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近年来,特种纤维成为了一个热门的话题,竹纤维及毛纤混纺纤维等产品越来越受到消费者的青睐,致使国内外学者不遗余力地在特种纤维及其新型复合材料领域进行研究和开发,尤其是对竹纤维的制备工艺及产品开发做了大量的基础性工作,这为特种纤维梳理机的设计提供了基础条件。
梳理工序是特种纤维纺纱工序的重点工序之一。本文采用现代设计方法,在深入研究竹纤维性能和梳理机结构功能的基础上,设计出了一台小型特种纤维梳理机样机,使其能够实现对竹纤维的梳理。在设计过程中采用CAD/CAE软件联合建模,所设计的整机在PRO/E三维软件中进行动态结构建模,导入ADAMS软件中进行运动学和动力学仿真,机架导入ANSYS中进行静力结构分析,这样就完成了整机主要部件的运动学动力学分析。
然后,分析梳理工艺,通过建立空气动力学模型,排除了离心力驱使纤维传输的理论,突出空气动力在传输中的重要性,把平均气流看着是梳理机上各辊停滞点之间传输的主要动力,在不同的传输区域形成强势传输区域和弱势传输区域两个区域,阐述了纤维流在梳理机中的梳理工艺。
该小型特种纤维梳理机样机集机电一体化、控制、纺织工艺于一体。控制系统的硬件由一套台达PLC、变频器、触摸屏、传感器等组成。在控制方法上采用PID控制。根据不同的喂入负荷调节喂入速度和主电机转速。通过大量实验,调节喂入厚度和速度、调节梳理次数、隔距和速比关系,探索变速成网规律,寻求最佳成网参数。