贾国欣

(河南工程学院 纺织工程系，河南 郑州 450007)

精梳机是棉纺工程中提高产品质量的重要设备，在棉纺设备中占有举足轻重的地位.中国新型精梳机在使用过程中曾出现一些问题：落棉隔距小时钳板开闭口冲击严重，有些机型出现钳板不闭合现象；落棉隔距增大时棉层搭接质量恶化，甚至出现给棉罗拉不给棉现象.钳板开闭口对锡林的梳理、分离接合动作有重要影响，且与精梳条的质量密切相关.所以,研究新型精梳机中影响钳板开闭口的因素，找出这些因素对开闭口的影响规律对合理改造及使用精梳机有着重要的指导意义.

1 新型精梳机钳板传动机构与偏心轴传动

中国新型精梳机钳板的前后摆动和开启闭合,是由钳板摆动机构和偏心轴机构配合共同完成的.

1.1 钳板摆动机构

简化后的钳板摆动机构如图1所示[1].O为锡林轴，O2为钳板摆轴，O1为上、下钳板铰链点，O3为偏心轴轴心，L1为偏心轴的偏心距，α为钳板在最前位置时偏心位置角，L2为牵吊杆长度.钳板摆轴O2通过四连杆机构驱动钳板前后摆动及上钳板开启闭合，同时偏心轴机构对钳板的开启闭合运动及钳板加压起辅助作用.

图1 钳板摆动机构Fig.1 Nipper swing mechanism

1.2 偏心轴的传动

在新型精梳机中，偏心轴O3的传动机构如图2所示[2].图中,O2为钳板摆轴，O3为偏心轴,齿轮Z1固装在钳板摆轴O2上，齿轮Z4安装在偏心轴O3上， Z2、Z3为过桥齿轮,Z1通过Z2、Z3传动Z4.钳板摆轴O2与偏心轴O3的转速比称为偏心轴传动比，用公式表示为：

(1)

式中的“-”表示钳板摆轴O2与偏心轴O3的转向相反.Z1、Z4代表扇形齿轮Z1及齿轮Z4的全齿数.

图2 偏心轴传动图Fig.2 Figure eccentric shaft drive

2 钳板机构参数对钳板开闭口影响

对上述钳板摆动机构运用机构运动分析方法中的解析法，对钳板机构进行结构分析，划分杆组，运用数学知识对运动中构件的位移、速度、加速度等参数进行分析，建立数学模型[3]，然后编制计算机程序，从计算数值分析钳板机构参数对钳板开闭口影响.

2.1 偏心距

在新型精梳机上，偏心位置角为17.3°，当偏心距依次选择4 mm、5 mm、6 mm时，利用计算机算的落棉刻度从5～12时钳板的开闭口定时如表1所示，钳板的18分度和24分度开口角如表2所示.

表1 不同偏心距时钳板的开闭口定时(开口/闭口)Tab.1 Nipper opening-closing timing under different eccentricity (opening/closing) (分度)

表2 不同偏心距时钳板的开口角(18分度/24分度)Tab.2 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different eccentricity (°)

从表1可以看出：

(1)在相同偏心距下，钳板的开口定时随落棉刻度增大逐渐推后，即开口变晚；而闭口定时则随落棉隔距增大逐渐提早，即闭口变早.开口变晚而闭口变早使得棉丛在钳口中的抬头时间变短，不利于在分离接合过程中新旧棉丛的搭接.

(2)在相同落棉刻度时，一定范围内随着偏心距的增加，钳板开口定时的总体变化趋势表现为提早，而钳板闭口定时的总体变化趋势表现为退后，且在落棉刻度较小时这种变化明显，但落棉刻度较大时这种变化不太明显.钳板开口变早，闭口变晚在满足梳理工艺要求(锡林开始梳理前钳板闭口，结束梳理后钳板开口)的情况下棉丛的抬头时间加长，有利于棉网搭接，提高精梳条的质量.

从表2可以看出：

(1)在相同偏心距下，钳板的18分度和24分度开口角随落棉刻度增大逐渐变小，开口角变小使得梳理过的棉丛的抬头空间变小，棉丛抬头被压制，新旧棉层搭接出现问题[4]；而且精梳机给棉罗拉的给棉与钳板的开口角密切相关，当24分度开口角减小到一定程度的时候，有可能造成给棉罗拉给不出棉层，从而使精梳机无法正常工作.

(2)在相同落棉刻度时，一定范围内随着偏心距的增加，钳板的18分度和24分度开口角逐渐变小，开口角变小使新旧棉层搭接和给棉罗拉给棉可能出现问题.

2.2 偏心位置角

在新型精梳机上，当偏心距为5 mm，偏心位置角依次为0°、 17.3°、 60°时，利用计算机算的落棉刻度从5～12时钳板的开闭口定时如表3所示,18分度、24分度开口角如表4所示.

