论棉箱混棉机和多仓混棉机的混棉工作_二_

包存棉量均各以一定的概率参与各输出棉流
表4
截面的混棉作用 ,即输出棉流的各截面内均
H( %) H
X δ CV CV 注 :
( %) ( %)
( %) ( %) 成
份
A 1710
20 413 2115
ABCDE , 等
B 1510
20 3141 17105
比 例 配 棉 ,λ = 1114 ,周期
C 1510 1610 20 3141 17105 18196 T = 10 。平均
能有利于改善长周期混棉不匀 。
混合棉流被下台机器吸走 。
(2) 计算输出棉流的混比偏差系数和不 匀率 CV % ,必须将一周期内各等分点的抓 取线截面都计算在内 ,才能全面表示输出棉 流的 混 比 平 均 偏 差 系 数 和 混 比 不 匀 率 CV %。上述是简单的例子 , 实际要复杂一 些 ,但如采用电脑计算 ,将是很方便的 。
棉流之每一断面中 ,均包括有棉箱内 n 包存 混合棉流中各截面上各种成份混比失调 ,可
棉的纤维 (即箱内 n 种棉包的存棉纤维 ,都以 用混比偏差率或混比不匀率来表示 。
一定概率由角钉帘抓取) ,因而与棉箱内的存
在数理统计中 ,一个随机变量可以统计
棉量 Q 和存棉纤维的包数 n 有密切关系 ,这 特征数来描述 :特征数分二类 ,一为表现集中
加于水平帘上 ,各仓同位置的 6 包纤维 ,由于
收稿日期 :2002 - 02 - 19 作者简介 :费青 (1931 - ) 男 ,江苏江阴人 ,教授级高工 。
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2002 年 8 月
变形为平 行 四 边 形 和 斜 钉 帘 以β 倾 斜 角 抓 取 ,在斜钉帘上将由 n 包 [ n =λ的整数部分
λ= 8 、20 , 随着抓取线的移动 ( 实为棉层前 变化的 ,而且是周期性的 ,由于抓取线上抓取
移) , I 由 K 移到 l 点 ,可分二个区 ,O ≤I ≤ 的当量棉包数λ仅是全成份棉包数 N 的一
012 Io 和 012 Io ≤I ≤Io , ( Io = lk) ,故λ的棉包 也可分二个区 ,一为λ= 8 + 012 ,棉包排列为
(2) 如抓棉机抓取全成份配棉包数为 N , 或 2) 。而要达到配棉要求的成分和比例 ,必
则每一抓取线仅抓取一部分 (由λ决定) 的纤 须包含 N 包的纤维 ,这就造成 (1) 某几个成
维 ,与多仓中各仓内的包数无直接关系 。而 分空缺 (即配棉成分不全) 。(2) 各成分的比
在棉箱混棉机的翻滚随机混棉中 ,输出混合 例偏离配棉要求的比例 。这些都反映在输出
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2002 年 8 月
过程如表 5 、表 6 所示 。 设每仓充满量 Q = 4015kg ,每仓输出量
G = 500/ (60 ×8) = 1104kg/ 分 , (8 仓混棉机 产量 500kg/ h) ,喂入量 P = 10kg/ 分 , ( 抓棉 机产量 600kg/ h) ,光电管高度储棉量 Q0 = 22kg ,P - G = 8196kg/ 分 。
D 1510
20 3141 17105
配比 1/ No =
E 1710
20 4130 21105
20 %
包含有箱内 n 包存棉的纤维 ,因而混棉效果 与棉箱存棉量有关 ,这是二者的根本区别 ,不 能把老的棉箱随机翻滚混棉的概念应用到多 仓混棉机 ,后者是并合混棉原理 。多仓混棉 机的混棉效果可用平均混比偏差系数或混比 不匀率 CV %来表示和评价 。 6 FA022 、MPM 多仓混棉机混棉工作剖析
的缺包混和不匀是目前抓棉机多仓混棉机混 于光电管时 ,喂棉停止 ,混棉机只输出棉流 ,
棉工作的一大缺点 ,开清棉机组和梳棉机的 待第 2 仓存量低于光电管时 ,开始下一次逐
均混作用很难解决 ,只能依靠并条机的并合 仓喂棉 。混棉机各仓底部均有一对给棉罗拉
作用来改善 。加强抓棉机棉包的合理排放也 和一只打手 ,纤维经开松后落入混棉通道内 ,
北京纺织 第 23 卷 第 4 期
工艺探讨
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论棉箱混棉机和多仓 混棉机的混棉工作(二)
