賈國(guó)欣

(河南工程學(xué)院 紡織工程系，河南 鄭州 450007)

精梳機(jī)是棉紡工程中提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要設(shè)備，在棉紡設(shè)備中占有舉足輕重的地位.中國(guó)新型精梳機(jī)在使用過(guò)程中曾出現(xiàn)一些問(wèn)題：落棉隔距小時(shí)鉗板開(kāi)閉口沖擊嚴(yán)重，有些機(jī)型出現(xiàn)鉗板不閉合現(xiàn)象；落棉隔距增大時(shí)棉層搭接質(zhì)量惡化，甚至出現(xiàn)給棉羅拉不給棉現(xiàn)象.鉗板開(kāi)閉口對(duì)錫林的梳理、分離接合動(dòng)作有重要影響，且與精梳條的質(zhì)量密切相關(guān).所以,研究新型精梳機(jī)中影響鉗板開(kāi)閉口的因素，找出這些因素對(duì)開(kāi)閉口的影響規(guī)律對(duì)合理改造及使用精梳機(jī)有著重要的指導(dǎo)意義.

1 新型精梳機(jī)鉗板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與偏心軸傳動(dòng)

中國(guó)新型精梳機(jī)鉗板的前后擺動(dòng)和開(kāi)啟閉合,是由鉗板擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏心軸機(jī)構(gòu)配合共同完成的.

1.1 鉗板擺動(dòng)機(jī)構(gòu)

簡(jiǎn)化后的鉗板擺動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1所示[1].O為錫林軸，O2為鉗板擺軸，O1為上、下鉗板鉸鏈點(diǎn)，O3為偏心軸軸心，L1為偏心軸的偏心距，α為鉗板在最前位置時(shí)偏心位置角，L2為牽吊桿長(zhǎng)度.鉗板擺軸O2通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鉗板前后擺動(dòng)及上鉗板開(kāi)啟閉合，同時(shí)偏心軸機(jī)構(gòu)對(duì)鉗板的開(kāi)啟閉合運(yùn)動(dòng)及鉗板加壓起輔助作用.

圖1 鉗板擺動(dòng)機(jī)構(gòu)Fig.1 Nipper swing mechanism

1.2 偏心軸的傳動(dòng)

在新型精梳機(jī)中，偏心軸O3的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖2所示[2].圖中,O2為鉗板擺軸，O3為偏心軸,齒輪Z1固裝在鉗板擺軸O2上，齒輪Z4安裝在偏心軸O3上， Z2、Z3為過(guò)橋齒輪,Z1通過(guò)Z2、Z3傳動(dòng)Z4.鉗板擺軸O2與偏心軸O3的轉(zhuǎn)速比稱(chēng)為偏心軸傳動(dòng)比，用公式表示為：

(1)

式中的“-”表示鉗板擺軸O2與偏心軸O3的轉(zhuǎn)向相反.Z1、Z4代表扇形齒輪Z1及齒輪Z4的全齒數(shù).

圖2 偏心軸傳動(dòng)圖Fig.2 Figure eccentric shaft drive

2 鉗板機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)鉗板開(kāi)閉口影響

對(duì)上述鉗板擺動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析方法中的解析法，對(duì)鉗板機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，劃分桿組，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)中構(gòu)件的位移、速度、加速度等參數(shù)進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)模型[3]，然后編制計(jì)算機(jī)程序，從計(jì)算數(shù)值分析鉗板機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)鉗板開(kāi)閉口影響.

2.1 偏心距

在新型精梳機(jī)上，偏心位置角為17.3°，當(dāng)偏心距依次選擇4 mm、5 mm、6 mm時(shí)，利用計(jì)算機(jī)算的落棉刻度從5～12時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)如表1所示，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角如表2所示.

表1 不同偏心距時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)(開(kāi)口/閉口)Tab.1 Nipper opening-closing timing under different eccentricity (opening/closing) (分度)

表2 不同偏心距時(shí)鉗板的開(kāi)口角(18分度/24分度)Tab.2 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different eccentricity (°)

從表1可以看出：

(1)在相同偏心距下，鉗板的開(kāi)口定時(shí)隨落棉刻度增大逐漸推后，即開(kāi)口變晚；而閉口定時(shí)則隨落棉隔距增大逐漸提早，即閉口變?cè)?開(kāi)口變晚而閉口變?cè)缡沟妹迏苍阢Q口中的抬頭時(shí)間變短，不利于在分離接合過(guò)程中新舊棉叢的搭接.

