(一) 杂质机结构

Y101型棉纤维杂质分析机主要由机架、给棉装置、刺辊部分、集棉尘笼、风扇及传动装置等主要部件组成。

机架 由机身墙板、刺辊墙板、集棉尘笼墙板及撑挡组成。分析机所有其它机件都安装在机架上，使之成为分析机整体。

给棉装置 由给棉板、给棉罗拉及加压装置组成。给棉板是用以辅置棉样，并配合给棉罗拉共同握持纤维。给棉罗拉上制有沟槽32条，以利控制棉样。罗拉回转时，可将棉样源源送入机内，以供分析。通过旋转加压装置上的元宝螺丝，可以调整对罗拉所施压力，并配合给棉罗拉控制被分梳的纤维。

刺辊部分 由刺辊、除尘刀、流线板和剥棉刀组成。刺辊用以对棉样进行开松与分梳，使棉样中的纤维基本成为单纤维状态，并使纤维和杂质分离，兼高速旋转而产生离心力，将被分析的纤维抛入气流层。除尘刀用以托持未受分梳而下落的棉块，尘杂撞在除尘刀的工作面上时，受到回弹作用，使尘杂改变行径落入杂质盘而不被气流带走。流线板能使风扇产生的气流和刺辊产生的气流成为同一方向，防止两种气流在分析室中形成紊乱；刮除附在刺辊表面的杂质，尘杂撞在流线板上时受到回弹而落下，剥棉刀阻止气流和纤维随同刺辊回转，使纤维进入集棉尘笼。

集棉尘笼 将气流和纤维分离，使松散的纤维凝集于尘笼表面成一棉层，借尘笼旋转输送棉层到储棉箱内，消除尘屑与短绒。集棉尘笼内有一挡风板，它是配合尘笼分离气流和纤维，调节分析室以及输棉板间隙的气流强弱，配合集棉尘笼，起到凝集纤维的作用。

风扇 产生气流，吸引纤维，使纤维和杂质分离。分梳后的纤维随气流进入集棉尘笼。

传动装置 由两套开式蜗轮和一对开式直齿轮等组成。传动方式是由单独电动机传动，机上装有按钮开关等。

(二) 分析原理

Y101 型杂质分析机是根据机械空气动力学原理设计的。当喂入的试验试样经刺辊锯齿分梳松散后，在机械和气流的作用下，由于纤维和杂质的形状和质量不同，所受力也不同，使纤维和杂质分离。

试验试样经过刺辊梳理，被分离为单纤维状态，这种作用叫做分梳。分析机的分梳方式为握持式，就是纤维的一端被罗拉和给棉板所握持，另一端受到刺辊的梳理。

分析机中气流为吸入式，利用风扇所产生的气流将纤维分析室吸附到集棉尘笼上，气流进入尘笼小孔，通过风道排出机外，而纤维则落入储棉箱。分析机气流运行可分成以下几种情况。

分析室气流 经给棉板下面的通风网进入分析室的气流称为分析室气流。这股气流在除尘刀、刺辊和流线板的影响下，大部分在除尘刀前沿处，然后绕过流线板，进入尘笼。分析室气流直接影响杂质的分析效果。气流大，杂质不易从纤维中析出，随同纤维前进，气流小，杂质盘中会出现落白现象。

隔风板气流 隔风板和分析室后壁之间的气流与隔风板和尘笼之间的气流统称为隔风板气流。这两者之间的隔距对分析室气流强弱影响很大，隔距偏大，隔风板气流增强，而分析室气流相应地减弱。

输棉板气流 输棉板气流自输棉板上边沿与尘笼缝隙间进入，并在表面形成气垫。由于气垫的存在，与杂质分离后的纤维自尘笼落入储棉箱时，不致被轧入输棉板。输棉板气流的强弱主要由挡风板缺口位置决定。当挡风板缺口高于剥棉刀架时，输棉板气流增强，而分析室气流和隔风板气流减弱；反之则增强。

风扇气流 在风扇的作用下，分析室气流、隔风板气流、输棉板气流一并由挡风板缺口处进入尘笼，通过风道排出机外。风扇气流既是其它气流形成的动力，又是其它气流的共同归缩。

分析杂质时，给棉板上的试验试样由给棉罗拉引向刺辊，罗拉由加压装置适当地给予加压，使试验试样在给棉板与罗拉之间的弧形部位中受到握持。试验试样受到高速回转刺辊的梳理，使纤维基本呈单纤维状态。罗拉不断地将纤维输向刺辊，使纤维逐渐脱离罗拉的控制，并被刺辊上的锯齿以切线方向抛向下方，进入气流层。部分纤维被锯齿所钩取，但在刺辊离心力的作用下，这些纤维先后离开锯齿，进入风扇所形成的气流中或刺辊所形成的附面层中去。纤维的重量很轻，因此随同气流行至剥棉刀，由于剥棉刀的阻挡，迫使绝大部分纤维和气流走向尘笼。仅有极少量纤维在附面层的作用和锯齿的钩取下，通过剥棉刀口，进入刺辊盖板和刺辊间的空间中去。这些纤维有一部分通过给棉板，再度进入分析室或继续附在锯齿上随同刺辊回转。

