RU2145649C1

RU2145649C1 - Scutching machine section for processing bast-fiber filaments

Info

Publication number: RU2145649C1
Application number: RU99110759A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Лапшин; Н.М. Верижникова; Е.Л. Пашин
Original assignee: Костромской государственный технологический университет
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-02-20

Abstract

FIELD: textile industry. SUBSTANCE: section has beating circumferential planks fixed on horizontal shaft by cross-pieces carrying grids arranged under beating planks. Each beating plank has arced shield positioned at its rear side and rigidly joined to plank. Beating planks are disposed between disks. Shield has width increasing in direction of advancement of material along drum. EFFECT: increased efficiency by improved yield and high quality of filaments. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к первичной обработке лубяных волокон, преимущественно льна, и позволяет повысить качество получаемого длинного волокна путем стабилизации сил натяжения волокна по длине барабана. The invention relates to the primary processing of bast fibers, mainly flax, and can improve the quality of the obtained long fiber by stabilizing the tension of the fiber along the length of the drum.

Существующая технология трепания льна базируется на использовании трепальных барабанов. Однако при перемещении вдоль начальной зоны барабана льносырца из-за его большой закостренности и вследствие этого повышенной жесткости на изгиб возникают значительные силы натяжения в сбегающей ветви пряди, что приводит к обрыву волокон и уменьшению выхода длинного волокна. В связи с этим необходимо уменьшать число оборотов барабана, что приводит к ухудшению обескостривания стеблей в последующих рабочих зонах барабана по мере их перемещения. Existing flax scuffing technology is based on the use of scaffold drums. However, when moving along the initial zone of the drum, the flaxseed due to its great sharpness and consequently increased bending stiffness, significant tensile forces arise in the runaway branch of the strand, which leads to fiber breakage and a decrease in the yield of a long fiber. In this regard, it is necessary to reduce the number of revolutions of the drum, which leads to a deterioration of de-sharpening of the stems in subsequent working areas of the drum as they move.

Поэтому существует проблема свести до минимума обрывность волокон в начальной зоне барабана и максимально повысить степень обескостривания пряди при прохождении ею последующих зон барабана. Therefore, there is a problem of minimizing the breakage of the fibers in the initial zone of the drum and maximizing the degree of de-sharpening of the strand as it passes through the subsequent zones of the drum.

Известна конструкция секции трепальной машины для обработки лубяных волокон [1] , содержащая конусную и цилиндрическую части барабанов. Конусная часть [1] состоит из радиально установленных бильных планок с нулевым вылетом над плоскостью подбильной решетки. В цилиндрической рабочей части барабана [1] крестовины представляют собой трехлопастные диски, на соответствующих гранях которых установлены подбильные решетки и бильные планки. Недостатками данной конструкции являются: неизбежные потери волокна при переходе от конусной к цилиндрической части барабанов, невозможность эффективной обработки льносырца с небольшой длинной прядей, высокие металлоемкость и энергоемкость, невозможность регулирования конструкции барабана в зависимости от свойств поступающего сырья. A known design of the section of the bobbin machine for processing bast fibers [1], containing the conical and cylindrical parts of the drums. The conical part [1] consists of radially installed beating strips with zero overhang over the plane of the lining grating. In the cylindrical working part of the drum [1], the crosses are three-bladed disks, on the corresponding faces of which are set grating and girder bars. The disadvantages of this design are: the inevitable loss of fiber during the transition from the conical to the cylindrical part of the drums, the inability to efficiently process a linen cow with a small long strand, high metal consumption and energy intensity, the inability to control the design of the drum depending on the properties of the incoming raw materials.

