Павлов Ю.В. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон

Подождите немного. Документ загружается.

ис. 148. Гарнитура для обтягивания дискретизирующего валика:

а — ОК-40; б — ОК-36; в — ОК-37

Механизм автоматического останова питания при обрыве пряжи состоит из

чувствительного элемента, расположенного в специальном корпусе над

дискретизирующим валиком, и электромагнитной муфты, разъединяющей привод к

питающему цилиндру.

Чувствительный элемент является электромеханическим устройством. Его

быстрая реакция на обрыв и световая сигнализация обеспечивают надежную работу

прядильного устройства, удобство обслуживания машины при ликвидации обрывов.

Чувствительный элемент выполняет ряд функций:

- прекращает подачу ленты при обрыве пряжи;

- включает световую сигнализацию об обрыве пряжи;

- препятствует раскручиванию свободного конца пряжи при останове машины,

прижимая пряжу к трубочке специальным рычажком и обес-

печивая постоянное положение пряжи в трубочке;

- обеспечивает рабочее поло жение щупа при пуске машины, что необходимо

для массовой запрядки всей машины при ее пуске.

При обычной эксплуатации машины пряжа, выходя из крутильной камеры,

проходит через трубочку и наконечник 1 (рис.149) к оттягивающим валам. Плечико

2 качается вокруг точки О. Пряжа в точке А прижимается силой 1,5 сН, развиваемой

магнитом 8. Это необходимо при останове машины. При обрыве пряжи качающееся

плечико перейдет из точки А в точку В, магнит 5 соединит контакты. Подача ленты

в прядильную камеру прекращается, и одновременно загорается контрольная

лампочка.

Рис. 149. Схема механизма

автоматического останова

питания (датчик)

Рис.150. Схема механизма прекращения

питания

Питающий цилиндр 1 (рис.150) получает движение от червячного вала 2 через

электромагнитную муфту 8. Если магнит 4 отключен, то питающий цилиндр

вращается, при включении магнита муфта 3 расцепляется и питающий цилиндр

останавливается.

Функция чувствительного элемента при массовой запрядке состоит в

следующем: при останове машины ослабевает натяжение пряжи и рычаг плечиком 2

(см. рис.149) прижимает ее к упору в точке А, предотвращая самопроизвольное

вытягивание пряжи из отводящей трубочки и раскручивание ее. При пуске машины

электрический ток поступает в электромагнит 4, возвращающий плечико 2 из точки

А в среднее положение. Пряжа освобождается и за счет разрежения в камере

втягивается в нее при возвратном движении оттягивающих и наматывающих валов.

Конструкция чувствительного элемента позволяет производить его наладку

перед установкой на машину и легко его заменять. Герметический

магнитоуправляемый контакт обеспечивает безопасную и надежную работу.

Методические указания

При изучении устройства машины студенты испол ьзуют два пря дильн ых места с

машины типа БД-200, одно из которых разобрано на отдельные детали, а второе - на

три части: дискретизирующее устройство, крутильная камера и крышка

дискретизирующего устройства со стойкой монтажа элементов автоматического

останова питания. Наложив лист бумаги на дискретизирующее устройство, сверху

отмечают оси дискретизирующего валика, питающего цилиндра, ось качания питаю-

щего столика и направление оси отверстия для пружины нагрузки столика и стенок

воздушного канала для транспортировк и дискретного потока волокон. Затем, измерив

размеры всех деталей дискретизирующего устройства, чертят его схему, используя

лист с расположением осей. Определив величину сжатия пружины при нагружении ее

грузами массой 2 и 5 кг, строят тарировочный график пружины. Рассчитывают, какой

диапазон нагрузок возможен на столик.

Зная линейную плотность входящей ленты и волокна и измерив размеры

выходного отверстия уплотнителя и расстояние между ограничителями ширины ленты

на столике, рассчитывают число волокон, приходящихся на 1 мм ширины мычки.

Линейная плотность ленты 4 ктекс, 3,57 ктекс и 3,33 ктекс, волокна 182 мтекс.

Рассмотрев детали электромагнитной муфты и чувствительного элемента,

сигнализирующего об обрыве пряжи, зарис овывают схему этого узла, описывают его

работу и назначение.

Изучая конструкцию дискретизирующего валика, определяют его размеры, шаг

канавки для навивания гарнитуры, число зубьев на его поверхности. Зная частоту

вращения валика, подсчитывают число воздействий зубьев на бородку волокон в

единицу времени при выработке пряжи 25 текс из ленты 3, 57 ктекс. Выясняют, чем

отличается гарнитура для обтягивания дискретизирующего валика при переработке

хлопкового, вискозного, штапельного и синтетических волокон и заполняют таблицу

по форме табл.103.