表3 不同偏心位置角时钳板的开闭口定时(开口/闭口)Tab.3 Nipper opening-closing timing under different eccentricity-location-angle (分度)

表4 不同偏心位置角时钳板的开口角(18分度/24分度)Tab.4 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different eccentricity-location-angle (°)

从表3和表4可以看出：

(1)在相同落棉刻度时，一定范围内随着偏心位置角的增加，钳板开口定时的变化趋势表现为提早，而钳板闭口定时的总体变化趋势表现为推后，且随落棉刻度增大这种变化趋势越来越明显，分离接合前棉丛抬头时间变长，有利于新旧棉网搭接.

(2)在相同落棉刻度时，一定范围内随着偏心位置角的增加，钳板的18分度和24分度开口角增大，开口角增大棉层有足够的空间抬头，有利于新旧棉层的搭接且可避免给棉罗拉不给棉现象的发生.

2.3 牵吊杆

在新型精梳机上，当偏心距为5 mm，偏心位置角为17.3°，牵吊杆长度依次为113.5 mm、114.5 mm、115.5 mm时，利用计算机算的落棉刻度从5～12时钳板的开闭口定时如表5所示,18分度、24分度开口角如表6所示.

表5 不同牵吊杆长度时钳板的开闭口定时(开口/闭口)Tab.5 Nipper opening-closing timing under different steeve length (opening/closing) (分度)

表6 不同牵吊杆长度时钳板的开口角(18分度/24分度)Tab.6 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different steeve length (°)

从表5和表6可以看出：

(1)在相同落棉刻度时，一定范围内随着牵吊杆长度的增加，钳板开口定时的变化趋势是推后，而钳板闭口定时的总体变化趋势是提早，但随落棉刻度增大这种变化趋势减弱，棉丛在钳口中的抬头时间变短，不利于在分离接合过程中新旧棉丛的搭接.

(2)在相同落棉刻度时，一定范围内随着牵吊杆长度的增加，钳板的18分度和24分度开口角减小，开口角变小使得梳理过的棉丛的抬头空间变小，棉丛抬头被压制，新旧棉层搭接出现问题.

2.4 传动比

在新型精梳机上，当偏心距为5 mm，偏心位置角为17.3°，牵吊杆长度为114.5 mm，偏心轴传动比依次为-2.368、-3.368(新型精梳机采用)、-4.468时，利用计算机算的落棉刻度从5～12时钳板的开闭口定时如表7所示,18分度、24分度开口角如表8所示.

表7 不同偏心轴传动比时钳板的开闭口定时(开口/闭口)Tab.7 Nipper opening-closing timing under different eccentric shaft drive-ratio (分度)

表8 不同偏心轴传动比时钳板的开口角(18分度/24分度)Tab.8 Nipper open-angle at 18 and 24 index under different eccentric shaft drive-ratio (°)

从表7和表8可以看出：

(1)在相同落棉刻度时，一定范围内无论偏心轴传动比比-3.368加大还是减小，钳板开口定时的总体变化趋势表现为提早，而钳板闭口定时的变化趋势表现为推后且随落棉刻度增大这种变化趋势加大，棉丛在钳口中的抬头时间变长，利于在分离接合过程中新旧棉丛的搭接.

(2)在相同落棉刻度时，一定范围内随着偏心轴传动比的增大，钳板18分度开口角增大，而24分度开口角不变，18分度开口角变大，使得分离接合开始时棉丛有足够空间抬头，棉网搭接质量好，24分度开口角不变对给棉没有影响.

综上所述，当对钳板的开口时间要求加长时，选择偏心距6 mm、偏心位置角60°、牵吊杆长度113.5 mm、传动比-2.368为较合理选择；当对钳板的开口量要求加大时，选择偏心距4 mm、偏心位置角60°、牵吊杆长度113.5 mm、传动比-4.368为较合理选择.

3 结 语

(1)钳板的开闭口定时和开口量可通过调节偏心距、偏心位置角、牵吊杆长度、偏心轴传动比来改变.

(2)在相同落棉刻度时，一定范围内随着偏心距、偏心位置角的增加和牵吊杆长度的减小，钳板开口定时提早，钳板闭口定时推后；但偏心距增加和牵吊杆长度减小，钳板的18分度和24分度开口角逐渐变小，而偏心位置角增加，钳板的18分度和24分度开口角增大.

(3)在相同落棉刻度时，一定范围内偏心轴传动比为-3.368时，钳板开口定时最晚，而钳板闭口定时最早.

(4)根据上述不同参数对开闭口的不同影响，合理选择钳板部分参数，使得精梳机的工艺性能得到优化.

参考文献：

[1] 贾国欣. E62精梳机钳板机构参数对钳持工艺性能的影响[J].纺织学报，2008,(12)：83-86.

[2] 任家智. E7/5型精梳机钳板传动机构分析[J]. 棉纺织技术,1998,(6)：16-18.

[3] 贾国欣.FA266精梳机钳板机构及工艺参数运动学建模[J].纺织机械,2009,(3):17-22.

[4] 任家智.纺织工艺与设备[M]. 北京：中国纺织出版社,2004.119-122.