В качестве прототипа выбрана конструкция трепальной машины [2], которая содержит установленные на параллельных горизонтальных валах, смещенных один относительно другого по вертикали, барабаны, каждый из которых имеет пару диаметрально расположенных бильных ножей, смонтированных на валу посредством лопастей, несущих подбильные решетки, причем каждый нож нижнего барабана имеет расположенный с тыльной стороны вдоль ножа и жестко соединенный с ним козырек, выполненный по дуге окружности радиусом, равным расстоянию от бильного ножа до вала. Данная конструкция не обеспечивает эффективного выравнивания сил натяжения по длине барабана, т. к. конструкция козырька, расположенного с тыльной стороны бильной планки, остается одинаковой по всей длине барабана. Кроме того, при данной конструкции осуществляются неэквивалентные воздействия на прядь льносырца со стороны нижнего и верхнего барабанов, что приводит к повышенным отходам трепания за счет добавочных перепадов сил натяжения волокна, обусловленных неэквивалентностью воздействий. As a prototype, the design of the scutching machine [2] was chosen, which contains drums mounted on parallel horizontal shafts vertically offset from each other, each of which has a pair of diametrically located beating knives mounted on the shaft by means of blades carrying knock-out grilles, each the lower drum knife has a visor located on the rear side along the knife and is rigidly connected to it, made along an arc of a circle with a radius equal to the distance from the saw blade to the shaft . This design does not provide an effective alignment of the tension forces along the length of the drum, because the design of the visor located on the back of the beater bar remains the same over the entire length of the drum. In addition, with this design, nonequivalent impacts on the strand of linen are performed from the side of the lower and upper drums, which leads to increased scuffing waste due to additional differences in the tension of the fiber due to nonequivalence of the effects.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать конструкцию барабана трепальной машины для обработки лубяных волокон так, чтобы в процессе трепания, в его начальной стадии уменьшить силы натяжения в сильно закостренной пряди, обеспечив тем самым их эффективное выравнивание по длине барабана, а на конечной стадии процесса трепания обеспечить наиболее интенсивные воздействия скользящего изгиба на волокно для более полного удаления с его поверхности нецеллюлозных примесей, увеличение выхода и качества волокна. The basis of the invention is the task to improve the design of the drum bobbin machine for processing bast fibers so that during friction, in its initial stage, the tensile forces in a very sharpened strand are reduced, thereby ensuring their effective alignment along the length of the drum, and at the final stage of the bobbing process the most intense effects of sliding bending on the fiber for more complete removal of non-cellulosic impurities from its surface, increasing the yield and quality of the fiber.

Поставленная задача решается тем, что в барабане трепальной машины для обработки лубяных волокон, например льна, содержащем размещенные по окружности между бильные планки, закрепленные на горизонтальном валу посредством крестовин, несущих подбильные решетки, каждая бильная планка имеет расположенный с тыльной стороны и жестко соединенный с планкой козырек для подвода волокна к планкам смежного барабана, выполненный по дуге окружности достигается тем, что бильные планки размещены между дисками, а козырек имеет ширину, увеличивающуюся в направлении перемещения материала вдоль барабана. The problem is solved in that in the drum of a bobbin machine for processing bast fibers, for example flax, containing bead strips arranged around the circumference, mounted on a horizontal shaft by means of crosses carrying beater guards, each beater bar has a rear side and is rigidly connected to the bar visor for supplying fiber to the planks of an adjacent drum, made along an arc of a circle is achieved by the fact that the beat planks are placed between the disks, and the visor has a width that increases direction of movement of the material along the drum.

Кроме того, козырек во второй половине барабана выполнен с продольными пазами, расположенными вдоль оси вращения трепального барабана. In addition, the visor in the second half of the drum is made with longitudinal grooves located along the axis of rotation of the bobbin drum.

Покажем, что наличие дополнительного козырька предлагаемой конструкции позволяет эффективно выравнивать силы натяжения по длине барабана. Рассмотрим поперечный разрез трепальной машины, например, для трехбильных барабанов (фиг. 1). Во всех существующих трепальных машинах взаимное расположение барабанов (независимо от того, находятся ли оси барабанов (фиг. 1) в одной горизонтальной плоскости или нет) устанавливается следующим симметричным образом: если било одного барабана находится в плоскости осей барабанов, то била другого барабана располагаются симметрично этой плоскости под углом α (фиг. 1), где 2α = 360^o/n, n - количество бил на барабане. При такой конструктивной схеме сила натяжения характеризуется, кроме прочих факторов, двумя геометрическими параметрами: a и b, где a - расстояние от сечения закрепления слоя до поля трепания (фиг. 2), b - расстояние между рабочими кромками, одновременно взаимодействующими с прядью, в момент удара била по слою.We show that the presence of an additional visor of the proposed design allows you to effectively align the tension forces along the length of the drum. Consider a cross section of a beater, for example, for three-barrel drums (Fig. 1). In all existing bobbin machines, the relative position of the drums (regardless of whether the axes of the drums (Fig. 1) are in the same horizontal plane or not) is established in the following symmetrical way: if the beat of one drum is in the plane of the axes of the drums, then the beat of the other drum is located symmetrically this plane at an angle α (Fig. 1), where 2α = 360 ^o / n, n is the number of beats on the drum. With such a design scheme, the tension force is characterized, among other factors, by two geometric parameters: a and b, where a is the distance from the securing section of the layer to the scuffing field (Fig. 2), b is the distance between the working edges simultaneously interacting with the strand, in the moment of impact hit the layer.