(2)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著偏心距的增加，鉗板開(kāi)口定時(shí)的總體變化趨勢(shì)表現(xiàn)為提早，而鉗板閉口定時(shí)的總體變化趨勢(shì)表現(xiàn)為退后，且在落棉刻度較小時(shí)這種變化明顯，但落棉刻度較大時(shí)這種變化不太明顯.鉗板開(kāi)口變?cè)?，閉口變晚在滿(mǎn)足梳理工藝要求(錫林開(kāi)始梳理前鉗板閉口，結(jié)束梳理后鉗板開(kāi)口)的情況下棉叢的抬頭時(shí)間加長(zhǎng)，有利于棉網(wǎng)搭接，提高精梳條的質(zhì)量.

從表2可以看出：

(1)在相同偏心距下，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角隨落棉刻度增大逐漸變小，開(kāi)口角變小使得梳理過(guò)的棉叢的抬頭空間變小，棉叢抬頭被壓制，新舊棉層搭接出現(xiàn)問(wèn)題[4]；而且精梳機(jī)給棉羅拉的給棉與鉗板的開(kāi)口角密切相關(guān)，當(dāng)24分度開(kāi)口角減小到一定程度的時(shí)候，有可能造成給棉羅拉給不出棉層，從而使精梳機(jī)無(wú)法正常工作.

(2)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著偏心距的增加，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角逐漸變小，開(kāi)口角變小使新舊棉層搭接和給棉羅拉給棉可能出現(xiàn)問(wèn)題.

2.2 偏心位置角

在新型精梳機(jī)上，當(dāng)偏心距為5 mm，偏心位置角依次為0°、 17.3°、 60°時(shí)，利用計(jì)算機(jī)算的落棉刻度從5～12時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)如表3所示,18分度、24分度開(kāi)口角如表4所示.

表3 不同偏心位置角時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)(開(kāi)口/閉口)Tab.3 Nipper opening-closing timing under different eccentricity-location-angle (分度)

表4 不同偏心位置角時(shí)鉗板的開(kāi)口角(18分度/24分度)Tab.4 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different eccentricity-location-angle (°)

從表3和表4可以看出：

(1)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著偏心位置角的增加，鉗板開(kāi)口定時(shí)的變化趨勢(shì)表現(xiàn)為提早，而鉗板閉口定時(shí)的總體變化趨勢(shì)表現(xiàn)為推后，且隨落棉刻度增大這種變化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，分離接合前棉叢抬頭時(shí)間變長(zhǎng)，有利于新舊棉網(wǎng)搭接.

(2)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著偏心位置角的增加，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角增大，開(kāi)口角增大棉層有足夠的空間抬頭，有利于新舊棉層的搭接且可避免給棉羅拉不給棉現(xiàn)象的發(fā)生.

2.3 牽吊桿

在新型精梳機(jī)上，當(dāng)偏心距為5 mm，偏心位置角為17.3°，牽吊桿長(zhǎng)度依次為113.5 mm、114.5 mm、115.5 mm時(shí)，利用計(jì)算機(jī)算的落棉刻度從5～12時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)如表5所示,18分度、24分度開(kāi)口角如表6所示.

表5 不同牽吊桿長(zhǎng)度時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)(開(kāi)口/閉口)Tab.5 Nipper opening-closing timing under different steeve length (opening/closing) (分度)

表6 不同牽吊桿長(zhǎng)度時(shí)鉗板的開(kāi)口角(18分度/24分度)Tab.6 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different steeve length (°)

從表5和表6可以看出：

(1)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著牽吊桿長(zhǎng)度的增加，鉗板開(kāi)口定時(shí)的變化趨勢(shì)是推后，而鉗板閉口定時(shí)的總體變化趨勢(shì)是提早，但隨落棉刻度增大這種變化趨勢(shì)減弱，棉叢在鉗口中的抬頭時(shí)間變短，不利于在分離接合過(guò)程中新舊棉叢的搭接.

