СЕКЦИЯ ТРЕПАЛЬНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЛУБЯНЫХ ВОЛОКОН

Полезная модель относится к первичной обработке лубяных волокон, преимущественно льна, и направлена на повышение выхода и снижение закостренности получаемого длинного волокна за счет дифференциации сил натяжения волокна и разрыхления прядей в слое по длине трепальной секции.
Существующая технология трепания льна базируется на использовании машин с использованием трепальных барабанов. Однако при перемещении обрабатываемого материала - сырца - вдоль начального участка зоны трепания из-за большой его закостренности и, вследствие этого, повышенной массы и жесткости на изгиб, возникают значительные силы натяжения в сбегающих ветвях обрабатываемых трепанием прядей. Это приводит к их обрыву и уменьшению выхода длинного волокна. В связи с этим стремятся уменьшать частоту вращения барабанов, что приводит к ухудшению условий обескостривания стеблей по мере их перемещения вдоль зоны трепания.
Поэтому существует проблема свести до минимума обрывность волокон в начальной зоне барабана и обеспечить требуемую степень обескостривания прядей при прохождении последующих зон трепания по длине барабана.
Известная конструкция трепальной машины по способу [1], при котором секция трепальной машины для обработки лубяных волокон включает остов, трепальные барабаны, каждый из которых по длине имеет конусный и цилиндрический участки, зажимной транспортер и козырек с непрямолинейной кромкой.
Недостатками данной конструкции являются: возможные потери волокна на начальных участках зоны трепания, а именно при переходе от конусной к цилиндрической части барабанов. Кроме этого, перед входом в зону трепания слой прядей имеет дефекты: утолщения и перекрещивание. Из-за этого отдельные пряди становятся перегруженными и обрываются, что снижает выход длинного волокна.
В качестве прототипа предлагаемого решения выбрана секция трепальной машины для обработки лубяных волокон, включающая остов, трепальные барабаны, зажимной транспортер и упругий козырек [2].
Однако при данной конструкции не достигается эффективного выравнивания сил натяжения по длине барабана, так как конструкция козырька, расположенного над зоной трепания не обеспечивает снижение пиковых максимальных значений сил натяжения, особенно во время трепания длинностебельного сырья с повышенной частотой вращения барабанов и при обработке длинных волокон. Кроме этого, недостатком является плохая проработка участков прядей вблизи зажимных транспортеров при прохождении слоем цилиндрической части барабанов. Пряди в слое в этой зоне всегда плотно прижаты друг к другу, что исключает эффективный вывод из слоя костры.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать конструкцию секции трепальной машины для обработки лубяных волокон так, чтобы в процессе трепания уменьшить максимальные пиковые силы натяжения, обеспечив тем самым их эффективное выравнивание по длине барабана, а также улучшить условия для выхода костры. Вследствие этого будет достигаться повышение выхода длинного волокна и улучшение его качества за счет снижения в нем массовой доли костры.
Поставленная задача решается тем, что в секции трепальной машины для обработки лубяных волокон, включающей остов, трепальные барабаны, зажимной транспортер и упругий козырек, согласно полезной модели, имеется несколько козырьков в виде упругих штырей, консольно расположенных по всей длине секции вблизи зажимного транспортера под углом по ходу перемещения материала, при этом в начальной зоне (0,25-0,30 длины секции) штыри расположены в вертикальной плоскости, а в последующей части длины секции штыри расположены в горизонтальной плоскости, причем упругость штырей по длине секции уменьшается.
Такая конструкция обеспечивает следующие эффекты.
При повышенных скоростях вращения трепальных барабанов и при увеличенной длине волокон на начальных этапах трепания, а именно над конусной частью барабана 0,25-0,30 длины секции, возникают опасные усилия натяжения, которые вызывают обрыв волокон. В этом случае расположенный в вертикальной плоскости над конусными участками барабанов козырек, в виде упругих штырей, например, в виде стержней, обеспечивает снижение пиковых усилий за счет подпружинивания. При таком исполнении козырька перемещающиеся зажимным транспортером пряди опираются на упругие стержни и перемещаются по ним. При возникновении опасных сил натяжения стержень упруго отклоняется вниз, снижая при этом величину силы натяжения. Это приводит к уменьшению обрывности волокон.
