Севостьянов А.Г. и др. Механическая технология текстильных материалов

Подождите немного. Документ загружается.

На пороге крутки происходит- резкое изменение крутки от

нуля до расчетного значения. Как только передний конец во-

локна проходит порог крутки, он начинает скручиваться с дру-

гими волокнами. Если задний конец волокна находится еще

в зажиме выпускной пары, то средняя часть волокна не про-

скальзывает; создается уплотняющее усилие, действующее на

другие волокна, обеспечивая получение плотного и прочного

продукта.

Длина b треугольника кручения зависит от дуги обтекания

Ф мычкой выпускного цилиндра. Силы трения, возникающие

между волокнами мычки и поверхностью цилиндра, препят-

ствуют распространению крутки на дуге обтекания, и треуголь-

ник кручения становится больше, а так как продукт в этом

месте не скручен, прочность его наименьшая в этой зоне. Это

может влиять на обрывность продукта при колебаниях натя-

жения ровницы.

Для уменьшения дуги обтекания вытяжные приборы уста-

навливают под некоторым углом к горизонтальной плоскости

или опускают цилиндр выпускной пары по отношению к другим

цилиндрам.

Волокна, расположенные по центру мычки и по краям, бу-

дут испытывать различное натяжение при скручивании, и чем

меньше разница в условиях скручивания центральных и край-

них волокон мычки, тем закономернее расположение их в кру-

ченом продукте, меньше пушистость ровницы. Поэтому мычко-

уплотнители в выпускной зоне вытяжного прибора улучшают

не только вытягивание, но и кручение.

С увеличением крутки сопротивление скольжению волокон

в ровнице возрастает. Ровница на кольцевой прядильной ма-

шине должна подвергаться вытягиванию в вытяжном приборе,

и в процессе вытягивания волокна должны смещаться друг

относительно друга и не обрываться. Крутку ровницы выби-

рают такой, чтобы прочность ровницы была достаточна для

наматывания на катушку и ее можно было вытягивать в вытяж-

ном приборе с малым усилием и без повреждения волокон.

Наматывание ровницы на катушку происходит вследствие

различия частот вращения катушки Пк и веретена п^. На ров-

ничных машинах хлопкопрядильного производства применяют

способ наматывания ровницы с опережающей катушкой

(«к>Пв).

На катушку ровница наматывается слоями, расположен-

ными параллельно друг другу вдоль катушки. Строение ка-

тушки с ровницей показано на рис. 1.30. Витки ровницы в каж-

дом цилиндрическом слое укладываются, образуя сплошной

слой, шаг намотки h. При постоянной толщине наматываемых

слоев б диаметр намотки

d„ =

d„

+ 2m6,

Рис. 1.30. Строение ка-

тушки с ровницей

где rfo — диаметр пустой катушки (начальный ди-

аметр); /п —число намотанных слоев.

Каждый последующий слой ровницы

на катушке уменьшается по высоте на

постоянную величину. Благодаря этому

катушка ровницы получает форму ци-

линдра, ограниченного сверху и снизу

конусами.

Ровница на катушку наматывается

под натяжением, особенно большое на-

тяжение ровницы в месте контакта ров-

ницы с лапочкой рогульки. Это обус-

ловливает плотную намотку ровницы

на катушку. Но с увеличением диамет-

ра намотки давление лапочки на ка-

тушку несколько уменьшаемся, что вы-

зывает уменьшение плотности намотки.

Толщина слоя ровницы несколько увеличивается. Это увеличе-

ние зависит от крутки и линейной плотности ровницы."

Чтобы получить на ровничной машине катушку ровницы за-

данной структуры, необходимо выполнить четыре основных ус-

ловия наматывания.

Если учесть, что наматывание витков ровницы происходит

вследствие опережения катушкой веретена, то выражение

(Лк — Пъ)п(1„ есть длина ровницы, наматываемой за I мин на

катушку. Эта- длина должна быть равна длине продукта, вы-

ходящего из вытяжного прибора за то же время, т. е. v^Eo,

где Яо — вытяжка между выпускной парой вытяжного прибора

и катушкой, обусловленная натяжением ровницы и равная

1,01—1,03.

Тогда '

Получим первое условие наматывания

При увеличении диаметра намотки частота вращения ка-

тушки должна уменьшаться по гиперболическому закону,

асимптотически приближаясь к частоте вращения веретена.

Эта зависимость показана на рис. 1.31, а.

Ступенчатое изменение диаметра намотки при переходе

к наматыванию каждого следующего слоя ровницы обусловли-

вает ступенчатый вид графика изменения частоты вращения

катушек за время наработки полной катушки (рис. 1,31,6).