由于平直纤维在气流中容易趋于横向，故纤维在集棉尘笼上积聚时，都是以横向排列的。尘笼表面约有四分之三的气孔常为挡风板所阻挡，当尘笼将纤维回转到挡风板所遮挡的部位时，此处气流即行中断，故之纤维不能再为尘笼所吸附，依赖集棉尘笼对纤维的摩擦力，将纤维输入储棉箱。

试验试样经过分析机分析后，一些细小的杂质，以及被刺辊拉断的纤维，在风扇的吸引下进入尘笼，并被排出机外。

有些短纤维在风扇的吸引下，通过集棉尘笼上的小气孔，进入集棉尘笼，经过风道而被风扇排出机外。

在刺辊的分梳下，试验试样中的杂质沿锯齿的切线方向抛向下方，重量较大的杂质穿过气流落入杂质盘中，重量较小的杂质在气流的影响下，随气流移动了一段路程，但仍不能为气流所带走。有些重量很轻的杂质随气流行至流线板工作面上时，受到了摩擦，降低了速度，在流线板的斜面作用下，杂质改变了行进的方向，并有可能获得一个足以穿过气流层的力而落入杂质盘，不为气流带走。一些粘附并突出在刺辊齿尖上的杂质，在通过流线板刀口时，能被流线板刮下而落入杂质盘。另有一些重量很小的杂质以及带纤维籽屑则被气流带到集棉尘笼上，混入净棉内。有些细小杂质在风扇吸引下进入集棉尘笼，经由风道被风扇排出机外。被排出机外的杂质连同纤维称为风耗。

(三) 影响杂质分析结果的因素

试验试样 原始试验试样中纤维的排列是不规则的，多数纤维成45°排列，这就减弱了在梳理过程中罗拉对纤维的充分握持，使纤维束往往未受梳理即被刺辊击落或钩取，影响分析效果。试验试样厚薄不够均匀时，罗拉对试验试样的压力也不一致，厚的地方受到压力很大，而薄的地方压力不足，甚至没有。因此，薄的棉层不易为罗拉所夹持，也不能得到正常的梳理，增加了块状落棉，棉层加厚后，罗拉沟槽对棉屋中部纤维的控制能力降低，容易形成落棉。同时，棉层加厚会增大对杂质的抱合，使杂质不易从纤维中被刺辊梳去，而降低除杂效能。罗拉对棉层的压力超过锯齿对纤维的打击力时，棉层中纤维就能被罗拉所握持，并能正常地受到刺辊的梳理。适当地增大对罗拉的压力，能改进握持效果，但过分的加压，会引起棉层不能顺利地被罗拉卷入机内，甚至使罗拉磨损或变形。

分析机结构 刺辊和给棉板的隔距偏大时，纤维受到刺辊分梳的机会就会减少，并使棉层底部的纤维难以受到刺辊的正常分梳；隔距过小时，虽然可以增加分梳机会，但易将杂质击碎，影响分析效果。锯齿规格和分梳作用的关系甚为密切，主要决定于锯齿的倾斜角度，密度、锋利程度和齿尖厚度等。

气流 分析室中气流太弱时，会形成纤维不能全部随同气流到达尘笼表面，使部分纤维落入杂质盘。气流太强时，重量较轻的杂质有可能被气流带至尘笼上。

(三) 分析机调整

分析机各部件转速及隔距见表8-1和表8-2

                      表8-1 Y101型杂质分析机各部件转速

                     表8-2 Y101型杂质分析机各部件隔距

档风板缺口上缘到尘笼中心坚直线的夹角约20°

此外，通过对Y101型杂质分析机的进步研究，将零部件工艺设计作适当调整，效果较好，工作效率比按表8-1和表8-2调整提高一倍多。采取的措施是：在棉层定量不变的情况下，大幅度提高喂给和分梳速度，适当提高其他各部件转速和缩小部分部件的隔距，使气流稳定，以保证分析效果不变，达到提高分析机工作效率的目的。各部件转速及隔距见表8-3和表8-4，并已作为推荐工艺规格列入GB/6499-92作为参考件。

                表8-3 高效Y101 型杂质分析机各部件转速

                    表8-4 高效 Y101型杂质分析机各部件隔距

档风板缺口上缘到尘笼中心坚直线的夹角约20°

1．输棉板和尘笼隔距的调整

主要依靠输棉板固紧在储棉箱后壁上的螺订来调整。如要缩小距离同，可将输棉板下面两只螺订放松旋紧上面两只螺订。调整时，要使整个输棉板边缘长度方向上的距离一致。

2．隔离板与尘笼隔距的调整

隔离板的左右两侧各有两只螺丝固紧在机身墙板上，放松螺丝，移动隔离板，校正顶边至尘笼间的隔距达到要求为止。调整至整个隔离板顶边长度方向上隔距一致。

3．流线板与刺辊隔距的调整

先旋松墙外两侧流线板螺丝，在流线板凹面和齿辊间插入符合要求的隔距规，并使凹面紧靠刺辊的表面，然后固紧两侧上面的螺丝。这时可能引起流板绕轴旋转，改变原来所定隔距，所以螺紧上面两只螺丝后，要用木锤轻敲流线板，使流线板与刺辊间的隔距符合要求，再旋紧下面两只螺丝。调整时，要使流线板整个长度方向上的隔距一致。

