Кудрявин Л.А., Шалов И.И. Основы технологии трикотажного производства

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 1.40. Операция соединения

при основовязальном способе

петлеобразования

Особенности выполнения опе-

раций кулирования, соединения,

сбрасывания. При основовя-

зальном способе петлеобразова-

ния в процессе выполнения опе-

раций прокладывания, вынесения

и соединения нить начинает из-

гибаться опускающимися иглами

(см. рис. 1.22, в—д-, 1.23, ж, з).

Наибольший изгиб (кулирова-

ние) она получает в крючке

иглы перед выполнением опе-

рации соединения (рис. 1.40).

Угол изгиба нити у крючком

иглы при прочих равных усло-

•виях зависит от типа получае-

мого переплетения и равен или

меньше л/4. Чем меньше сдвиг

гребенок за иглами при прокла-

дывании нити, тем больший из-

гиб получает нить в крючке иглы перед выполнением опера-

ции соединения. Таким образом, перед выполнением операций

соединения и сбрасывания нить предварительно изгибается

в крючке иглы (по аналогии с трикотажным способом петле-

образования — кулируется и в противоположность вязальному

способу петлеобразования, при котором нить перед выполне-

нием операции сбрасывания не изгибается, см. рис. 1.19). При

выполнении операции соединения старая петля Яс (см. рис. 1.40)

контактирует с изогнутой нитью основы в точках а, б. По-

скольку участок нити оа, идущ,ей к ушковине, уже изогнут

в крючке иглы, а участок протяжки бв не изогнут, при опу-

скании игл старая петля повернется относительно отбойной

плоскости под углом бис крючка иглы сбросится сначала ле-

вая часть остова старой петли, а затем правая. Для выполнения

сбрасывания -остов старой петли должен расшириться только

на одну толщину нити, а не на две, как при вязальном способе

петлеобразования (см. рис. 1.19), когда с иглы одновременно

сбрасывается левая и правая части остова петли.

Из изложенного следует, что усилия, необходимые для фор-

мирования новой петли, при основовязальном способе петлеоб-

разования меньше, чем при вязальном, а следовательно, истре-

бования к прочности нити при ее переработке ниже.

Натяжение и потребление нитей при основовязании. В вя-

зальных механизмах основовязальных машин (см. рис. 1.24, й;

1.25, а) ушковины гребенок с нитями совершают качатёльные

движения между иглами с постоянной амплитудой и возврат-

но-поступательные перемещения вдоль игольницы за и перед

Рис. 1.41. Компенсация нити при прокачивании гребенок

иглами от программных устройств сдвига гребенок (см.

рис. 1.38).

Диаграммы перемещения ушковин гребенок (кривые 1) за

цикл петлеобразования и схема сдвигов гребенок основовя-

зальных машин приведены соответственно на рис. 1.24, б;

1.25, б; 1.39, а. Из диаграмм и схем процесса петлеобразования

(см. рис. 1.22, 1.23) следует, что длина нити на участке от уш-

ковин до старой петли Li, L2, L3, ..., L; в процессе петлеобра-

зования непрерывно изменяется (рис. 1.41, а). При выполне-

нии операции заключения (см. рис. 1.23, а) гребенки с ушко-

винами начинают приближаться к спинкам игл, в результате

чего расстояние между старыми петлями, расположенными на

стержнях игл в горловине платин, уменьшается, а образовав-

шийся излишек нити перетягивается по ушковине в сторону

подпружиненного скала 4 (см. рис. 1.41, а). При прокачивании

ушковин между иглами нити изгибаются на спинках игл, по-

этому в результате этого изгиба длина нити между ушковиной

и петлей вновь начинает увеличиваться, при этом нити переме-

щаются по ушковинам в сторону игл. Достигнув крайнего по-

ложения перед иглами сз, гребенки сдвигаются перед иглами,

длина нити увеличивается. Прокачиваясь в обратном направ-

лении, ушковины снова приближаются к иглам, в результате

чего образуется излишек нити, выбираемый скалом. Переме-

щение нити по ушковине в сторону скала будет происходить

до тех пор, пока нити не начнут изгибаться на крючках игл.