Рис. 1.31. Графики частоты вращения катушек

- Раскладка витков ровницы вдоль катушки осуществляется

вследствие движения верхней каретки вверх и вниз. Катушки

вместе с кареткой перемеш;аются относительно лапочки ро-

гульки, и витки ровницы укладываются с шагом h.

Если катушка опережает веретено, то число витков ровницы,

наматываемых за I мин на катушку, составит пу.г—п^. Из пер-

вого условия наматывания эта разность равна VbEq/{ndn). Учи-

тывая, что шаг витков

ровницы на катушке h, путь, проходи-

мый верхней кареткой за 1 мин, или скорость верхней каретки,

Это уравнение и является вторым условием наматывания.

Из него следует, что скорость каретки должна уменьшаться

с увеличением" диаметра намотки так же, как и катушки, по

гиперболическому закону (рис. 1.32,а).

Ровница на катушку укладывается слоями при движении

верхней каретки, поэтому третьим условием наматывания яв-

ляется необходимость возвратно-поступательного движения ка-

ретки с определенной скоростью для каждого наматываемого

слоя. Если принять скорость при движении каретки вверх за

положительный вектор скорости, а скорость при движении

Рис. 1.32. Графики скорости каретки

вниз — За отрицательный, то график изменения сКбростй верх-

ней каретки за время наматывания полной катушки будет

иметь ступенчатый вид (рис. 1.32,6).

Четвертым условием наматывания является уменьшение

размаха каретки при наматывании каждого последующего слоя

ровницы:

ОСОБЕННОСТИ КИНЕМАТИЧЕСКОИ СХЕМЫ РОВНИЧНОИ МАШИНЫ

Одни рабочие органы ровничной машины (вытяжной прибор,

веретена) имеют постоянную скорость, а другие (катушки,

верхняя каретка) — переменную в зависимости от текущего

диаметра намотки. Для изменения скорости катушек и каретки

в кинематической схеме машины предусмотрен вариатор ско-

рости. Из первого и второго условий наматывания видно, что

переменная составляющая скорости ивЕо/(пс1„) одинакова для

катушки и каретки и равна числу витков ровницы, наматывае-

мых на катушку за 1 мин, а это число различно и зависит от

диаметра намотки с1н.

Следовательно, в кинематической схеме можно использовать

один вариатор скорости, но в передаче движения к катушкам

дополнительно необходим дифференциальный механизм для

сложения переменной и постоянной составляющих скорости

катушки.

На рис. 1.33 приведена принципиальная схема линий пере-

дач ровничной машины, выделены четыре линии передач: к ве-

ретену и вытяжному прибору, каретке и катушкам. Движение

к катушкам и каретке передается через вариатор скорости, ко-

торый представляет собой ведущий 1 и ведомый 6 конические

барабанчики, соединенные ремнем, передающим движение.

От ведомого конического барабанчика через дифференциал

9 движение передается катушкам 8, а через переключающиеся

конические шестерни 5 — подъемному валу 3 ве^^хней каретки

2," укрепленной на рейках 4, находящихся в зацеплении с ше-

стернями подъемного вала 3. Для изменения направления дви-

жения верхней'каретки 2 конические шестерни 5 поочередно

входят в зацепление с ведущей конической шестерней, которая

вращается всегда в одном направлении.

Частоту вращения катушки по кинематической схеме рас-

считывают, используя известную формулу передаточного отно-

шения дифференциала:

±i = (n2—Пв)/(«1—«в).

где «2, «в, tti — частота вращения соответственно ведомой шестерни, водила,

ведущей шестерни дифференциала.

Знак при i выбирают в зависимости от направления вра-

щения ведущей и ведомой шестерен при остановленном водиле.

ЕГ

о.

ее

Ч'

се

п.

о.

Если шестерий вращаются s одном направлении, то ставят

знак а если в разном направлении, то знак «—

В кинематической схеме ровничной машины предусмотрены

сменные шестерни. В вытяжном приборе установлены смен-

ные шестерни: z^ для изменения частной вытяжки в выпускной

зоне jf/ и для изменения частной вытяжки в питающей

зоне 10 вытяжного прибора.

Интенсивность кручения ровницы можно изменить, меняя

крутильную шестерню Зк. При смене ее изменяется скорость

выпуска ровницы и соответственно скорость ^наматывания, но

частота вращения веретена 7 остается неизменной.

Скорость верхней каретки и шаг намотки ровницы на ка-

тушку изменяются при смене подъемной шестерни Zn. Частота

вращения катушек и скорость верхней каретки меняются при

наматывании каждого последующего слоя вследствие смеще-

ния ремня на конических барабанчиках вариатора скорости на

величину А. Значение этой величины пропорционально диа-

метру наматываемой ровницы или Толщине слоя б, которая

несколько увеличивается по мере увеличения диаметра намотки.

В связи с этим профиль барабанчиков вариатора скорости яв-

ляется скорректированной гиперболой.

