ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ПРЯДЕНИЮ ХЛОПКА И

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Ивановская государственная текстильная академия»
(ИГТА)
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО ПРЯДЕНИЮ ХЛОПКА
И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Допущено учебно-методическим объединением по образованию
в области технологии и проектирования текстильных изделий
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по
направлению подготовки бакалавров 260700 Технология и
проектирование текстильных изделий и инженеров по специальности
260704 Технология текстильных изделий
Иваново 2006
УДК [677.21 + 677.4]: 677.052.075.8
Павлов, Ю.В. Лабораторный практикум по прядению хлопка и
химических волокон: учеб. пособие. - /Ю.В.Павлов, А.А. Минофьев,
А.К.Ефимова,
В.Д.Шеманаев,
Н.Ф.Васенев,
Т.А.Меркулова,
А.Б.Шапошников, Г.Н.Горьков, Д.Н.Сапрыкин. - Иваново: ИГТА, 2006.588с.
В лабораторном практикуме приводятся задания с методическими
указаниями к лабораторным работам при изучении дисциплин: «Теория
процессов, технология и оборудование для приготовления крученой,
фасонной пряжи и ниток», «Теория процессов, технология и
оборудование прядения хлопка и химических волокон», «Теория
процессов, технология и оборудование в предпрядении» с применением
новых методик, ЭВМ и математических методов планирования для
оптимизации параметров заправки оборудования. Даны контрольные
вопросы и задачи.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов
текстильных вузов и может быть полезна инженерно-техническим работникам текстильных предприятий.
Рецензенты:
кафедра прядения КГТУ (зав. кафедрой проф. В.Б.Симонов);
начальник главного управления экономического развития и
торговли при администрации Ивановской области В.С. Соков
Редактор Т.В. Федорова
Корректор Т.В. Лукьянова
Лицензия ИД №06309 от 19.11.2001. Подписано в печать 07.06.2006.
Формат 1/16 60х84 Бумага писчая. Плоская печать.
Усл. печ. л.34,18. Уч.-изд. л. 34. Тираж 500 экз. Заказ №
______________________________________________________________________
Редакционно-издательский отдел
Ивановской государственной текстильной академии
153000 г.Иваново, пр.Ф.Энгельса, 21
Типография ГОУ СПО Ивановского энергоколледжа
153025 г. Иваново, ул. Ермака, 41
ISBN 5-88954-216-8
©
Ивановская государственная
текстильная академия, 2006
©
Павлов Ю.В., Минофьев А.А.,
Ефимова А.К., Шеманаев В.Д.,
Васенев Н.Ф., Меркулова Т.А.,
Шапошников А.Б., Горьков Г.Н.,
Сапрыкин Д.Н., 2006
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Настоящее учебное пособие предназначено для самостоятельной
подготовки студентов и выполнения лабораторных работ. Оно содержит
задания по лабораторным работам с указанием темы и цели работы,
основные сведения и методические указания к работам, а также задачи,
контрольные вопросы и рекомендуемый список литературы.
Лабораторные работы по дисциплинам: «Теория процессов,
технология и оборудование для приготовления крученой, фасонной
пряжи и ниток», «Теория процессов, технология и оборудование
прядения хлопка и химических волокон», «Теория процессов, технология
и оборудование в предпрядении» студенты выполняют параллельно с
изучением теоретического курса после общего ознакомления с технологическим процессом прядения и оборудованием (курс "МТТМ") и
рассмотрения свойств волокон и изделий из них и методов изучения этих
свойств (курс «Текстильное материаловедение»).
На лабораторных занятиях студенты изучают:
- правила техники безопасности;
- устройство и работу оборудования, выполняя расчеты, схемы,
сопровождаемые в необходимых случаях описаниями;
- методы исследования технологических процессов и свойств
продуктов прядильного производства при различных параметрах
заправки оборудования;
- величину состава отходов по переходам прядильного производства
и способы регулирования их количества;
- причины возникновения и методы устранения дефектов в продукте;
- методики оценки свойств полуфабрикатов и пряжи и
эффективности технологических процессов.
При выполнении лабораторных работ используют заправленное
оборудование лабораторий, специальные стенды, схемы и чертежи
механизмов и машин, монтажный инструмент, приборы для оценки
качества полуфабрикатов и пряжи, микрокалькуляторы, ПК, ЭВМ и др.
Все записи и схемы, выполняемые в лаборатории, делают в рабочей
тетради.
Отчет по лабораторной работе оформляют в тетради для домашней
работы и предъявляют преподавателю на следующем занятии.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Особенностью оборудования прядильного производства является наличие
быстровращающихся рабочих органов большого габарита и пневмопроводов,
расположение зон обслуживания не в одной горизонтальной плоскости, выделение
пыли и тепла, вибрация и шум при работе машин. Поэтому при конструировании
оборудования прядильного производства стремятся обеспечить удобство и
безопасность его обслуживания, в частности, предусматривают автоматизацию
управления работой, снижение уровня шума и установку гигиенических отсосов
пыли и сора.
Для предотвращения травматизма опасные зоны (зубчатые, клино-и
плоскоременные передачи, барабаны, валы и др.) должны быть закрыты
ограждениями, сблокированными с электроприводом. Ограждения можно открыть
лишь на остановленной машине, а машина может быть пущена только при установленных ограждениях. Студенты должны знать назначение ограждений (запоров)
и электроблокировки на изучаемой машине.
Даже кратковременное действие тока свыше 0,02 А опасно для человека.
Поэтому токоведущие части машин и приборов должны иметь надежную изоляцию,
предохраняющую от механических повреждений, а металлические части машин защитное заземление. При изучении труднодоступных и затемненных зон
оборудования пользуются переносными лампами, которые должны питаться
напряжением не выше 36В.
Для предотвращения несчастных случаев при изучении и наладке
оборудования и приборов, а также при выполнении практических заданий,
связанных с пуском оборудования и включением приборов, загрузкой волокон в
камеры оборудования или его заправкой полуфабрикатом, удалением или сбором
отходов, студентов знакомят с правилами безопасной работы на каждой изучаемой
машине.
Студенты должны знать, где на машине расположены пусковые кнопки и
кнопки «Стоп» для останова машины, чтобы в экстренных случаях остановить
машину. Студентов допускают к занятиям лишь в застегнутой одежде. Длинные
волосы должны быть подобраны под косынку. В лаборатории запрещается кричать,
толкаться и бегать.
Необходимо соблюдать следующие общие правила безопасной работы в
учебной лаборатории.