Таблица 103

Гарнитура Параметры

ОК-40 ОК-36 ОК-37

Угол наклона рабочей грани зуба, град

Угол наклона нерабочей грани зуба, град

Шаг зубьев, мм

Высота зубьев, мм

План отчета

1. Описать назначение дискретизирующего устройства машины типа БД-200.

2. Начертить схему взаимного расположения деталей узла дискретизирующего

устройства, указав размеры и рассчитав диапазон нагрузки на столик.

3. Привести рисунок (в изометрии) питающего столика с уплотнителем, указав

их размеры и рассчитав количество волокон, приходящихся на 1 мм ширины

столика.

4. Начертить схему узла прекращения питания при обрыве пряжи, описать его

работу.

5. Описать конструкцию дискретизирующего валика, указать размеры и

произвести необходимые расчеты.

6. Провести сравнительный анализ гарнитур, используемых для обтягивания

дискретизирующего валика.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой дискретизирующее устройство машины типа БД-

200?

2. Каковы частота вращения дискретизирующего валика и линейная скорость

питающего валика?

3. Можно ли регулировать нагрузку на столик?

4. Чем ограничивается ширина ленты и с какой целью?

5. Какой механизм срабатывает при обрыве пряжи?

6. Чем отличается гарнитура дискретизирующих валиков, предназначенных

для переработки хлопкового и химических волокон?

7. Как производится пуск машины?

4. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА КРУТИЛЬНОЙ КАМЕРЫ

Цель лабораторной работы

Изучить процессы формирования мычки в крутильной камере, выравнивания,

смешивания волокон в ней и скручивания мычки в пряжу. Уяснить значение

технологических воздушных потоков на машине. Оценить качество пряжи

пневмомеханического способа прядения, сравнив с качеством пряжи кольцевого

прядения.

Задание

1. Начертить схему взаимного расположения крутильной камеры и сепаратора

с выводной трубкой в разрезе, указав основные размеры камеры, движение

дискретного потока волокон и баллон оттягиваемой пряжи.

2. Начертить схему технологических воздушных потоков на машине и

объяснить их значение.

3. Сравнить распрямленность волокон в мычке при пневмомеханическом и

кольцевом способах прядения.

4. Оценить эффективность выравнивания и смешивания волокон в камере

пневмомеханической прядильной машины.

5. Сравнить разрывную нагрузку одиночной нити и неровноту по ней для

пряжи, выработанной на машинах типа БД-200 и кольцевой прядильной машине из

одного и того же сырья.

Основные сведения

Прядильная камера является основной частью механизма кручения и

формирования (рис.151).

Воздух, движущийся по транспортирующему каналу, снимает с

дискретизирующего барабанчика волокна и в виде непрерывного дискретного

потока (потока, в котором волокна не связаны друг с

другом) несет их на сборную

поверхность 2 прядильной камеры.

Так как транспортирующий канал имеет форму конфузора 1, то скорость

воздуха, а следовательно, и скорость волокон при движении в нем возрастает. Это

способствует сохранению распрямленности и ориентации волокон вдоль оси

канала. Движение воздуха в транспортирующем канале обеспечивается

разрежением в камере. Разрежение может быть создано вентилятором, который

устанавливается вне камеры, или самими камерами. В последнем случае в стенках

камеры делают радиальные отверстия 4, и при вращении она работает как

вентилятор. Этот принцип использован на пневмомеханических прядильных

машинах типа БД-200 и обеспечивает одинаковое разрежение во всех камерах, если

они вращаются с одинаковой частотой.

Волокна из транспортирующего канала 1 в прядильную камеру поступают с

помощью сепаратора 5, который отделяет пространство транспортировки волокон

от пространства формирования пряжи. Поступающие в прядильную камеру волокна

захватываются за передние концы сборной поверхностью 2 (внутренней конической

стенкой камеры) и струёй воздуха и центробежной силой прижимаются к сборной

поверхности. Воздух из камеры удаляется по каналу 4. По сборной наклонной

поверхности волокна смещаются на максимальный диаметр и укладываются

параллельными слоями в же лобе камеры 3, образуя волокнистую ленточку.

Движение дискретного потока волокон от транспортирующего канала на

сборную поверхность, так же как и движение его в транспортирующем канале,

происходит при значительном перепаде скоростей, благодаря

которому сохраняются распрямленность и ориентация волокна, уменьшается

структурная неровнота потока волокон.

Рис. 151. Камера пневмомеханической прядильной машины

При установившемся процессе (одновременном вводе в прядильную камеру

дискретного потока волокон и съема волокнистой ленточки с желоба камеры)

волокнистая ленточка приобретает форму клина.

