【099】9jxMR141剝絨機鋸筒部、工作箱部和總體設計(論文+DWG圖紙)

【099】9jxMR141剝絨機鋸筒部、工作箱部和總體設計(論文+DWG圖紙),099,jxmr141,剝絨機鋸筒部,工作,以及,總體,整體,設計,論文,dwg,圖紙 鹽城工學院機械工程系畢業(yè)設計說明書 0 引言 新中國成立以來，隨著棉花生產(chǎn)的發(fā)展，我國棉花工業(yè)主要經(jīng)歷了兩次飛躍性的發(fā)展。第一次是“5571”型鋸齒軋花機取代皮輥軋花機，奠定了我國棉花加工業(yè)向工業(yè)化發(fā)展的基礎。新中國成立前，籽棉加工是分散的、作坊式的民間軋花，使用的加工設備主要是人力或畜力皮輥軋花機。新中國成立后，隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，棉花生產(chǎn)大幅度地提高，棉花加工業(yè)隨著棉花統(tǒng)購政策的實行而迅速地發(fā)展起來。首先用動力皮輥軋花機取代了人力或畜力皮輥軋花機，生產(chǎn)效率提高了10倍。1955年7月1日，我國成功試制了第一臺鋸齒軋花機——“5571”型?！?571”型鋸齒軋花機的誕生結束了我國棉花加工業(yè)依賴皮輥軋花機和進口鋸齒軋花機的歷史，它的批量生產(chǎn)和應用標志了我國棉花加工業(yè)進入了工業(yè)化的時代。 第二次是“121”棉花加工新工藝和成套設備的研制成功并推廣應用，縮短了我國棉花加工技術與國際先進水平40年的差距。“六五”末引進國外先進的棉花加工設備及技術，“七五”期間，在中華全國供銷合作總社棉麻局的同意領導下，由山東省供銷社、山東棉花機械公司和鄭州棉麻工程技術研究所等參加的科研、制造和使用三位一體消化吸收并結合我國國情研制出了“121”軋花新工藝及成套設備為代表的大型棉花加工新工藝、新設備。“八五”、“九五”期間，以“121”、“120”、“機電一體化100”和“400”大型液壓棉花打包機等棉花加工新工藝和新設備組成的“121系統(tǒng)工程”在我國進行了卓有成效的推廣應用。新工藝及設備的成功應用，改變了我國棉花加工技術裝備幾十年一貫制的應用。新工藝及設備的成功應用，改變了我國棉花加工技術裝備幾十年一貫制的落后面貌，棉花加工工藝上了一個新的臺階，大大地提高了棉花加工設備的技術含量，為棉花加工從分散經(jīng)營到集約化經(jīng)營創(chuàng)造了硬件條件。 棉花加工業(yè)經(jīng)歷了從皮輥軋花工藝到“5571”型鋸齒軋花工藝，從“5571”型鋸齒軋花工藝到“121”型先進、大型鋸齒軋花工藝兩個里程碑式的發(fā)展，我國棉花加工業(yè)的技術總體水平已達到國際80年代初的先進水平。棉花加工業(yè)的發(fā)展，與棉花加工業(yè)的科技進步是密不可分的。 在我國，商品籽棉的加工主要由供銷合作社系統(tǒng)的棉花加工廠承擔；留種籽棉的加工主要有農(nóng)業(yè)部門的棉花加工廠承擔。籽棉以人工采摘為主，機械采棉才開始在少數(shù)地區(qū)試點。手摘棉相對機摘棉而言，外附雜質(zhì)較少，含水較低。供銷合作社系統(tǒng)現(xiàn)有棉花加工廠約2400多個，其生產(chǎn)模式大多是軋花—剝絨，產(chǎn)品是皮棉、短絨。所謂軋花就是利用軋花機將長纖維與籽棉分離的工藝過程。所謂剝絨就是利用剝絨機將生著在棉籽上的短纖維與棉籽分離的工藝過程。國內(nèi)目前普遍使用鋸齒剝絨機，鋸齒剝絨機工藝實行分道剝絨，連續(xù)生產(chǎn)，即先剝頭道絨，再剝二道絨，最后剝?nèi)澜q。本設計的課題MR141毛刷式鋸齒剝絨機就是專為從軋花機排出的棉籽上剝?nèi)《探q之用。調(diào)整好不同的配車規(guī)格，分別可以剝?nèi)☆^道、二道或三道短絨。頭道、二道短絨是合成纖維、輪胎、膠片等工業(yè)的重要原料，三道短絨則是國防工業(yè)的重要原料。同時，剝絨后的棉籽榨油，可以提高出油率，油質(zhì)亦比較純凈，有利于化工及食用；用剝絨后的棉籽做種籽，則可減少病蟲害和提高出芽率。 通過軋花機的作用，棉籽上的長纖維與棉籽分離，軋成皮輥，但在棉籽表面還附著一部分短而密集的纖維與絨毛，稱為棉短絨。棉短絨是國防工業(yè)、化學纖維工業(yè)和紡織工業(yè)的原料之一，它的含量相當于皮輥的20%，是一項不可忽視的纖維資源。故剝絨工序在整個籽棉加工過程中占有重要的地位，是軋花后不可缺少的一道工序。 按我國規(guī)定棉短絨分為三類，每類又分為三個等級。由于不同長度的短絨有著不同的用途，因此必須分道剝絨，分類分級打包，使生產(chǎn)的各類短絨具有規(guī)定的長度和較好的品質(zhì)。為了保證各類短絨的長度符合規(guī)定，必須實行頭道剝絨，二道剝絨，三道爭取剝光的生產(chǎn)方法。具體指標是：頭道絨的產(chǎn)量依據(jù)棉籽毛頭率而定，應不超過棉籽毛頭率的三倍。二道絨的產(chǎn)量，應占總出絨率的50-60%。三道絨剝了之后，棉籽殘絨率大于3%。 