Запрещается пускать машины и приборы:
- без предварительного инструктажа по технике безопасной работы и по
приемам пуска и останова данного оборудования;
- не убедившись в исправности оборудования, приборов и в наличии
исправных ограждений;
- без разрешения преподавателя;
- не убедившись в отсутствии около машины людей, производящих ремонт,
наладку, заправку, чистку или другие работы, и не оповестив голосом: «Пускаю».
Во время работы машины запрещается:
- снимать или отодвигать ограждения;
- касаться движущихся частей машин;
- чистить и обмахивать движущиеся части машины, приводные ремни и
зубчатые передачи;
- измерять детали или подсчитывать число зубьев шестерен, храповиков;
- снимать и надевать приводные ремни, ремонтировать машину;
- облокачиваться на машины.
При возникновении пожара на машине следует немедленно ее остановить и
тушить пожар с помощью имеющихся автоматических и ручных огнетушителей и
пожарных рукавов до приезда пожарной команды.
Загоревшиеся
электродвигатели
следует
тушить
сухим
песком,
предварительно их выключив. Загоревшиеся электрические провода должен тушить
электромонтер в специальной защитной одежде.
Категорически запрещается курить и зажигать огонь в цехах и помещениях
лаборатории.
Портфели, сумки, и другие предметы запрещается класть на оборудование,
приборы, полуфабрикаты и тару.
По окончании работы на машине ее останавливают. Во избежание случайного
пуска электродвигатель машины обесточивают путем нажатия одной из пусковых
кнопок, поворачивая ручку пакетного выключателя на коробке магнитного
пускателя. Действующие стенды и макеты, измерительные приборы также
отключают от электросети.
Наряду с общими правилами необходимо соблюдать правила,
обеспечивающие безопасную работу на изучаемом оборудовании, которые
приведены в соответствующих главах пособия.
Студенты допускаются к выполнению лабораторных работ после
прохождения инструктажа на рабочем месте, о чем делается запись в журнале.
При проведении инструктажа преподаватель должен объяснить обязанности и
поведение студентов при возникновении пожара или несчастного случая.
Перед выполнением студентами заправочных исследовательских работ,
монтажной практикой, а также при несчастном случае проводят повторный
инструктаж.
ГЛАВА I
СЫРЬЕ ХЛОПКОПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Одним из основных элементов технологии выработки пряжи из волокнистого
материала является сырье, соответствующее определенным стандартам.
Сырьем для производства хлопчатобумажной пряжи служат хлопковые и
химические (искусственные и синтетические) волокна [1,3].
Трудности последних лет по обеспечению текстильных предприятий хлопком
обусловили заинтересованность текстильщиков в исконно русском сырье - льне - и
возможности использования отходов льняной промышленности, в частности так
называемого "короткого льняного волокна". Такое волокно подвергается
котонизации, т.е. разделению лубяных волокон льна на его элементарные волокна
или группы элементарных волокон, штапельная длина и линейная плотность
которых приближены к показателям, характерным для хлопка [4].
Химические волокна добавляют в смесь для того, чтобы придать будущему
изделию специфические свойства, а также в целях экономии или при недостатке
натуральных волокон, в частности хлопка [3].
Из имеющегося на предприятии волокнистого сырья вырабатывают
однородную и смесовую пряжу для изделий различного назначения.
На мировом рынке на хлопковое волокно существуют разные стандарты, как
принятые в отдельных странах, так и международные [4,6,7].
1. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СЫРЬЯ, ПОСТУПАЮЩЕГО
В ПРОИЗВОДСТВО
Цель лабораторной работы
Ознакомиться
с
технологическим
процессом
современного
хлопкоочистительного завода, возможностью регулирования выхода волокна из
хлопка-сырца. Научиться определять влажность и засоренность хлопкового волокна,
а также оценивать его качество по эталонам, по данным сертификата, с помощью
приборов и производить расчет с поставщиком сырья. Уяснить целесообразность
смешивания хлопкового волокна с химическими волокнами.
Задание
1. Ознакомиться с технологическим процессом на хлопкоочистительном
заводе и начертить его схему.
2. Начертить схему пильного волокноотделителя.
3. Определить процент выхода хлопкового волока из хлопка-сырца, уяснить
возможность регулирования выхода на волокноотделителях.
4. Определить сорт хлопкового волокна выданного образца, его засоренность
и влажность.
5. Произвести расчет с поставщиком сырья за хлопковое волокно выданных
образцов (объем марки задается преподавателем).
6. Составить таблицу показателей качества волокна первых четырех сортов, в
которую включить тонковолокнистый хлопок (один селекционный сорт),
средневолокнистый хлопок ручного и машинного сбора, и сделать анализ изменения
показателей качества волокна в зависимости от сорта, селекционного сорта и вида
сбора хлопка-сырца.
7. Ознакомиться с образцами химических волокон, составить таблицу
показателей качества химических волокон различных видов, используемых для
смешивания с хлопковым волокном, и проанализировать их влияние на
технологический процесс и эксплуатационные свойства вырабатываемой пряжи.
1.1. Основные сведения о хлопковом волокне и его
классификация
Хлопковое волокно представляет собой полую растительную клетку верхнего
эпидермиса семян хлопчатника. Хлопчатник - теплолюбивое растение: для его
выращивания необходимо 100-160 теплых солнечных дней. Хлопчатник
возделывают в США, Бразилии, Мексике, Китае, Индии, Пакистане, странах
Средней Азии и Африки и др.
После цветения хлопчатника образуются коробочки, состоящие из 3-5
створок, которые созревают за 45-60 дней, масса хлопкового волокна одной
зрелой коробочки 5-7 г, на одном семени 7-15 тыс. волокон различной длины.
Развитие волокон делят на два периода. Первый - длительностью 25-30 дней.
Волокна преимущественно растут в длину, достигая к концу периода максимальной
длины. Второй - длительностью до 30 и даже 50 дней. В процессе созревания
волокна на внутренней стенке коробочки откладывается целлюлоза в виде
ежедневных колец роста. Зрелость волокна определяют отношением внешнего
диаметра волокна к диаметру канала. Это отношение меняется от 1,05 для незрелых
волокон до 5 для предельно зрелых волокон. Нормальная зрелость волокна от 1,8
до 2,8. Диаграмма развития хлопкового волокна приведена на рис.1. После
раскрытия коробочек волокно начинает высыхать (сжиматься) и приобретает
овальную форму сечения и извитость вдоль волокна. Извитость является ценным
свойством волокна, так как чем больше извитость, тем больше цепкость и лучше
прядильные свойства волокна.
