锯齿轧花理论 杂质的排落和刷棉

    国家标准《棉花细绒棉》(GB1103—1999)划定不孕子含棉率为20%～30%。。。。而锯齿棉的轧工质量和后箱的排杂效果有很大关系。。。。后箱倾轧的杂质按排杂部位的差别,又可分为上排杂和下排杂。。。。
    (一)上排杂
    从轧花肋条事情点到上排杂刀口(或前挡风板口)这一锯片弧长区域称为上排杂区域。。。。上排杂包括上排杂区域内倾轧的杂质和上排杂刀口处倾轧的杂质。。。。
    当锯齿勾住纤维脱离子棉卷进入轧花肋条排事情点间隙时,因失去了子棉卷对它的压力作用及外界空气的透入,使齿凹内的纤维不再牢牢地嵌在齿间而成为漂荡状态,即形成浮棉层,使杂质挣脱了纤维的纠葛而袒露在空间,这为上排杂和纤维划分制造了优异的条件。。。。在上排杂区域内,浮棉层中的杂质在惯性离心力的作用下,相对浮棉层外移。。。。杂质越重,惯性离心力越大,外移的速率越快,和浮棉层划分得越早;反之,和浮棉层划分得越晚,甚至在上排杂区域内来缺乏和浮棉层划分。。。。外移到浮棉层表层的杂质,经由上排杂刀口时,受到上排杂刀口攻击力的作用,迅速改变休闲偏向,脱离浮棉层。。。。
    因此,从上排杂区域内倾轧的杂质和上排杂刀口排遣的杂质是浮棉层中相对较重的杂质,主要是不孕子。。。。上排杂或是被气流吸运带走,或者被抛到前挡风板上,依赖前挡风板的反弹作用和杂质的自重作用从锯片间隙坠落,或是被刮杂辊抛给排杂螺旋而输出机外。。。。
    如上所述,上排杂主要依赖惯性离心力的作用和浮棉层划分,故提高锯轴的转速、加大锯片的直径有利于上排杂。。。。然而,上述参数简直定不是以上排杂效果优劣为主要依据。。。。影响上排杂效果主要有以下几方面。。。。
    1.上排杂刀的装置位置
    上排杂刀的装置位置既决议了上排杂区域的长度,又决议了它和锯齿的配合间隙。。。。锯齿转过轧花肋条排事情点间隙后,浮棉层中的杂质不可能同时和纤维划分。。。。一般情形下,处于浮棉层表层的杂质先划分,处于浮棉层内部的杂质后划分,由于杂质从内层移动到表层需要肯准时间。。。。纤维对杂质的约束情形差别,也使杂质的划分有先有后。。。。因此,上排杂区域越长,杂质休闲到浮棉层表层的时间越富足,分别的杂质越多。。。。反之,上排杂区域越短,分别的杂质越少。。。。而上排杂刀的装置位置取决于刷棉部件———毛刷滚筒或风嘴的装置位置。。。。
    上排杂刀靠近锯齿装置,刀口对锯齿浮棉层的攻击效果显着,分别的杂质多,但有用纤维的损失也多;反之,上排杂刀离锯齿远,分别的杂质少,有用纤维的损失也少。。。。上排杂刀口和锯齿间隙的巨细应凭证浮棉层的厚度确定,轧花机产量高,浮棉层厚,此间隙应大些;反之,此间隙可小些。。。。
    2.上排杂刀口的角度及清洁度
    当锯齿带着浮棉层遇到上排杂刀口时,上排杂刀口对浮棉层的攻击力可以剖析为两个分力,一个是沿着上排杂刀事人情的分力,它能使杂质抛出;另一个是笔直于上排杂刀事人情的分力,它可将纤维托住。。。。上排杂刀口的装置角度,即攻击力的偏向和上排杂刀事人情的夹角既影响两个分力的巨细,还影响它们的偏向,进而影响上排杂效果。。。。
