纤维分离过程力学模型的建立及其运动状态分析

根据纤维分离过程中磨片间纤维的受力状态,建立了热磨平面内纤维受力的力学模型,讨论了模型中各项作用力对纤维运动状态的影响。研究表明:在蒸汽平衡点以内的区域,纤维做匀变速运动;在蒸汽平衡点以外的区域,纤维做变加速运动;影响纤维运动状态的主要因素是动、定盘磨齿对纤维的作用力Fr和Fs;摩擦阻力Ff、蒸汽压力S与离心力Fc,主要影响纤维在Y轴的运动状态,其中S与Fc在蒸汽平衡点以外是促使纤维加速外流的主要因素;周向齿对纤维的运动有阶段性阻力,对其运动状态有一定程度的影响。

动态牵伸过程中浮游纤维变速点分布模拟

为研究牵伸条件的变化对牵伸过程的影响,通过建立动态牵伸模型,仿真浮游纤维在动态牵伸过程中受到摩擦力作用的加速过程,得到动态牵伸过程中浮游纤维变速点分布。纤维的牵伸过程被细化为后纤维、慢浮游纤维、快浮游纤维和前纤维4种纤维运动状态变化的过程。通过记录纤维在牵伸过程中速度和位置的变化,计算得到纤维保持每种状态的时间。模拟过程中,通过获取纤维在牵伸过程中速度和位置的变化,得到每根纤维在牵伸区内分别维持4种运动状态的时间,从而建立动态的牵伸模型。此外,通过确定浮游纤维与快速纤维和慢速纤维相互接触的长度,计算浮游纤维在动态牵伸过程中受到的控制力与引导力,模拟浮游纤维在动态牵伸过程中的加速过程。同时计算简单罗拉牵伸的摩擦力界分布,通过改变牵伸模型的牵伸倍数和纤维长度,模拟不同牵伸条件下浮游纤维变速点分布。结果表明:仿真得到的变速点分布近似于正态分布,与实际牵伸过程中变速点分布形态接近;牵伸倍数越大,纤维的长度越长,变速点分布越接近前罗拉,并且变速点分布范围越小。