1棉花加工 1.1棉花加工的的任務和要求 1.1.1棉花加工的任務 棉花加工工業(yè)主要包括軋花、剝絨、下腳回收清理及打包四個方面。軋花是指籽棉通過軋花機將棉纖維與棉籽分離，分離出來的棉纖維叫做皮棉或稱原棉。剝絨是指軋花分離出來的棉籽上所附著的短纖維，通過剝絨機與棉籽分離，分離出來的短纖維叫做棉短絨。下腳回收清理是指把軋花、剝絨過程中排出的僵瓣、不孕籽、落地棉以及帶纖維的雜質(zhì)和尖塔中的棉纖維，分別回收清理，把其中手扯長度在16毫米及以上的作為皮棉；16毫米以下的作為棉短絨，但均須對照標準分類定級。打包是將軋出的皮棉、剝下的棉短絨和回收清理出的棉纖維，分別打成棉包，便于儲運。籽棉加工后的產(chǎn)品，一部分進入生活消費領域，絕大部分進入生產(chǎn)消費領域，成為紡織工業(yè)、國防工業(yè)、化學纖維工業(yè)、造紙工業(yè)和榨油工業(yè)的原料。因此，籽棉加工的基本任務是認真貫徹“安全、優(yōu)質(zhì)、低耗”的方針，改善加工工藝，改進技術設備，加強技術管理，做到因花配車、因籽配車，正確處理產(chǎn)量與質(zhì)量的關系，把保證安全生產(chǎn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量放在首位，力求以最小的消耗取得最大的經(jīng)濟效果，為加快我國社會主義現(xiàn)代化建設的步伐貢獻力量。 1.1.2 棉花加工的要求 (1) 保持棉纖維的自然品質(zhì)性狀。 (2) 清出棉纖維中的雜質(zhì)。 (3) 多剝絨，剝好絨。 (4) 保證留種棉籽的純度。 (5) 分別不同的品級、長度成包，以利于棉花和短絨的合理使用和倉儲運輸。 (6) 提高加工效率。 1.2 我國棉花加工工藝流程 在我國，商品籽棉的加工主要由供銷合作社系統(tǒng)的棉花加工廠承擔；留種籽棉的加工主要有農(nóng)業(yè)部門的棉花加工廠承擔。籽棉以人工采摘為主，機械采棉采棉才開始在少數(shù)地區(qū)試點。手摘棉相對機摘棉而言，外附雜質(zhì)較少，含水較低?，F(xiàn)有的棉花加工廠其生產(chǎn)規(guī)模大多是軋花——剝絨，產(chǎn)品是皮棉、短絨。所謂軋花就是利用軋花機將長纖維與棉籽分離的工藝過程。所謂剝絨機就是利用剝絨機將生著在棉籽上的短纖維與棉籽分離的工藝過程。國內(nèi)目前普遍使用鋸齒剝絨機，鋸齒剝絨工藝實行分道剝絨，連續(xù)生產(chǎn)，即先剝頭道，再剝二道絨，最后剝?nèi)澜q。 2 棉籽剝絨 通過軋花機的作用，棉籽上的長纖維與棉籽分離，軋成皮棉，但在棉籽表面還附著一部分短而密集的纖維與絨毛，稱為棉短絨。棉短絨是國防工業(yè)、化學纖維工業(yè)合紡織工業(yè)的原料之一，它的含量相當與皮棉的20%，是一項不可忽視的纖維資源。故剝絨工序在整個籽棉加工過程中占有重要的地位，是軋花后不可缺少的一道工序。 2.1短絨與棉籽的分離方法 短絨與棉籽的分離方法，目前有化學脫絨合機械脫絨兩種。 (一) 化學脫絨 化學脫絨按采用的化學藥品有濃硫酸、稀硫酸、鹽酸與硫酸混合液、氯化氫氣體等幾種處理方法?；瘜W處理后，棉籽上的短絨全部被腐蝕，資源無法利用，而且化學脫絨的費用也比較高。但化學處理后棉籽中的細菌、病毒、蟲害等均可基本消除，為機械播種提供了有利條件。因此，專門作為種子用的棉籽（即良種棉籽）適合與采用化學脫絨的方法。 (二) 機械剝絨 機械剝絨機根據(jù)機器主要工作部件的剛度不同可分為，帶剛性工作部件（如鋸齒剝絨機與磨料剝絨機）和帶彈性工作部件（如鋼絲刷輥剝絨機）兩大類剝絨機。機械剝絨的優(yōu)點是通過機械的作用，與棉籽分離后的短絨可以充分利用。其中帶剛性工作部件的鋸齒剝絨機，生產(chǎn)效率高，適應性較好，棉籽上不同長度的短絨可以分別剝?nèi)∠聛恚殖扇N類別的短絨，以滿足不同用途的需要；但其缺點是棉籽上的短絨難以全部剝光，且短絨剝的過多時，棉籽容易受損傷；又如帶彈性工作部件的鋼絲刷輥剝絨機，它的優(yōu)點是鋼絲細而密，具有良好的彈性和韌性，工作時確保棉籽不受損傷；但生產(chǎn)效率稍低，適應性不強，棉籽上不同長度的短絨要分別剝?nèi)∠聛?，比較困難。 我國大部分棉區(qū)對專門作為種用的棉籽，已采用泡沫酸脫絨的方法。泡沫酸脫絨是目前國際上最先進的種用棉籽脫絨生產(chǎn)工藝，其最大優(yōu)點是，硫酸以泡沫狀接觸棉籽，使酸液深入棉籽殼的機會減至最小限度，不會損傷棉籽，污染液最小。泡沫酸脫絨的工藝過程是：將硫酸、發(fā)泡劑、水以一定的比例混合后，通過霧狀的壓縮空氣發(fā)泡。然后將泡沫狀的稀硫酸液定量、均勻覆蓋與棉籽表面，酸液在棉纖維的毛細管作用下浸透棉籽表面短絨，通過烘干蒸發(fā)棉短絨的水份，硫酸液濃度增高，產(chǎn)生強烈的脫水性和氧化性，使棉短絨碳化。通過摩擦去掉碳化的短絨，并磨光棉籽表面，達到脫絨的目的。 對于榨油用的棉籽，大多采用鋸齒剝絨的方法。軋花后的棉籽上覆蓋一層短而密集的絨毛，除此之外，還殘留著部分纖維，絨毛的長度很短，大約為2~3mm，它尖端細，根部粗，在棉籽上的生著力比長纖維在棉籽上的生著力大，且所處棉籽上的部位不同，生著力也不同。