    上排杂刀口往往粘有虫屎、虫尸,它们会粘挂纤维、不孕子,当它们积累到肯定水平时,就形成许多个棉条挂在刀口,在锯片之间悬浮。。。。它们既可能被锯齿捉住重新混入皮棉,影响皮棉质量,又会在气流刷棉时,滋扰冲风口的气流流向,造成气流流态杂乱、刷棉不良、落棉损失增添。。。。为此,应实时刷落上排杂刀口粘附的杂物,坚持上排杂刀口清洁。。。。现在一般接纳磨辊或刮杂辊装置对上排杂刀口举行清洁事情。。。。图8-24所示是磨辊装置,磨辊轴上有两个旋向相反的螺旋槽,磨头使用叉角嵌在螺旋槽内,磨头上装有两块刮板。。。。当磨头随磨辊轴的旋转在轴上做往复休闲时,刮板可以刮落粘附在上排杂刀口的杂质。。。。刮板的事情全程应知足上排杂刀口的长度。。。。为预防杂质嵌入螺旋槽中,磨头的两侧应套上布套。。。。刮杂辊依赖刮杂辊的旋转,由弹性叶板擦打粘附在上排杂刀口的杂质。。。。

    3.吸嘴的位置及吸运风速
    上排杂好使用气流实时吸走。。。。吸嘴是狭长形状的三角箱。。。。吸口应略长于上排杂刀口的事情长度,以便吸运上排杂刀两侧的杂质。。。。理论上要求吸嘴从吸口到出口的任一横截面面积相等,以包管吸嘴内的风速相等,预防杂质在三角箱内沉积。。。。为使吸嘴内两侧的风速和中心的风速匀称一致,三角箱的缩短角度不宜凌驾60°。。。。和吸嘴相毗连的圆管直径为 220～250mm。。。。吸嘴吸口距上排杂刀口的距离为50～60mm,要求吸口正对不孕子等杂质抛出的偏向,吸口风速应适中,以能吸走不孕子等杂质为限,风速一般在10～12m/s。。。。
    (二)刷棉和下排杂
    锯齿带着浮棉层通过上排杂刀口后,就进入刷棉部位和下排杂区域。。。。锯齿上的纤维在此被刷落,被送往皮清机或集棉机,纤维中的一些轻型杂质被划分。。。。
    1.毛刷刷棉和下排杂
    在毛刷的有用作用规模内,锯齿上的浮附纤维受到毛刷的直接作用。。。。由于毛刷条的线速率大于锯齿的线速率,加之毛刷鬃毛和纤维之间的摩擦因数(0.35～0.45)大于锯齿和纤维之间的摩擦因数(约0.3),故毛刷滚筒足以战胜锯齿的阻力,将纤维从锯齿上刷下来。。。。同时,由于前、后挡风板及毛刷罩壳和毛刷滚筒的间隙较小,当毛刷滚筒以32～38m/s的线速率高速旋转时,在毛刷滚筒和罩壳之间的空间内会形成负压状态。。。。各毛刷条抵达前挡风板口时,会以前挡风板上部空间吸入空气增补,形成了向刷棉点移动的气流。。。。而每根毛刷条犹如风扇的叶片,爆发气流流动,使气流吹刷锯齿上的浮棉层。。。。因此,毛刷刷棉历程中既有毛刷刷力的作用又有气流吹力的作用。。。。
    纤维从锯齿上吹刷下来以后,随着毛刷滚筒外貌气流向前休闲,经排杂调理板、底板、出棉口,再经皮棉管道送往皮清机或集棉机。。。。在上排杂区域来缺乏和纤维分别的轻型杂质,将在下排杂区域划分出去。。。。从下排杂区域内倾轧的杂质称为下排杂。。。。下排杂倾轧的是使用毛刷、气流对杂质的作用力及杂质自己的重力作用,爆发和纤维差别的休闲轨迹,沿着毛刷滚筒外貌切线偏向坠落在排杂调理板的前方。。。。
    2.气流刷棉和下排杂
    气体自孔口管嘴或条缝向周围气体喷出所形成的流动称为气体射流。。。。故从风嘴冲风口喷出的高速气流即是射流。。。。
