ГРЕБНЕЧЕСАЛЬНАЯ МАШИНА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
COMBING-MACHINE OF BATCH OPERATION

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к шерстяной отрасли, и может быть использовано на камвольных предприятиях.
На камвольных предприятиях перерабатывают дорогостоящее шерстяное сырье на гребнечесальных машинах периодического действия, где основным чешущим органом, производящим рассортировку волокон по их длине в гребенную ленту и гребенной очес, является гребенной барабанчик с игольчатыми планками. Эффективность работы гребенного барабанчика с игольчатыми планками существенно зависит от качественной его очистки в процессе работы от сорных примесей и пороков сырья.
В существующих гребнечесальных машинах периодического действия наблюдается недостаточно полная очистка игольчатых планок гребенного барабанчика, неоптимальная рассортировка волокон по их длине, разрыв шерстяных волокон, что снижает выход гребенной ленты и качественные показатели вырабатываемой из нее пряжи, ткани и трикотажных изделий. Это объясняется несовершенством конструкции узла гребенного барабанчика с игольчатыми планками и цилиндрической щетки и их взаимодействием между собой.
Известна гребнечесальная машина периодического действия, содержащая гребенной барабанчик с игольчатыми планками и круглую щетку (патент DЕ 1510265, МПК D01G, НПК 76 в 35/01, 20.08.1970). Очистка игольчатых планок гребенного барабанчика гребнечесальной машины периодического действия производится цилиндрической щеткой, вращающейся с окружной скоростью, превышающей скорость гребенного барабанчика с игольчатыми планками примерно в три раза.
Цилиндрическая щетка выполнена в виде цилиндра с радиально закрепленными пучками щетинок, образующих сплошную щеточную поверхность. На гребнечесальных машинах периодического действия для шерсти стандартное расстояние между соседними игольчатыми планками «α» составляет 10 мм, глубина погружения щетинок цилиндрической щетки в междурядье гребенной гарнитуры «в» составляет 3,0-3,5 мм.
Недостатком данного устройства является то, что вследствие большой скорости цилиндрической щетки относительно игольчатых планок на участке сближения траекторий концов щетинок и концов игл игольчатых планок, погружение щетинок цилиндрической щетки в междурядье игл игольчатых планок сопровождается изгибом щетинок. Чем выше скорость цилиндрической щетки относительно игольчатых планок и чем глубже посадка щетинок в междурядье игольчатых планок, тем больше изгиб щетинок - вследствие этого повышается износ цилиндрической щетки и затрудняется ее вращение и, как следствие, тем меньше эффективность очистки игольчатых планок. В процессе работы машины происходит заполнение межигольных пространств узелками и пороками и, как следствие, снижается выход гребенной ленты и ее качественные показатели, а соответственно качественные показатели вырабатываемой из нее пряжи.
Наиболее близкой к предложенной является гребнечесальная машина периодического действия для шерсти «Текстима 1603/1» производства Германии, 09.08.1989 (см. копию выписки из технической документации в приложении), которыми оснащены отечественные камвольные предприятия. Данная машина содержит, в частности, узел, состоящий из гребенного барабанчика с игольчатыми планками и цилиндрической щетки.
Недостатками существующей конструкции узла гребенного барабанчика с игольчатыми планками и цилиндрической щетки гребнечесальной машины периодического действия являются следующие.
Слишком плотное расположение игольчатых планок на гребенном барабанчике не позволяет цилиндрической щетке проводить эффективную очистку межигольных пространств от находящихся там узелков и пороков. Щетинки цилиндрической щетки, входя во взаимодействие с иглами игольчатых планок, изгибаются и не успевают погрузиться в межигольные просветы к основанию игл, так как встречаются со следующей гребенной планкой. В результате неэффективной очистки иглы игольчатых планок забиваются волокном, повышаются усилия чесания волокон, т.к. с повышением сил трения и сцепления между волокнами увеличивается вероятность их разрыва, а именно обрывается передний конец волокна, подвергающийся воздействию гребенного барабанчика с игольчатыми планками. Это снижает длину волокон, увеличивает неровности гребенной ленты по штапельному составу, структуре и линейной плотности.
