精梳梳理过程模拟

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精梳是纺制高支纱的重要工序,但是由于精梳工艺比较复杂,且参数的选配也千差万别,使精梳工艺的选择十分困难。因此根据成纱质量要求,利用计算机模拟精梳过程,确定落棉率以及其他工艺参数,能大大节省时间和原料,降低成本,并且能为虚拟纺纱提供基础。
  本文的第一部分涉及到前人对纤维在纱条中的排列模拟分析,考虑到纤维的弯钩形态,对喂入精梳的棉卷进行了模拟,并对精梳梳理以及纤维分离进行了分析,确定了精梳梳理的考察指标为钳口外须丛重量分布、分离丛重量分布、落棉率、落棉以及精梳条的纤维长度分布,并给出了各个指标的计算方法,为计算机程序的编写奠定基础。
  本文的第二部分通过对不同精梳工艺参数以及喂入不同棉卷纤维长度进行模拟,并将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:增大落棉隔距或减小给棉长度会使落棉率增大,钳口外须丛变薄,精梳条以及落棉纤维平均长度增大;后退给棉比前进给棉梳理后的落棉率大、钳口外须丛薄、精梳条以及落棉中纤维平均长度增大;喂入棉卷的纤维长度长,梳理后的须丛厚度较厚。模拟结果与实测值进行对比分析,发现本模拟与实际梳理具有良好的相关性。
  本文的第三部分在生成带有弯钩纤维的棉层基础上,对弯钩纤维的伸直度以及形态比例进行探究,结果表明,棉层中纤维的伸直度越小,纤维的主体长度越短,造成精梳的落棉率越高,此外还容易导致纤维被梳断的比例增高;棉层中前弯钩纤维的比例越大,前弯钩纤维被梳断的比例越高。通过进一步模拟分析发现,梳理死区有保护前弯钩纤维的作用,死区长度越长,前弯钩纤维被梳断的比例越小。但死区长度过长,会导致梳理效果变差,当死区长度为前弯钩长度时能有效减少纤维被梳断且梳理效果最佳。
  本文的第四部分对锡林针齿的厚度及齿片倾斜角进行探究。通过对不同针齿总数以及针齿密度的锡林精梳梳理实验,结果表明,锡林针齿密度越大,落棉率越高,梳理效果越好;通过对不同针齿厚度的锡林进行梳理模拟,结果表明针齿厚度越大,纤维与针齿接触的概率越大,则精梳的落棉率越高;通过对齿片倾斜角的模拟以及分析,发现齿片倾斜角增大,精梳落棉率有所提高,因此在锡林总齿数、锯齿厚度等参数受限无法改变的情况下,可以通过调节齿片倾斜角的方法实现对锡林梳理质量的控制。
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