本发明属纺织工程测试技术,尤其是一种梳理度测定方法及梳理度仪。 梳棉工程中最理想的梳理质量要求生产出的棉网或生条中的纤维全部被分梳成单纤维,而棉网或生条的实际情况是难以达到的,棉网或生条中含有大部分的单纤维,还含有小部分的结集纤维和其它疵点(如杂质等),棉网或生条中各组成部分的含量比例,决定于梳棉机的梳理程度(简称梳理度)。棉网或生条的梳理度是评定梳理质量的重要指标之一,目前国内外普通采用观察棉网清晰度和检验棉结,杂质的数量来间接表示棉网的梳理度,由于棉结形成与被梳理的纤维物理性能有关,因此,这些方法有的只能间接表示梳理程度,有的只能定性表示梳理程度。华用士撰写的“棉网梳理度的试验方法,仪器及其应用”(见中国财政经济出版社,1964年2月27日出版的《纺织技术》杂志第二期第22页),公开了一种实测棉网或生条试样中单纤维根数,不同根数纤维集结体个数,然后求出单纤维根数百分率(S%)和平均结集系数C来表示梳理度。即:
S% = (F0(单纤维根数))/(N(总纤维根数)) ×100%
(F0、F1、F2…Fi…Fn-1、z……n根纤维结集体个数)
再根据S%和C的高低,评定试样的梳理度好与差。
按照这种方法,该杂志还公开了一种棉网梳理度试验仪,这种试验仪是罗拉式纤维引伸器(见纺织工业出版社1981年10月出版的《纺织生产工人技术读本》第80页)的改进,该仪器可间歇地分离并测量出棉网或生条试样中单纤维根数和百分率及纤维结集体个数和集结系数。这种测定方法及梳理度试验仪,把梳理度地检验由定性向定量,由间接向直接迈进了一步,对于反映生产中的梳理质量,研究提高梳理作用,改善生条质量起了积极作用。但是,存在着试样容量小,测定结果的代表性较差,误差较大,测试比较困难,眼睛劳动强度大,工作效率较低,以及测试环境条件要求高等问题。
本发明的任务是克服上述方法及梳理度试验仪中存在的问题,提供一种可提高工作效率,测量容量较大,测试误差小,测量结果代表性强,而且测量容易、简便,能减轻测试人员劳动强度,降低对测试环境条件要求的梳理度测定方法及梳理度仪。
实现本发明任务的方法包括如下步骤:
1、取样本喂入梳理度仪中进行牵伸分离后分别挑检出棉结、结集纤维、单纤维;
2、对样本的棉结、结集纤维、单纤维分别称重量;
3、按公式Sg%(单纤维重量百分率)= (g9(单纤维重量))/(g0(样本重量)) ×100%
Bg%(结集纤维重量百分率)= (g6(结集纤维重量))/(g0(样本重量)) ×100%
求出Sg%和Bg%;
4、根据Sg%和Bg%的高低,评定棉网或生条的梳理度,即Sg%高,Bg%低,则生条梳理度好,反之则差。
实现上述方法的装置主要由底坐、前墙板、中墙板、偏芯板、吊辊弹簧、罗拉、胶辊、摇手柄、绒辊组成,其特点是,增设一个后墙板,它与前墙板及中墙板并列连接在底座上,后墙板上有罗拉,胶辊、偏芯板、吊辊弹簧,后墙板与底座通过活灵、调节螺帽、调节螺杆连接,其连接,安装形式与前墙板相同;前墙板与中墙板上罗拉轴的一端,中墙板与后墙板上罗拉轴的另一端,都连接有连杆和齿轮,连杆之间活动连接,齿轮互相啮合。
本发明变棉网或生条样本纤维根数量度与测试为纤维重量量度与测试,变对样本纤维的间歇式分离为连续性分离,简便了测定方法,减轻了操作人员眼睛的劳动强度,降低了对测试环境要求,提高了测定工作效率,增加了测定样本的容量,提高了检测结果的可靠性和代表性,而且测定方便,操作容易,可广泛适用于对棉纺毛纺、人纤绢纺、短丝的测量。
图1为本发明梳理度仪结构示意图;
图2为图1的A-A剖视图;
图3为图2B-B剖视图;
图4为本发明梳理度仪中连杆,齿轮连接示意图;
图5为本发明梳理度仪传动工艺图。
如图所示,1、底座,2、3、调节罗帽,4、调节螺杆,5、活灵,6、前墙板,7、中墙板,8、后墙板,9、10、11、前、中、后、罗拉,12、13、14、前、中、后胶辊,15、16、17、偏芯板,18、手柄,19、黑绒辊,20、标尺尖,21、标尺,22、23、24、25、齿轮,26、27、28、29、连杆,30、31过桥齿轮,32、吊辊钩弹簧,33、34、35、吊辊弹簧。
以下结合附图及最佳实施例进一步详细说明本发明。