Из результатов [3] следует формула для вычисления силы натяжения T в сечении закрепления слоя льносырца:

где A - размерный коэффициент. Из практических соображений A = 0,0007. На фиг. 3 в соответствии с приведенной формулой при a=0,01 м изображена зависимость силы натяжения от конструктивного параметра b. Реальный диапазон изменения этого параметра: 0,1...0,4 м. Нижний предел диапазона обеспечивает непересекаемость траекторий бил различных барабанов при работе трепальной машины. Верхний предел интервала ограничивается длиной свисающей пряди сырца в поле трепания. При таком диапазоне варьирования сила натяжения изменяется приблизительно в 2 раза (фиг. 3). Такой результат является весьма существенным в области механической обработки лубяных волокон, т. к. двукратное увеличение силы натяжения при подобных ее значениях уменьшает содержание костры в льносырце в 4 раза, снижает недоработку в 2,5 раза, однако при этом на 15% снижается выход длинного волокна. Таким образом, регулирование расстояния между рабочими кромками, одновременно взаимодействующими с прядью, в момент удара била по слою существенно влияет на качественные показатели процесса трепания. Конструктивно такое регулирование осуществляется предлагаемым дополнительным козырьком. На фиг. 4 представлены экспериментальные зависимости относительного изменения силы натяжения по длине барабана: 1 - прототип, 2 - предлагаемое устройство. Разницы сил натяжения в слое сырца между начальным и конечным участками барабанов существенно различны, т. е. (T₀ - T₁)/(T₀ - T₂) ≈ 2,5 раза (фиг. 4). Кривая 1 прототипа приводит или к значительным отходам трепания на начальном участке барабана, когда содержание костры в слое значительно, или к неэффективному проведению технологического процесса (значительный процент недоработанного волокна) на конечном участке барабана. Кривая 2 предлагаемого устройства не приводит к этим недостаткам.From the results of [3], there follows a formula for calculating the tension force T in the securing section of a layer of linen cow:

where A is the dimensional coefficient. For practical reasons, A = 0,0007. In FIG. 3, in accordance with the above formula, at a = 0.01 m, the dependence of the tensile force on the structural parameter b is shown. The real range of variation of this parameter: 0.1 ... 0.4 m. The lower limit of the range ensures the non-intersection of the trajectories beat various drums during operation of the bobbin machine. The upper limit of the interval is limited by the length of the hanging strands of raw in the scuffing field. With this range of variation, the tension force changes approximately 2 times (Fig. 3). Such a result is very significant in the field of bast fiber machining, since a twofold increase in the tension force at similar values reduces the content of the bonfire in the linseed by 4 times, reduces the deficiency by 2.5 times, however, the yield of long fiber. Thus, the regulation of the distance between the working edges, simultaneously interacting with the strand, at the time of impact hit the layer significantly affects the qualitative parameters of the battering process. Structurally, such regulation is carried out by the proposed additional visor. In FIG. 4 presents the experimental dependence of the relative change in the tension force along the length of the drum: 1 - prototype, 2 - the proposed device. The differences in the tension forces in the raw layer between the initial and final sections of the drums are significantly different, i.e., (T ₀ - T ₁ ) / (T ₀ - T ₂ ) ≈ 2.5 times (Fig. 4). Curve 1 of the prototype leads either to significant scuffing waste in the initial portion of the drum, when the content of the bonfire in the layer is significant, or to ineffective technological process (a significant percentage of unfinished fiber) in the final portion of the drum. Curve 2 of the proposed device does not lead to these disadvantages.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 5 схематично изображен барабан трепальной машины для обработки лубяных волокон, на фиг. 6, 7 изображены поперечные сечения трепальной секции, фиг. 6 - разрез А - А, фиг. 7 - разрез Б - Б. In FIG. 5 schematically shows the drum of a basting machine for processing bast fibers; FIG. 6, 7 are cross-sections of the scaffold section; FIG. 6 - section A - A, FIG. 7 - section B - B.

Барабан трепальной машины содержит вал 1, диски 2 и крестовины 3 с закрепленными на них бильными планками 4. На крестовинах 3 установлены пластины 5, к которым жестко присоединены планки подбильной решетки 6. Со второй половины длины барабана (по ходу движения материала) каждая бильная планка 4 имеет расположенный с тыльной стороны и жестко соединенный с ней козырек 7 для подвода волокна к планкам смежного барабана, выполненный по дуге окружности с шириной, увеличивающейся в направлении перемещения материала вдоль барабана. Кроме того, козырек 7 выполнен с продольными пазами 8. The drum of the bobbin machine contains a shaft 1, discs 2 and crosses 3 with beater strips 4 fixed on them. On the crosses 3 there are plates 5 to which the strips of the breaking grill 6 are rigidly attached. Each beat bar is in the second half of the drum length (in the direction of movement of the material) 4 has a visor 7 located on the rear side and rigidly connected to it for supplying fiber to the planks of an adjacent drum, made along an arc of a circle with a width increasing in the direction of movement of the material along the drum. In addition, the visor 7 is made with longitudinal grooves 8.