    当具有肯定压力的气体从喷嘴或条缝喷入大气时,由于射流质点和周围气流质点爆发碰撞,举行动量交流,射流就要发动周围静止气体一起向前休闲,射流的这个特征称为射流的卷吸作用。。。。由于射流的卷吸作用,射流自喷嘴或条缝射出后,要沿休闲偏向一直扩散。。。。
    若是射流射入一个和大气相通的容器,且射流和容器侧壁的距离不等。。。。由于射流的卷吸作用,射流周围的空气被卷吸带走,造成射流周围的空气压力下降。。。。此时,外界空气就向射流周围增补气流,形成附加气流流动,如图8-25所示。。。。

    在射流休闲的统一时间里,射流周围从外界增补进来的空宇量是相等的,但由于喷嘴或条缝到容器侧壁的距离不等,使得距离大的一侧附加流动的气流速率较慢,而距离小的一侧附加流动的气流速率较快。。。。由伯努利方程可知:距离大的一侧附加流动造成的静压力要比距离小的一侧附加流动造成的静压力大,于是射流两侧受到了差别静压力的作用。。。。射流在两侧静压差的作用下,被压向距离小的一侧容器壁,并沿壁面喷射。。。。这种征象称为射流的附壁效应,如图8-26所示。。。。

    气流刷棉就是使用了射流的附壁效应。。。。高压风机爆发的气流进入储气箱,在储气箱内受到压缩后,从冲风口喷出束状的高速气流射向锯齿。。。。由于风嘴冲风口喷出的射流一侧受到了风嘴中层壁面的阻挡,而另一侧险些没有阻挡,故在风嘴中层壁阻挡的一侧附加气流流动的速率大,静压力小;另一侧附加气流流动的速率小,静压力大。。。。
    在两侧静压力差的作用下,射流被迫附在风嘴中层壁面上流动。。。。当锯齿带着浮棉层以12～13m/s的速率休闲到风嘴冲风口时,突然受到80m/s左右的高速射流攻击。。。。在射流攻击力、自身重力及惯性离心力的作用下,纤维脱离锯齿,转移到射流束中。。。。随后,纤维同射流一起沿风嘴中层壁面流动,终进入受棉口、皮棉道。。。。
    夹杂在纤维簇中来缺乏在上排杂区域倾轧的杂质,在射流攻击力及自身惯性离心力的作用下,脱离了锯齿。。。。但杂质较纤维簇重,惯性作用力较纤维簇大,故杂质在风嘴中层壁的拐点处难于拐弯,沿切线偏向抛离射流和纤维。。。。射流附壁后拐弯角度越大,杂质受惯性作用力的影响越大,越易和纤维划分。。。。但若拐弯角度太大,就会破损射流的附壁,使射流外溢,不可所有进入受棉口。。。。
    3.影响刷棉和下排杂效果的因素
    对锯齿轧花机后箱的要求主要的是刷净锯齿上的纤维和杂质,然后以排杂调理板(对气流式轧花机而言是下排杂刀)为分界线,让纤维和杂质各行其道,即纤维进入受棉口、皮棉道,杂质坠落机外。。。。由于刷棉和排杂的相互制约,排杂时会损失一部分纤维,而进入皮棉道中的皮棉仍含有杂质。。。。
    (1)影响毛刷刷棉和下排杂效果的主要因素:
    ①毛刷滚筒和锯片滚筒外貌线速率比:毛刷刷力主要靠毛刷条对锯齿上纤维的一连作用来包管。。。。依据一连作用要求,可以得出如下关系:

    提高毛刷滚筒的转速,能使棉层变薄,刷棉风量增大,既利于刷棉,又利于杂质的排遣。。。。但毛刷滚筒转速过高,会降低轴承等机件的使用寿命,甚至泛起毛刷轴弯曲等故障。。。。