Дальнейшее перемещение ушковин за спинки игл снова приве-

дет к увеличению отрезка нити и к перемещению нити по уш-

ковине в сторону игл.

AL,MM

Рис. 1.42. Диаграмма продольных пе-

ремещений нити основы

г 1

\ /

" \ /

Одш

оборот г/!аВнаго

дала

Рис. 1.43. Диаграмма натяжений нити

основы за цикл петлеобразования

При выполнении операций прессования, нанесения, соеди-

нения на основовязальных машинах с плагинами (см. рис. 1.23)

старые петли перемещаются брюшками платки к ушковинам,

поэтому длина нити между ушковиной и старой петлей вновь

уменьшается, а излишек нити выбирается скалом. Далее иглы

начинают опускаться между платинами, начинается формиро-

вание новой петли, а нить снова перетягивается по ушковине

в сторону игл.

Из сказанного следует:

в процессе основовязания нить неоднократно меняет на-

правление перемещения по ушковине;

общее перемещение нити по ушковине значительно больше,

чем требуется для образования петли;

для вытягивания излишка нити на основовязальных маши-

нах необходим упругий компенсатор — скало;

скорость нити

= dLildt является в процессе петлеобразо-

ния пульсирук)щей.

На рис. 1.42 приведена диаграмма подачи нити за цикл пет-

леобразования Li = i{t), т. е. продольных перемещений нити.

Сложив все перемещения нити, получим суммарный путь пере-

мещения нити по ушковине SjALl, мм. Разделив суммарный

путь перемещения нити на потребление нити за цикл петлеоб-

разования, численно равный длине нити в петле, получим

коэффициент продольных перемещений нити

основы:

На современных основовязальных машинах при выработке

полотен значение Кп = 7...9, т. е. каждый участок нити пере-

мещается по граням ушковины от 7 до 9 раз. Многократные

перемещения по граням ушковины крайне нежелательны, так

как они приводят к увеличению обрывности нитей в процессе

вязания. Этим объясняется и повышенное пуховыделение при

переработке на основовязальных машинах пряжи. Поэтому

всегда необходимо изыскивать пути уменьшения продольных

перемещений нитей по граням ушковин.

С изменением подачи нити за один цикл петлеобразования

изменяется и ее натяжение. На диаграмме (рис. 1.43) пока-

заны изменения натяжений нити ^ь <72 за один цикл петлеоб-

разования на основоБязальной машине с двумя гребенками.

Сравнивая диаграммы подачи (см. рис. 1.42) и натяжения (см.

рис. 1.43) нити основы, легко убедиться, что натяжение нити

хорошо согласуется с ее подачей. С уменьшением подачи нити

при движении гребенок к спинкам игл (участки кривых а)

устанавливается уровень натяжения, который увеличивается

до максимальных значений при прокачивании и сдвиге гребе-

нок перед иглами (участки кривых б). Далее следует снижение

натяжения нити основы (участки кривых в, г) до мини-

мума (участок д) при выполнении операций прессования, на-

несения и соединения. При формировании новой петли натяже-

ние нити основы вновь увеличивается (участки кривых е). На-

тяжение нити в различных гребенках q\, <72 разное, так как они

имеют различное расположение относительно игл, поэтому не-

одинаковы перемещения нити по ушковинам. Поскольку при

данной силе оттяжки полотна натяжение нити основы оказы-

вает решающее влияние на длину нити в петле, даже незначи-

тельное его изменение ведет к получению петель разной длины.

Например, это проявляется в формировании различных по

длине петель при одинаковом среднем натяжении нити основы

и одинаковой величине сдвига гребенки, но при различных на-

правлениях сдвига. Это объясняется тем, что на основовязаль-

ных машинах нити, идущие от основы, всегда заправлены в от-

верстия ушковин с одной стороны, например слева (см. рис.