Секция трепальной машины работает следующим образом. Промятый материал (сырец) зажимными транспортерами вводится в зону обработки. При вращении барабанов планки подбильной решетки 6 и бильные планки 4 воздействуют на лубоволокнистый материал, очищая его от костры. Проходя первую половину барабана, слой льносырца содержит значительное количество костры, поэтому для обеспечения сохранности волокна слой обрабатывается щадящими воздействиями с помощью конструкции бил фиг. 6. Во второй половине барабана, освободившись от значительного количества костры, слой начинает взаимодействовать с пластинами 9 (фиг. 7) козырька 7 увеличивающейся ширины (в поперечном сечении), при этом расстояние b (фиг. 2) постепенно уменьшается и воздействия бил становятся более интенсивными. Кроме того, через пазы 8 поток воздуха осуществляет обдув всей длины свисающих прядей (на фиг. 7 этот поток воздуха показан стрелками 10), при этом осуществляется интенсивная очистка закостренного волокна. Заметим, что аэродинамический способ очистки обеспечивает значительно более высокую сохранность волокна по сравнению с механическим способом. Section scutching machine operates as follows. The washed material (raw) by clamping conveyors is introduced into the treatment zone. When the drums rotate, the lath bars 6 and the beat bars 4 act on the bast-fiber material, cleaning it from the fires. Passing the first half of the drum, the layer of flaxseed contains a significant amount of bonfire, therefore, to ensure the preservation of the fiber, the layer is treated with gentle effects using the construction beat of FIG. 6. In the second half of the drum, freed from a significant number of bonfires, the layer begins to interact with the plates 9 (Fig. 7) of the visor 7 of increasing width (in cross section), while the distance b (Fig. 2) gradually decreases and the impacts of beatings become more intense. In addition, through the grooves 8, the air stream blows the entire length of the hanging strands (in Fig. 7 this air stream is shown by arrows 10), while the pointed fiber is intensively cleaned. Note that the aerodynamic cleaning method provides a significantly higher fiber safety compared to the mechanical method.

Применение предлагаемой секции трепальной машины для обработки лубяных волокон позволяет стабилизировать силы натяжения волокна по длине барабана, снизить потери длинного волокна и повысить его качество. Кроме того, простота конструкции барабанов позволяет упростить их балансировку, уменьшить металлоемкость, непосредственно в производственных условиях регулировать длину козырька 7 (в поперечном сечении) для интенсификации воздействий в зависимости от свойств поступающего сырья. Хороший доступ к бильным планкам и планкам подбильной решетки позволяет улучшить условия работы обслуживающего персонала. The use of the proposed section of the bobbin fiber scraper machine allows stabilizing the tension forces of the fiber along the length of the drum, reducing the loss of long fiber and improving its quality. In addition, the simplicity of the design of the drums allows you to simplify their balancing, reduce metal consumption, directly in the production environment to adjust the visor length 7 (in cross section) to intensify the effects depending on the properties of the incoming raw materials. Good access to the slats and lath bars allows you to improve the working conditions of staff.

Источники информации
1. Марков В.В. Первичная обработка лубяных волокон. - М., 1974. - с. 290 - 292.Sources of information
1. Markov VV Primary treatment of bast fibers. - M., 1974. - p. 290 - 292.

2. А. С. 1219683 СССР. Секция трепальной машины, кл. D 01 В 1/14, 1/22/Опубл. 1986. Бюл. N 11. 2. A. S. 1219683 USSR. Section of the scutching machine, cl. D 01 B 1/14, 1/22 / Publ. 1986. Bull. N 11.

3. Ишлинский Л.Ю. Прикладные задачи механики. Книга 2. - М., 1986. -с. 83-88. 3. Ishlinsky L.Yu. Applied problems of mechanics. Book 2. - M., 1986.-p. 83-88.

Claims

1. Section basting machine for processing bast fibers, containing circumferential beating strips, mounted on a horizontal shaft by means of crosses carrying knockout grids, each beating stripe has a visor located on the back side and rigidly connected to the stripe for supplying fiber to the strips of an adjacent drum, made in an arc of a circle, characterized in that the beats are placed between the disks, and the visor has a width that increases in the direction of movement of the material along the drum.

2. Section scraper machine according to claim 1, characterized in that the visor in the second half of the drum is made with longitudinal grooves located along the axis of rotation of the scraper drum.