Натяжение ровницы в начальный момент наматывания на

пустую катушку, когда ремень вариатора скорости находится

в крайнем положении (на максимальном диаметре ведущего

барабанчика), устанавливают сменной мотальной шестерней z„.

Как видно из кинематической схемы, работой ровничной

машины по мере увеличения диаметра катушки с ровницей уп-

равляет специальный механизм, называемый механизмом уп-

равления намоткой (рис. 1.34). Он выполняет следующие

функции:

1) перемещает ремень на конических барабанчиках по мере

увеличения диаметра катушек;

2) изменяет направление движения верхней каретки;

3) уменьшает ее размах.

К брусу верхней каретки прикреплена скоба 5, поддержи-

вающая вертикальный вннт-тягу 4. Винт-тяга имеет в верхней

части левую, а в нижней — правую нарезку. На винте-тяге уста-

новлены две гайки 3 и 2 с выступами, зафиксированными в пазу

скобы. В нижней части винта-тяги расположен Корпус 12 с пру-

жиной, которая стремится вытолкнуть горизонтальную обойму

с роликом. Ролик обоймы упирается в качалку 13, свободно

сидящую на валике 17. Качалка удерживаетсй верхней 11 и

нижней 14 защелками от поворота под действием пружины

корпуса.

При движении каретки вверх скоба проходит зазор х, упи-

рается в гайку 2 и поднимает винт-тягу 4. При подходе корпуса

12 к верхнему положению стакан освобождает защелку 11 а

п /J п '

Рис. 1.34. Схема механизма управления ровничной машийой

ПОД действием пружины р'блик поворачивает качалку4^ пр» этом

рычаг освобождает собачку /5 храповика 19, который по-

ворачивается на ползуба и запирается собачкой 18, находя-

щейся с противоположной стороны.

Подобным образом рабочие органы механизма управления

взаимодействуют и при движении каретки вниз из верхнего

положения. В этом случае корпус 12 освобождает нижнюю за-

щелку 14 качалки и она, поворачиваясь в противоположную сто-

рону, освобождает собачку/5 храповика. При работе механизма

храповик 79 поворачивается под действием силы тяжести груза

8, передающейся храповику через канат 7, блок 20 и шестерни,

К канату прикреплена отводка ремня б конических барабанчи

ков. Поворот храповика вызывает перемещение ремня на ве

личину Д при крайних (нижнем или верхнем) положениях ка

ретки. Так выполняется первая функция механизма управления

К качалке прикреплена тяга 10, которая перемещает кони

ческие шестерни 9, чтобы изменить направление движения ка

ретки. Следовательно, в момент перемещения ремня вариатора

скорости изменяется направление движения каретки, так как

подъемный вал вращается от конических шестерен 9. Так вы-

полняется вторая функция механизма управления. < .

Для уменьшения размаха каретки и формирования верх-

него и нижнего конусов катушки следует при каждом переклю-

чении раздвигать гайки 2 а 3, в результате чего уменьшается

свободный ход X скобы 5 и ойа раньше воздействует на винт-

тягу, уменьшая продолжительность наматывания каждого по-

следующего слоя ровницы на катушку.

' На винте-тяге установлена шестерня / на скользящей

шпонке. Шестерня кинематически соединена с храповиком и

при каждом его повороте поворачивает винт-тягу, гайки 2 и 3

расходятся, и свободный ход скобы уменьшается. Так выполня-

ется третья функция механизма управления.

Величина смещения ремня на барабанчиках вариатора ско-

рости является функцией линейной плотньсти вырабатывае-

мой ровницы. При заправке машины для выработки ровницы

другой линейной плотности следует изменить и величину сме-

щения ремня А. Это делается путем установки сменных шесте-

рен с другим числом зубьев в передаче от храповика к блоку.

По мере наматывания ровницы ремень вариатора скорости

достигает крайнего положения, отводка ремня воздействует на

конечный выключатель и машина автоматически останавлива-

ется. После снятия съема катушек механизм управления намот-

кой подготавливают к работе. В конструкции серийно выпу-

скаемых ровничных машин Р-260-5 и Р-192-5 предусмотрена

автоматическая заводка механизма управления с пульта. При

этом поднимается нижний барабанчик вариатора, натяжение

ремня уменьшается, затем ремень отводится в исходное поло-

жение и сближаются до заданной величины гайки на винте-

тяге. Затем нижний барабанчик опускается, ремень вариатора

скорости натягивается, и машина готова к работе.

1роизводительность ровничной машины (100 веретен), кг/ч,

где Vb —линейная скорость выпуска ровницы, м/мин; Гр — линейная плот-

ность ровницы, текс; Кп. в — коэффициент полезного времени работы ма-

шины.