1.41, б). При сдвигах гребенок, одинаковых по величине, но

разных по направлению, суммарные углы обхвата нитью гра-

ней ушковин будут различны: где индексы «п» и «л»

соответствуют направлениям сдвига ушковин вправо или

влево. Для приведенного примера 2ап>2ал; поскольку натя-

жение нити основы, протягиваемой через ушковину, при оди-

наковом входном натяжении зависит от угла обхвата ею ушко-

вины, петли будут формироваться на иглах при различных

натяжениях нити и будут разными по величине. Так, при выра-

ботке основовязаных переплетений различие в длинах нитей

в петлях соседних петельных рядов достигает 30—40 %, что

ухудшает внешний вид трикотажа. Другая сторона этого явле-

ния— формирование петель различной длины при среднем

установленном натяжении нити основы в зависимости от угла

прокачивания гребенки ф (см. рис. 1.41, а). Наименьшие по

размеру петли при данном среднем натяжении нитей основы

формируются, если амплитуда прокачивания гребенки за иг-

лами наибольшая (положение Oi, см. рис. 1.41, а).

я о XR, ,ЛП (55

с учетом особенностей подачи нити общим для всех осно-

вовязальных машин является установка компенсатора, назы-

ваемого скалом 4 (см. рис. 1.41, а), между наврем 5 и игольни-

цей 3. Постоянство параметров вырабатываемого полотна кон-

тролируется исходя из следующих соображений. Допустим, что

средняя скорость схода нити с навоя, м/с,

v„ = ln = Ve-lO-4n, (1.14)

где I —длина нити в петле, мм; « — частота вращения главного вала, мин-'.

Средняя скорость выработки трикотажа, м/с,

= Bn = Ve-10-^Bn, (1.15)

где В — средняя высота петельного ряда трикотажа, мм.

Для выработки трикотажа с постоянными за время работы

машины свойствами отношение скоростей схода нити с навоя

и скорости выработки полотна должны быть постоянными:

и =v„/vr = l/B = const. (1.16)

Из выражения (1.16) следует, что соотношение скоростей

схода нитей с навоя и выработки полотна численно равно по;

казателю уработки нитей. Поэтому для получения полотна за-

данного качества должно поддерживаться постоянство ура-

ботки нитей.

На современных основовязальных _машинах задача поддер-

жания заданной скорости полотна Ит решается применением

редукторов с устанавливаемым передаточным отношением. От-

тяжные валы 1 и 2 машины получают вращение с заданной

скоростью от главного вала через редуктор. Поддержание по-

стоянной средней скорости схода нитей с навоя сложнее, по-

скольку по мере срабатывания нитей уменьшается его диаметр

и требуется в зависимости от этого регулировать частоту вра-

щения вала навоя <о. Поддержание постоянной скорости Va

осуществляется автоматическими вариаторами, например уста-

новленными на основовязальных машинах фирм «Карл Майер»

и «Либа» (ФРГ)". Применяют и автоматические вариаторы,

поддерживающие постоянное натяжение нитей основы по пока-

зателям положения скала.

В наиболее перспективных конструкциях основовязальных

машин скорости полотна и навоя контролируются по показа-

телям уработки нитей с помощью ЭВМ вязальной машины,

а навои и оттяжные валы получают движение от регулируемых

электродвигателей постоянного тока.

1.4. СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ТОЛЩИНОЙ

НИТИ И КЛАССОМ ВЯЗАЛЬНОЙ

МАШИНЫ

Для определения максимальной толщины нити, которая может

перерабатываться на вязальной машине данного класса, необ-

ходимо определить промежуток между иглой и платинами

(или отбойными зубьями) в зоне вязания. Выразим игольный

шаг t вязальной машины через толщины игл и платин, мм:

t = a + p + 2s,

где а — толщина иглы, мм; р —толщина платины, мм; s — промежуток ме-

жду иглой и платиной, мм.

Тогда Промежуток между иглой и платиной

s = {t — p—a)l2. (1.17)

По формуле (1.17) можно определить промежуток между

иглой и платиной вязальной машины любой конструкции.