4．剥棉刀与刺辊隔距的调整

调整剥棉刀要求较高，先放松中间两只螺丝，使刀口和刺辊间隔距等于0.13mm(这时不能回转刺辊)，然后旋紧螺丝。并使剥棉刀口与锯齿间整个长度方向上的隔距一致。

5．给棉台与刺辊间隔距的调整

放松给棉板两侧螺丝，插入选定的隔距规，调节给棉板下面两侧的元宝螺丝，达到需要的隔距，然后旋紧两侧螺丝，重新检查隔距是否符合要求。

(四) 试验试样准备

取样份数和方法按GB1103的规定有关方面商定的办法进行。

用案秤(分度值不大于5克)称取实验室样品。

批量在50包以下时，质量为300克；批量在50~400包时，质量为600克；批量在400包以上时，质量为800克。

从混合均匀的棉纤维实验室样品中，用四分法取出部分有代表性的试验试样，再用天平(称量为200克，分度值为10毫克)称准。

批量在50包以下时，称取两个50克的试验试样和一个50克的备用试验试样。经过试验发现称取50克试验试样和称取100克试验试样分析杂质时，含杂率无显著差异。但实际工作中，如果出现差异较大时，应认真分析技术原因，以正常条件下称取100克试验试样分析结果为准。

批量在50~400包时，称取两个100克的试验试样和一个100克的备用试验试样。

批量在400以上时，称取三个100克的试验试样和一个100克的备用试验试样。

(五) 分析步骤

开机前，先开照明灯并将风扇活门全部开启，空转1-2分钟，然后停机清洁杂质箱，净棉箱和给棉台。

将50克或100克的试验试样撕松，平整均匀地铺满给棉台，遇有棉籽、籽棉及其他粗大杂质应随时拣出，并在棉纤维含杂率结果报告单上注明。

开机运转正常后，啮合给棉罗拉离全器，以两手手指微屈靠近给棉罗拉，把试验试样喂入给棉罗拉与给棉台之间，待棉纤维出现在尘笼表面时，如有余样可陆续源源喂入，直至试验试样全部分析完毕。然后断开给棉罗拉离合器，可把风扇活门轻轻敏捷一关，随即拉开，使尘笼上的棉纤维全部落入净棉箱内。

取出第一次分析后的全部净棉纵向平铺于给棉台上，按第一次分析步骤作第二次分析，最后取出全部净棉。

关机收集杂质盘内的杂质。注意收集杂质箱四周壁上，横档上，给棉台上的全部细小杂质。如果杂质盘内有小棉团、索丝、游离纤维，应将附在表面的杂质抖落后拣出。将收集的杂质与拣出的粗大杂质分别称重。

按上述步骤分析其余一至二个试验试样。

注意从称试验试样质量到称杂质这段时间内，室内温湿度应保持相对稳定。

(六) 结果计算

含杂率按下式计算

Z(%)=(Z₁+Z₂)G₂×100                         (8-1)

式中： Z — 棉纤维含杂率，%；

       Z₁ — 分析出的杂质质量，克；

       Z₂ — 拣出的粗大杂质质量，克；

       G₂ — 试验试样质量，克。

以各试验试样的算术平均值作为该样品的含杂率。含杂率修约至一位小数。

按照上述试验方法，对同一试验室样品，在相同条件下(同一实验室、同一操作员、同一设备和在短时间间隔内。下同)所完成的两个单次试验，含杂率结果之间差值的绝对值，在95%的概率水平下，应小于重复性r₁值。小于2.5%低含杂 r₁=0.18%；大于或等于2.5%的高含杂r₁=0.29%。

按照上述试验方法，对同一实验室样品，在相同条件下所完成的两个试验试样的实验，含杂率结果之间差值的绝对值，在95%的概率水平下，应小于重复性r₂值。小于2.5%的低含杂 r₂=0.24%；大于或等于2.5%的高含杂r₂=0.39%。如在同一实验室内，对同一实验室样品，在重复性条件下试验三个试验试样，试验结果的极差大于0.29%(低含杂)或0.47%(高含杂)就增测一次。用格拉布斯法对试验结果进行异常值检验，以剔除异常值后的所有结果的算术平均值作为最终试验结果。

按照上述试验方法，对同一实验室样品，在不同条件下(不同实验室、不同的操作员和不同的设备。下同)各完成一个单次试验，所得含杂率结果之间差值的绝对值，在95%的概率水平下，应小于再现性R₁值，小于2.5%的低含杂R₁=0.44%。