Рис. 1. Диаграмма развития хлопкового волокна:
1 - линейная плотность Тв, 2 - разрывная нагрузка Р, 3 - модальная длина l
Уменьшение длины волокна к концу созревания на 1-1,5 мм объясняется его
высыханием и извитостью. Урожайность хлопка-сырца в настоящее время
достигнута на тонковолокнистом хлопке 25-30 ц/га, на средневолокнистом - до
35-50 ц/га.
Качество хлопка-сырца и хлопкового волокна определяют согласно
стандартам и соответствующим инструкциям, которые предусматривают единый
порядок отбора проб и методы испытания. Почти все операции по определению
качества волокна ранее выполняли вручную, что требовало высокой квалификации
лаборантов. В настоящее время созданы приборы, которые позволяют не только
механизировать и ускорить ручные операции, но и повышают точность и объективность результатов. Имеются инструктивно-методические указания по
использованию приборов для определения технологических свойств хлопкового
волокна.
1.1.1. Классификация хлопкового волокна, принятая
в Российской Федерации
В соответствии со стандартами, действующими в Российской Федерации [5],
хлопковое волокно в зависимости от ботанических признаков делят на две группы:
- волокно средневолокнистых сортов,
- волокно тонковолокнистых сортов.
В зависимости от степени зрелости и разрывной нагрузки, засоренности и
влажности (табл.1) хлопковое волокно подразделяется на 7 сортов: О (отборный),
I (первый), II (второй), III (третий), IV (четвертый), V (пятый), YI (шестой).
По физико-механическим показателям и содержанию пороков и сорных
примесей хлопковое волокно должно соответствовать требованиям ГОСТ 3279-76.
Согласно этому стандарту хлопковое волокно делят на семь типов (табл.2) в
зависимости от штапельной массодлины и удельной разрывной нагрузки. Длину
хлопкового волокна определяют для всех сортов, кроме пятого и шестого.
Качество хлопкового волокна по внешнему виду (цвету, способу
джинирования) должно соответствовать образцам (эталонам), утвержденным в
установленном порядке. Основные образцы хранятся в ЦНИХБИ, дубликаты - у
изготовителя и потребителя продукции.
Таблица 1
Классификации хлопкового волокна по сортам
Сорт хлопкового волокна
Показатели
I
II
III
IV
V
О
VI
Коэффициент зрелости,
Менее
не менее
2,1
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,2
Разрывная нагрузка, сН,
Менее
4,9
не менее
4,4
3,9
3,4
3,0
2,5
2,5
Влажность, %
- норма
- минимальная
Содержание пороков и
сорных примесей, %, не
более
- расчетная
- предельно допустимая
8
5,5
8
5,5
9
5,5
10
5,5
11
5,5
12
5,5
12
5,5
12,5
1,9
2,1
2,6
3,5
5,3
8,6
16,0
3,0
4,0
5,5
7,0
10,0
4,0
Основными районами, поставляющими хлопковое волокно на отечественные
текстильные предприятия, являлись бывшие республики Средней Азии и
Азербайджан. В настоящее время Российская Федерация практически весь хлопок
импортирует из-за рубежа. Лишь в последние годы появились первые
обнадеживающие результаты по созданию собственной сырьевой базы в
Краснодарском крае, на Ставрополье, в Калмыкии, Дагестане и Астраханской
области [9].
Таблица 2
Типы хлопкового волокна
По действующим
Тип
Селекционные сорта
нормативам
хлопкового
волокна
Штапельная
Удельная разрывная
длина, мм
нагрузка, сН/текс
1
2
3
6
1
38/39
34
9647-И
2
37/38
32
5595-В 6249-В;С-6030
3
35/36
30
6465-В; Т-7
4
33/34
26
133;149-Ф
5
31/32
24,5
108-Ф; С-4727;
Кзыл-Рават; 3038
6
30/31
24
Ташкент-1
7
29/30
23,5
153-Ф
1.1.2. Классификация хлопкового волокна, принятая
в Узбекистане
Согласно стандарту О′zDSt 604:2001 хлопковое волокно по показателям
длины в соответствии с нормами, указанными в табл.3, подразделяют на девять
типов: 1а, 1б, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. При расхождении в определении типа по разным
показателям приоритет имеет верхняя средняя длина (UНМ), выраженная в
миллиметрах.
Хлопковое волокно 1а, 1б, 1, 2, 3 типов относят к длинноволокнистым сортам
хлопчатника, а 4, 5, 6 и 7 типов - к средневолокнистым сортам хлопчатника.
Таблица 3
Т
и
п
1
1а
1б
1
2
3
Характеристика типов хлопкового волокна
Верхняя средняя длина Штапельная длина Линейная
Удельная
(UHM)
(Staple)
плотност
разрывная
мм
дюйм
дюйм мм код ь, м/текс нагрузка (Str) для I
и II сортов,
сН/текс (rc/текс)
2
3
4
5
6
7
8
40,2 43
125
33,7-34,3
1,33-1,35
111
32
29,4-34,3
(30,0-35,0)
39,2 42
135
32,9-33,6
1,30-1,32
5
1
16
38,2 41
144
32,2-32,8
1,27-1,29
9
1
32
31,4-32,1
30,7-31,3
29,9-30,6
4
28,9-29,8
28,1-28,8
5
6
7
27,4-28,0
1,24-1,26
1-21-1,23
1,18-1,20
1,14-1,17
1,11-1,13
1,08-1,10
26,6-27,3
1,05-1,07
25,8-26,5
1,02-1,04
25,1-25,5
0,99-1,01
1 1
1 7
1 3
37,2
40
150
35,2
39
165
4
32
38
16
1 5
1 1
1 3
33,2
1
180
23,0-27,8
(23,5-28,4)
32
36
8
31,2
35
190
32
34
11
16
1 1
37
30,2
33
200
29,2
32
более 200
32
Хлопковое волокно каждого типа в зависимости от внешнего вида, цвета
и наличия пятен подразделяют на пять сортов: I, II, III, IV, V (табл.4).
Каждый сорт волокна характеризуется определенным коэффициентом
зрелости.
По содержанию пороков и сорных примесей хлопковое волокно
подразделяют на классы: высший, хороший, средний, обычный и сорный
(табл.5).
Базовый
диапазон
показателя
микронейр
средневолокнистого
хлопкового волокна I и II сортов должен находиться в пределах 3,5-4,9.
При показателях микронейра более 4,9 или менее 3,5 производят скидку с
цены в установленном порядке.
