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棉纺小样机的应用研究

2018/12/20 11:46:20      点击:
纺织院校的纺织专业基础课里有一门课程叫做《纺纱学》,就是讲述棉花变成棉纱的全流程[1]. 该课程目的是培养学生掌握各种新型纺织纤维及其加工技术和产品开发基本知识[2]. 课程内容主要讲述纺纱原理、纺纱设备、纺纱工艺、制品质量控制、新型纺纱方法等内容[3]. 我院是高职院校,强调学生毕业后的岗位迁移性、适应性以及内容的实用性,变传授知识为培养技能[4]. 但该课程教学内容是较为抽象的纺纱原理,在培养要求和教学方法上过去过于重视课堂的传统教学方法与知识的传授,缺乏全面的素质教育和实践技能的培养[5]. 现在采用课程模块体系实现课程设置的动态化,变传统的静态、线性课程体系为开放、动态的课程体系[6]. 因此,需要把学生带到在全真的环境中进行教学,培养学生解决实际问题的能力,做到理论联系实际[7]. 如果在大生产机器上试纺,造成原料浪费,且生产周期长[8]. 2010 年我院投入大量资金购买了棉纺小样设备,营造了一个真实的企业工作情境,通过让学生体验产品生产的真实过程,实现提升职业技能、培养职业素养的教学目标[9].
1 棉纺开松机
棉纺开松机结构如图 1 所示,图 1 中 1. 风箱; 2. 锡林; 3. 工作辊; 4. 除尘刀; 5. 给棉罗拉; 6. 给棉板; 7. 输棉帘罗拉; 8. 输棉帘.
开松机是棉纺小样机加工工艺流程的第一道工序,加工对象是来自轧棉厂的纤维块. 原棉中含有杂质、疵点、短纤维,因此,为了满足后道工序的加工要求,开松机应完成开松、除杂、混合、均匀成纤维层. 纤维块铺放在输棉帘 8 上,输棉帘载着纤维层向前输送,纤维在给棉罗拉 5 与给棉板 6 共同握持下,喂给工作辊 3,工作辊对纤维进行打击开松,开松辊下方有除尘刀,小漏底,去除杂质,纤维由开松辊转移给锡林 2,锡林梳理纤维,纤维在离心力及风箱 8 的吸风作用凝聚在风箱中的滤尘网板,该机的特点是采用握持式方式进行开松,对纤维损伤严重,利用除尘刀、小漏底自然沉降式进行除杂,除杂效率较低,纤维网中含杂多,短绒率高.
2.梳棉小样机
梳棉小样机结构如图 2 所示,图 2 中 1. 转盘; 2. 条筒; 3,4. 小压辊; 5. 圈条器; 6,8. 大压辊; 7. 张紧轮; 9. 喇叭口; 10. 剥棉罗拉; 11. 道夫; 12. 锡林; 13. 盖板; 14. 刺辊; 15. 漏底;16. 除尘刀; 17. 给棉罗拉; 18. 给棉板 ; 19. 输棉帘罗拉; 20. 排杂出口; 21. 输棉帘; 23. 吸尘装置.
梳棉小样机加工对象是来自开松机加工的纤维层. 梳棉小样机的任务: 分梳、除杂、混合、均匀成条. 其工艺过程: 纤维层铺放在输棉帘 21,给棉罗拉 17 与给棉板 18 组成握持钳口向刺辊 14 喂给纤维层. 刺辊锯齿在高速状态下分梳纤维层,使其成为纤维束. 刺辊下方装有除尘刀 16 和小漏底 15,清除杂质,纤维经刺辊转移给锡林,在锡林 12 和盖板13 工作区内,纤维束接受非常细致的自由梳理,并清除细小杂质. 被锡林针面携带出锡林与盖板工作区的纤维凝聚在慢速回转的道夫 11 上,形成纤维层. 经剥棉罗拉 10 剥取成网,经喇叭口 9 集束、大压辊 6,8 压缩成条,最后由圈条器 5 按一定规则圈放在条筒 2内. 该机特点: 加工的对象是铺放在输棉帘上的纤维层; 锡林盖板工作区中,盖板全是固定盖板,剥棉装置采用是一对剥棉罗拉. 对纤维的开松除杂作用较差,纤维损伤较为严重,盖板花,抄针花较多,生条中棉结、杂质较多.
3 并条小样机
