Отбойный орган валичного джина Советский патент 1992 года по МПК D01B1/06 

Изобретение относится к первичной обработке хлопка-сырца, преимущественно к валичным джинам для отделения волокна от семян.

Известен валичный джин, содержащий рабочие барабаны, расположенные по периферии вертикально установленного отбойного органа, выполненного в виде ленты, изогнутой по пространственной спирали,

if

Недостатком данной конструкции отбойного органа является смещение джини- руемой летучки в одну сторону (вниз), что является причиной скручивания волокон и их повышенной зажгученности, Кроме того, постоянство угла подъема спирали (винтовой линии) в смежных рядах лопастей является причиной повышенной механической поврежденности семян, так как этот угол выбран с учетом обеспечения максимальной силы удара по семени, обеспечивающей гарантированный отрыв от него волокон с наибольшей прочностью прикрепления их к семени.

Наиболее близким к предлагаемому является отбойный орган валичного джина, состоящий из цилиндрического барабана с расположенными на нем рядами пластин, установленных под углом к оси цилиндра, причем углы наклона отбойных пластин в соседних рядах равны между собой.

Недостатком этого отбойного органа является постоянство угла наклона отбойных пластин, который выбран с учетом обеспечения при джинировании максимальной силы удара, достаточной для гарантированного отрыва волокон с наибольшей прочностью прикрепления волокон к семени,

Однако таких волокон на семени только около 1/4 от их общего количества. Следовательно, для отрыва подавляющего большинства более слабо прикрепленных волокон (3/4 от общей массы) в данной кон- струкции отбойного органа используется заведомо высокая сила удара, что ведет к росту механической поврежденности семян и, как следствие, к увеличению вредных компонентов п.ороков кожицы с волокном и битого семени в волокне.

СП

С

/

00

со л

d

43

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков отбойных органов, повышение качества вырабатываемой хлопковой продукции (волокна и семян).

Указанная цель достигается тем, что отбойным лопастям, установленным в смежных рядах, придается разный угол наклона. Это позволяет снизить силу удара отбойных лопастей смежного ряда до значений, достаточных для отрыва от семени менее сильно прикрепленных волокон, составляющих подавляющую долю. Снижение силы удара, в свою очередь, способствует уменьшению механической поврежденности семян и тем самым - сокращению содержания в волокне вредных пороков кожицы с волокном и битого семени.

В предлагаемом отбойном органе отбойным лопастям, установленным в смежных рядах, придается разный угол наклона.

На фиг. 1 представлен фрагмент развертки поверхности отбойного органа; на фиг. 2 -силы, возникающие при взаимодействии лопасти отбойного органа с летучкой при малом угле наклона лопасти к оси отбойного органа; на фиг. 3 - схема взаимодействия летучки с лопастью при большем угле наклона ее по отношению к оси отбойного органа.

Отбойный орган содержит цилиндр 1 с установленными на нем рядами отбойных лопастей 2 правого (ряд А) и левого (ряд В) направлений. Лопасти ряда А отличаются от лопастей смежного (соседнего) ряда В тем, что угол подъема (наклона) винтовой линии первый (ряда А) меньше соответствующего угла подъема последних (ряда В), причем разница в углах наклона отбойных лопастей в смежных рядах составляет 20%.

Предлагаемый отбойный орган работает следующим образом.

При джинировании пучки волокон летучек 3 хлопка-сырца захватываются микронеровностями поверхности рабочего барабана валичного джина и протаскиваются под плотно прижатый к нему неподвижный нож (барабан и нож не показаны). При этом величина или масса захватываемого каждый раз пучка волокон для конкретной конструкции джина является практически постоянной, определяемой только захватывающей способностью узла рабочий барабан - неподвижный нож, и не зависящий от конструкции отбойного органа.

Остановленное у кромки неподвижного ножа семя отрывается (отбивается) от волокон при помощи удара отбойной лопасти 2, установленной на цилиндре 1 отбойного органа. Ввиду разности направления (правого и левого) отбойных лопастей в смежных рядах летучка 3 при ударе по ней отбойной лопасти сначала смещается в одну сторону, затем при ударе очередной лопасти смежного ряда она возвращается в исходное положение, т.е. этим самым устраняется отрицательный эффект последовательного смещения в одну сторону, приводящий к зажгученности волокна.

Для детального рассмотрения процесса

взаимодействия летучки хлопка-сырца с отбойной лопастью, установленной наклонно ( по винтовой линии), примем следующие очевидные постулаты: сила воздействия N на семя со стороны отбойной лопасти величина постоянная, определяемая конструктивными, геометрическими и скоростными параметрами отбойного органа; сила N раскладывается на две составляющие: нормальную силу удара Р и касательную силу

удара Т, Величина этих составляющих определяется углом а наклона отбойных лопастей и горизонтальной оси цилиндра.

Нормальная сила Р при этом будет действовать одновременно на отрыв волокон от

семени и на сжатие (разрушение) семени за счет прямого удара по нему и упора семени

0поверхность барабана. Касательная сила Т при этом будет работать одновременно на отрыв волокон и на сдвиг семени вдоль

кромки неподвижного ножа без его повреждения (здесь упора для семени нет),

Поэтому с точки зрения механического повреждения семени нас интересует именно нормальная сила Р, которую для упрощения называют в дальнейшем сила удара.

Как видно из чертежа, величина силы удара Р зависит от угла а наклонно лопасти к оси цилиндра: чем больше этот угол, тем сила Р меньше.

