苎麻精干麻测试的制样机设计_文开源.doc

Iuljk;DOI:10.14162/ki.11-4772/t.2013.13.030 检验·科技 Inspection Sicence 本文得到了现代农业产业技术体系建设专项资金资助（CARS-19-E25） 苎麻精干麻测试的制样机设计 Design of the Opening Instrument on Degummed Ramie Fiber Test Preparation 文/文开源 蒋敏 郁崇文 摘要： 苎麻纤维性能测试是评价苎麻纤维品质的重要手段，但由于精干麻存在很大程度的束丝和并丝，纤维分离度差，不能直接用于测试，必须先经过开松、制样。本文设计并研制了用于苎麻精干麻测试的制样机，并对其主要的工艺参数进行了优化，确定了速比、隔距、喂入长度。该机具有结构简单、体积小、操作方便的结构特点。经试验验证：该制样机对纤维损伤小，开松效果较好，可用于对苎麻精干麻纤维细度、束纤维断裂强度、白度、硬条、并丝等测试的快速制样。 关键词：苎麻精干麻；测试；制样机；设计 1 引言 苎麻是中国特有的以纺织为主要用途的农作物，我国的苎麻产量约占全世界的90%以上，在国际上称为“中国草”[1]。纤维长度较长，一般为60mm～250mm[2]，可单 纤维纺纱。纤维强度高、透气性好、湿强度大、延伸度小，并具有一定的防腐、防菌、防霉等功能，被公认为“天然纤维之王”[3]。随着人们生活水平的提高，市场消费追求 “崇高自然、回归自然、返璞归真”的理念，人们更加重视环境保护，有机绿色环保产品将主导世界消费新潮流[4]，因此天然优质苎麻制品以其独特的性能与风格，越来越受到国内外消费者的青睐。苎麻精干麻即为苎麻原麻经生物或化学工艺脱胶后的麻纤维，其内在品质包括纤维细度（公制支数）、束纤维断裂强度、白度、硬条、并丝、残胶率、含油率等指标。 本文设计并协同机械加工厂家研制出苎麻精干麻质量测试前的制样机，以便于对苎麻精干麻的纤维细度、束纤维断裂强度、白度、硬条、并丝等性能进行快速便捷的检测。 2 制样机的工作原理与结构设计 2.1 工作原理制样机的工艺简图如图1所示。精干麻切断成一定的长度，人工将一定量的切断麻 均匀地平铺在喂给板1上，精干麻由一对沟槽罗拉2积极握持，上沟槽罗拉由弹簧加压与下沟槽罗拉啮合，因而能牢牢地握持住精干麻，并以沟槽罗拉的线速度向刺辊3喂入。刺辊的表面包覆着针布，刺辊表面的线速度远远超过喂给罗拉的线速度，送入的精干麻受到高速回转且转动惯量很大的刺辊的开松梳理，大部分的束丝、并丝被分离成单纤维 的状态。经开松、梳理过的纤维在尘笼6的负压作用下吸附在其表面上，尘笼在电动机的带动作用下转动输出纤维网。  68 中国纤检 2013年 7月（上） 检验·科技 Inspection Sicence  1.喂给板；2.喂给罗拉； 3.刺辊；4.盖板；5.压麻辊；6.尘笼 图1 工艺简图 2.2 结构设计 该机的总体机构主要由3部分组成：喂入部分、开松部分、输出部分。 2.2.1 喂入部分 （1）喂给板 喂给板采用长、宽、高为245mm×17mm×5mm，厚度为2mm槽形光滑铁板，采用人工喂入的形式，主要对纤维起托持作用。 （2）沟槽罗拉 由一对啮合地沟槽罗拉组成，主要技术参数： 沟槽罗拉直径：D =57mm（外径），d =50mm（内径）； 沟槽罗拉转速：2.2 r/min（27牙）；1.8 r/min（33 牙）；沟槽罗拉工作长度：168mm；沟槽数：30个。 （3）定量 考虑喂给板的长度、试验所用定量、开松效果，经反 复试验定量13g为宜。 （4）加压 该制样机采用弹簧加压的形式于上沟槽罗拉，主要技术参数： 弹簧外径：13mm；材料直径：2mm。 有效圈数：14mm；弹簧节距：4mm。 自由长度：5.8mm。 加压大小：加压过大，则纤维损伤大；加压过小，纤 维直接被刺辊抽走，最后经多次反复试验，加压在6圈左右为宜。 2.2.2 开松部分 制样机的开松作用主要是由刺辊和喂给罗拉这个开松单元来完成的，所以刺辊的合理设计显得尤为重要，是该制样机设计的关键，外观结构如图2所示。 （1 ）刺辊直径：D = 1 3 5 m m （金属裸体直径为 130mm）； （2）刺辊工作长度：L= 220mm；  （3）刺辊转速：1316 r/min、839 r/min或1076r/min可调；（4）针布。 图2 刺辊外观结构图 针布主要分为弹性针布和金属针布（见图3）。针布的型号、规格基本都是标准化，故可根据加工原料和工艺件的作用不同针对性地配套选择。针布的主要参数有：齿深、工作角、齿密等，其决定着针布的梳理、开松效果的好坏。工作角太小，梳理力强，开松效果好，但是对纤维损伤大，容纤量高，纤维转移差；工作角太大，则梳理、开松效果差。减小针布的齿深可明