    ②前挡风板的装配位置:为了取得佳的刷棉效果,在现实生产中要求毛刷刷力和气流的吹力集中于一点———刷棉点,即毛刷和锯齿的接触点。。。。由于前挡风板对气流起导向作用,以是气流吹力能否集中于刷棉点,主要取决于前挡风板下端的位置。。。。实践证实,前挡风板下端距离刷棉点55mm左右为宜,前挡风板下端距离毛刷、锯齿的间隙1～3mm较宜。。。。若此距过小,毛刷离前挡风板过近,气流吹力作用很弱,刷棉效果不睬想;反之,此距过大,气流吹力作用点位置太高,锯齿上的部分纤维在抵达刷棉点以前就被气流吹落,也影响刷棉效果。。。。
    ③向毛刷滚筒低压区增补空气的风量Q₁ 、Q₂ 、Q₃ 的使用和调理:毛刷刷棉时,在毛刷滚筒外貌形成高速气流层,使毛刷滚筒周围成为低压区。。。。这样,周围的空气一直地流向毛刷滚筒低压区,接着又被高速气流层卷吸带走。。。。这种一直的增补和卷吸是刷棉点和下排杂区域气流场的特点。。。。向毛刷滚筒低压区增补的空气来自三方面,如图8-27所示。。。。

      设以前挡风板口增补的空气的风量为Q₁ ;从轧花肋条下部增补的空气的风量为Q₂ ;从毛刷滚筒下侧、后侧增补的空气的风量为Q₃ 。。。。毛刷滚筒高速旋转时爆发的总风量Q,应由这三方面的增补空气来平衡,即:

    从下排杂区域内划分出来的杂质,在向下坠落的历程中,肯定受到Q₁ 、Q₂ 、Q₃ 这些差别偏向增补进来的空气的影响。。。。
    Q₁ 是以前挡风板的外侧由上而下补入的,其偏向和杂质的着落偏向一致,有利于杂质的划分。。。。因此,要想法增大补入风量Q₁ 。。。。改变后箱结构后———将毛刷罩壳改成圆弧形;拆除前挡风板,用毛刷罩壳的前端取代前挡风板,Q₁ 可由原占毛刷滚筒总风量的4%增添到6%～12%。。。。
    Q₂ 由轧花肋条下部补入,它的偏向和杂质着落的偏向笔直,使用和改变了杂质的着落偏向,能幸免杂质被锯齿重新抓回前箱,有利于杂质的划分。。。。因此,应想法增大补入风量Q₂ 。。。。把全弓形轧花肋条改成半弓形,在挡杂板上买透风孔,Q₂ 可由原占毛刷滚筒总风量的5%～6%增添到13%。。。。
    Q ₃ 是从毛刷滚筒的下方、后方补入的,它的偏向和杂质着落的偏向相反,倒运于杂质的划分。。。。由于从下方、后方补入空气,一些细微杂质难以着落,很可能重新返回到毛刷滚筒外貌的高速气流中,终随纤维一起进入皮棉道,泛起杂质回吸征象。。。。因此,应想法减小补入风量Q₃ 。。。。当毛刷滚筒的转速及有关隔距稳固时,毛刷滚筒高速旋转爆发的总风量也不会变。。。。
    由风量平衡原理可知:增大补入风量Q₁ 、Q ₂ ,可响应镌汰补入风量Q₃ 。。。。也可在皮棉道下侧设置导流板,以改变增补空气的偏向,从而改变这部分增补空气对着落杂质的作用偏向,镌汰杂质回吸。。。。其它,还可以对Q₃ 实验分流,如在底板上开设补风口,以减小上升气流的速率,镌汰杂质回吸。。。。
    ④排杂调理板的位置:排杂调理板的主要作用是将纤维和杂质脱离,使之各行其道。。。。杂质和纤维脱离刷棉点后,以差别的休闲蹊径向下休闲。。。。若排杂调理板靠近锯片滚筒,一部分杂质就会顺着排杂调理板进入皮棉道,造成皮棉含杂增添。。。。反之,排杂调理板离锯片滚筒远些,皮棉含杂量镌汰,但增添了有用纤维的损失。。。。排杂调理板的位置应凭证落棉和排杂情形、不孕子含棉率指标等举行调理,力争多排杂,少损失纤维。。。。