棉籽上殘留纖維的含量，主要取決于軋花工藝條件，且殘留纖維長度都超了絨毛的長度，長的達12mm以上。故棉籽上的短絨長度并不是均勻整齊的，且差異較大，但以短絨的占多數(shù)。正因為棉籽上的短絨具有以上的特點，所以鋸齒剝絨須采取“摩擦刮剝?yōu)橹鳌钡淖饔?，以實現(xiàn)短絨與棉籽分離的目的。 2.2 鋸齒剝絨工藝要求 軋花后的棉籽種往往殘留一些小花頭、僵瓣和纖維性落棉，還含有各種雜質(zhì)。此外，為了滿足不同用途的需要，既要多剝短絨，又要剝好短絨。因此，鋸齒剝絨工藝又如下要求： 1． 收棉籽中的小花頭、僵瓣和纖維性落棉。 2． 除棉籽中的大部分雜質(zhì)。 3． 高出絨率，最大限度地把棉籽上的短絨剝下來。棉短絨生產(chǎn)指標規(guī)定， 榨油棉籽的平均出絨率，先進指標為8%~10%，一般指標為6.5%~8%。 4． 高產(chǎn)品質(zhì)量，保證各類短絨的質(zhì)量符合規(guī)定的標準。棉短絨生產(chǎn)指標 規(guī)定，各類絨一、二級比例爭取達到表1—1的要求 。 表1—1 類別品級比例 先進指標 一般指標 交驗一類絨中一、二級不低與（%） 70 65 交驗二類絨中一、二級不低與（%） 70 60 交驗三類絨中一、二級不低與（%） 60 50 5． 止和減少棉籽的損傷。 6． 做好各種落絨、飛絨的清理回收。棉短絨生產(chǎn)指標規(guī)定，棉絨比例先進 指標不低于15%，一般指標不低于10%。所謂棉絨比例，是指生產(chǎn)的棉短絨數(shù)量占收購皮棉總數(shù)量的百分比。 2.3 鋸齒剝絨工藝過程 根據(jù)鋸齒剝絨工藝要求，合理安排鋸齒剝絨工藝流程，多剝絨、剝好絨，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義。按照我國棉短絨生產(chǎn)的現(xiàn)有狀況，其工藝過程是，一般在剝絨前先對棉籽進行清理、回收，再進行分道剝絨。剝下的短絨經(jīng)過清理后再進行分類分級打包（注：如剝下的短絨質(zhì)量符合要求，也可以不清理）。在剝絨、清絨過程中產(chǎn)生的下腳料和共同集絨過程中產(chǎn)生的塵塔絨要及時清理回收，以防資源流失。鋸齒剝絨的工藝過程如下： 3 MR141毛刷式鋸齒剝絨機的總體設計 鋸齒剝絨機的種類很多，依刷絨方式分，有毛刷式和氣流式兩種；依鋸軸上鋸片片數(shù)分，有141片、144片、160片等不同片型；依鋸片片距分，有11.11mm和10mm兩種。其中141型是國產(chǎn)最早的鋸齒剝絨機型，使用極為廣泛。 141型鋸齒剝絨機主要由喂籽、剝絨、刷絨三個部分組成，具體則把141型鋸齒剝絨機分為機架部、工作箱部、喂籽架部、毛刷部、鋸筒部、自動喂籽機構部6個部分，如圖1所示。 圖1 MR141型毛刷式鋸齒剝絨機結構示意圖 3.1喂籽部分 喂籽部分的主要作用是，根據(jù)剝絨機的需要將棉籽自動地均勻地喂入工作廂；并在棉籽進入工作廂之前，出去混入其中的部分鐵質(zhì)雜物，以保護鋸片不受損傷。 喂籽部分是由盛籽斗、喂籽輥、喂籽控制板、淌籽板、喂籽輥自動調(diào)節(jié)裝置等組成。 3.1.1 盛籽斗 它位于剝絨機的前上部，用以盛裝棉籽。其兩側是鑄鐵板，前后用木板制成，前面的木板呈傾斜板狀；后面的木板是直立的，中部有斜向插入并可進退調(diào)節(jié)的喂籽控制板，用以控制和調(diào)節(jié)棉籽喂入量。 3.1.2 喂籽輥 它位于盛籽斗內(nèi)下部。喂籽輥由29個或27個直徑為150mm的鑄鐵槽齒輪套裝在一根軸上而成，也有的采用角鋼或扁鋼制成葉板滾筒。喂籽輥通過棘輪機構獲得間歇運動，它與自動調(diào)節(jié)裝置相連接，以實現(xiàn)喂籽輥轉速的自動調(diào)節(jié)。 3.1.3 喂籽輥自動調(diào)節(jié)裝置 如圖5所示。喂籽輥自動調(diào)節(jié)裝置的作用是： (1) 使棉籽喂入量在全輥上基本均勻一致； (1) 自動調(diào)節(jié)喂籽輥的轉速，以控制棉籽喂人量。 喂籽輥自動調(diào)節(jié)裝置的工作原理是：伸出墻板的喂籽輥軸上裝有棘輪，另有連桿與后面的偏心輪相連接，連桿的前端裝有棘爪與棘輪相嚙合。當偏心輪轉動時，棘爪隨連桿作前后的往復運動，帶動棘輪，使喂籽輥作間歇的轉動。盛籽斗中的棉籽因喂籽輥的轉動，均勻地喂入工作廂。偏心輪每旋轉一周，棘爪隨之作前后往復運動一次（其行程約為102mm）。喂籽輥的轉動角度相當于棘爪帶動棘輪轉動的角度。 圖2 喂籽輥自動調(diào)節(jié)裝置 蝶形板空套在喂籽輥軸上，與棘輪并裝在一起。蝶形板兩翼的重量是不平衡的，它通過拉桿與杠桿相連，以保持正常的位置。杠桿上裝有可移動的重錘，其位置可按棉籽卷密度要求在杠桿上移動調(diào)整。而重錘的重量也可以根據(jù)生產(chǎn)需要適當增減。 杠桿是通過五孔插銷與工作廂中的密度板軸相連線的。工作廂內(nèi)棉籽卷密度發(fā)生變化時，必將影響密度板的位置。