并条小样机结构如图 3 所示,图 3 中 1. 转盘; 2. 条筒; 3. 小压辊; 4. 圈条器; 5. 棉条托板; 6. 罗拉托架; 7. 防护罩; 8. 压辊; 9,10,11. 牵伸罗拉; 12. 导条架; 13. 机架; 14. 电气箱.
并条小样机的任务: 并合、牵伸、混合、均匀成条. 并条小样机的工艺过程: 导条辊将条子从条筒中引出,由导条块聚拢后,并排喂入牵伸装置,牵伸形式是简单的三罗拉牵伸,加压为弹簧摇架加压,牵伸后的须条经集束器,上下压辊压紧后,纤维条由棉条托板 5托持,由圈条器 4 有规律地圈放到条筒 2 中. 该机特点: 导条辊不能积极回转,在输送过程中易造成条子的意外牵伸,牵伸形式是简单罗拉牵伸,制成的条子重量偏差较大,条干不匀率较高. 无清洁装置,胶辊容易出现缠绕纤维现象,影响到制成的条子不匀率.
4 粗纱小样机
粗纱小样机的结构如图 4 所示,图 4 中 1. 机头箱; 2. 罗拉轴承座; 3. 罗拉接轴; 4. 升降立柱; 5. 锭套座; 6. 升降立柱座; 7. 大升降轮; 8. 小升降轮; 9. 墙板; 10. 固定龙筋; 11. 前罗拉; 12. 中罗拉; 13. 后罗拉; 14. 斜托架; 15. 运动龙筋座; 16. 运动龙筋; 17. 锭套; 18. 筒管; 19. 锭翼; 20. 假捻器; 21. 弹簧摇架加压.
粗纱小样机的任务: 牵伸、加捻、卷绕成形. 粗纱小样机的工艺过程: 条子从条筒中引出,条子由喇叭口喂入牵伸装置,牵伸形式为三上三下长短胶圈牵伸,加压为弹簧摇架加压 21,开花机棉条被牵伸成规定特数的须条,然后由前罗拉 11 钳口输出,导入安装在固定龙筋10 上的锭翼 18 顶孔后进入空心臂. 锭翼回转使须条获得捻度而形成细纱,经压掌绕 2 -3 圈后从压掌眼卷绕到筒管 18 上,筒管随运动龙筋 16 上下运动,将粗纱卷绕成上下截头圆锥,中间为圆柱形的粗纱卷装. 该机特点: 无导条辊牵引条子从条筒中引出,引起条子的意外牵伸. 胶圈牵伸中前后两个牵伸区,没有集束器,不利于条子的均匀度. 无清洁装置,易造成纤维缠绕胶辊皮圈.
5 细纱小样机
细纱小样机结构[10]如图 5 所示,图 5 中 1. 吊锭; 2. 粗纱管; 3. 牵伸装置; 4. 横动导纱喇叭口; 5. 牵伸装置; 6. 前罗拉; 7. 导纱钩; 8. 钢丝圈; 9. 锭子; 10. 筒管.
细纱小样机的任务: 牵伸、加捻、卷绕成形. 细纱为单面六锭小样机. 细纱小样机的工艺过程: 粗纱 1 从细纱机上部吊锭上的粗纱管退绕后,经喇叭口喂入牵伸装置 3,牵伸形式为三罗拉长短胶圈牵伸,加压为弹簧摇架加压 4,牵伸后的须条从前罗拉钳口输出后,经导纱钩 5,穿过钢丝圈 6,钢丝圈每转一圈,前钳口至钢丝圈的须条加上一个捻回,钢丝圈边加捻同时将纱线卷绕到紧套在锭子 8 上的纱管上. 钢领板 7 按照一定规律作升降运动,使细纱卷绕成符合一定要求形状的管纱. 该机特点: 喇叭口无横动装置,纱线毛羽较少,但粗纱喂入牵伸装置位置固定,后胶辊易产生磨损,减少后胶辊的使用寿命. 无清洁装置,易造成纤维缠绕胶辊皮圈,不利于细纱条干均匀度.
6 结论

该套棉纺小样机由于开清棉工序仅使用一台开松机,很难有效清除杂质,又因一开始就对纤维进行握持开松,没有采用先自由式开松,开松机再握持式开松的渐进式开松方式,所以对纤维损伤较严重,短绒较多,为此后面工序的制品质量较差. 但是,通过该套小样机,可以对纤维的纺纱性能进行研究. 同时,学生完成各工序的加工,实现了学生从原料到纱线全流程独立设计、独立操作的过程,大大缩短了理论教学与实践的距离,缩短了从学校到社会、从书本到实际的距离,有效提高了学生的动手能力和实践技能. 本文也可为纺织院校及其纺织企业购买棉纺小样机进行试纺小样提供一定的借鉴.



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