В некоторых странах для определения промежутка s при-

меняют эмпирические формулы вида s = kt, где k — коэффици-

ент, зависящий от типа вязальной машины. По К. Стайняку

(Польша), коэффициент k зависит от игольного шага {k =

= 0,2—0,28). По Тремельони (Италия),

= 0,3. По А. Векаши

(Венгрия) и Р. Офферману (Германия), значения k изменя-

ются для машин различных конструкций от 0,19 до 0,3. Зная

толщину перерабатываемой нити, можно определить условия

ее переработки.

S =г

ndy,

(1.18)

где п —число нитей, помещающихся в промежутке между иглой и платиной

при выполнении операции петлеобразования; dy — условный диаметр нити, мм.

Различают толщину нити в свободном и сильно сжатом со-

стояниях. В первом случае толщину нити приравнивают

к р а с ч е т н о м у д и а м е т р у, мм:

dp = 0,0357 (1.19)

во втором — к условному диаметру, мм:

dy = 0,0357 V^V^, (1.20)

где Т — линейная плотность нити, текс; 6 — объемная масса нити, г/см'; у —

плотность вещества нити, г/см'.

Значения б и у Д^'^я наиболее распространенных текстиль-

ных нитей и пряжи приведены в табл. 1.1

При взаимодействии с петлеобразующими органами ком-

плексные нити и пряжа сплющиваются, поэтому для расчетов

3* 67

Таблица 1.3

Плотность вещества у и объемная масса б нитей и пряжи

Нити и пряжа

7, г/см»

6, г/см'

Пряжа

хлопчатобумажная

1,52

0,75-0,85

шерстяная

1,32

0,5-0,6

льняная

1.5

о;7

полиакрилонитрильная

1,16

0,75

Нити

вискозные

1,5-1,53

0,7—0,6

медно-аммиачные

0,52

0,7—0,8

ацетатные

1,3—1,33

0,6—0,8

полиамидные (капроновые)

1,14—1,15

0,5-0,7

полиэфирные (лавсановые)

1,38—1,39

0,5—0,75

триацетатные

1,28-1,33

0,6—0,8

Ja^лиaкpилoнитpильныe 1,17—1,19

0,6—0,7

полипропиленовые

0,90-0,91

0,4—0,45

полиуретановые

1,21

0,75

полихлорвиниловые

1,39 0,75

спандекс

1-1,2

0,75

текстурированные эластик

полиэфирные текстурированные

1,14-1,15

0,032—0,035

текстурированные эластик

полиэфирные текстурированные 1,38—1,32

0,04—0,06

принимается условный диаметр нити dy. Число нитей, разме-

щаемых в промежутке между иглой и платиной, который «а-

зовем ниточным промежутком, зависит от способа

петлеобразования на машине. Для машин, работающих на ос-

нове трикотажного способа петлеобразования (см. рис. 1.15—

1.17), ниточный промежуток определяется по операции вынесе-

ния; при выполнении этой операции ниточный промежуток ми-

нимален, поскольку толщина иглы а в месте ее чаши макси-

мальна.

Для машин, работающих на основе вязального и основовя-

зального способов петлеобразования, ниточный промежуток

определяется по операции сбрасывания (см. рис. 1.19, 1.34, а,

1.37); в нем должно размещаться не менее двух толщин нитей.

Приравняв выражения (1.17) и (1.18), получим

0,5 {t—a-^p)^ndy = n-0,0357^/Ту'^;

УТ^ ^ 0.5«-а-р) .

^ /1 0,0357

тЧ

0,5 (t — a — p) \2

Y \ п.0,0357

Т = 196 .

)

196

(t-a-p)^

Выразив значение игольного шага машины через ее класс

(см. п. 1.2.3) и произведя подстановку, будем иметь

где LK—единица длины, принятая для классификации машин данного типа;

К — класс машины.

Тогда линейная плотность нити, текс,

Т = my{LJK-a—p)^n-^. (1.21)

Приняв, что в ниточном промежутке машин, работающих

по трикотажному способу, должны разместиться с учетом про-

хождения узлов 1,5 толщины нити (/г=1,5), получим

T=S7{LJK-a~pYy. (1.22)

Для машин, работающих по вязальному и основовязаль-

ному способам, л = 2,5. Тогда

Г =31 (LJK-a-pfy.