例如，棉籽卷密度增大，棉籽卷對密度板發(fā)生頂壓作用，當頂壓力超過密度板的控制值時，密度板即被抬起。密度板的轉動，使杠桿和拉桿位置隨之升高，帶動蝶形板轉動，改變了蝶形板與棘輪的相對位置，使棘輪行程內(nèi)的棘輪齒露出，喂籽輥轉過的弧度增加。 棉籽卷密度大小，對剝絨機的生產(chǎn)效率影響較大。而喂籽輥自動調(diào)節(jié)裝置能調(diào)節(jié)和控制工作廂內(nèi)棉籽卷密度，因此，它是剝絨機上的重要機構之一，其調(diào)節(jié)和控制的方法有兩種： (1)移動杠桿上的重錘的位置或增減重錘的重量。增加重錘重量或向外移動重錘，棉籽卷控制密度增大；反之，則減少。 (1)變更五孔插銷的孔位。插銷插入上面第一孔位，棉籽卷控制密度最大。 棉籽卷控制密度：三道剝絨最大，二道剝絨次之，頭道剝絨最小。 3.1.4 淌籽板 它位于盛籽斗底部喂籽輥的下面，由木版制成，中部鑲有磁鐵條。當棉籽中混有鐵質(zhì)雜物時，經(jīng)過淌籽板磁鐵條，就能被吸附住。淌籽板一般應保持45度的傾斜度。傾斜度過大，鐵質(zhì)雜物的下落速度很慢，甚至在淌籽板上產(chǎn)生滯留現(xiàn)象，影響喂籽工作的正常進行。 3.2 剝絨部分（工作廂部分） 剝絨部分的主要作用是，通過機械作用將工作廂內(nèi)棉籽上的短絨刮剝下來。 剝絨部分是由兩側墻板、抱合板、棉籽梳、撥籽輥、胸板、肋條排、鋸片滾筒等組成。 1. 兩側墻板（如圖3所示） 圖3 剝絨機墻板 剝絨機工作廂兩側各有一塊墻板，由鑄鐵制成，用于限制工作廂內(nèi)棉籽卷的軸向移動。抱合板、撥籽輥、胸板、肋條排、棉籽梳等都與墻板組裝在一起。安裝時，要求兩墻板內(nèi)平面互相平行，并與胸板、肋條排、撥籽輥的軸線保持垂直，如有偏差，將使棉籽卷的運動發(fā)生不正?，F(xiàn)象。 2. 抱合板（如圖4） 它是工作廂內(nèi)棉籽卷運動時的控制蓋板，由板體與偏心調(diào)節(jié)器組成。抱合板體呈圓弧形，全長1583mm，用厚2．5～3mm的鋼板制成。其上部套掛在工作廂兩側的墻板上，下部也套掛在工作廂兩側的墻板上，并由偏心調(diào)節(jié)器上的偏心輪彎勾分別與兩側墻板上的勾柱螺釘相鉤緊。旋轉偏心調(diào)節(jié)器，可以改變抱合板下部與肋條排之間的間隙及工作廂的容積，借以調(diào)節(jié)棉籽卷的密度和棉籽的排出量。 圖4 抱合板結構示意圖 3.棉籽梳 它的材料為鑄鐵，由七塊梳片組成，每塊梳片用螺釘固裝在抱合板下部的邊緣上，七塊梳片全長為1580mm。棉籽梳的梳齒長度有19mm與32mm兩種，19mm用于頭道剝絨機，而32mm用于二、三剝道絨機。經(jīng)過剝絨機處理后的棉籽是從棉籽梳與肋條排之間間隙排出機外，調(diào)節(jié)這個間隙，能改變剝絨機的生產(chǎn)率(包括棉籽處理量，出絨率及產(chǎn)絨量)。該間隙大，棉籽在工作廂內(nèi)停留時間短，棉籽排出快，棉籽處理量高，但出絨率低；反之，棉籽的處理量低，而出絨率高。 調(diào)節(jié)棉籽梳與肋條排的間隙有兩種方法： (1)調(diào)節(jié)工作廂兩側墻板上鉤柱螺釘?shù)奈恢?工作廂兩側墻板的外壁上各有三個小螺孔)。鉤柱螺釘固定在上面第一孔內(nèi)，棉籽梳與肋條排的間隙最大。 (2)調(diào)節(jié)偏心軸位置(偏心軸中部有一個帶刻度和圓孔的圓盤)。插銷扳手插入圓孔內(nèi)向下扳動，棉籽梳與肋條排的間隙增大；反之，則減小。 棉籽梳與肋條排的間隙，頭道剝絨為50～75mm，二道剝絨為35—45mm，三道剝絨為20~30mm. 4.撥籽輥 它位于工作廂的中央，輥軸的兩頭用滾珠軸承安裝在工作廂墻板上的軸承座內(nèi)。它是由軸、固定在軸上的五個葉板支座、鉚接在葉板支座上的四片鋼葉板等組成，其直徑為115mm。撥籽輥的作用是撥動棉籽卷旋轉，其旋向與鋸片滾筒相反。撥籽輥的轉速，頭道剝絨為400—430r／min，二道剝絨為420—480r／min，三道剝絨為450～510r/min。撥籽輥葉片頂端與鋸片滾筒鋸齒尖端之間的距離對于剝絨機生產(chǎn)率以及短絨質(zhì)量有很大影響，該間隙大，出絨率低，但短絨含雜率低；反之，出絨率高，但短絨含雜率高。 撥籽輥葉片頂端與鋸片滾筒鋸齒尖端之間的距離的調(diào)節(jié)方法有兩種： (1) 調(diào)節(jié)肋條排下面支持螺栓的高度。升高螺栓，間隙增大；反之，則減小。 (2) 調(diào)節(jié)肋條排上部吊掛器上的垂直螺釘，以使肋條排升高或降低。肋條排升高時，間隙增大；反之，間隙縮小。撥籽輥葉片頂端與鋸片滾筒鋸齒尖端之間的距離，頭道剝絨為12—15rmn，二道剝絨為9—12mm，三道剝絨為8～9mm。 5．胸板與肋條排(如圖5所示) 胸板與肋條排位于工作廂的正面。胸板用鑄鐵制成，稍呈弧形。肋條上端固定在胸板的下部；胸板的弧形就是肋條弧的延續(xù)。在胸板上部裝有密度板。 圖5 胸板與肋條排 1.肋條排 2.底板 3.壓槽板 4.壓板螺釘 5.兩側墻板 6.胸板 7.密度板 141型鋸齒剝絨機的肋條排由142根肋條相互間隔平行排列而成。