气流成网机研制及其成网工艺研究
非织造布生产是纺织工业中一门新兴的技术行业，非织造布生产方法主要有干法、纺丝成网法、湿法、射流喷网法等。在干法非织造成网中梳理是关键工序之一，它是把经过准备工序的纤维原料加工成基本上由单纤维组成的纤维网供后面工序的加固成网。传统的成网方式产量低、成网不均匀、各向受力不均衡，主要适用于长纤维的成网。针对这些问题，本文研究了纤维的气流成网工艺和纤维流动时的空气动力学，并做了气流成网实验。
本文提出了设计一种气流成网机，其既可以实现纤维的连续喂入又可以间歇喂入，并且纤维输送风道和吹入的气流流量可以调节，使其能对多种纤维进行气流成网，纤网中的纤维呈无序杂乱排列，提高了纤维网的各向抗拉和抗剪切性能，且机器运行稳定。
在设计过程中，对机器进行了软件的集成设计。采用Pro/E软件对整机进行了三维建模，各零件问无干涉、装配合理；将建好的三维模型导入ADAMS软件中进行运动学和动力学仿真，分析所仿真出来的曲线，其运动规律合理，运行稳定；使用ANSYS软件对机架进行静力学分析，所设计机架完全可以承受整机在运动过程中的最大载荷力，并保证不变形。
基于Gambit软件对风道进行了三维建模及网格划分，通过Fluent有限元分析软件采用标准k-ε二方程湍流模型对风道内部流场进行了数值模拟和仿真分析，通过分析得到的速度分布图和压力分布图表明风道各个参数的选取合理，采用渐扩结构符合气流扩散的规律，适于凝棉器均匀的集棉。
根据气流成网工艺，对锡林周围、风道和凝棉器内部的气流进行了空气动力学分析，建立了空气动力学模型，对风道和凝棉器进行了创新性设计。
进行了实验方案的设计，对椰子纤维、废旧纤维、棉纤维、碳纤维、毛纤维和棉麻混合纤维等进行了气流成网实验。实验结果表明，所设计的气流成网机参数设置合理，所生产出来的纤维网均匀，且纵横向强力差异小。
- 作者：
- 李磊
- 学位授予单位：
- 天津工业大学
- 专业名称：
- 机械工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 杨建成
- 中图分类号：
- TS173.32
- 关键词：
- 气流成网机；凝棉器；文丘里管；仿真分析；空气动力学；非织造布
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