Последовательно расположенные игольчатые планки имеют одинаковую или близкую частоту набора игл и соответственно одинаковое значение коэффициента заполнения межигольных просветов игольчатой гарнитуры. Следствием является неэффективность действия этих планок.
Вследствие этого также повышается износ щетки и затрудняется ее вращение. Указанный недостаток приведен на Фиг.1, из которого видно, что очистка игольчатых планок обеспечивается на глубине «в», меньшей чем глубина погружения «а», что ограничивает объемную вместимость, т.е. загрузку игольчатых планок и, как следствие, производительность машины.
Задачей изобретения является устранение отмеченных выше недостатков, а именно обеспечение надежности и качества очистки игл игольчатых планок по всей их рабочей длине, снижение разрыва волокон и количества гребенного очеса, неровности гребенной ленты по штапельному составу, структуре и линейной плотности, а также снижение износа круглой щетки.
пл
Поставленная задача решается тем, что в гребнечесальной машине периодического действия, содержащей гребенной барабанчик с игольчатыми планками и цилиндрическую щетку, увеличено расстояние между игольчатыми планками «α» с 10 мм до 13-14 мм, за счет сокращения количества последних N с 18-20 до 13-14, а цилиндрическая щетка в отличие от прототипа, имеющего сплошную очищающую поверхность, составлена из групп щеточных планок, каждая из которых включает две или более отдельные щеточные планки, закрепленные совместно в пазах по образующим цилиндрического корпуса цилиндрической щетки со сдвигом в радиальном направлении с шагом, равным шагу расположения игольчатых планок гребенного барабанчика, таким образом, что щетины каждой группы щеточных планок в рабочем цикле очищают иглы соответствующей игольчатой планки, не взаимодействуя с предшествующей игольчатой планкой. Причем сдвигом в радиальном направлении очищающая поверхность имеет угол наклона γ=15-26° к нормали поверхности цилиндрической щетки.
пл
Уменьшение числа игольчатых планок до N=13-14 позволяет уменьшить ударную нагрузку на волокно (приводящую к обрыву волокон), а также способствует лучшему проникновению щеточных планок в межигольчатые просветы с целью повышения качества очистки.
В цилиндрической щетке замена сплошной очищающей поверхности на состоящую из групп щеточных планок, со скошенной поверхностью по отношению к нормали цилиндрической щетки позволяет производить очистку от основания игл, не подвергаясь изгибу и не будучи предварительно изогнутыми, что приводит к уменьшению износа щетки и повышает надежность очистки от основания рабочей части игл по всей их рабочей длине, снижение количества гребенного очеса.
Как следствие, это приводит к увеличению рабочей длины игл игольчатых планок гребенного барабанчика на 30-38%, увеличивает объемную вместимость игольчатой гарнитуры гребенного барабанчика (происходит увеличения развеса питающего волокнистого холстика) - что повышает производительность машины на 18-23%.
На фиг.1 показана стандартная конструкция узла гребнечесальной машины периодического действия - прототипа;
на фиг.2 показана конструкция узла гребнечесальной машины периодического действия согласно настоящему изобретению.
пл
пл
Как показано на фиг.1, гребнечесальная машина периодического действия - прототип содержит гребенной барабанчик 1, цилиндрическую щетку 2, игольчатые планки 3, а - расстояние от основания иглы до ее окончания, в - рабочая длина игл, α - расстояние между игольчатыми планками; N - количество игольчатых планок 3 (а=5 мм, в=3,0-3,5 мм, α=10 мм, N=18-20).
пл
Как показано на фиг.2, гребнечесальная машина периодического действия согласно настоящему изобретению содержит узел, состоящий из гребенного барабанчика 1, цилиндрическую щетку 2, игольчатые планки 3, а - расстояние от основания иглы до ее окончания, в - рабочая длина игл, α - расстояние между игольчатыми планками; β - расстояние между щеточными планками цилиндрической щетки, γ - угол наклона к нормали очищающей поверхности цилиндрической щетки; количество игольчатых планок 3 N=13-14, a=5 мм, в=6 мм,α=13-14 мм, β=13-14 мм, γ=15-26°.
