ДВУХКАМЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для бесхолстового питания регенерированной из отходов волокнистой массой чесальной машины, работающей в составе поточной линии для получения волокнистого настила при производстве нетканых полотен.
Известен бункерный питатель [1] шляпочной чесальной машины, содержащий верхнюю резервную камеру, узел разрыхления волокнистого материала и нижнюю камеру формирования слоя волокон. В резервной камере имеются закрытые сеткой отверстия для выхода отделяемого от волокна воздуха, содержащего пыль, и отсасывающий канал для удаления этого воздуха. Разрыхляющий барабан, расположенный между верхней и нижней камерами, состоит из двух крестовин, на них опираются перфорированные секции с планками, на которых закреплены разрыхляющие колки. При вращении барабана, расположенными внутри его лопатками создается воздушный поток как в центробежном вентиляторе, который проходит через перфорированную поверхность барабана, снимает с колков волокна и направляется в нижнюю камеру для уплотнения волокнистого слоя. Сформированный волокнистый слой выводится из нижней камеры на питающий столик чесальной машины, а воздух, пройдя сквозь волокно, удаляется через отверстия в стенках нижней камеры и снова подается во внутреннюю полость разрыхляющего барабана.
Недостатком устройства является неравномерное распределение поля вектора скоростей уплотняющего потока по сечению нижней камеры и чрезмерное накопление пыли в воздухе, движущемся по замкнутому контуру и в каждом цикле фильтрующемся сквозь столб волокнистого материала.
За прототип принято устройство [2] для питания волокнистым материалом текстильной машины, содержащее волокноотделитель, верхнюю
резервную камеру с отверстиями в верхней и нижней ее частях для выхода воздуха, стабилизирующую всасывающую камеру с воздухоприемником, разрыхляющий барабан с четырьмя игольчатыми планками, питающий цилиндр, нижнюю слоеформирующую камеру с отверстиями в ее нижней части, подсоединенными к системе аспирации, центробежный вентилятор. Удаление отработанного воздуха из верхней резервной камеры осуществляется вентилятором, связанным через отводящий канал с воздухоприемником стабилизирующей всасывающей камеры. На выходе вентилятора расположено устройство, снабженное распределителем воздушного потока, выполненным в виде дельта-крыла, и формирующим соплом. Формирующее сопло распределительного устройства установлено над питающим цилиндром по касательной к его поверхности и разрыхлительным барабаном по всей ширине слоеформирующей камеры. Поток воздуха, создаваемый вентилятором с формирующим соплом, уплотняет слой волокна в нижней камере и, проходя сквозь него, удаляется системой аспирации.
Недостатком устройства является неравномерное распределение поля вектора скорости и высокая турбулентность потока воздуха в слоеформирующей камере за счет использования диффузора распределителя воздуха с большим углом раскрытия, отсутствием условий для стабилизации воздушного потока при выходе из вентилятора, наличием на разрыхляющем барабане четырех планок с иглами, которые, работая как лопасти вентилятора, вносят возмущение в воздушный поток. В результате волокнистая масса уплотняется неравномерно по сечению нижней камеры, что приводит к увеличенной неровноте по линейной плотности волокнистого настила на питании чесальной машины. Кроме этого происходит возврат пыли, выделенной из волокнистого материала в верхней резервной камере, вместе с уплотняющим воздушным потоком в слой волокна, формируемый в нижней камере.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является равномерное распределение поля вектора скорости по сечению нижней
формирующей камеры и, как следствие, лучшая равномерность по линейной плотности и структуре волокнистого настила, а также более интенсивное разрыхление волокнистого материала и выделение из него пыли. Вследствие этого улучшается качество полуфабриката, снижается запыленность волокна и воздуха в рабочей зоне.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем верхнюю резервную камеру с отверстиями для выхода воздуха, стабилизирующую отсасывающую камеру, нижнюю слоеформирующую камеру с отверстиями для выхода воздуха и воздухоприемниками системы аспирации в нижних частях обеих стенок, питающий цилиндр и разрыхляющий барабан, установленные между резервной и слоеформирующей камерами, выводящие валы в нижней части слоеформирующей камеры, вентилятор, имеющий на выходе распределитель воздушного потока, выполненный в виде диффузора с формирующим соплом, установленным над питающим цилиндром, согласно полезной модели между вентилятором и диффузором расположен воздушный канал длиной в пять его диаметров, диффузор распределителя воздуха имеет изогнутые по гиперболе боковые стенки и разделен внутренними перегородками аналогичного профиля на несколько отдельных каналов, на выходе которых установлены две подпирающие решетки, вентилятор снабжен патрубком забора воздуха из рабочего помещения и расположен на верхней плоскости ограждения устройства, боковые стенки конфузоров воздухоприемников нижней камеры изогнуты также по гиперболе, разрыхляющий барабан обтянут пильчатой гарнитурой.