Если учесть, что крутка, кр./м ровницы К=Пв(Ьв, то произ-

водительность, кг/ч, можно подсчитать и по другой формуле:

где Пв — частота вращения веретен, мин-*.

Из этой формулы следует, что увеличение производительно-

сти ровничной машины можно достичь, повышая частоту вра-

ш,ения веретен, уменьшая время простоев машины на снятие

съема катушек ровницы и обрывность ровницы в процессе ра-

боты. С этой целью ведутся работы по созданию более совер-

шенной конструкции рогулек, выполненных из легких сплавов

рамочного типа и несъемных с веретен, что позволит довести

частоту вращения их до 1500—1800 мин-'. Дальнейшее повы-

шение частоты вращения веретен сдерживается прочностью

ровницы. Для снижения обрывности ровницы применяются ре-

мешковые вытяжные приборы, обеспечивающие выработку бо--

лее ровной по линейной плотности ровницы. Для плавного пу-

ска машины используются специальные устройства.

В целях охраны окружающей среды машины оснащаются

системой пневмоочистки рабочих зон. Установка звукоизоля-

ционных ограждений, замена зубчатых и цепных передач зуб-

чато-ременными позволяют снизить шум. При использовании

подвесных

рогулек и телескопических веретен снижаются за-

траты ручного труда на съем катушек с ровницей и установку

пустых. В перспективе все операции на ровничной машине

будут автоматизированы.

Прядение — формирование пряжи

Кольцевая прядильная машина

На кольцевых пряд1?льных машинах вырабатывается конечный

продукт прядильного производства — пряжа, котЬрая по своим

свойствам должна отвечать требованиям государственных стан-

дартов. На этих машинах осуществляются процессы: вытягива-

ние, кручение и наматывание. Если требуется изготовить особо

равномерную пряжу, то можно использовать сложение двух

ровниц на входе вытяжного прибора.

Кольцевые прядильные машины обычно двусторонние с сим-

метричным расположением рабочих органов. Катушки с ровни-

цей 2 (рис. 1.35, й) на подвесках или шпильках устанавливают

в питающую рамку 1. Каждая ровница заправляется в водилку

3 и поступает в вытяжной прибор. Применяются два типа

вытяжных приборов — двухремешковый и одноремешковый

(рис. 1.35,6) с изогнутым полем вытягивания. Основной кон-

структивной особенностью этих приборов является наличие ре-

мешков 4, 15, 19 в основной зоне вытягивания. Ремешки конт-

ролируют движение волокон в основной зоне по первой пре-

дельной схеме. Минимальная неконтролируемая длина мычки

между зажимом выпускной пары вытяжного прибора и устьем

ремешков составляет не более 16—17 мм. Хороший контроль

движения волокон обеспечивает выработку достаточно равно-

мерной пряжи при вытяжке в вытяжном приборе до (ВО. Пи-

тающая зона вытяжного прибора между средней вытяжной и

питающей парами предназначена для предварительного вытя-

гивания ровницы (вытяжка не более 1,3-^2,5). Эту вытяжку

выбирают такой, чтобы в основной зоне в зависимости от рав-

номерности волокон по длине и линейной плотности выраба-

тываемой пряжи вытяжка составляла 20—30 для пряжи сред-

ней линейной плотности и 25—35 —малой линейной плотности.

При высокой частной вытяжке в выпускной зоне устанавли-

вают плавающие мычкоуплотнители.

В двухремешковых вытяжных приборах верхние ремешки

находятся в металлических клеточках 5 со сменными клипсами

16.

4 .

Рис. 1.35. Технологическая схема кольцевой прядильной машины

(упорами), которые повволяют устанавливать определенный

зазор между ремешками. В зазоре создается необходимое уси-

лие зажима мычки в устье ремешков в зависимости от числа

волокон в поперечном сечении мычки.

В одноремешковом вытяжном приборе средний нажимной

валик 16 увеличенного диаметра вынесен вперед относительно

оси среднего цилиндра, что создает изогнутоё поле вытягива-

ния и обеспечивает контроль движения волокон, находящихся

между ремешком 19 и нажимным валиком /б. Ремешок надет

на качающуюся клеточку /7 с натяжным роликом 18, что соз-

дает эластичный зажим волокон в изогнутом поле и свободный

сДвиг длинных волокон в процессе вытягивания без их обрыва.

Нагрузка на нажимные валики маятниковая навесная ин-

дивидуальная, осуществляется с помощью цилиндрических пру-

жин и обеспечивает регулировку положения нажимных вали-

ков относительно цилиндров.

Выходящая из вытяжного прибора мычка подвергается кру-

чению и превращается в пряжу 6, которая наматывается на

шпулю или патрон, образуя початок 8. При обрыве пряжи

мычка засасывается в отверстие мычкоуловителя 14. Круче-