费 青
(中国纺织科学研究院 北京 100025)
文章编号 :1002 - 3348 (2002) 04 - 0017 - 05
5 FA025 、B7/ 3 多仓混棉机混棉工作剖析 抓棉机抓取的各包原棉 ,每包纤维同时
( %) ( %)
( %) ( %) 成份 ABCD ,
A 25
B 25 25
C 25
25 1109 4136
等比例配棉 ,
λ = 8120 , 周 25 1109 4136 4136 期 T = 8 , 平
25 1109 4136
均配 比 1/ No
wk.baidu.com
D 25
25 1109 4136
= 25 %
时量) 无关 ,各截面混合棉仅决定于本截面相 并合的 n 包棉包纤维 , ( n 决定于λ数) ,与各 直立仓内有多少棉包数无关 ,因为它们并不 参与此截面的并合混棉作用 ,多仓混棉机的 混和原理实质是并合原理即并合混合 ,并合 数等于λ数 ,其混和效果决定于λ数 。而棉 箱混棉机采用棉箱的随机翻滚混棉 ,箱内各
数 Mo 增加 ,抓棉机每包抓取量减小 (即 Io 减 小) ,混棉当量抓包数λ增加 ,显然混棉效果
+ (1～2) 包 ]纤维产生并合混棉作用 (图 1) 。 提高 。
如 zz′位置由 AABCDDCBA 、Z1 位置由 CDD2 CBAABC 等各 9～10 包纤维相并混 ,如图中
(4) 当λ 不为全成分包数 N 的整数倍 时 ,在输出混合棉流中各混棉成分比是不断
H(
%)
=
|
λa λ
-
1 No
|
×100
1/ No
………(12)
51212 混比不匀率 CV ( %) 在一个周期 T 内各分点求出各抓取线
上各成分的λa 、λb , ……,然后由下式求出混
北京纺织 第 23 卷 第 4 期
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比 X、和 CV ( %) ,A 成分混比 Xa ( %) =λa ×100/λ σa = ∑( Xa - Xa) 2/ ( n1 - 1) CVa ( %) =σa ×100/ X
图7
λ=
l uo
=
Mo HSin (β- α) Io SinαSinβ
……(11)
当λ恰为全成分混棉包数 N 的整数倍
时 ,则混棉机输出混合棉流与配棉比无差异 ,
否则将有差异 。由此可见 :
(1) 多仓混棉机的各直立仓内 ,顺序喂
入 ,顺序输出 ,不发生各包原棉之间的混和作
用 ,在转 90°延时错位后 ,各仓输出的原棉叠
………(13)
CV % = (CV2a + CV2b ……+ CV2No) / No
式中 : n1 —一周期内等分总点数 No — 有相应的 n 包纤维 (决定于λ数) 相并合 ,与
成分数 CVn —最后一成分的 CV ( %) 值
各直立仓内的纤维量 (即棉仓总容量或总延
表3
H H( %)
X σ CV CV 注 :
由图表可见 :
抓棉机的棉流从第 1 仓开始 ,顺序逐仓
(1) 混棉机输出棉流的混棉成分和百分 喂料 ,直到充满最后一仓 ,此时如第 2 仓存棉
比是不断变化的 ,而且是周期性的 ,其周期长 量已低于光电管位置 ,喂料就转回第 1 仓 ,进
短即为一个全程抓取的棉包数 ,这种长周期 入下一次循环喂棉 。反之 ,第 2 仓存棉量高
是多仓非随机错位并合混棉与棉箱翻滚随机 性质的如平均数 ,另一为表现离散性质的如
混棉最大的本质区别 。
标准差σ,不匀率 cv % ,和平均差等 。
(3) 抓取当量包括λ由仓数 Mo 、每层增 密后棉层高度 H、水平帘上每仓每包纤维宽
51211 混比平均 (偏) 差和平均 (偏) 差系数 如图 7 中把 Io = lk 等分为几段 ,分别求
(3) 多仓混棉机输出棉流的每一截面均
各棉包成分是顺序逐仓喂入的 ,仓内不发 生包间混和 ,而只产生延时错位 ,当落入混棉 通道内 ,各棉仓棉流并合混合 ,产生包间混和。 611 逐仓喂入 ,阶梯储棉 。由于顺序逐仓喂 棉必然产生 (1) 各仓进棉存在时间差 ,创造各 仓同步输出时在混棉通道中并合混和的时差 条件 。(2) 各仓阶梯储棉 。形成阶梯储棉的