肋條采用45號鋼制成，其形狀、基本尺寸及制作精度應符合行業(yè)標準《鋸齒剝絨機 肋條》 (GH／T1006—1998)對工型肋條的規(guī)定。肋條排是組成工作廂形狀的主要部件之一，其主要作用是：使鋸齒從肋條排間隙帶走刮剝下來的短絨，而將棉籽阻擋在工作廂內(nèi)。肋條排裝好后，相鄰肋條工作部分的間隙為2.8～3.0mm，其下部間隙為4.0～4.5mm。肋條上下兩端嵌裝在特別的槽板里，并分別用壓板和螺釘將所有肋條壓緊在底板上。由于棉籽卷運動對肋條工作面的摩擦，特別是工作部分較易磨損，因此，肋條制造過程中需進行熱處理，以提高工作部分的表面硬度，其硬度要求為HRC37--45。整個肋條排框依靠兩個吊掛器吊掛在剝絨機機架上，下部還有兩個支持螺栓將肋條排框托住。肋條排和鋸片滾筒的相對位置的調(diào)節(jié)可以采用以下的方法： (1)調(diào)節(jié)肋條排下面的支持螺栓，使肋條排上下移動，以調(diào)整鋸片伸入工作廂的弧長，肋條排的傾斜角及鋸片滾筒與撥籽輥之間的距離。 (2)轉動吊掛器上的垂直螺釘，使肋條排上下移動，以調(diào)整鋸片伸人工作廂的弧長，肋條排的傾斜角及鋸片滾筒與撥籽輥之間的距離。 (3)轉動吊掛器上的水平螺釘，使肋條排左右水平移動，以調(diào)整鋸片在肋條排間隙中的位置。 3.3 鋸筒部分 鋸片滾筒是鋸齒剝絨機的主要工作部件之一。它是在一根直徑為74.6mm的鋸軸上，套裝上141張鋸片和140只鋁隔圈而成，兩端鋸片的外側各有夾持墊圈和壓緊螺母。相鄰兩鋸片的中心距為11.11mm，兩端鋸片中心距為1555.4mm。鋸片采用65Mn或55號薄鋼板制成，其規(guī)格尺寸為：鋸片直徑320±0.50mm，鋸片厚度0.95±0.05mm，齒尖厚度為0.65～0.75mm。剝絨鋸片齒形如圖6所示。 圖6 剝絨鋸片齒形 鋸片滾筒的轉速，頭道剝絨為650--700r／min，二道剝絨為700—800r／min，三道剝絨為750～850r/min 剝絨時，放下肋條排，使鋸片穿。過肋條排間隙伸人工作廂內(nèi)，依靠鋸齒刮剝棉籽上的短絨。 對于只傳遞轉矩,不受彎矩,或僅受較小彎矩的軸(如緊靠軸承處裝有帶輪或齒輪的軸),可以按轉矩計算軸的直徑,用降低許用扭轉應力的數(shù)值來計及彎矩的影響。 按扭轉強度條件 [τ] 式中T—傳遞的轉矩 —抗扭截面模量 材料45號鋼較常見，價格也適中，所以本設計用45號鋼。 配用功率是7.5KW，轉速n是835r/min。直徑=55mm。[τ]=30~40MPa ==≈25 Mpa≤[τ] 所以該軸符合要求。 3.4刷絨部分 刷絨部分的主要作用是：將鋸齒上的短絨刷落下來，并使其轉入共同集絨管道；結合刷絨清除短絨中的部分雜質(zhì)。 1．毛刷刷絨部分結構組成 毛刷刷絨方式一般用于頭道剝絨機。毛刷刷絨部分是由毛刷滾筒，前擋風板、排雜調(diào)節(jié)板、邊擋風板、托絨板，后擋風板等組成。 (1)毛刷滾筒 它位于鋸片滾筒的后方，其作用是刷落鋸齒上的短絨。毛刷滾筒是由五個鋁制花輪固裝在直徑為60mm的軸上，外緣用鍍鋅薄鋼板包成圓筒體，在圓筒體周圍等距離排列36根毛刷條，并用螺釘固定而成。毛刷條的鬃毛高度約為25mm，包括鬃毛高度在內(nèi)毛刷滾筒直徑為452．8mm，滾筒有效工作長度為1600mm。毛刷滾筒的兩端花輪外側面上，分別用螺釘固裝了兩片風葉，以防止短絨和塵雜向機器兩端飛出。毛刷滾筒轉速約為900—1000r／min，產(chǎn)生的風量約為3600—4000m3/h。 · 為保證毛刷滾筒的安全運轉，毛刷滾筒的結構必須牢固，圓筒體兩端要密封，滾筒體要動平衡，防止高速運轉產(chǎn)生劇烈振動和炸裂。 (2)前擋風板 前擋風板位于鋸片滾筒與毛刷滾筒相交點上方，如圖5—10所示。其作用是控制毛刷滾筒上方的氣流方向，使氣流從上而下斜向鋸齒吹去，引導氣流將鋸齒上的短絨刷落下來。前擋風板的位置(即它與毛刷滾筒的間距大小)關系到板口處向毛刷補充氣流流量的大小，影響刷絨效果與清雜效率，因此，可根據(jù)需要進行適當調(diào)整。 (3)排雜調(diào)節(jié)板 如圖10所示，它位于鋸片滾筒與毛刷滾筒的下方，上端靠近鋸片滾筒，下端斜向托絨板。排雜調(diào)節(jié)板的作用是控制吹送短絨進入托絨板的氣流。毛刷滾筒產(chǎn) 生的氣流與短絨的混合物到達這一區(qū)域，由于面積擴大，氣流擴散，氣流速度下降，這時比短絨密度大的雜物，如破籽屑等就沿著排雜調(diào)節(jié)板向下落于排雜螺旋 內(nèi)，而短絨隨氣流運動，進入短絨道。在托絨板口處，由于氣流的卷吸作用使得空氣的壓力下降，從而外界空氣從排雜調(diào)節(jié)板與托絨板之間的缺口處補人，補入風量適當時，‘將使一小部分隨著雜質(zhì)下落的短絨又被吸人短絨道。為了使雜質(zhì)順利排出，又使雜質(zhì)中夾帶的短絨能被吸回，在排雜區(qū)域產(chǎn)生適當?shù)难a入風量是必要的。但毛刷滾筒產(chǎn)生的氣流擴散過大，補入風速過小，就會使大量的短絨夾在雜質(zhì)中排落；反之，氣流擴散過小，補人風速過大，又會使雜質(zhì)回吸，影響短絨質(zhì)量。