jìn)給棉和后退給棉兩種給棉方式。選用不同的給棉方式,梳理效果、精梳落棉率及精梳條質(zhì)量有很大差別。

2.3.1 給棉方式對梳理效果的影響

錫林對棉叢的梳理效果與棉叢受到的重復(fù)梳理次數(shù)有關(guān),重復(fù)梳理次數(shù)大時,錫林對棉叢的梳理效果好,而重復(fù)梳理次數(shù)的大小與精梳機(jī)的給棉方式有關(guān)。在FA266型精梳機(jī)上,死隙長度為5 mm,在落棉刻度為8時,前進(jìn)給棉的喂棉系數(shù)為0.6,后退給棉的喂棉系數(shù)為1,分離隔距為21.9 mm。設(shè)給棉長度都為5.9 mm,算得前進(jìn)給棉時的重復(fù)梳理次數(shù)為3.26,后退給棉時的重復(fù)梳理次數(shù)為3.86。由此可知:采用后退給棉時錫林對棉叢的梳理強(qiáng)度比前進(jìn)給棉時大。因此,采用后退給棉對降低棉結(jié)雜質(zhì)、提高纖維伸直平行度更有利。實踐證明在其他條件相同的情況下,采用后退給棉比采用前進(jìn)給棉棉結(jié)、雜質(zhì)總粒數(shù)可降低15%左右。

2.3.2 給棉方式對精梳落棉的影響

精梳落棉率的大小和分界纖維長度有關(guān)。分界纖維長度越長,則精梳落棉率越大[4]。在FA266型精梳機(jī)上,算得前進(jìn)給棉時的分界纖維長度為21.31 mm,后退給棉時的分界纖維長度為24.85 mm(計算條件與計算重復(fù)梳理次數(shù)時相同)。由此可知,采用后退給棉時比前進(jìn)給棉精梳落棉多。在其他條件相同的情況下,采用后退給棉比采用前進(jìn)給棉精梳落棉率高4%～8%。因此,采用后退給棉有利于提高梳理效果、降低棉結(jié)雜質(zhì)粒數(shù)、排除棉卷中的短絨及提高精梳條的條干均勻度。

3 結(jié)語

高效精梳機(jī)的工藝性能與普通精梳機(jī)不同,一般采用較重的棉卷和精梳條定量。在產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)量、質(zhì)量的比較中具有明顯的優(yōu)勢。高效能精梳機(jī)在能耗、輔件、配件等方面均大有降低,故其經(jīng)濟(jì)效益高。

[1]費(fèi) 青.國產(chǎn)新型梳棉機(jī)的特點(diǎn)和性能分析[J].棉紡織技術(shù),2002,30(10):15-22.

[2]王慶球.梳棉機(jī)錫林分梳板(固定蓋板)的試驗研究[J].棉紡織技術(shù),2008,(8):28-30.

[3]孫鵬子,張明光,鎮(zhèn)全方.梳棉機(jī)活動蓋板、固定蓋板數(shù)的研究[J].紡織器材,2001,(2):19-21.

[4]陸 忠,徐 良.新型固定蓋板的工藝試驗與研究[A]. 2007年全國清梳新技術(shù)及清梳聯(lián)推廣專題研討會論文集[C].江蘇:中國紡織工程學(xué)會,2007.78-80.

Optimization of New High Efficient Comber and Its Process Technology

WEI Run-hu
(Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang 712000,China)

In the spirit of“l(fā)ess input,more output”principle,the process technological transformation for the existing FA266 comber were proceeded.The technology innovation was obtained through the optimization of the nipper drive mechanism size,reducing the clamp plate assembly weight and changing the feed roller position.Through the use of heavy quantitative lap,use of the heavier combing and selection of cotton mode,the technological optimization was conducted to enhance combing sliver evenness.

high efficiency;comber;technology;process;optimization

TS104.1

:B

:1673-0356(2015)03-0045-03

2014-12-24

衛(wèi)潤虎(1966-),男,陜西扶風(fēng)人,講師,主要從事紡織教學(xué)及科研工作。