Воздушный поток, создаваемый вентилятором имеет высокую степень турбулентности и неравномерное распределение скорости по сечению канала. Стабилизация распределения скорости происходит в канале меду вентилятором и диффузором, а также за счет плавного расширения потока вдоль гиперболических стенок отдельных каналов, на которые разделен диффузор, при этом исключается дополнительная турбулизация потока за
счет отрыва потока от боковых стенок резко расширяющегося диффузора (в том случае, если он не разделен на отдельные каналы). Плавно изогнутые по гиперболе боковые стенки конфузора во всасывающем канале, удаляющем отработанный воздух из нижней камеры, обеспечивают более равномерное распределение всасывающего факела, и следовательно более равномерное уплотнение материала и лучшее удаление пыли из него. Замена четырех игольчатых планок на сплошную поверхность, обтянутую пильчатой гарнитурой, позволяет разрыхляющему барабану интенсифицировать процесс измельчения клочков и комплексов волокон, а также в меньшей степени создает турбулентность воздушного потока при взаимодействии с ним.
На фиг.1 представлена схема бункерного питателя чесальной машины в профильной проекции, на фиг.2 - то же во фронтальной проекции.
Устройство содержит заполняемую волокном через питающий канал 1 верхнюю резервную камеру 2 с отверстиями 3 и 4 регулируемого сечения, закрытыми сетками, для выхода воздуха в стабилизирующую отсасывающую камеру 5. В верхней части стабилизирующей камеры расположен воздухоприемник 6 в виде конфузора, подсоединенный к центральной системе аспирации. В нижней части питателя расположена слоеформирующая камера 7 с отверстиями 8, закрытыми сетками, в нижних частях обеих стенок. К этим отверстиям подсоединены воздухоприемники той же системы аспирации в виде конфузоров 9, боковые стенки которых изогнуты по гиперболе. Между резервной 2 и слоеформирующей 7 камерами установлены питающий цилиндр 10 и разрыхляющий барабан 11, обтянутый цельнометаллической пильчатой лентой. Внизу слоеформирующей камеры смонтированы выводящие валы 12. Над резервной камерой установлен вентилятор 13, у которого всасывающий патрубок 14 для забора воздуха из помещения закрыт сеткой. На выходе вентилятора смонтирован воздушный канал 75 длиной в пять своих диаметров, за ним - распределитель воздушного потока, выполненный в виде плоского диффузора 16, боковые
стенки которого плавно изогнуты по гиперболической кривой, заканчивающегося формирующим соплом 17, установленным над питающим цилиндром 10 по касательной к его поверхности по всей ширине слоеформирующей камеры. Внутри диффузора установлено шесть также изогнутых по гиперболе внутренних стенок 18, делящих его на семь каналов. Возле выходов из этих каналов установлены две подпирающих решетки 19 в виде гребней, зубья которых имеют диаметр 4 мм и установлены с шагом 10 мм. Плоскости гребней установлены под углом к направлению воздушного потока.
