涤纶短纤维牵伸机辊筒和箱体部件的研究
随着人们对涤纶的大量需求,涤纶生产线的设备也在向高速和大容量发展。为了跟上世界涤纶短纤维发展的步伐,需要尽快提高我国大容量涤纶短纤维处理国产化设备的水平。
本文结合我国新型纺织机械“十一五”重大技术装备攻关项目“日产200t大容量涤纶短纤维生产线成套设备开发”的需要,在与恒天重工股份有限公司的合作下,对其涤纶短纤维生产线的后处理工序中的牵伸机工艺和部分结构进行分析,研究的对象是整条涤纶短纤维生产线后处理工序的主要工艺和技术特点,对其辊筒和箱体的结构进行分析,首先通过运用三维绘图软件Pro/E和有限元软件ANSYS对辊筒部件进行建模和分析,直观地反映出辊筒部件的应力和变形情况,从分析的结果看,整个辊筒部件的大应力为132.14Mpa,小于材料的许用应力186~310MPa,辊筒部件能满足目前设计的载荷工况,不需要更改部件的整体结构。
如果载荷增加到辊筒的大应力值,大轴的阶梯面和法兰的圆弧处将先受到载荷的影响,应力也会首先扩大。然后对其箱体部件进行分析,得出出现应力较大的区域和产生变形的区域均在联接轴承的加强筋和箱体处,变形量0.526mm,大应力值232MPa,非常接近其许用应力235 MPa,所以要根据这些区域对箱体的结构提出了两个改进的方案,改进方案一,增加箱体钢板的厚度,分析发现其对箱体受到的应力有明显的改善,大的应力值减小为82.4Mpa,但是对其变形的情况没有明显的改进,变形量仅仅减小了0.1mm左右。
提出的方案二通过增加加强筋的数量,其受到的应力减小为74.4MPa,形状改变的情况也有明显的变化,减小为0.288mm,从结果上看箱体通过方案二的改进,能满足实际生产工作的需求。通过对该设备生产的涤纶产品进行取样测试,满足标准中的高强棉型优等品标准。