Таблица 4
Характеристика промышленных сортов хлопкового волокна
в зависимости от цвета, внешнего вида и коэффициента зрелости
Промышле
Коэффициент
нный сорт
зрелости по
Цвет и внешний вид волокна по типам
волокна
типам волокна,
не менее
1а, 1б, 1,
4-7
1а, 1б, 1, 2, 3
4-7
2, 3
1
2
3
4
5
I
2,0
1, 8
Белый, или белый с Белый или белый с
Биринчи
природным
кремовым природным
оттенком, или кремовый в кремовым оттенком.
зависимости
от
селекционного сорта или
района
произрастания
хлопчатника. Блестящий,
шелковистый и плотный
на вид.
II
Иккинчи
III
Учинчи
1,7
1,4
1,6
1,4
От
матово-белого
до
кремового с оттенками и
небольшими
желтыми
пятнами.
Блеск,
шелковистость ниже, чем
в первом сорте.
От
матово-белого
до
кремового или желтого
неравномерной окраски с
желтыми
пятнами.
Сероватый оттенок, почти
без блеска.
От матово-белого до
кремового с бледножелтыми пятнами.
От тускло-белого до
кремовато-желтого с
желтоватыми
пятнами с матовым
сероватым оттенком.
IV
Туртинчи
V
Бешинчи
1,2
1,2
менее
1,2
менее
1,2
Желтый
или
бледножелтый
неравномерной
окраски с серым оттенком
и с бурыми пятнами. Без
блеска.
От тускло-белого до
желто-кремового
с
серым оттенком и
бурыми пятнами.
От бурого до желтого с Тускло-белый
или
пятнами. Серый
тускло-кремовый до
ярко-желтого
с
бурыми
пятнами.
Серый.
Таблица 5
Характеристика хлопкового волокна в зависимости от
содержания пороков и сорных примесей
Промышлен
Нормы массовой доли пороков и сорных примесей
ный сорт
по классам хлопкового волокна, %, не более
высший
хороший
средний
обычный
сорный
I
2,0
2,5
3,0
4,0
5,5
II
2,5
3,5
4,5
5,5
7,0
III
4,0
5,5
7,5
10,0
IV
6,0
8,5
10,5
14,0
V
10,5
12,5
16,0
Нормированное массовое отношение влаги для расчета кондиционной массы 8,5%, минимальное массовое отношение влаги - 5,%. При фактическом массовом
отношении влаги менее 5,0% производят скидку с цены в установленном порядке.
В стандарте также указывается ряд рекомендуемых требований, в частности
на массовые доли жгутиков и комбинированных жгутиков, кожицу с волокном,
наличие клейкости и др.
1.1.3. Классификация хлопкового волокна по международным
стандартам
Хлопковое волокно подразделяют по группам длин с интервалом в
дюйма в диапазоне от 13
16
до 1 3
4
32
дюйма (табл.6). Каждая группа длин
обозначается либо в виде дроби, кратной 1
долей в 1
1
32
, либо кодом, указывающим сумму
дюйма для данной группы длин. Такой способ выражения длины
32
применяется при классерской, ручной оценке.
При инструментальных измерениях (измерительная система НVI) значение
длины выражают в дюймах или миллиметрах, по которым определяется код группы
длин.
Базовой длиной для средневолокнистого хлопка типа Апленд является длина
11
дюйма (код 34), что соответствует 32 мм (5 тип) по стандарту,
16
применяемому в Российской Федерации.
Для определения штапельной длины хлопкового волокна классерским
методом имеется набор стандартных физических образцов (эталонов) длин. Коды от
26 по 40 применяются для американского средневолокнистого хлопка типа Апленд:
13 (код 26), 7 (28), 29 (29), 15 (30), 31 (31), 1 (32), 1 1 (33), 1 1 (34),
16
8
32
16
32
32
16
1 3 (35), 1 1 (36), 1 5 (37), 1 3 (38), 1 7
(39) и 1 1 (40) дюйма. Коды от
32
8
32
16
32
4
40 и больше - для американского тонковолокнистого хлопка типа Пима: 1 5
(42),
16
1 3 (44), 1 7 (46) и 1 1 (48) дюйма.
8
16
2
Для общей характеристики хлопкового волокна применяют условное
подразделение его по степени длины (данные для верхней средней длины на системе
типа НVI), указанное в табл.7.
В зависимости от цвета и содержания сорных примесей хлопковое волокно
подразделяют на сорта: белый, слабопятнистый, пятнистый, желтоватый, желтый
(табл.8 и 9).
Таблица 6
Длина волокна
Верхняя средняя длина (система НVI)
Штапельная длина
(классерский метод)
код
дюйм
дюйм
мм
1
2
3
4
24
Ниже 13/16
Ниже 0,79
Ниже 20,1
26
13/16
0,80 -0,85
20,1 - 21,6
28
7/8
0,86 - 0,89
21,8 - 22,6
29
29/32
0,90 - 0,92
22,9 - 23,4
30
15/16
0,93 - 0,95
23,6 - 24,1
31
32
33
34
35
36
37
38
31/32
I
1
1
32
1
1
16
3
32
1
1
8
1
5
1
32
1
3
16
1
7
32
39
40
1
1
4
41
42
43
1
9
32
1
5
16
1
11
32
0,96 - 0,98
0,99 - 1,01
1,02 - 1,04
24,4 - 24,9
25,1 - 25,7
25,9 - 26,4
1,05 - 1,07
26,7 - 27,2
1,08 - 1,10
27,4 - 27,9
1,11 - 1,13
28,2 - 28,7
1,14 - 1,17
29,0 - 29,7
1,18 - 1,20
30,0 - 30,5
1,21 - 1,23
30,7 - 31,2
1,24 - 1,28
31,5 - 32,0
1,27 - 1,29
32,3 - 32,8
1,30 - 1,32
33,0 - З3,5
1,33 - 1,35
33,8 -34,3
и т. д
Таблица 7
Условное подразделение хлопкового волокна по степени длины
Критерий
Длина
Код интервала длин
дюйм
мм
Короткое
менее 0,99
менее 25,15
31 и ниже
Среднее
0,95 -,1,10
25,146 до 27,94
32-35
Длинное
1,11 -1,26
27,94 до 32,00
36 - 40
Экстрадлинное
свыше 1,26
свыше 32,00
41 и выше
Таблица 8
Сорт
1
I. White (белый)
Good Middling
Strict Middling
Middling
Striot Low Middling
Low Middling
Strict Good Ordinary
Good Ordinary
Классификация по сортам
Обозначение класса
(код)
Символ
по цвету
по
засоренности
2
3
4
GM
SM
Mid
SLM
LM
SCO
GO
II.
