СЕКЦИЯ ТРЕПАЛЬНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЛУБЯНЫХ ВОЛОКОН Российский патент 2001 года по МПК D01B1/16 D01B1/26 

Изобретение относится к первичной обработке лубяных волокон, преимущественно льна, и позволяет повысить качество получаемого длинного волокна путем стабилизации сил натяжения волокна по длине барабана.

Существующая технология трепания льна базируется на использовании трепальных барабанов. При данной технологии на начальной стадии трепания льносырец 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. С другой стороны, снижение частоты вращения барабанов, хотя и способствует сохранению длины волокон, ухудшает обескостривание стеблей. Таким образом, в процессе трепания необходимо обеспечить сохранность длинного волокна при максимальном удалении костры.

Решение данной задачи возможно различными методами.

Известна конструкция трепальной машины [1], 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, так как конструкция козырька, расположенного с тыльной стороны бильной планки, остается одинаковой по всей длине барабана.

Известна также конструкция барабана трепальной машины [2], в которой в зоне между валом и билом установлена подбильная решетка, отличающаяся тем, что планки первой в направлении перемещения волокна секции подбильной решетки выполнены переменной высоты, увеличивающейся в направлении к оси барабана, и имеют волнообразную рабочую кромку, при этом одноименные точки рабочих кромок соседних планок смещены одна относительно другой на половину периода.

Основным недостатком данной конструкции является невозможность эффективно обрабатывать волокно пониженной длины.

В качестве прототипа выбрана конструкция секции трепальной машины для обработки лубяных волокон [3], содержащая размещенные по окружности 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, при этом бильные планки размещены между дисками, а козырек имеет ширину, увеличивающуюся в направлении перемещения материала вдоль барабана.

Данная конструкция не обеспечивает эффективного удаления костры при обработке прядей льносырца из-за отсутствия смещения прядей друг относительно друга.

Цель изобретения - улучшение качества и увеличение выхода волокна путем повышения интенсивности воздействий на волокно на конечной стадии процесса трепания, за счет более полного удаления с его поверхности нецеллюлозных примесей и костры.

Поставленная цель достигается тем, что в барабане трепальной машины для обработки лубяных волокон, содержащем размещенные по окружности 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 и имеющий ширину, которая увеличивается в направлении перемещения материала вдоль барабана, согласно изобретению, козырек выполнен в виде совокупности дополнительных планок с волнообразными рабочими кромками, установленных с разным углом по отношению к поверхности кромки бильной планки, причем угол наклона касательной к точке перегиба волнообразной кромки по отношению к линии, соединяющей впадины волны, должен быть менее arctgf, где f - коэффициент трения волокна о поверхность кромки.

Выполнение козырька в виде совокупности дополнительных планок с волнообразными рабочими кромками, установленных с разным углом по отношению к поверхности кромки била, позволяет осуществить дополнительное встряхивание (кроме встряхивания за счет удара бил по пряди) обрабатываемого материала, обеспечивающее более полное удаление костры, так как при этом льняной сырец совершает колебательное движение как в плоскости поперечного сечения трепальной секции, так и вдоль козырьков по длине барабана. Кроме этого, за счет того, что угол наклона касательной к точке перегиба волнообразной кромки по отношению к линии, соединяющей впадины волны, меньше arctgf, где f - коэффициент трения волокна о поверхность кромки, часть материала отстает, а часть материала опережает продвигающийся вдоль барабана материал, движущийся с постоянной скоростью по длине трепальной секции. При этом материал утоняется, что создает благоприятные условия для удаления костры, находящейся внутри материала. Кроме того, через пазы в козырьках поток воздуха осуществляет обдув всей длины прядей, при этом проходит интенсивная очистка закостренного волокна. Заметим, что аэродинамический способ очистки обеспечивает значительно более высокую сохранность волокна по сравнению с механическим способом. Однако предлагаемая конструкция козырьков позволяет рассматривать волнообразные кромки в направлении линейной скорости бильных планок как механические рабочие органы, осуществляющие прочес и параллелизацию волокон при трепании, причем эти воздействия являются щадящими за счет выполнения дополнительных планок именно с волнообразными рабочими кромками. Известные аналоги [3-5] конструкций трепальных барабанов не обладают указанной выше совокупностью свойств, благоприятных с точки зрения достижения технологического эффекта обескостривания льняного сырца.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема барабана трепальной машины для оработки лубяных волокон; на фиг. 2 изображено поперечное сечение А-А трепальной секции; на фиг. 3 - поперечное сечение Б-Б; на фиг. 4 - вид В; на фиг. 5 - схема расположения волокон на козырьке при их взаимодействии с волнообразными рабочими кромками планок козырька.