    ⑤后挡风板和毛刷的间隙:刷棉历程中若有纤维从后挡风板处进入毛刷滚筒和罩壳之间,毛刷就会带着纤维在刷棉点处和锯片上的纤维重复摩擦,爆发大宗的棉结、索丝,甚至形成棉团、棉块。。。。为预防纤维随毛刷返回,后挡风板和毛刷的间隙要完量小,一般为1～3mm;为幸免后挡风板变形造成间隙变换,可将后挡风板做成三角形;毛刷条的鬃毛应剪平,以包管毛刷滚筒在整个长度上和后挡风板间隙一致。。。。
    ⑥毛刷滚筒两头风叶尺寸:刷棉历程中,要求毛刷滚筒外貌气流匀称、风向稳固、不向两侧飞花。。。。毛刷滚筒外貌气流是否匀称,主要取决于毛刷滚筒两头风叶所爆发的风力和毛刷滚筒所爆发的风力是否匀称一致。。。。若毛刷滚筒两头风叶太宽,则风叶爆发的风力肯定大于毛刷滚筒爆发的风力,毛刷滚筒两侧会有落棉;反之,两头风叶爆发的风力肯定小于毛刷滚筒爆发的风力,毛刷滚筒的轴上会纠葛纤维。。。。当毛刷滚筒两侧的风力和毛刷滚筒外貌的风力略有收支时,可通过调解两头的插门来改变两头的增补风量,以维持毛刷滚筒全长的风量匀称一致。。。。毛刷条疏密不匀、鬃毛脱落、毛刷和前后挡风板间隙不等,都会造成毛刷滚筒外貌气流不匀,影响刷棉效果。。。。
    ⑦毛刷和锯齿的间隙:毛刷和锯齿的间隙至少是零状态,以包管毛刷对锯齿上浮棉层的刷力作用。。。。当棉纤维含水率较高时,毛刷鬃毛要伸入锯齿,以增强毛刷刷棉的作用。。。。
    (2)影响气流刷棉和下排杂效果的主要因素:
    ①风嘴的装置位置;
    ②冲风口的气流速率;
    ③风嘴的结构、制作;
    ④下排杂刀的位置。。。。
    (3)其他影响因素:
    ①刷棉气流的倾轧:刷棉气流排风通畅和否,不但关系到纤维的运送,还影响杂质和纤维的划分。。。。排风欠亨畅,气流在管道中的速率下降,使卷吸气流及增补风量镌汰,会造成下排杂中纤维含量增添,甚至爆发飞花征象;排风过大,易将杂质带入皮棉,并且影响刷棉部位气流的正常流态。。。。刷棉气流风机的风量应大于刷棉排风量,以刷棉排风量的1.2～1.3倍为宜;风机的压力以抵消管网的阻力为限,以坚持刷棉排风的正常倾轧。。。。
    ②棉纤维含水率:棉纤维含水率低,纤维松散,锯齿和纤维的摩擦力小,刷棉清洁;含水率高,棉纤维易滑向齿根,嵌塞其中,不易刷净,且纤维易和锯齿粘连,吹刷不净。。。。
    ③锯齿锯角及平滑水平:锯角减小,纤维易外滑;锯角增大,纤维不易外滑。。。。因此,从刷棉效果思量,锯角宜小不宜大。。。。可是锯角太小,锯片尚未休闲到刷棉部位时,纤维已脱离锯齿,并且还会使锯齿在事情箱内和纤维滑脱,影响勾拉效率。。。。因此,锯角的巨细应综合思量,合理选择。。。。
    锯齿越完滑,刷棉越简朴,刷棉质量也好,可接纳砂磨的要领降低锯齿的粗糙度,其效果较好。。。。
    综上所述,影响刷棉和下排杂效果的因素许多。。。。农副产品整理的一个主要特点是,原质料的变异很大。。。。因此,子棉性状对刷棉和下排杂效果的影响是不可忽略的,选择工艺蹊径、工艺参数时,必需思量子棉性状的因素。。。。

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