(1.23)

Из сравнения выражений (1.22) и (1.23) следует, что при

одинаковых классах вязальных машин на машинах, работаю-

щих по трикотажному способу, может перерабатываться нить

или пряжа более высокой толщины. По формулам (1.21) —

(1.23) можно определить максимальные линейные плотности

нитей для машин любой конструкции. Значения аир игольно-

платинных изделий находят по каталогам на игольно-платин-

ные изделия или путем непосредственных измерений. В зару-

бежных странах выпускаются каталоги игольно-платинных из-

делий фирм Groz-Beckert (R) и Kern-Libers (ФРГ), Torrington

(США) и др.

Минимальная линейная плотность нити, перерабтываемой

на машине данного класса, устанавливается исходя из требо-

ваний назначения и качества трикотажа, которые могут выра-

жаться значениями линейного модуля петли a = lldy.

1.5. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНОФОНТУРНЫХ

ВЯЗАЛЬНЫХ МАШИН

Основными характеристиками вязальных машин, отражаю-

щими их конструктивные особенности, являются класс машины

Е, число игл в игольнице /, игольный шаг t, число петлеобра-

зующих систем т, ширина игольницы Ш и диаметр игольного

цилиндра D. К характеристикам, по которым могут косвенно

оцениваться производительность машины и ее технический

уровень, относятся частота вращения главного вала машины

или игольного цилиндра (либо частота ходов нитевода) п

(мин-'), линейная скорость цилиндра или нитевода v (м/с),

скорость нити UH (М/С), скорость выработки трикотажа Vr

(м/с), частота образования трикотажа R (мин"'), частота об-

разования петель М (мин-*').

Теоретическая производительность машины Лт выражается

количеством вырабатываемого полотна или изделий в единицу

времени (м/ч, м^/ч, кг/ч, изделий в час).

Между указанными характеристиками существует следую-

щая взаимосвязь.

Ширина игольницы или длина ее окружности, мм,

где D — диаметр игольного цилиндра, мм.

Линейная скорость цилиндра или средняя скорость ните-

вода, м/с:

для машин с последовательным способом петлеобразования

для машин с цилиндрической игольницей

в общем случае для машин с любой формой игольницы

у = 1/6//п-10Ч

Средняя скорость переработки нити в петлеобразующей си-

стеме, м/с:

для машин с последовательным протеканием процесса пет-

леобразования

у„=1/6-10-«//п;

для машин с одновременным протеканием процесса петле-

образования (основовязальных)

= l/Q-10-Hn.

Средняя скорость выработки трикотажа в одной петлеоб-

разующей системе, м/с,

Для многосистемных машин средняя скорость выработки

трикотажа, м/с, во всех петлеобразующих системах

где В — средняя высота петельного ряда, мм.

Отношение скорости нити в петлеобразующей системе

к скорости полотна для машин с одновременным протеканием

процесса петлеобразования

Vjv, = 1п/(Вп) = ИВ = и,

где и — уработка нити.

Для машин с последовательным протеканием процесса пет-

леобразования

vJvr = lIn/{Bn) = IU,

но

= tvit,

где

— линейная скорость игольного цилиндра или нитевода,

поэтому

vlvT = UItll.

Частота образования трикотажа, рядов в минуту,

R = nm,

где m — число петлеобразующих систем (или полотен).

Число петель в минуту

M = RI = nmI.

Теоретическая производительность машины, м/ч,

но В-100/Я

в, тогда

где Пв — плотность трикотажа по вертикали.

Поэтому теоретическая производительность, м^/ч,

Ar = bRBAI-\0-^

где А — петельный шаг, мм.

Выразив В и А через плотности трикотажа, получим

B = min^\ Л=г100/Яг; А, = 0,6М((ПвПг).

Если поверхностная плотность вырабатываемого трикотажа

р, г/м^, то теоретическая производительность машины, кг/ч,

Лт=--6-10-Шр/(ЯвЯг).

При известных линейной плотности нити Т, текс, и длине

нити в петле I, мм, теоретическая производительность машины,

кг/ч,

Аг = 6-10-Ш1Т.