排雜調(diào)節(jié)板可上下，前后移動，以使該處有適當?shù)难a風。 圖7 毛刷刷絨部分調(diào)節(jié)裝置 1.后擋風板及其調(diào)節(jié)裝置 2．前擋風板及其調(diào)節(jié)裝置 3．毛刷滾筒 4．鋸片滾筒 5．托絨部分6．排雜調(diào)節(jié)板 7．排雜調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)裝置 (4)邊擋風板 它位于毛刷滾筒前方的兩側。其作用是密合毛刷滾筒兩端與機器側壁的間隙，引導毛刷滾筒兩端風葉產(chǎn)生的氣流進人短絨道，并阻止毛刷產(chǎn)生的氣流向兩端飛撒，也即阻止短絨向兩端飛撒。 (5)托絨板 它位于毛刷滾筒下方，其作用是引導氣流和短絨進入集絨管道。托絨板采用薄鋼板制成，用螺釘固定在機架上，板面要平滑，傾斜度一般為20度。 (6)后擋風板 如圖7所示，它位于毛刷滾筒的后方，與托絨板上下相對組成短絨與氣流通往集絨管的通道。它的作用是切割毛刷滾筒表面高速氣流層，阻擋氣流圍繞毛刷滾筒旋轉，使短絨與氣流吹向短絨道，不被毛刷滾筒帶回到上部空間。由于后擋風板對氣流的切割阻擋，使得毛刷滾筒上部空間形成負壓，從前擋風板與鋸片滾筒之間就有補充空氣吹刷鋸齒上的短絨。后擋風板與毛刷之間距離的調(diào)節(jié)是利用毛刷箱后壁兩邊的調(diào)節(jié)螺母，其適宜間隙為1~2mm. 毛刷式鋸齒剝絨機的工作過程如下： 軋凈長纖維的棉籽清理機清理以后，由配籽裝置送到剝絨機的盛籽斗中。借助喂籽輥的旋轉撥動，棉籽沿淌籽板連續(xù)喂入剝絨機工作廂，混入棉籽中的部分鐵質(zhì)雜物則被磁鐵吸附在淌籽板上。進入工作廂的棉籽依靠撥籽輥的帶動和鋸片滾筒的牽引而形成棉籽卷，并且作旋轉運動。當棉籽運動到撥籽輥和鋸片之間時，由于該處棉籽卷擠壓較緊，鋸齒對棉籽產(chǎn)生了刮剝作用，棉籽上的短絨被刮剝下來。剝過絨的棉籽落入鋸片之間的肋條上，沿著肋條表面滑落，經(jīng)棉籽梳排出機外。從棉籽上刮剝下來的短絨，由鋸齒帶過肋條間隙，在毛刷滾筒轉動所產(chǎn)生的風力和刷力的作用下，短絨從鋸齒上刷落，并吹向短絨道。短絨中的部分雜質(zhì)因為它的密度大于短絨，在鋸筒和毛刷滾筒共同作用下，由排雜調(diào)節(jié)板口處排出機外。 4 鋸齒剝絨理論 4.1鋸齒剝絨的基本條件 剝絨的主要任務是最大限度地把棉籽上的短絨刮剝下來，同時要防止或減少棉籽的損傷，并保證短絨的質(zhì)量。而短絨的特點決定了鋸齒剝絨必須采取磨擦刮剝?yōu)橹鞯淖饔貌拍軐崿F(xiàn)短絨與棉籽分離的目的，故鋸齒剝絨應具備的基本條件如下： 1．棉籽卷必須作旋轉運動，使棉籽產(chǎn)生位置移動，便于鋸齒均勻地刮剝棉籽上的短絨；同時，在棉籽卷旋轉運動過程中，應使棉籽受到必要的阻擋，便于鋸齒刮剝短絨。 2．棉籽卷必須保持一定的密度，給予鋸齒適當?shù)膲毫?，利用棉籽卷與鋸齒相對運動產(chǎn)生的摩擦作用，使短絨與棉籽分離。 3．鋸齒必須鋒利，但齒尖不能過分尖銳，以增強鋸齒摩擦刮剝的效率，又可防止棉籽損傷。 4.2 工作廂、撥籽輥與棉籽卷的密度與速度 正常生產(chǎn)時，工作廂內(nèi)的棉籽卷質(zhì)量可視為常數(shù)，即單位時間內(nèi)喂人工作廂的棉籽量與從剝絨機排出的棉籽量基本保持平衡，也即棉籽卷密度幾乎是不變的。 由于組成工作廂廓體的弧板曲率半徑不同、撥籽輥中心與工作廂壁各點距離不等，故棉籽卷周向密度也不同，且周向速度也有差異。 如圖8所示，b1、b2、b3、b4、b5、b6分別表示從撥籽輥中心至工作廂壁六個不同部位的距離，它們之間的關系可用下式表示： b1>b2>b3>b4>b5>b6 可見，工作廂從b1至b6的縱截面面積是遞減的，其中以撥籽輥中心至抱合板上口之間的距離(b1)為最大，而撥籽輥中心至鋸片上n點的距離(b6)為最小。 b1距離最大，這是由以下兩個特殊需要決定的，其一是便于棉籽從抱合板上口處喂人工作廂；其二是防止棉籽卷旋轉運動到抱合板上口時，棉籽外溢。為此，專門將抱合板位置升高，使之超出密度板。 工作廂這六個不同部位的棉籽卷密度的變化可用下式表示： ρ1< ρ2< ρ3<ρ4<ρ5<ρ6 即b1依次至b6的棉籽卷周向密度是遞增的，其中以b6處的棉籽卷密度為最大， 而以b1處的棉籽卷密度為最小。b6處的棉籽卷密度最大，棉籽在n點不僅受到撥籽輥葉板的作用，還受到鋸齒對棉籽的摩擦作用。所以，在n點處，鋸齒對棉籽的刮剝力量最強，且棉籽卷在n點處速度最快。 圖8 剝絨機工作廂示意圖 圖9 棉籽卷運動速度分布 1.密度板 2.胸板 3.鋸片 4.剝絨肋條 5.棉籽梳 6.抱合板 7.撥籽輥 根據(jù)上述各點速度，工作廂6個不同部位的棉籽卷速度的變化可用下式表示： V6>V2>V3>V4>V5 在撥籽輥半徑方向上，棉籽卷的運動速度以撥籽輥葉片頂端處為最快，從撥籽輥葉片頂端向內(nèi)或向外，至棉籽卷各層的運動速度是遞減的。