Light
Spotted
(слабопятнистый)
Good Middling
GM Lt Sp
Strict Middling
SM Lt Sp
Middling
Mid Lt Sp
Strict Low Middling
SLM Lt Sp
Low Middling
LM Lt Sр
Strict Good Ordinary
SGO Lt Sp
III. Spotted - (пятнистый)
Good Middling
Strict Middling
GM Sp
Middling
SM Sp
Strict Low Middling
Mid Sp
Low Middling
SLM Sp
Strict Good Ordinary
LM Sp
SGO Sp
IV. Tinged - (желтоватый)
Strict Middling
Middling
Strict Low Middling
SM Tg
Low Middling
Mid Tg
SLM Tg
LM Tg
V. Vellow Stained (желтый)
Strict Middling
Middling
SM VS
Mid VS
11
21
31
41
51
61
71
12
22
32
42
52
62
13
23
33
43
53
63
24
34
44
54
25
35
1
2
3
4
5
6
7
Примечание
5
Классы
по
засоренности,
определяемые
цифрами от 1
до
7,
представлены
по количеству
сора в белом
цвете
Примечание: Good Middling - хороший средний;
Strict – строго средний;
Middling – средний;
Strict Low middling – строго низкий средний;
Low middling - низкий средний;
Strict Good Ordinary - строго хороший обычный;
Good Ordinary - хороший обычный.
Как видим, каждая кипа получает отдельный сорт по цвету и засоренности.
Например, кипа, классифицированная цифрами 31-6, имеет волокно первого сорта
(белый цвет) класса Middling (третий класс) и засоренность, равную содержанию
сора хлопка шестого класса.
По цвету средневолокнистый хлопок должен быть, как правило, белый.
Классы внутри каждого сорта по цвету отличаются нарастанием засоренности
и степенью потемнения от неблагоприятных погодных условий, что отражается
снижением степени отражения света (например, от ярко-белого до кремоватого).
Изменение засоренности по классам в хлопке White (белый) характеризуют
данные табл. 9.
Таблица 9
Изменение засоренности по классам в хлопке White (белый)
Сорт
Код
Среднее содержание
Код по
классификатора
по цвету неволокнистых примесей
засоренности
(классы)
по анализатору Шерли, %
(Leaf-Faktor)
1
Good Middling
Strict Middling
Middling
Strict Low Middling
Low Middling
Strict Good Ordinary
Good Ordinary
2
11
21
31
41
51
61
71
3
Нет данных
1,9
2,3
3,0
4,3
5,5
7,7
4
1
2
3
4
5
6
7
Показатель Лиф-фактор (Lеаf) применяется в качестве интегральной оценки
засоренности при инструментальном определении класса хлопкового волокна на
приборах типа НVI.
Требования к сортам и качеству джинирования определяют по образцам
(эталонам), уложенным в специальные классерские коробки. В каждой коробке
представлен хлопок из нескольких хлопковых зон. Эти образцы называют
Универсальными стандартами США, которые одновременно считаются
международными стандартами. Сравнивая хлопковое волокно со стандартами,
определяют его сорт.
При применении измерительных систем типа НV1 сорт хлопкового волокна
определяют через показатели коэффициентов отражения (Rd) и степени желтизна
(+b) по специальной цветовой диаграмме.
Для грубой оценки линейной плотности волокна используется показатель
микронейра, который надо умножить на 39,37 (при этом соответствие фактическому
значению не гарантируется). Микронейр - показатель, определяемый
инструментально по перепаду давления воздушного потока, проходящего через
волокно определенной массы.
Предусматриваются следующие группы значений микронейра:
2,4 и ниже
3,3 - 3,4
Как при
повышении, так и при
2,5 - 2,6
3,5 - 4,9 (база)
снижении показателя микронейра сорт
2,7 - 2,9
5,0 - 5,2
хлопкового волокна не изменяется.
3,0 - 3,2
5,3 и выше
Для общей оценки хлопкового волокна применяют условное его подразделения по степени грубости (табл.10) .
Таблица 10
Условное подразделение хлопкового волокна по степени грубости
Волокно
Микронейр
Очень тонкое
менее 3,0
Тонкое
3,0 до 3,9
Грубое
5,0 до 5,9
Очень грубое
6,0 и выше
Удельную разрывную нагрузку (гс/текс и сН/текс) хлопкового волокна
определяют на приборах различных типов. Наиболее распространенными из них
являются измерительные системы НV1, приборы Пресли и Стелометра (табл.11 и
12).
Таблица 11
Условное подразделение по прочности средневолокнистого
хлопкового волокна (система НVI)
Волокно
Удельная разрывная
Примечание
нагрузка, гс/текс
Очень слабое
17 и ниже
1.Базисной считается удельная
Слабое
18 - 21
разрывная нагрузка
23,5-25,4
Среднее
22 - 25
гс/текс.
Прочное
26 - 29
2.Сорт хлопкового волокна
не
Очень прочное
30 и выше
зависит от прочности.
Таблица 12
Характеристика классификации хлопкового волокна средневолокнистых
сортов хлопчатника в показателях, получаемых на системе НVI
Наименование
показателя,
Типы хлопкового волокна
определяемого на НVI
4
5
6
7
1
2
3
4
5
Штапельная длина,
мм, не более
27,7
26,0
25,2
24,3
код
35-37
33-35
32
31
Микронейр, не более Удельная
4,9
5,1
5,3
более 5,3
разрывная нагрузка:
26,825,224,724,227,8
26,2
25,7
25,2
Окончание табл.12
1
-калибровка по стандартным
образцам НV1,
сН/текс (гс/текс)
калибровка
по
Международным стандартным
образцам
по
шкале
Стелометра
1/8
дюйма,
сН/текс (гс/текс)
2
3
4
5
(27,328,3)
(25,726,7)
(25,226,2)
(24,725,7)
21,222,0
(21,622,4)
19,920,8
(20,321,2)
19,520,3
(19,920,8)
19,120,3
(19,520,8)
1.2. Химические волокна
Сырьем для хлопчатобумажной промышленности являются не только хлопковые
волокна, но и химические.
К химическому волокну, как и к хлопковому сырью для прядильного производства,
предъявляют следующие требования: высокая прочность, малая линейная плотность,
достаточная длина, высокий коэффициент трения, гибкость и достаточная пластичность на
изгиб и кручение, рассыпчатость, устойчивость к воздействию света, влаги, воздуха и пота,
окрашиваемость и относительная дешевизна.