Сформированная ленточка выводится из прядильной камеры через канал

выводной трубки 6 со скоростью оттяжки, меньшей окружной скорости желоба ,

формируется из нескольких дискретных слоев, число которых определяется

отношением этих скоростей. При циклическом сложении слоев происходит

выравнивание волокнистой ленточки. Эффект выравнивания может быть

подсчитан как корень квадратный из числа сложений. При выработке пряжи

средней линейной плотности неровнота поступающего слоя уменьшается в 15-20

раз.

Для формирования пряжи в камеру вводится заправочный конец пряжи 7,

который через отверстие 6 засасывается в камеру под действием имеющегося в

ней разрежения. Центробежные силы отбрасывают нить к желобу 3 на

волокнистую ленточку, и нить соединяется с ней. Если нить будет выводиться из

прядильной камеры выпускной оттяжной парой, то сформированная волокнистая

ленточка будет также выводиться через отверстие 6 выводной трубки.

Конец пряжи вращается вместе с камерой и выводится из нее. Поэтому

частота вращения нити в камере больше частоты вращения крутильной камеры.

Частота вращения нити

= n

ук

КD

, мин

-1

где n

- частота вращения камеры, мин

-1

;

-скорость вывода нити, м/мин;

- диаметр сборной канавки камеры, мм;

- коэффициент усадки пряжи от крутки.

Натяжение нити у оттягивающего вала, сН, подсчитывают по формуле

Q =

89⋅

кк

nТr

где Т - линейная плотность пряжи, текс;

- радиус камеры, м;

- частота вращения камеры, мин

-1

На машине типа БД-200 установлена система воздуховодов. Крутильная

камера 2 (рис.152), имеющая отверстия 3 для выброса воздуха, окружена улиткой 4,

которая патрубком 5 соединена с центральным воздуховодом 6 конической формы.

За счет р азрежения воздуха в камере воздух из помещения цеха через отверстие 1

движется по касательной к поверхности дискретизирующего валика 7. В торцевой

секции машины в полу имеется отверстие 8, к которому подведены центральные

воздуховоды 6 и магистральные 9, связывающие весь ряд машин с кондиционером.

У сетки отверстия разрежение воздуха должно быть 100 Па. Оно создается

кондиционером КТ-30, отсасывающим воздух от 12-18 машин типа БД-200 по

воздуховоду 9, проходящему под полом цеха.

Рис.152. Схема движения технологического воздушного потока

Методические указания

Для оценки распрямленности волокон в мычке необходимо отобрать с

ровничной машины катушку ровницы и 5-метровый отрезок ленты, из которой она

вырабатывалась. Катушку ровницы устанавливают в рамку кольцевой пря дильной

машины, пропускают ровницу через вытяжной прибор, а мычку направляют на

чистительный валик. После наработки слоя мычки определенной толщины

чистительный валик снимают, волокнистый слой разрывают пинцетом в одном

сечении. Волокнистую ленточку снимают с валика, осторожно раскатывая слой

мычки на бумагу.

На распрямленность испытывают среднюю часть слоя мычки. Испытания

проводят на приборе И. С. Леонтьевой по разработанной ею методике.

На пневмомеханическую прядильную машину подают 5-метровый отрезок

ленты, заправляют его в дискретизирующее устройство, удерживая чувствительный

элемент в рабочем положении в течение 10 с. Затем камеру раскрывают, кольцо

мычки осторожно извлекают из нее, разрывая в одном сечении. Полученную

плоскую ленточку укладывают на бумагу. Повторив такой отбор мычки 5-6 раз,

накладывают эти порции мычек друг на друга, получая ленточку, которую

испытывают на распрямленность волокон на приборе И. С. Леонтьевой. Затем

определяют распрямленность волокон в исходной ленте. Сравнивая между собой

полученные коэффициенты распрямленности волокон, студенты делают вывод об

изменении распрямленности волокон при разных технологических процессах, а

также о различной структуре пряжи, влияющей на ее прочность.

Для оценки эффективности выравнивания продукта при пневмомеханическом

способе прядения сравнивают градиенты неровноты пряжи одинаковой линейной

плотности, но полученной на пневмомеханической прядильной машине и на кольце-

вой прядильной машине. Для построения градиента неровноты используют КЛА-2.

Приняв неровноту пряжи при кольцевом прядении за 100%, подсчитывают, на

сколько процентов снижается неровнота пряжи по отрезкам соответствующей

длины при выработке ее пневмо-механическим способом прядения.

Эффективность смешивания волокон в камере пневмомеханической

прядильной машины оценивают, сравнивая внешний вид пряжи, выработанной из

двух ровниц (волокно одной из них окрашено). Пряжа с кольцевой прядильной

машины будет иметь ручьистую структуру «жаспе», пряжа с пневмомеханической

прядильной машины - равномерную окраску по всей ее длине и периметру.