這是由于撥籽輥葉板以內(nèi)棉籽是直接被撥籽輥葉片所帶動，撥籽輥葉板以外的棉籽是通過層層牽引而運動。工作廂中棉籽卷的運動速度分布，如圖9所示。 棉籽卷外層各點的密度與速度不同，為鋸齒剝絨和剝過絨的棉籽從工作廂排出創(chuàng)造了必要條件。棉籽卷周向、徑向各點的運動速度不同，軸向速度也不完全相同，一般棉籽卷兩端速度較慢，而中間速度略快。這些情況都有利于棉籽位置移動和充分混合，便于棉籽被鋸齒均勻地刮剝。 4.3 肋條傾斜角 肋條傾斜角是指肋條工作點處圓弧切線與鋸齒徑向線的夾角，如圖5—19所示。肋條傾斜角的實質(zhì)是鋸片與肋條之間相對位置關系的數(shù)學描述。 留在鋸齒凹口內(nèi)的短絨，當其通過肋條工作點間隙時，會受到肋條表面對其的沖擊作用力戶，戶垂直于肋條表面而為鋸齒正面所承受。戶可分解為兩個分力N和?。籒垂直于鋸齒正面，并引起摩擦力F，F(xiàn)通常指向鋸齒根部；T平行于鋸齒正面，其方向取決于肋條傾斜角，可能指向齒根，也可能指向齒尖，如圖10所示。 圖10 鋸齒帶著短絨通過肋條間隙時的受力分析 圖中：θ——肋條傾斜角 鋸齒帶著短絨通過肋條間隙時的受力分析 β——齒傾角 λ——提前角 由圖中的幾何關系可得 將齒凹內(nèi)纖維推向齒根的合力K為： K=F+T=f·N十T=f·Pcosλ+Psinλ =f·Pcos(β—θ)+Psin(β—θ) 若β=40°，θ=38°，f=0.25，則 K=0.25Pcos2°+Psin2°=0.285P 若β=40°，θ=25°，f=0.25，則 K=0.25Pcosl5°十Psinl5°=0.5P 以上計算表明，齒傾角(β)一定時，則肋條傾斜角(θ)愈小，將纖維推向齒根的合力愈大。這樣，鋸齒凹口內(nèi)的纖維能隨鋸齒順利通過肋條排工作點間隙，被鋸齒帶出工作，假如肋條傾斜角仍為38°，而采用齒傾角為20°的新齒形，則 λ=β—θ=20°一38°=18° 即出現(xiàn)齒根比齒尖先進入肋條排間隙，齒尖比齒根落后18~進入肋條排間隙的現(xiàn)象。此時，P的分力指向齒尖，將纖維推向齒根的合力K為： F+Τ=fPcos(β一θ) +Psin(β) =0.25Pcos(—18°)十Psin(—18°) =-0.071P 即K出現(xiàn)了負值，鋸齒凹口內(nèi)的短絨將會滑出，并脫落在棉籽卷內(nèi)，隨棉籽卷一起轉動，其中少量短絨隨棉籽排出工作廂，造成落絨損失。 為了保證鋸齒的齒尖比齒根先進入肋條間隙，齒傾角必須大于肋條傾斜角，如β為28°～30°，則肋條傾斜角θ為25°一27°。 肋條傾斜角大小除了影響齒凹內(nèi)短絨是否順利通過肋條排工作點間隙以外，還影響鋸片伸人工作廂內(nèi)的弧長即工作齒數(shù)多少，從而影響剝絨機對棉籽的處理量。一般情況下，肋條傾斜角小，鋸片伸人工作廂內(nèi)弧長短，工作齒數(shù)少，棉籽處理量也稍低；而肋條傾斜角大，則相反。為此，肋條傾斜角必須按照生產(chǎn)實際妥善調(diào)節(jié)。 肋條傾斜角與鋸齒的齒傾角是否正確配合，是棉籽中落絨損失的一個重要原因。 5 結論 作者研究了MR141毛刷式鋸齒剝絨機的工作原理及其工作過程，在原機上作了重大改進： (1) 去除了笨重的天軸傳動結構；使整機結構緊湊、安裝方便、運轉平穩(wěn)，減少 了易損部件，降低了維修成本。 (2) 整機由單只電動機拖動改為兩只電動機分別拖動鋸片圓筒軸和毛刷滾筒軸， 這樣，傳動結構更加合理，提高了傳動效率。 (3) 撥籽輥由單側拖動，改為雙側拖動，使受力均衡，提高了整機精度。 (4) 工作箱形狀做了合理改進，明顯提高了短絨產(chǎn)量和質(zhì)量。 (5) 撥籽翼輥葉片由四片改為六片，提高了鋸齒剝絨機短絨的效率。 致 謝 經(jīng)過幾個月的畢業(yè)設計，我對MR141剝絨機有了很深的了解，并在原機的基礎上作了重大的改進，按時完成了畢業(yè)設計。在這次畢業(yè)設計中，在老師不知疲倦的教導下，我受益頗深，不僅學會了很多的專業(yè)知識，還養(yǎng)成了團隊協(xié)作的精神，在此我衷心的感謝我們的指導老師倪文龍，另外還感謝幫助過我們的其它老師和領導，在此一并表示感謝。也感謝我們的同學，他們也給了我不少的幫助。 參考文獻 1　徐炳炎．棉花加工新工藝與設備．西安地圖出版社．2000年9月； 2 棉麻機械．SB/T10236~10240-94．國內(nèi)貿(mào)易部標準出版社．1995年7月； 3　剝絨機．使用說明書； 4 實用機械設計手冊．機械工業(yè)出版社．1985年9月； 5 卜炎．機械傳動裝置設計手冊．機械工業(yè)出版社．1999年4月； 6 輕工業(yè)機械設計． 中國輕工業(yè)出版社．1997年6月； 7 高緒珊．纖維應用物理學． 中國紡織工業(yè)出版社．2001年2月； 8 鋸齒軋花機、鋸齒剝絨機、鋸片 （GH/T1006-1998）標準出版社．1999年7月； 9 陳秀寧，施高義．機械設計課程設計．浙江：浙江大學出版社，2001年10月； 10 徐錦康．機械設計．北京：機械工業(yè)出版社，2001年８月。 