СЕКЦИЯ ТРЕПАЛЬНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЛУБЯНЫХ ВОЛОКОН

Полезная модель относится к первичной обработке лубяных волокон, преимущественно льна, и направлено на повышение выхода получаемого длинного волокна путем дифференциации сил натяжения волокна по длине барабана.
Существующая технология трепания льна базируется на использовании 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.
Известна конструкция секции трепальной машины для обработки лубяных волокон [1], содержащая конусную и цилиндрическую части барабанов. Конусная часть состоит из радиально установленных бильных планок с вылетом над плоскостью подбильной решетки. В цилиндрической части барабана крестовины представляют собой трехлопастные диски, на соответствующих гранях которых установлены подбильные решетки и бильные планки. Недостатками данной конструкции являются: возможные потери волокна на начальных участках зоны трепания, а именно при переходе от конусной к цилиндрической части барабанов. Кроме этого, конструкция в недостаточной мере обеспечивает возможность регулирования условий трепания в зависимости от свойств поступающего сырья, например, от длины.
В качестве прототипа предлагаемого решения выбрана конструкция трепальной машины по способу [2], 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.
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.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать конструкцию барабана трепальной машины для обработки лубяных волокон так, чтобы в процессе трепания в период его начальной стадии уменьшить максимальные пиковые силы натяжения, обеспечив тем самым их эффективное выравнивание по длине барабана и, как следствие, повышение выхода длинного волокна и улучшение его обескостривания.
Поставленная задача решается тем, что в секции трепальной машины для обработки лубяных волокон, включающей остов, трепальные барабаны, каждый из которых по длине имеет конусный и цилиндрический участки, зажимной транспортер и козырек с непрямолинейной кромкой, козырек расположен над конусными участками барабанов и выполнен в виде балки, которая, в зависимости от частоты вращения барабанов и длины обрабатываемых волокон, закрепляется на остове секции либо жестко, либо с возможностью подпружинивания.
Расположение козырька над конусными участками барабанов и выполнение его в виде балки, которая, в зависимости от частоты вращения и длины обрабатываемых волокон, закрепляется на остове секции либо жестко, либо с возможностью подпружинивания, обеспечивает следующие эффекты.
При повышенных скоростях вращения трепальных барабанов и при увеличенной длине волокон на начальных этапах трепания возникают опасные усилия натяжения, которые вызывают обрыв волокон. В этом случае расположенный над конусными участками барабанов козырек закрепляют на остове с возможностью подпружинивания. Характер подпружинивания определяется в зависимости от сил натяжения соответствующим коэффициентом упругости. При таком закреплении перемещающиеся зажимным транспортером пряди опираются на упругое основание кромки козырька. При возникновении опасных сил натяжения козырек упруго перемещается вниз, снижая при этом величину силы натяжения. Это приводит к уменьшению обрывности волокон.
При обработке короткостебельного сырья на малых скоростях вращения трепальных барабанов в начале процесса трепания не возникает усилий натяжения, способных вызвать обрыв волокон. В этом случае козырек закрепляется на остове жестко. Закрепление козырька в жестком или подпружиненном состоянии может производиться с использованием различных известных технических решений, например, используя электромагнитный замок.
Вариант постоянного закрепления козырька в упругом состоянии путем подпружинивания вне зависимости от скорости вращения трепальных барабанов и длины волокон на начальных этапах трепания оказывается неприемлемым. Это объясняется возможностью при неизменном значении упругости козырька возникновения резонансных явлений. Для исключения таких явлений эффект от использования упругого козырька при постоянном коэффициенте упругости возможен лишь при определенном интервале скорости вращения барабанов и длине волокон. В иных случаях требуется изменение коэффициента упругости, что ведет к значительному усложнению конструкции узла крепления козырька. Именно поэтому предлагается при переработке коротких прядей и при малой частоте вращения барабанов закреплять козырек жестко. В иных случаях козырек начинает функционировать в режиме подпружинивания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично представлен продольный вид (разрез) трепальной секции. На фиг. 2 представлен поперечный разрез секции в зоне расположения козырька в виде балки.
Секция трепальной машины содержит транспортер 1, в котором зажимаются обрабатываемые пряди сырца 2 и обрабатываются парой трепальных барабанов 3. Над конусной частью барабана смонтирован козырек 4 с возможностью подпружинивания с помощью упругого элемента 5. Для лучшего удержания материала в процессе трепания на зажимной транспортер, состоящий из верхнего 1a и нижнего 2a ремней, давят нажимные ролики 6. Необрабатываемая часть слоя находится на лафете 7. Козырек 4 можно перевести в жесткое положение (для исключения упругого перемещения) с помощью электромагнита 8. При отключении электромагнита пружина 9 возвращает козырек 4 в подпружиненное положение.
Секция трепальной машины для обработки лубяных волокон работает следующим образом. Предварительно сформированный (путем слоеутонения и промина) стеблевой слой зажимают в транспортере 1 и подают к зоне трепания. Перед вводом в зону трепания, а именно над конусными частями барабанов 3, обрабатываемые концы сырца 2 попадают на поверхность рабочей криволинейной кромки козырька 4, который, в зависимости от длины обрабатываемых прядей и частоты вращения барабанов, может быть закреплен либо жестко, либо упруго. Для лучшего удержания прядей на зажимной транспортер оказывают давление ролики 6.
В прядях повышенной длины от их взаимодействия с билами барабанов, вращающихся с повышенной скоростью, возникают циклически изменяющиеся силы натяжения, имеющие пиковые (максимальные) значения достаточно большой величины, способные повышать обрывность и тем самым снижать выход длинного волокна. В таких условиях прядь, находясь на кромке упругой балки козырька, за счет этих пиковых натяжений начинает деформировать пружину 5, перемещая козырек 4 вниз. Данное обстоятельство приведет к уменьшению сил натяжения волокна и, как следствие, к уменьшению обрывности прядей.
При обработке короткостебельного сырья на малых частотах вращения опасных значений сил натяжения не возникает, однако в таких случаях, при постоянстве упругости пружины могут возникать резонансные явления. В этом случае, чтобы избежать опасного увеличения амплитуды колебаний козырька, его закрепляют на остове машины жестко, применяя известные технические средства, например, электромагнит 8. При отключении электромагнита вследствие изменения условий трепания пружина 9 вернет козырек в исходное, подпружиненное положение.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа получения длинного лубяного волокна возможно снижение волокнистых потерь.
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. Марков В.В. и др. Первичная обработка лубяных волокон. - М., 1974. - с. 290-292.
2. Патент РФ 2186163. Способ получения длинного лубяного волокна. Опубл. Б.И. №21 от 27.07.2002.