На хлопкопрядильных фабриках перерабатывают штапельные химические волокна
линейной плотности от 400 до 133 мтекс длиной резки 32-40 мм; химические волокна
длиной резки 65 - 75 мм перерабатывают на специализированном оборудовании.
Химические волокна добавляют к хлопковому волокну с целью улучшения
потребительских свойств изделий (износостойкости, драпируемости и др.), улучшения хода
технологического процесса и создания условий для повышения производительности труда
и оборудования. Приемка волокна на фабриках производится в соответствии с
Государственными стандартами на волокно или техническими условиями. Так как волокно,
выпущенное разными заводами, отличается по своим свойствам, на фабриках составляют
смесь из трех-четырех партий полученного волокна, количество кип в сортировке - от 6 до
20.
При добавлении в смесь химических волокон необходимо изменять планы
прядения. Так, при переработке волокон с меньшей плотностью, чем плотность
хлопкового (капронового 1,14 г/см3; нитронового 1,17 г/см3; лавсанового 1,38 г/см3), следует
уменьшать линейную плотность полуфабрикатов, при этом толщина слоя холста, диаметр
холста и диаметр ленты уменьшатся, и заправку машин будет осуществлять удобнее. При
переработке вискозного штапельного волокна, наоборот, линейную плотность
полуфабрикатов увеличивают, так как по сравнению с хлопковым данное волокно имеет
пониженную цепкость, и прочность ленты понижается. Отсутствие сора в волокне
облегчает условия чесания.
При добавлении к хлопковому волокну химических волокон, имеющих большую
длину, можно уменьшать коэффициенты крутки на ровничных и прядильных машинах,
при этом обрывность снижается, что позволяет увеличить производительность
оборудования и труда в прядении. Однако вследствие большой разницы в разрывном
удлинении и линейной плотности смешиваемых волокон снижается коэффициент
использования прочности волокна в пряже.
Методические указания
Методика выполнения пп. 1, 2 и 3 задания (гл.I,с.6, 7). Используя макет
хлопкоочистительного завода, студенты знакомятся с ходом технологического процесса на
нем, с первичной очисткой и подсушкой хлопка-сырца, волокноотделением,
лентоотделением, транспортировкой хлопка к прессам, прессованием и упаковкой кип.
Студенты чертят схему хлопкоочистительного завода и технологическую схему пильного
волокноотделителя (джина).
Выход волокна из хлопка-сырца для средневолокнистого хлопка составляет 32 40%, для тонковолокнистого - 29 - 34%. Кроме волокна, из хлопка-сырца получают
хлопковый пух, хлопковое масло, шелуху и жмых. Для определения выхода хлопкового
волокна из хлопка-сырца в процентах на подгруппу студентов дают около 200 летучек
хлопка-сырца. Студенты вручную отделяют волокна от семян, взвешивают на
аналитических весах все семена и хлопковое волокно раздельно, а затем по формуле
определяют выход волокна В, % [10]:
B=
G в ⋅ 100
,
Gв + Gс
где Gв - масса волокна, г;
Gc - масса семян, г.
Далее рассматривают процесс волокноотделения на пильных и валичных
волокноотделителях, изучая при этом операции подачи хлопка-сырца к рабочим
органам машин, отделения волокон от семян, удаления семян, удаления волокна,
выделения улюка. Уясняют, почему тонковолокнистый хлопок можно обрабатывать
только на валичных волокноотделителях, почему производительность валичных
волокноотделителей 100 кг/ч, а пильных — до 600 - 800 кг/ч, как влияют основные
рабочие органы на укорочение волокна при волокноотделении, его зажгучивание,
как можно регулировать степень оголения семян при волокноотделении. Изучают
строение (структуру) кипы хлопкового волокна, процессы трамбования,
прессования волокна и упаковки кипы. Марка кипы указывает номер завода и номер
партии волокна, отправляемой заводом с начала сезона, кроме того, на этикетке
даны масса кипы и мощность пресса. В сертификате указаны масса отгружаемой
партии хлопкового волокна, его селекционный сорт и лабораторные данные о
качестве волокна (его длине, тонине, равномерности, влажности, засоренности). Все
эти данные необходимы для правильного расчета между поставщиком и
потребителем.
Методика выполнения п.4 задания (см.с.7). На подгруппу студентов выдают
два или три образца хлопкового волокна для оценки его качества: типа, сорта,
влажности, засоренности, линейной плотности, длины волокна и неровноты по
длине. Так как с методикой отбора проб волокна для определения длины волокон,
линейной плотности, чистоты, разрывной нагрузки, зрелости, влажности студенты
уже знакомы из курса текстильного материаловедения, то на данном занятии они
сравнивают выданные образцы с эталонами хлопкового волокна и определяют их
сорт и засоренность. Затем с помощью прибора ТЭВ-1 определяют влажность
волокна, а с помощью прибора АХ-З - засоренность образца. Согласно ГОСТ 327976 и действующим ценам на химическое волокно производят расчет с поставщиком
за партию хлопкового волокна заданной массы. При этом студенты уясняют, в
каких случаях производят скидку или надбавку к цене хлопкового волокна или
только скидку с массы или надбавку к массе.
Длину волокна и неровноту по длине определяют на имеющихся в
лаборатории приборах, пользуясь ГОСТ 3274.5-72, инструкциями по эксплуатации
приборов и методиками определения длины волокна с помощью приборов.
Сорт (линейную плотность, зрелость и разрывную нагрузку) волокна
определяют на приборах, пользуясь инструкцией по определению сорта хлопкового
волокна и таблицами в приложении к ней.
Масса пробы из очищенного на АХ-3 волокна должна быть следующей:
Таблица 13
Масса пробы
С-4727 149-Ф Все остальные 5904-И Все остальные
средневолоктонковоСорт хлопчатника
нистые
локнистые
Масса пробы, г
7,9
8,3
8,1
7,5
7,2
От образца отбирают четыре пробы, каждую взвешивают отдельно на
технических весах с точностью 0,01 г. Пробу помещают в рабочую камеру 4 (рис.2)
прибора ЛПС-4 в распушенном состоянии и плотно (до упора) закрывают крышкой
10. Дно 11 и крышка 10 рабочей камеры имеют калиброванные отверстия
диаметром 2 мм. При повороте крышки до упора отверстия дна и крышки
совпадают, и обеспечивается постоянный объем камеры и определенное уплотнение
хлопкового волокна с помощью запорного приспособления 6. Камеры 3 и 2 создают
заданный аэродинамический режим, диафрагма 5 обеспечивает перепад давления
между камерами 3 и 2, который контролируется водяным манометром 7. Во время
замеров перепад давления должен равняться 100 мм вод. ст., что соответствует
расходу 1,8 дм/с воздуха. Необходимый перепад давления устанавливается
дросселем 9. Для удобства работы на приборе перепад отмечается на шкале
манометра 7 красной чертой. Манометры 7 и 8 имеют одну общую шкалу,
рассчитанную на давление до 600 мм вод. ст., верхние концы стеклянных резервуара
манометра 8 в верхней крышке есть отверстия для соединения с атмосферой, а у
резервуара манометра 7 - отверстие, которое соединено резиновой трубкой с
камерой 3.