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, при этом козырек 7 выполнен в виде совокупности планок 8 с волнообразной рабочей кромкой, установленных с разными углами ϕ_1,ϕ_2,... по отношению к поверхности кромки била 4 (фиг. 1).

Планки 8 должны быть установлены со смещением так, чтобы обеспечить сдвиг фаз волнообразных поверхностей рядом расположенных планок.

Кроме того, угол наклона касательной к точке перегиба волнообразной кромки по отношению к линии, соединяющей впадины волны должен быть менее arctgf, то есть α < arctg f, где f - коэффициент трения волокна о поверхность кромки (фиг. 4).

Секция трепальной машины работает следующим образом.

Промятый материал (сырец) зажимными транспортерами вводится в зону обработки. При вращении барабана 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 бил, конструкция которых изображена на фиг. 2.

Во второй половине барабана, освободившись от значительного количества костры, слой начинает взаимодействовать с рабочими волнообразными поверхностями планок 8, при этом волокнам слоя сообщаются вибрационные взаимодействия, они начинают смещаться друг относительно друга, за счет чего происходит дополнительное встряхивание волокон и удаление костры.

Смещение волнообразных поверхностей соседних планок друг относительно друга со сдвигом фазы обеспечивает растаскивание волокон в пряди. Примерное положение волокон на козырьке при трепании изображено на фиг. 5, где точками обозначены выступы волнообразных поверхностей планок 8.

Анализ фрикционного взаимодействия двух тел показывает [6], что при наличии трения внешние силы не могут привести тело (в нашем случае прядь волокон) в движение по наклонной плоскости, если угол наклона плоскости будет α < arctg f. Выполнение этого условия позволит устранить втягивание волокон во впадины, образованные смещенными по фазе волнообразными рабочими кромками соседних планок 8 (фиг. 4), и тем самым способствовать более эффективному растаскиванию и встряхиванию волокон в пряди и удалению костры.

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.

Источники информации
1. А.С. 1219683 СССР. Секция трепальной машины, кл. D 01 В 1/14, 1/22/. Опубл. 1986. Бюл. N 11.

2. А. С. 1377304 СССР. Барабан трепальной машины для обработки лубяных волокон, кл. D 01 В 1/16, 1/26/. Опубл. 1988. Бюл. N 8.

3. Патент на изобретение N 2145649 RU. Секция трепальной машины для обработки лубяных волокон, кл. D 01 В 1/16, 1/26/. Опубл. 2000. Бюл. N 5.

4. А.С. 1033587 СССР. Трепальный барабан лубообрабатывающей машины, кл. D 01 В 1/28/. Опубл. 1983. Бюл. N 29.

5. А.С. 1413158 СССР. Трепальный барабан для обработки лубоволокнистого материала, кл. D 01 В 1/16, 1/10/. Опубл. 1988. Бюл. N 28.

6. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. - М., 1972, с. 98.

Изобретение относится к первичной обработке лубяных волокон и может быть использовано для трепания льняного сырца с целью получения длинного волокна. Технический результат изобретения - снижение отходов при трепании льна и улучшение качества получаемого длинного волокна. Секция трепальной машины содержит бильные планки, закрепленные на валу посредством крестовин, которые несут подбильные решетки, козырек для подвода волокна. Козырек для подвода волокна к планкам смежного барабана имеет ширину, увеличивающуюся в направлении перемещения материала вдоль барабана, и что козырек выполнен в виде совокупности дополнительных планок с волнообразными рабочими кромками, установленных с разным углом по отношению к поверхности кромки била, причем угол наклона касательной к точке перегиба волнообразной кромки по отношению к линии, соединяющей впадины волны, должен быть менее arctgf где f - коэффициент трения волокна о поверхность кромки. 5 ил.

Секция трепальной машины для обработки лубяных волокон, содержащая размещенные по окружности 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 и имеющий ширину, которая увеличивается в направлении перемещения материала вдоль барабана, отличающаяся тем, что козырек выполнен в виде совокупности дополнительных планок с волнообразными рабочими кромками, установленных с разным углом по отношению к поверхности кромки била, причем угол наклона касательной к точке перегиба волнообразной кромки по отношению к линии, соединяющей впадины волны, должен быть менее arctg f, где f - коэффициент трения волокна о поверхность кромки.