如图1所示,它是对所述公开的梳理度试验仪的改进,去掉了原试验仪上两罗拉间所安装的单皮圈与小铁辊,增设了一个后墙板8,(原试验仪上的后墙板相当于改进后的中墙板7),它的上面有罗拉11,胶辊14,偏芯板17,吊辊弹簧35,其底部通过活灵5,调节罗帽3、调节螺杆4与底座1活动连接,其连接、安装与调节结构同于前墙板6与底座1的连接。在本发明梳理度仪的一侧,罗拉10、11轴的一端分别连接有连杆28和29及齿轮24和25,连杆28与29之间活动连接,齿轮24与25通过过桥齿轮31互相啮合[如图4(B)所示],在另一侧,罗拉9、10轴的另一端同样分别连接有连杆26和27,齿轮22和23及过桥齿轮30[如图4(A)所示]。这里,连杆26与27、28与29的连接以保证罗拉9与10、10与11的间距在适应纤维牵伸长度的范围内可调,过桥齿轮30和31分别与齿轮22、23及24、25的啮合,以保证罗拉牵伸方向相同。中墙板7与前墙板6之间的底座1上有标尺21、标尺尖20,中墙板7与后墙板8之间的底座1上有同样的标尺和标尺尖,以标明墙板或罗拉间的距离。
如图5所示,为保证操作人员的分辨能力,在传动设计时,总牵伸倍数比i的范围为30-46为宜,小于30倍数时,生条中纤维分离不充分,单纤维和集结纤维难于分辨;大于46倍数时,纤维条将被拉断而无法进行测定。总牵伸倍数(即传动比)与罗拉直径大小及传动齿轮齿数多少和配比有关,总牵伸倍数i为罗拉直径变化产生的牵伸倍数i1乘以齿轮的齿数配比所产生的牵伸倍数i2。设d9、d10、d11分别为前、中、后罗拉的直径,Z22、Z24、Z25分别为传动罗拉齿轮和齿数,由工艺设计传动图:
则:i=i1·i2=30-46
i1= (d1)/(d2) · (d2)/(d3) = 1.9-2.3
i2= (Z23)/(Z22) · (Z25)/(Z24) = 16-20
当i=37-38,i1=2,i2=18.75时最为适宜。据此,当罗拉直径d9=16mm,d10=16mm,d11=8mm,齿轮齿数Z22=18个,Z23=85个,Z24=18个,Z25=72个时其牵伸分离最为适宜。
测定梳理度时,首先根据被测定样本的纤维长度,拧动调节罗帽2和3,使罗拉9与10,10与11隔距与样本纤维长度相适应。操作时,摇动手柄18,使罗拉9转动,同时驱动齿轮22,经过过桥齿轮30,传动齿轮23,罗拉10随之转动,齿轮24也随之转动,再由过桥齿轮31和齿轮25驱动罗拉11,罗拉9、10、11下部均有胶辊12、13、14,操作偏芯板15、16、17可使各胶辊与罗拉产生一定压力。棉网或生条样本由罗拉11与胶辊14之钳口喂入,转动的罗拉11使之沿牵伸区前进并逐级牵引,最后铺盖、转绕在黑绒辊19上,当黑绒辊19上铺满一圈纤维时,停止摇动手柄18,分别挑检分离出棉结、结集纤维及其它杂质,剩下的全是单纤维,归类后,在天平上分别称出它们的重量和样本重量,按Sg%=gg/go×100%,Bg%=gB/go×100%,计算出Sg%和Bg%,当Sg%高或Bg%低时,棉网或生条梳理度好,反之差。
按本发明,每次可测定样本含纤维3000-4200根,时间约5-10分钟,与现有方法和仪器比较,测定样本容量增加约6倍,一次样本测试时间减少了2-3倍,提高工作效率12-18倍;由于增加了测定样本容量,减少了测定误差约5倍,从而提高了检验结果的可靠性和代表性,由于避免了每次测试样本数纤维根数,故大大地减轻了操作人员眼睛的劳动强度,降低了对仪器测定环境的要求。
运用本发明,在生产中对部分设备进行梳理度考核试验情况如下:
一、判别JT49与JT71的梳理性能及生条的质量。
用JT49配JT38和JT72配JT66在A186C型梳棉机上纺制27.8号纱进行对比。
JT49与JT71金属针布规格参数对比如表(一)。
表(一)
按本发明测试结果如表(二)
表(二)针布型号试验项目 JT71JT49差值差率%纱 号样本中单纤维数(根)样本中单纤维重(mg)样本中单纤维率(%)集结纤维数(个)集结纤维重(mg)集结纤维率(%)每集结纤维重(mg)27.8613720.7172.76120.27.7927.240.064827.8559818.1469.89107.67.7529.8120.0720+2.87-2.572-0.0072+4.106-8.627-10
由表(一)可知:JT71针布的齿顶面积小,工作角小,齿密高、穿刺,抓取、握持,分梳性能优于JT49,由表(二)可知:
单纤维率方面:JT71是72.76,JT49为69.89%,JT71比JT49多2.87%,JT71是JT49的1.04106倍。
集结纤维方面:JT71是27.24%,JT49是29.812%,JT71比JT49少2.572%,JT71仅是JT49的0.9137倍。
每个集结纤维的平均重量方面:JT71为0.0648毫克,JT49为0.072毫克。JT71比JT49轻0.0072毫克,JT71是JT49的0.9倍。
由于针齿规格参数的工艺性能分析结果是JT71的穿刺,握持,分梳的性能优于JT49,故纤维束在梳理区间的梳理效果也佳,测试的结果JT71比JT49的单纤维率多,集结纤维率少,每个集结纤维的平均重量轻,说明本发明测试的结果与规格参数设计,工艺性能分析的结果是一致的。
二、小平车质量的评估
考查分辨小平车前后,梳理性能变化的能力。评估小平车质量。
小平车拆车之前,作平前生条试验,小平完毕交车后,第三天再作平车后的生条试验,比较前、后生条的梳理质量,在工艺试验相同情况下,其试验结果如(三)。
表(三)小平车试验项目 前后差值差率%机 型机 号品种规格(号)样本中单纤维数(根)单纤维重(mg)单纤维率(%)集结纤维数(个)集结纤维重(mg)集结纤维率(%)每集结纤维平均重(mg)瞬时功率 (KW)A182F80827.8433516.4578.59714.3820.330.06171.425A182F80827.8394415.8783.3758.83.1616.630.05371.309+4.78-3.7-0.008-0.116+6.082-18.20-12.97-8.14
由表(三)知:
单纤维率平前为78.59%,平车后83.37%,平后比平前增多了4.78%。
集结纤维率小平前20.33%,平后16.63%,平后比平前减少3.7%。
每个集结纤维的平均重量,平前0.0617毫克/个,平后0.0537毫克/个,平后比平前减轻了0.008毫克,约减轻了12.97%。
瞬时功率平前为1.425KW,平车后为1.309KW,平后比平前降低0.116KW,约降低8.14%。试验结果证明:
(1)小平后生条梳理度较好,电流下降,小平质量较佳。
(2)本发明测试的结果与平车前后梳理性能变化是一致的。
(3)本发明可以用于评估小平车的质量。
三、磨针质量的考核
用本发明梳理度测量磨针前、后梳棉机的梳理性能差异,一者,考查本梳理度仪分辨梳理状况的能力,二者考核磨针的质量。
在计划磨针的机台上,进行磨针前、后的梳理质量对比试验,磨针前进行生条常规试验和按本发明检验,再停车对道夫和锡林,进行平磨,磨励后再进行试验,比较磨针前、后的梳理质量。
试验结果,如表(四)
表(四)磨针前后试验目的 前后差值差率%机 型机 号品种 (号)样本中单纤维数(根)单纤维重(mg)单纤维率(%)集结纤维数(个)集结纤维重(mg)集结纤维率(%)每集结纤维平均重(mg)A182F80827.8426618.3287.4047.82.6312.440.055A182F80827.8369416.3390.4938.61.679.410.043+3.09-3.03-0.012-21.82
由磨针前、后生条质量试验结果表(四)知:
单纤维率:磨前为87%,磨后为90.49%,磨后增加3.09%。
集结纤维率:磨前12.44%,磨后9.41%,磨后减少3.03%。
每集结纤维平均重量,磨前为0.055毫克/个,磨后0.043毫克/个,磨后减轻了0.12毫克/个,约轻21.82%。
针布针齿的尖、梭、角,经过较长时间的生产使用,出现了衰退,磨损和磨痕产生,针布的锐利度,平整度变差,穿刺分梳性能下降,需要通过磨针来改善针齿的“三度”状况,我们经过平磨后,针齿、尖、梭、角的穿刺、抓取分梳能力有了提高,生条的质量有所改善,棉结、杂质减少,单纤维率增加,集结纤维率降低,每个集结纤维的重量减轻。这些表明:(1)该次磨针工作的效果是好的,起到了改善针布梳理性能,改善生条质量的作用。(2)本发明测定的结果,与磨针能改善质量的结论是一致的。
综上所述,说明本发明能精确如实反映生条的梳理质量,可以用于评估磨针工作的好坏。
本发明还用于了梳棉工艺参数的研究,不同型号梳棉机的性能对比;还可用于新技术的鉴定、质量控制、设备的监控。