表 5 为各仓均充满后开车各次循环喂棉 的各仓存棉量 ,表 6 为人工各仓充棉 (任意阶 梯形) 各次循环喂棉的各仓存棉量 。A —开 始喂棉 ,B —喂棉结束 。
由此可见 , (1) 无论各仓开始存棉量多 少 , 满仓还是阶梯 , 经过一定次数的逐仓循 环喂棉后 , 形成标准阶梯形 。初始态 8 仓均 充满时 , 经 8 次逐仓循环喂棉 , 约 18217 分 (包括7次2612分只输出不喂棉 ,使第2仓存棉 降至光电管22kg 位置) 达到标准阶梯形 。而 表6为人工充仓 ,接近阶梯形 ,只经6次循环逐 仓喂棉达到标准阶梯形 ,约经10415分 (其中 只输出不喂棉 ,使第二仓存棉量降至22kg 共 4次约19分) 。故初始状态 (各仓存棉) 越接近 阶梯形 ,所需循环喂棉次数和时间就越小 ,过 渡过程就越短 ,如初始充仓就形成标准阶梯 形 ,则过渡过程为0 。
度 Io 及α、β角决定 ,由于变形为平行四边形 及抓取线 (斜钉帘)β角的关系 ,一般抓取当
出抓取线通过这些等分点时的棉包排列和各 成分的λ数 (如λa 、λb 、λc ……等) 如表 2 、表 3 、
量包数 (抓取线上)λ可以大于仓数 Mo ,当仓 表 4 所示 。
表 2 一周期内各成分的混比平均 (偏) 差系数和混比不匀率 CV %
头层 成分
I/ Io A λa B λb C λc
A
1 015 3 215 33 212 217
B
C
1 015 1 015 2222 3 3215 212 217 32 317 4 315
C
1 015 212 217 33 3 215
B
1 015 312 317 3 215 22
A
1 015 4 315 212 217 22
部分 ,混棉成分必然造成混棉比的周期变化 , 其周期即为抓棉机抓取棉包的排列周期 。
AABCDDCBAA 等 10 个棉包 ,其头 A 和尾 A 512 混比分析
合起来λ数占 012 ,另一为λ= 7 + 1 、2 ,棉包
在往复抓棉机中 , 全成分棉包数 N 较
排列可为 AABCDDCBA , 或 ABCDDBCBAA 大 ,而多仓混棉机输出棉流的任何截面中 ,仅 共 9 棉包 ,其中 A 和尾 A 合起来λ数占 1 、2 。 包含 n 包的纤维成分 ( n =λ的整数部分 + 1
每一成分 (如 A 等) 在抓取线上占有的 长度 uo = ld = Io Sinα/ Sin (β- α) ……(10)
对每仓每一成分的平行四边形来讲 ,随
着棉层的前移 ,在抓取线上的长度 u 是变化 的 ,k 点时 u = o 。l 点时 u 最大 ,一直至 p 点 , 自 p 点至 g 点 ,u 由 uo 逐渐变小为 o (图 7) 。 设同 时 抓 取 的 棉 包 当 量 数 为λ, 则 由 ( 9) 、 (10) 式 :
平均差系 数 ( %) HH 23 10 19 23
混比不匀率
X 33134
CV % δ
8194
CV %
33134 3187 22189
33133 8194
注 :ABC 三成分等比例配棉 λ, = 8120 ,周期 T = 6 ,平均配比 = 1/ No = 1/ 3
平均 (偏) 差系数
类似可计算出其他成份的 H ( %) 值
喂入混棉机各仓 ,转 90°后 ,产生路程差 ,在 水平帘上顺序叠加错位 ,由斜钉帘抓取输出 (同包纤维不同时输出) ,产生不同包纤维的 混和作用 (图 1) ,属非随机性混棉 。 511 混棉工作分析
设仓库宽为 G ,仓间高差为 h ,配棉成分 按等比例输入时 ,各成分占仓内高度为 I ,各 仓内成份按抓棉机抓取次序排列 ,如六仓四 成份 A ,B , C ,D ,则排序为 ABCDDCBA ,1′2′ …7′及12 …7点均同高 ,各仓隔板弧半径 、弧 长均等 ,当1′行至 b 时 ,2′行至 e ,b 继续行至 c 时 ,e 行至 f ,ab = h ,成分 A 在仓中面积1 1′ 2 2′过弧形板后变形为 bcef ,bc = ef = Io ,原等 高的1′、2′点分别变为 c 、f 点 。当7 、7′行至 m、 n 时 ,1 ,1′行至 l 、k 点 ,bc = lk = 11′= Io ,al = Mo h = 6h , (Mo —仓数) 。斜钉帘 zz′以β角抓取棉 层 ,抓取线长度 L = zz′= Mo H/ Sinβ……(9)