Рис.2. Прибор ЛПС-4
Прибор смонтирован на столе 12. Центробежный вентилятор 1 создает
разрежение воздуха в приборе до 650 мм вод. ст.
Поместив пробу в камеру 4, включают вентилятор 1. Затем, повернув рукоятку
9, через дроссель в прибор подают заданное количество воздуха, соответствующее
установленному перепаду давления по манометру 7. Когда манометр 7 покажет
установленный перепад, по шкале манометра 8 определяют разрежение воздуха в
приборе для данной пробы в миллиметрах водяного столба.
Деления по шкале манометров отсчитывают по нижнему мениску водяного
столба. После измерения первой пробы прибор выключают, открывают крышку
камеры и вынимают волокно. Так же замеряют воздухопроницаемость остальных
трех проб. Результаты замеров записывают в тетрадь, определяют среднее
значение из четырех замеров и по таблицам приложения инструкции находят
технологические свойства хлопкового волокна.
Методика выполнения п.5 задания (см.с.7). Кондиционную массу партии
хлопкового волокна I сорта рассчитывают по формуле
Gк = Gф
100 + Wн
,
100 + Wф
где Gф - фактическая масса волокна, г;
Wн - норма влажности, %;
Wф - фактическая влажность, %.
Пример. Партия хлопкового волокна I сорта массой 40 т содержит 3,1%
пороков и сорных примесей, влажность волокна 7%. Найти кондиционную массу.
Расчетная норма засоренности данного волокна 2,1% и норма влажности 8%
(ГОСТ 3279—76).
Скидка с массы вследствие засоренности
40000(3,1 − 2,1)
= 400 кг.
100
Фактическая масса
Gф = 40 000 - 400 = 39 600 кг.
Кондиционная масса
Gк =
39 600(100 + 8)
= 39 996 кг.
(100 + 7)
Пользуясь данными о ценах на хлопковое волокно, определяют стоимость
кондиционной массы этого волокна для расчета с поставщиком.
Методика выполнения п. 6 задания (см.с.7). Анализ изменения технологических свойств хлопкового волокна в зависимости от типа хлопка, сорта,
вида сбора студенты проводят с помощью таблицы. В таблице приводят данные по
четырем сортам одного селекционного сорта тонковолокнистого хлопка, другого средневолокнистого хлопка, но ручного и машинного сборов. Каждому студенту
даются разные селекционные сорта хлопчатника (в качестве примера приведена
табл.14).
Ручной
108-Ф,
V тип
108-Ф,
V тип
Машинный
4,6
4,0
3,6
2,5
4,6
4,1
3,7
4,5
4,1
3,7
2,1
1,81,
6
1,2
2,0
1,9
1,7
2,0
1,9
1,7
35,1
32,6
32,6
28,0
25,2
24,6
24,7
24,8
24,6
24,9
6,3
7,3
8,1
8,0
6,6
7,8
8,3
6,7
7,1
7,5
Содержание пороков
и сорных примесей, %
Влажность, %
Удельная разрывная
нагрузка волокна,
сН/текс
131
123
111
90
183
167
150
181
168
149
Коэффициент зрелости
41,0
40,43
9,6
37,0
31,7
31,8
31,8
31,8
31,9
31,8
Разрывная нагрузка, сН
Сорт хлопкового
волокна
I
II
III
IV
I
II
III
I
II
III
Линейная плотность,
мтекс
Ручной
Штапельная длина, мм
8763И,
I тип
Вид сбора
Селекционный сорт
хлопчатника и тип
Таблица 14
2,1
3,0
5,2
16,8
2,9
3,9
5,6
4,5
5,1
7,1
Вначале сравнивают типы. Отмечают разницу в длине и линейной плотности
волокна и то, что при ее значительной величине по линейной плотности разрывная
нагрузка одиночного волокна одинакова и зависит только от его зрелости. Значительная
разница в линейной плотности волокна приводит к соответствующей разнице в
удельной разрывной нагрузке волокна. Затем прослеживают изменение технологических
свойств хлопкового волокна в зависимости от сорта и изменение их по мере созревания
волокна.
Сравнивая хлопковое волокно машинного и ручного сборов, отмечают сохранение
свойств волокна при сборе его машинами и значительное содержание сорных примесей.
Методика выполнения п.7 задания (см.с.7). С химическими волокнами различных
видов студенты знакомятся по образцам сырья, холстов, ленты, ровницы и пряжи,
имеющимся в лаборатории.
При изучении технологических свойств химических волокон студенты
составляют сравнительную таблицу (табл.15), пользуясь
Государственными
стандартами и техническими условиями, регламентирующими их качество, а также
различными справочниками и учебниками, в которых приведены плотность химических
волокон, температура плавления, влажность, зависимость их разрывной нагрузки от
влажности. Для удобства сравнения прядильных свойств химических и хлопкового
волокон в первых двух строках табл.15 помещают данные по хлопковому волокну I и V
типов.
Волокно
Хлопков
ое
I типа
V типа
Вискозн
ое
- « Триацет
атное
То же
Медноаммиачное
То же
- « Капроно
вое
- « Лавсано
вое
- « Нитроно
вое
- «
Хлорин
овое
- « ГОСТ
или
ТУ
I
I
I
II
I
II
I
II
III
I
II
I
II
I
II
I
II
Коэффициент трения
Число двойных изгибов
волокна до разрушения
десятки, тыс.
Температура, 0С, начала потери
разрывной
нагрузки
Изменение разрывной нагрузки
при мокром состоянии, %
Влажность, %, (норма)
Плотность волокна, г/см3
Рассыпчатость
Содержание пороков, %
Отклонение линейной
плотности от номинальной, %,
не более
Отклонение длины во-локон от
номинальной, мм или %, не
более
Удлинение при разрыве,%
Удельная разрывная нагрузка,
сН/текс
Длина резки
(номинальная), мм
Линейная плотность волокна,
м/текс
Сорт
Таблица 15
Прядильные свойства хлопковых и химических волокон
Вначале проводят сравнение по вертикали, т. е. сравнивают один и тот же
показатель по различным волокнам, и делают соответствующие выводы о длине,
линейной плотности, разрывной нагрузке, удлинении волокон и их засоренности,
отношении к влажности и многократным изгибам. Затем анализируют влияние
различных показателей качества волокна на качество пряжи и ход технологического
процесса.