Устройство работает следующим образом. Волокно подается по системе пневмотранспорта в через питающий канал 1 в верхнюю резервную камеру 2. Воздух, фильтруясь через осевшую волокнистую массу и уплотняя ее, выходит из резервной камеры через отверстия 3 и 4, закрытые сеткой, в стабилизирующую всасывающую камеру 5, из которой удаляется через воздухоприемник 6 в виде конфузора центральной системы аспирации. Волокно из резервной камеры выводится питающим цилиндром 10 с автоматически регулируемой скоростью и разрыхляется барабаном 11, обтянутым пильчатой гарнитурой, после чего наполняет нижнюю слоеформирующую камеру 7. Расположение зубьев гарнитуры по всей поверхности барабана 11 увеличивает интенсивность разрыхления и разъединения волокнистых комплексов, что способствует более равномерному из распределению по сечению слоеформирующей камеры 7. Особенно это важно при переработке разволокненного из лоскута сырья. Для пневматической стабилизации волокнистого слоя центробежным вентилятором 13 создается уплотняющий воздушный поток, который с постоянной скоростью и давлением подается через канал 15, диффузор 16 и формирующее направленную струю сопло 17 в слоеформирующую камеру 7. Для работы вентилятора забирается чистый воздух из рабочего помещения через конфузор 14, вход в который закрыт фильтрующей сеткой. Между вентилятором 13 и диффузором 16 смонтирован канал 15 постоянного сечения и длиной не
да из вентилятора. Диффузор с большим углом расширения неизбежно искривляет профиль поля вектора скорости за счет отрыва потока от стенок и увеличения степени турбулентности. Чтобы исключить это явление, диффузор 16 в предлагаемом устройстве выполнен с плавно изогнутыми по гиперболе боковыми стенками, построенными по принципу сохранения постоянства градиента давления вдоль потока и разделен на отдельные каналы шестью внутренними стенками 18 аналогичного профиля. Количество внутренних стенок зависит от угла раскрытия диффузора [3]. Углы расширения в каждом канале незначительны, направление движения частиц изменяется по пологим кривым, поэтому срыва потока со стенок и значительного увеличения турбулентных пульсаций скорости не происходит. Кроме этого, согласно [3] при наличии разделительных стенок снижается общее аэродинамическое сопротивление диффузора. Для окончательного выравнивания профиля поля вектора скорости на выходе из отдельных каналов устанавливаются две подпирающие решетки в виде гребней 19. Гребни устанавливаются на противоположных стенках сопла 17 под углом к направлению потока воздуха, это создает условия для их самоочистки от волокнистой пыли. Создавая местное аэродинамическое сопротивление, решетки перераспределяют частицы воздуха вдоль сечения канала и выравнивают профиль поля вектора скорости. Из стабилизированного потока в сопле 17 формируется струя, которая направлена по касательной к питающему цилиндру 10 и разрыхляющему барабану 11, что облегчает съем волокна с наклонных зубьев гарнитуры барабана. Фильтруясь с постоянной скоростью через слой волокна в слоеформирующей камере, воздух уплотняет, выравнивает и частично обеспыливает его. Отсутствие на разрыхляющем барабане выступающих игольчатых планок, создающих при его вращении макровихри в воздухе, обеспечивает более благоприятный режим течения уплотняющего потока. Отработанный воздух отводится через отверстия 8 в обеих стенках и воздухоприемники центральной системой аспирации в виде конфузоров 9, боковые стенки которых изогнуты по гиперболе.
Такая форма конфузоров 9 создает более равномерное распределение всасывающих факелов по ширине слоеформирующей камеры 7, и следовательно, более равномерное уплотнение волокнистого материала и лучшее удаление из него пыли. Сформированный волокнистый слой выводится к узлу питания чесальной машины валами 12.
Таким образом, волокнистый настил на питании чесальной машины становится равномернее за счет стабилизации уплотняющего потока. Волокнистые комплексы интенсивнее разрыхляются пильчатым барабаном, а воздух проходит только один раз через волокнистый материал в верхней резервной и нижней слоеформирующей камерах, уплотняя и обеспыливая его. Это особенно важно при переработке волокнистого материала из регенерированных текстильных отходов, поскольку содержание пыли и сорных частиц в нем повышено, как правило, именно такое сырье используется при производстве нетканых материалов технического назначения.
Источники информации, принятые во внимание.
1. Питатель чесальной машины: Пат. ПНР №146791, МКИ D 01 G 15/40. Опубл. 30.09.89.
2. Устройство для питания волокнистым материалом текстильной машины: А.с. СССР №1432102, МКИ D 01 G 23/02. Опубл. 23.10.88.
3. Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. -М.: Машиностроение, 1983. - 351 с