При дальнейшем перемещении слоя - над цилиндрической частью барабана пряди, находящиеся в нем имеют разную длину. Из-за этого в них возникают разные натяжения. Длинные пряди более перегружены, а при определенной частоте вращения барабанов они могут обрываться. Снижение частоты вращения не будет обеспечивать условия для удаления костры из коротких прядей. В этой связи необходимо снижение натяжения в длинных прядях. Для этого в зоне над цилиндрической частью барабана упругие штыри предлагается расположить в горизонтальной плоскости, причем упругость штырей по длине секции уменьшается. В этом случае будет обеспечиваться большее снижения натяжения в длинных прядях, а слой прядей будет при соприкосновении со штырями разрыхляться, особенной при переходе от одного штыря к другому. В итоге будут создаваться лучшие условия для удаления костры.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично представлен продольный вид (разрез) трепальной секции. На фиг. 2 представлен вид A на козырек в виде упругих штырей, расположенных в горизонтальной плоскости над цилиндрической частью трепального барабана.
Секция трепальной машины содержит транспортер 1 в виде ремней, в котором зажимаются обрабатываемые пряди сырца 2 и обрабатываются парой трепальных барабанов 3. Над конусной частью барабана смонтирован козырек 4 с консольно закрепленными на нем в вертикальной плоскости упругими штырями 5. Над цилиндрической частью барабана имеется еще один козырек 6 с консольно закрепленными на нем упругими штырями 7, но в горизонтальной плоскости.
Секция трепальной машины для обработки лубяных волокон работает следующим образом. Предварительно сформированный (путем слоеутонения и промина) слой сырца, состоящий из прядей разной длины, зажимают в транспортере 1 и подают в зону трепания. Перед вводом в зону трепания секции трепальной машины, а именно над конусными частями барабанов 3, обрабатываемые концы сырца 2 попадают на поверхность козырька 4 с закрепленными на нем в вертикальной плоскости упругими штырями.
В более длинных прядях в ходе взаимодействия с билами вращающихся барабанов, возникают циклически изменяющиеся силы натяжения с величиной, вызывающей обрывность прядей и тем самым снижение выхода длинного волокна. В таких условиях прядь, опираясь на упругие стержни 5 козырька 4, за счет этих пиковых натяжений начинает упруго деформировать их. Данное обстоятельство приведет к уменьшению сил натяжения волокна и, как следствие, к уменьшению обрывности прядей.
В ходе трепания в цилиндрической секции пряди слоя опираются на упругие стержни козырька 6 с упругими штырями 7, закрепленных в горизонтальной плоскости. В результате этого формируются два положительных эффекта. Первый эффект заключается в различной амортизации прядей слоя, снижая пиковые нагрузки. Для длинных прядей это снижение более значительно.
Второй эффект заключается в обеспечении разрежения слоя за счет смещения прядей в поперечном направлении друг относительно друга. Это смещение и разряжение происходит вблизи зажимного транспортера. Именно в этой зоне при трепании с использованием аналогов наиболее сложно удалять из слоя костру. Особенно эффективно это разряжение будет происходить при переходе от одного упругого штыря к другому.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа получения длинного лубяного волокна возможно снижение волокнистых потерь и уменьшение доли остаточной костры.
Использование предлагаемой конструкции секции трепальной машины не потребует существенных капитальных затрат, а его реализация может быть осуществлена путем модернизации конструкции существующих трепальных машин.
Источники информации
1. Патент РФ 2186163. Способ получения длинного лубяного волокна. Опубл. Б.И. №21 от 27.07.2002.
2. Патент на полезную модель РФ №143050. Секция трепальной машины для обработки лубяных волокон. Опубл. 0.07.2014, Бюл. №19.