Гребнечесальная машина периодического действия работает следующим образом. Число циклов гребнечесальной машины составляет 150-250 в минуту. Продолжительность одного цикла составляет 0,4-0,2 сек. Очистка игл игольчатой гарнитуры гребенного барабанчика 1 гребнечесальной машины периодического действия производится с помощью вращающейся цилиндрической щетки 2, составленной из групп щеточных планок, каждая из которых включает, по меньшей мере, две отдельные щеточные планки 4, закрепленные совместно в пазах по образующим цилиндрического корпуса цилиндрической щетки 2 с шагом "β", равным шагу "α", расположения игольчатых планок 3 гребенного барабанчика 1, причем отдельные щеточные планки 4, составляющие группу, закреплены со сдвигом в радиальном направлении так, что очищающая поверхность составляемых ими групп образует угол наклона γ к нормали цилиндрической щетки 2 15-26°.
Угол наклона очищающей поверхности щеточных планок 4 цилиндрической щетки 2 обусловлен углом наклона игольчатых планок 3 по отношению к нормали поверхности гребенного барабанчика 1. Изменение диапазона угла наклона в сторону увеличения влечет уменьшение площади очищающей поверхности и, как следствие, ухудшение очистки, а в сторону уменьшения - очистка происходит боковой поверхностью щетинок, что влечет их изгиб, износ и, как следствие, ухудшение очистки игольчатых планок 3 гребенного барабанчика 1.
пл
пл
пл
пл
Предложенная конструкция гребнечесальной машины периодического действия позволяет повысить надежность очистки игольчатых планок гребенного барабанчика на большей их длине от основания рабочей части игл. Отсюда, как следствие, увеличение рабочей длины игл гребенного барабанчика 1, т.е. вместимость игольчатых планок 3 гребенного барабанчика 1, что повышает производительность гребнечесальной машины на 18-23%. Таким образом, щетины каждой группы щеточных планок 4 очищают (в зоне за линией центров гребенного барабанчика 1 и щетки 2) иглы только одной игольчатой планки 3, (начиная от оснований игл) и не взаимодействуя с предшествующей игольчатой планкой. При увеличении рабочей длины игл «в» до 6 мм и более объемная вместимость игольчатых планок гребенного барабанчика соответственно повышается, что способствует повышению производительности гребнечесальной машины. Условия очистки существенно улучшаются при увеличении расстояния между игольчатыми планками «α» гребенного барабанчика с 10 мм (у прототипа на фиг.1) до 13-14 мм (на фиг.2). Соответственно увеличение расстояния между игольчатыми планками до величины 13-14 мм требует уменьшения количества игольчатых планок N. При указанных размерах 13-14 мм между игольчатыми планками на дуге, занимающей игольчатую поверхность, могут быть расположены N=13-14 игольчатых планок. Проведенные исследования показали, что при числе планок N=18-20 (стандартном параметре набора в прототипе) сочетание толщины игл и частоты их набора не является оптимальным, т.к. работа нескольких игольчатых планок не является эффективной. Стандартный набор не обеспечивает постепенности в обработке волокнистого материала, т.к. имеются парные планки с одинаковой толщиной и частотой игл. В этом случае каждая вторая (парная) планка работает неэффективно. Качественная очистка достигается при меньшем числе игольчатых планок N=13-14.
Предложенная конструкция гребнечесальной машины позволяет обеспечить надежность очистки игл гребенного барабанчика по всей их рабочей длине и уменьшить износ цилиндрической щетки, а также за счет увеличения рабочей длины игл повышается объемная вместимость гребенного барабанчика, а следовательно, производительность гребнечесальной машины.
Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящем изобретении возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно предполагается, что настоящее изобретение охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.