Прочность (степень) прикрепления волокон к семени на его боковых частях, микропиле (верхняя часть) и халазе (нижняя часть) различная. Причем значения прочности прикрепления волокон на боках семени

и халазе примерно равнозначны, а на микропиле заметно более высокое. Количество волокон на микропиле составляет примерно

1/4 от общего числа волокон на семени (остальная 3/4 - на двух боках и халазе).

Так, прочность прикрепления волокон хлопка селекции 6249-В на микропиле 1,2 сН, на боках 0,9 сН и на халазе 0,8 сН. Для селекции С-60 37 эти значения

соответственно равны 1,8: 1,5 и 1,5 сН. Для селекции С-6030 значения данного параметра соответственно 1,7; 1,4 и 1,2 сН. т.е. значения прочности прикрепления волокон к семени на боках и халазе в

1,2-1,5 раза на 20-50% меньше, чем на его микропиле. Учитывая это, минимальная разница в углах наклона лопасте й в смежных рядах должна быть 20%.

В предлагаемом отбойном органе после затягивания волокон летучки хлопка под неподвижный нож возможны следующие варианты взаимодействия ее с отбойной лопастью.

Первый вариант. Под нож затянут пучок слабо прикрепленных волокон, а в контакт с семенем входит лопасть 2 ряда А с меньшим углом наклона, обеспечивающая повышенную силу удара. Джинирование полное, вероятно механическое повреждение семени за счет большой силы удара, превышающей необходимую.

Второй вариант. Под нож затянут пучок слабо прикрепленных волокон, а в контакт с семенем входит лопасть 2 ряда В с большим углом наклона, обеспечивающая нормальную силу удара, достаточную для отрыва данного пучка волокон.

Джинирование полное, вероятность механического повреждения семян минимальная за счет нормальной силы удара, не превышающей необходимую.

С учетом доли слабоприкрепленных волокон (на боках и халазе) правомерно утверждать, что по эти двум вариантам взаимодействия происходит 3/4 или 75% от всех возможных эпизодов процесса валич- ного джинирования. Вероятность реализации каждого варианта при этом равна 50%, поскольку ряды с разным наклоном лопастей чередуются между собой.

Иначе говоря, при предлагаемой конструкции отбойного органа (при втором варианте), можно ожидать снижения механической поврежденности семян, по сравнению с прототипом (первый вариант) на 37,5% (50% от 75).

Третий вариант. Под нож затянут пучок сильно прикрепленных волокон, а в контакт с семенем входит лопасть 2 ряда А с меньшим углом наклона, обеспечивающая повышенную силу удара, достаточную (нормальную) для отрыва такого пучка волокон.

Джинирование полное, вероятность механического повреждения семян за счет нормальной силы удара, не превышающей достаточную, минимальная.

Четвертый. Под нож затянут пучок сильно прикрепленных волокон, а в контакт с семенем входит лопасть 2 ряда В с большим углом пакета, обеспечивающая силу удара, недостаточную для отрыва такого пучка волокон.

Джинирование неполное, но вероятность механического повреждения семян минимальная. В данном случае оставшаяся часть пучка волокон попадает под действие 5 очередной лопасти ряда А, при этом процесс взаимодействия будет осуществляться по первому варианту.

С учетом доли сильно прикрепленных волокон (на микропиле) можно ожидать, 0 что по третьему и четвертому вариантам взаимодействия происходит 1 /4 или 25% от. всех возможных эпизодов процесса валич- ного джинирования. Вероятность реализации каждого из этих вариантов также равна 5 50%.

Тогда при предлагаемой конструкции отбойного органа (при четвертом варианте) можно ожидать некоторое повышение механической поврежденности семян за счет до- 0 ли взаимодействия, осуществляемой по первому варианту (прототипу).

Определим расчетным путем ожидаемый при этом процент роста поврежденности семян. Доля реализации , 5 взаимодействия по четвертому варианту составит 12,5% (50% от 25).

Предположим, что сила удара лопасти при этом достаточна для отрыва лишь половины от общей массы пучка захваченных 0 волокон. На седьмом деле отрывается больше половины, порядка 80%. Следовательно, тогда на долю взаимодействия по первому варианту остается только другая половина. т.е. 6,25% (50% от 12,5), которая способст- 5 вует росту механической поврежденности семян.

Таким образом, в результате использования предлагаемого отбойного органа суммарный эффект по снижения механической 0 поврежденности семян будет равен 31,25% (37,5-6,25), соответственно снизится и суммарное содержание в волокне пороков кожицы с волокном и битого семени.

5 Формула изобретения

Отбойный орган вапичного джина, содержащий установленную на валу цилиндрическую обечайку с расположенными на ней продольными рядами винтовыми лопа0 стями, имеющими правое и левое направления навивки в смежных рядах и постоянный угол подъема винтовой линии лопастей в каждом ряду, отличающийся тем. что. с целью повышения эффективности еолок5 ноотделения, винтовые линии лопастей с правым направлением навивки выполнены с углом подъема, не равным углу подъема винтовых линий лопастей левого направления.

А

В

Изобретение относится к хлопкоочистительной промышленности и позволяет улучшить качество волокна тонковолокнистого хлопка за счет снижения содержания пороков и сорных примесей в волокне. Существо -изобретения в том, что угол подъема винтовой линии лопастей отбойного органа в смежных рядах выполнен различным. Различие в углах подъема винтовой линии лопастей составляет 20%. 3 ил.

Фиг. /

ось цилиндра

Т ocbmiawflpa.

(Риг.З