(2)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著牽吊桿長(zhǎng)度的增加，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角減小，開(kāi)口角變小使得梳理過(guò)的棉叢的抬頭空間變小，棉叢抬頭被壓制，新舊棉層搭接出現(xiàn)問(wèn)題.

2.4 傳動(dòng)比

在新型精梳機(jī)上，當(dāng)偏心距為5 mm，偏心位置角為17.3°，牽吊桿長(zhǎng)度為114.5 mm，偏心軸傳動(dòng)比依次為-2.368、-3.368(新型精梳機(jī)采用)、-4.468時(shí)，利用計(jì)算機(jī)算的落棉刻度從5～12時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)如表7所示,18分度、24分度開(kāi)口角如表8所示.

表7 不同偏心軸傳動(dòng)比時(shí)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)(開(kāi)口/閉口)Tab.7 Nipper opening-closing timing under different eccentric shaft drive-ratio (分度)

表8 不同偏心軸傳動(dòng)比時(shí)鉗板的開(kāi)口角(18分度/24分度)Tab.8 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different eccentric shaft drive-ratio (°)

從表7和表8可以看出：

(1)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)無(wú)論偏心軸傳動(dòng)比比-3.368加大還是減小，鉗板開(kāi)口定時(shí)的總體變化趨勢(shì)表現(xiàn)為提早，而鉗板閉口定時(shí)的變化趨勢(shì)表現(xiàn)為推后且隨落棉刻度增大這種變化趨勢(shì)加大，棉叢在鉗口中的抬頭時(shí)間變長(zhǎng)，利于在分離接合過(guò)程中新舊棉叢的搭接.

(2)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著偏心軸傳動(dòng)比的增大，鉗板18分度開(kāi)口角增大，而24分度開(kāi)口角不變，18分度開(kāi)口角變大，使得分離接合開(kāi)始時(shí)棉叢有足夠空間抬頭，棉網(wǎng)搭接質(zhì)量好，24分度開(kāi)口角不變對(duì)給棉沒(méi)有影響.

綜上所述，當(dāng)對(duì)鉗板的開(kāi)口時(shí)間要求加長(zhǎng)時(shí)，選擇偏心距6 mm、偏心位置角60°、牽吊桿長(zhǎng)度113.5 mm、傳動(dòng)比-2.368為較合理選擇；當(dāng)對(duì)鉗板的開(kāi)口量要求加大時(shí)，選擇偏心距4 mm、偏心位置角60°、牽吊桿長(zhǎng)度113.5 mm、傳動(dòng)比-4.368為較合理選擇.

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)鉗板的開(kāi)閉口定時(shí)和開(kāi)口量可通過(guò)調(diào)節(jié)偏心距、偏心位置角、牽吊桿長(zhǎng)度、偏心軸傳動(dòng)比來(lái)改變.

(2)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著偏心距、偏心位置角的增加和牽吊桿長(zhǎng)度的減小，鉗板開(kāi)口定時(shí)提早，鉗板閉口定時(shí)推后；但偏心距增加和牽吊桿長(zhǎng)度減小，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角逐漸變小，而偏心位置角增加，鉗板的18分度和24分度開(kāi)口角增大.

(3)在相同落棉刻度時(shí)，一定范圍內(nèi)偏心軸傳動(dòng)比為-3.368時(shí)，鉗板開(kāi)口定時(shí)最晚，而鉗板閉口定時(shí)最早.

(4)根據(jù)上述不同參數(shù)對(duì)開(kāi)閉口的不同影響，合理選擇鉗板部分參數(shù)，使得精梳機(jī)的工藝性能得到優(yōu)化.

參考文獻(xiàn)：

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[3] 賈國(guó)欣.FA266精梳機(jī)鉗板機(jī)構(gòu)及工藝參數(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模[J].紡織機(jī)械,2009,(3):17-22.

[4] 任家智.紡織工藝與設(shè)備[M]. 北京：中國(guó)紡織出版社,2004.119-122.