Для сравнения разрывной нагрузки одиночной нити и неровноты по ней берут

пять початков с кольцевой прядильной машины и пять бобин пряжи с машины типа

БД-200. Линейная плотность пряжи одинакова. Оба образца испытывают на динамо-

метре на разрывную нагрузку одиночной нити, делая 100 разрывов в каждом

образце. Подсчитывают среднее значение и неровноту. Результаты сводят в таблицу

и делают выводы, сравнивая показатели.

План отчета

1. Описать работу крутильной камеры.

2. Начертить схему взаимного расположения деталей камеры, указав размеры

и движение волокон и пряжи.

3. Начертить схему воздушных потоков на машине и объяснить их значение.

4. Привести результаты исследования распрямленности волокон в ленте,

мычке с кольцевой прядильной машины и в мычке с машины типа БД-200.

5. Оформить результаты исследования неровноты пряжи, учитывая отрезки

различной длины, и построить график градиента неровноты пряжи, полученной

кольцевым и пневмомеханическим способами прядения.

6. Привести результаты исследования разрывной нагрузки одиночной нити и

неровноты по ней для пряжи, выработанной из одного и того же сырья, но

кольцевым и пневмомеханическим способами прядения.

Контрольные вопросы

1. Какова частота вращения крутильной камеры?

2. Чему равна вытяжка дискретного потока волокон на пути от

дискретизирующего валика до сборной канавки камеры?

3. Как подсчитать число наложений дискретного потока волокон в сборной

канавке камеры?

4. Как подсчитать частоту вращения нити в камере вокруг оси камеры?

5. Какие факторы и как влияют на натяжение нити у оттягивающего вала?

6. Какая разница в распрямленности волокон в ленте, мычке из камеры и

мычке с кольцевой прядильной машины, чем она объясняется?

7. Как построить градиент неровноты пряжи?

8. Чем отличаются градиенты неровноты пряжи кольцевого и

пневмомеханического способов прядения?

9. Какова разница в разрывной нагрузке одиночной нити и неровноте по ней

для пряжи, выработанной кольцевым и пневмомеханическим способами прядения, и

чем она объясняется?

10. Чем объясняется большая износостойкость пряжи пневмомеханического

способа прядения к истиранию?

11. Какое значение имеет «третья рука», установленная на машинах типа БД -

200?

12. Каково назначение узла сороочистки на машине?

13. Каковы перспективы развития машин камерного пневмомеханического

прядения?

ЗАДАЧИ

1. Рассчитать по кинематической схеме пневмомеханической прядильной

машины ППМ-120-МС (см. рис.146) частоту вращения прядильных камер,

дискретизирующих барабанчиков, выпускного вала, мотального вала и питающего

цилиндра.

2. Рассчитать по кинематической схеме прядильной машины ППМ-120-МС

минимальную и максимальную скорости выпускных, мотальных валов и питающего

цилиндра.

3. Определить пределы общей вытяжки на пневмомеханической прядильной

машине ППМ-120-МС, используя кинематическую схему (см. рис.146).

4. Определить число зубьев вытяжной шестерни на пневмомеханической

прядильной машине ППМ-120-МС для выработки пряжи линейной плотности 25

текс из ленты линейной плотности 4,0 ктекс.

5. Определить пределы крутки на пневмомеханической прядильной машине

ППМ-120-МС, если:

а) f = 110 мм;

а = 133,5 мм;

б) f = 177 мм;

= 198,2 мм.

6. Определить число зубьев крутильной шестерни для выработки на

пневмомеханической прядильной машине ППМ-120-МС пряжи линейной

плотности 29 текс с коэффициентом крутки 51,7, если: f = 142 мм;

= 170,6 мм.

7. Определить число зубьев крутильной шестерни для выработки на

пневмомеханической прядильной машине ППМ-120-МС пряжи линейной плотности

25 текс с коэффициентом крутки 52,5, если: z

= 80 зуб.; d

= 155 мм; d

= d

139 мм.

8. Проверить, выполняются ли условия дискретизации ленты на

пневмомеханической прядильной машине, если при выработке пряжи линейной

плотности 29 текс из хлопкового волокна линейной плотности 0,17 текс частота

вращения камер равна 55000 мин

-1

, крутка пряжи - 900 кг/ч, диаметр камеры - 54

мм, а также рассчитать, обеспечивается ли при этой частоте вращения камер

натяжение пряжи у выпускных валов с шестикратным запасом прочности пряжи.

Коэффициент запаса прочности пряжи: К

= Р

/Q, где Р

- прочность пряжи,

сН, которая ориентировочно может быть рассчитана как Р

= Р

Т, где Р

- удельная

разрывная прочность пряжи, сН/текс; Q - натяжение пряжи у выпускных валов, сН.