附件清單 零件圖及裝配圖如下 1 MR141剝絨機工作箱分部 MR141-02 A1 1張 2 肋條下壓板 MR141-02-101 A4 1張 3 肋條下定位板 MR141-02-102 A3 1張 4 肋條下排框 MR141-02-103 A2 1張 5 下排框堵頭 MR141-02-104 A3 1張 6 邊肋條 MR141-02-105 A3 1張 7 肋條上壓板 MR141-02-106 A4 1張 8 肋條上定位板 MR141-02-107 A3 1張 9 主梁 MR141-02-108 A2 1張 10 撥籽架 MR141-02-109 A3 1張 11 撥籽架葉片 MR141-02-110 A4 1張 12 撥籽盤 MR141-02-111 A3 1張 13 撥籽軸 MR141-02-112 A4 1張 14 軸承環(huán)蓋 MR141-02-113 A3 1張 15 軸承環(huán) MR141-02-114 A3 1張 16 抱合板軸調(diào)整圈 MR141-02-115 A4 1張 17 抱合板中支撐 MR141-02-116 A3 1張 18 卸鉤手柄 MR141-02-117 A3 1張 19 抱合板軸擋圈 MR141-02-118 A4 1張 20 抱合板邊支撐 MR141-02-119 A3 1張 21 邊支撐掛軸 MR141-02-120 A4 1張 22 合扇座銷軸 MR141-02-121 A4 1張 23 合扇乙 MR141-02-122 A3 1張 24 合扇丙 MR141-02-123 A3 1張 25 合扇甲 MR141-02-124 A4 1張 26 密度軸壓板 MR141-02-125 A4 1張 27 密度軸 MR141-02-126 A4 1張 28 密度板組件 MR141-02-127 A3 1張 29 棉籽梳 MR141-02-128 A3 1張 30 抱合板 MR141-02-129 A3 1張 31 過渡角鐵(1) MR141-02-130 A4 1張 32 過度角鐵(2) MR141-02-131 A4 1張 33 抱合板聯(lián)接槽鋼 MR141-02-132 A4 1張 34 抱合板連接角鐵 MR141-02-133 A4 1張 35 工作箱墻板 MR141-02-134 A2 1張 36 抱合板聯(lián)接板 MR141-02-135 A3 1張 37 MR141剝絨機偏心輪分部 MR141-02-01 A1 1張 38 偏心座乙 MR141-02-01-101 A3 1張 39 偏心輪手輪 MR141-02-01-102 A4 1張 40 小偏心輪軸 MR141-02-01-103 A4 1張 41 偏心座甲 MR141-02-01-104 A3 1 42 小偏心輪 MR141-02-01-105 A4 1 43 偏心座掛鉤 MR141-02-01-106 A3 1 44 偏心座甲連接銷(1) MR141-02-01-107 A4 1 45 偏心座甲調(diào)節(jié)桿 MR141-02-01-108 A4 1 46 偏心座甲連接銷(2) MR141-02-01-109 A4 1 47 偏心座甲掛鉤銷 MR141-02-01-110 A4 1 48 掛鉤銷軸 MR141-02-01-111 A4 1 49 掛鉤 MR141-02-01-112 A4 1 50 MR141剝絨機鋸筒分部 MR141-03 A2 1 51 鋸軸六角螺母 MR141-03-101 A3 1 52 鋸軸擋圈 MR141-03-102 A3 1 53 鋸片軸 MR141-03-103 A3 1 54 呆圈 MR141-03-104 A4 1 55 鎖母 MR141-03-105 A4 1 56 鋸軸平帶輪 MR141-03-106 A4 1 57 鋸軸帶輪 MR141-03-107 A4 1 58 鋸軸帶輪襯套 MR141-03-108 A3 1 59 調(diào)節(jié)螺桿 MR141-03-109 A4 1 60 小拖板 MR141-03-110 A3 1 61 鋸軸殼蓋 MR141-03-111 A3 1 62 鋸軸殼座 MR141-03-112 A3 1 63 鋸軸殼緊固螺桿 MR141-03-113 A4 1 64 螺桿連塊 MR141-03-114 A4 1 65 連塊用銷軸 MR141-03-115 A4 1 66 MR141剝絨機 MR141-00 A0 1 目 錄 0 引言 1 1棉花加工 3 1.1棉花加工的的任務和要求 3 1.2 我國棉花加工工藝流程 3 2 棉籽剝絨 4 2.1短絨與棉籽的分離方法 4 2.2 鋸齒剝絨工藝要求 5 2.3 鋸齒剝絨工藝過程 5 3 MR141毛刷式鋸齒剝絨機的總體設計 7 3.1喂籽部分 7 3.2 剝絨部分（工作廂部分） 9 3.3 鋸筒部分 12 3.4刷絨部分 12 4 鋸齒剝絨理論 16 4.1鋸齒剝絨的基本條件 16 4.2 工作廂、撥籽輥與棉籽卷的密度與速度 16 4.3 肋條傾斜角 17 5 結論 20 致 謝 21 參考文獻 22 附件清單 23 1