布艺之家讯：纤维材料的抱和力、分子间的吸引力、静电作用力以及空气相对湿度、相对滑动速度都是影响纤维之间切向阻力不可忽视的因素。而纤维与皮辊表面的摩擦力取决于皮辊表面性状(如密度、弹性、粗糙度等)、子棉性状(如子棉的成熟度、回潮率等)以及定刀对皮辊表面施加的压力等因素。新皮辊的表面粗糙,摩擦因数较大。使用过一段时间的皮辊,表面粗糙度变小,摩擦因数也随之变小。

根据经验,皮辊与棉纤维间的滑动摩擦因数在0.9～1.0较适宜。通常可采取下述方法来估计棉纤维与皮辊表面之间的摩擦因数。先随机选取同品级的棉纤维用细线绑扎于一块扁钢上,再将裹有棉纤维的扁钢置于皮辊表面。应使扁钢与皮辊之间应充满纤维,不使扁钢与皮辊直接接触。然后让皮辊一端着地,另一端慢慢离开地面,直到扁钢开始沿皮辊表面下滑。此时,皮辊与水平地面的夹角(α)的正切函数(tgα)即为棉纤维与皮辊表面的最大静摩擦因数。皮辊与棉纤维之间的滑动摩擦因数略小于两者之间的最大静摩擦因数。

粗绒棉纤维长度短,天然转曲少,质地硬而弹性大,与皮辊之间的摩擦因数小,不易被皮辊牵引。长绒棉的纤维长度长,质地柔软,天然转曲多,与皮辊之间的摩擦因数大,易被皮辊牵引。

这也是皮辊轧花机用于加工长绒棉的原因之一。此外,回潮率高的棉纤维与皮辊之间的摩擦因数大,干燥纤维与皮辊之间的摩擦因数小。

增加定刀对皮辊表面的压力,就能增加皮辊表面对纤维的摩擦力。定刀对皮辊表面压力大,皮辊对棉纤维的牵引能力强,产量高。但定刀对皮辊表面压力太大,皮辊表面的温度将急剧升高,皮辊易磨损,纤维通过定刀口时,上面的蜡质层被破坏,轧出的皮棉色泽暗淡无光,甚至可能刮下棉子上的短绒和棉子表皮。而定刀口对皮辊表面压力太小,会使产量下降,杂质易随皮棉通过定刀口,使皮棉含杂增高。定刀对皮辊表面压力的大小取决于皮辊性状、皮辊转速及子棉性状。皮辊表面组织整齐、致密,皮条质地粗硬,定刀对皮辊表面施加的压力应小些,以使皮辊的牵引力适中。若皮辊表面组织疏松,定刀对皮辊表面施加的压力应大些,以增强皮辊的牵引力。皮辊转速较高时,定刀对此辊表面施加的压力应小些。反之,施加的压力应较大。加工回潮率较低且成熟度较好的子棉时,定刀对皮辊表面施加的压力应大些,反之,施加压力应较小。

动刀对棉子冲击力的大小,理论上可以根据质点动量定律求得。即:

由于上式所需的数据难以获得,故不能用动刀冲击力的大小作为工艺控制值,一般以动刀冲击速度作为工艺控制值。由实验数据可得,动刀的冲击速度小于10m/s时,不会击破棉子。

对于冲刀式皮辊轧花机而言,控制动刀冲击速度还可以减轻机器震动。

欲提高皮辊轧花机的产量,必须增加动刀对停留在定刀口棉子的冲击次数。而动刀冲击次数的提高又受动刀冲击速度极限的限制。在滚刀式皮辊轧花机中,这个矛盾得到了较好的解决。滚刀式皮辊轧花机的动刀采用旋转运动的滚刀,滚刀轴上装有若干滚刀片。滚刀轴每旋转一次,滚刀刀片对定刀口棉子的冲击次数就有若干次。又由于由旋转的滚刀代替往复运动的冲刀,彻底消除了皮辊机结构上的不平衡力,这就允许皮辊和滚刀可以以较高的速度运动,从而进一步增加了单位时间内动刀对定刀口棉子的冲击次数,使轧花机的产量得以大幅度提高。但同时带来新的问题:皮辊易发热,破子增加。于是,人们将气流吸棉用于滚刀式皮辊轧花机,利用流动的气流冷却皮辊表面;将滚刀刀片改制成螺旋线形或“人”字形安装在滚刀轴上,以改变滚刀刀片对棉子的碰撞角度,延长滚刀刀片对棉子的冲击时间,从而降低冲击力。

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