План отчета
1. Начертить схему технологического процесса хлопкоочистительного завода
и дать краткое его описание.
2. Привести технологическую схему пильного волокноотделителя (джина),
описать его работу, указав производительность, назначение и возможность
регулирования выхода волокна.
3. Рассчитать выход волокна из хлопка-сырца.
4. Оценить образец хлопкового волокна с помощью эталонов стандарта и
приборов ТЭВ-1; АХ-3; ЛПС-4; «Алметр» или ППЛ МШУ-1 и МПРШ-1 и др.
5. Привести расчет стоимости волокна заданной партии.
6. Дать сравнительную таблицу показателей качества хлопкового волокна
различных типов, сортов и видов сбора.
7. Составить таблицу (по форме табл.15) показателей качества химических
волокон различных видов, используемых для смешивания с хлопковым волокном,
проанализировать влияние этих показателей на технологический процесс и
эксплуатационные свойства вырабатываемой пряжи.
Контрольные вопросы
1. Почему с одного куста хлопчатника снимают хлопок различных сортов?
2. Какие изменения происходят с волокном по мере его созревания?
3. Какой выход хлопкового волокна из хлопка-сырца и как он определяется?
4. Чем отличается хлопковое волокно ручного и машинного сборов?
5. Назовите типы волокноотделителей, укажите их назначение и
производительность.
6. Назовите марку кип по стандарту Российской Федерации и расшифруйте ее.
7. Определите, по какому стандарту каждая кипа имеет код по цвету и
засоренности.
8. Как определяется зрелость волокна?
9. Какие показатели характеризуют тонину хлопкового волокна по стандартам
разных стран?
10. Назовите характеристики длины волокна, используемые в стандартах
разных стран.
11. Какие показатели определяют тип хлопкового волокна и какие - сорт
волокна по стандартам разных стран?
12. Как определяются засоренность хлопкового волокна и ее нормы по
стандартам разных стран?
13. Что такое кондиционная масса партии хлопкового волокна?
14. Методы определения засоренности хлопкового волокна по стандартам
разных стран.
15. Какие пороки волокна образуются при производстве химических штапельных волокон и каково их количество, допускаемое Государственными
стандартами?
16. Какие химические волокна вы знаете?
17. Какое значение для протекания технологического процесса
имеют тонина и длина химических волокон?
18. Какое значение имеет разрывное удлинение волокон при составлении
смеси?
19. Какие изменения необходимо внести в планы прядения при смешивании
хлопкового волокна с химическими в виде лент?
1.3. Использование ЭВМ при составлении сортировок
Цель лабораторной работы
Получить по стандарту РФ понятие о типовых сортировках для выработки
пряжи различного назначения и связи свойств волокна со свойствами пряжи.
Задание
1. Выбрать типовую сортировку хлопкового волокна для выработки пряжи
определенного назначения на кольцевой прядильной машине и рассчитать
ожидаемую удельную разрывную нагрузку пряжи по формуле А.Н. Соловьева,
используя ЭВМ.
2. Выбрать оптимальную сортировку вискозного штапельного волокна для
пряжи заданного качества и рассчитать ее удельную разрывную нагрузку по
формуле В. Л. Усенко, используя ЭВМ.
3. Определить изменение удельной разрывной нагрузки пряжи в зависимости
от количественного изменения компонентов смеси по формуле А. Н. Ванчикова,
используя ЭВМ.
1.3.1. Основные сведения
Связь свойств волокна со свойствами пряжи
Выбор сырья для выработки пряжи зависит от требований, предъявляемых к
пряже Государственными стандартами, от назначения этой пряжи. Между
свойствами волокна и свойствами пряжи существуют вполне определенные
соотношения. На основе многочисленных экспериментов и расчетов выведены
формулы: А.Н. Соловьевым для расчета удельной разрывной нагрузки пряжи из
хлопкового волокна и расчета критического коэффициента крутки этой пряжи, В. А.
Усенко для расчета удельной разрывной нагрузки пряжи из вискозного штапельного
волокна и критического коэффициента крутки этой пряжи, А. Н. Ванчиковым для
расчета удельной разрывной нагрузки пряжи из смесей различных волокон с
хлопковым или вискозным штапельным волокном. В последнем случае вначале
рассчитывают удельную разрывную нагрузку пряжи из менее растяжимого
компонента смеси по формулам А. Н. Соловьева или В. А. Усенко, находят
коэффициент использования прочности волокна в прочности пряжи менее растяжимого компонента. Затем этот коэффициент корректируют, пользуясь формулами А.
Н. Ванчикова, учитывающими разницу в разрывном удлинении и в линейной
плотности волокон смешиваемых компонентов.
Для более быстрого подбора оптимальной сортировки из всех возможных по
наличию сырья и рекомендуемых утвержденными типовыми сортировками можно
использовать электронно-вычислительные машины, составив для них алгоритм
решения задачи и программу [1, 3, 4-12] .
Выбор сортировки хлопкового волокна для выработки пряжи
определенного назначения (с применением ЭВМ)
Задача технолога заключается в том, чтобы выбрать такую сортировку
хлопкового волокна и такой технологический процесс на фабрике, чтобы при
минимальных затратах на сырье и обработку выработать пряжу, соответствующую
предъявляемым к ней требованиям. Следует помнить, что стоимость сырья в
себестоимости пряжи составляет около 70 - 75% и оптимальный выбор сырья
имеет большое экономическое значение.
Для повышения качества пряжи текстильных изделий, снижения обрывности в
прядении и ткачестве в ЦНИХБИ на базе семи типов хлопкового волокна
разработаны типовые сортировки [12].
Основой каждой сортировки является хлопковое волокно одного сорта того
или иного типа, содержание которого в смеси должно быть не менее 60%. С целью
повышения сорта пряжи разрешается добавлять в сортировку не только смежные
более высокие сорта волокна, но и смежные более высокие типы волокна,
содержание которых не должно превышать 25%. Для удешевления стоимости смеси,
если имеется достаточный запас прочности пряжи, разрешается к базисному типу и
сорту волокна добавлять более низкий смежный сорт и смежный тип волокна.
Разница по длине смешиваемых компонентов не должна быть более 3-4 мм, а по
линейной плотности - 18 мтекс. Например, типовая сортировка 5-1 означает, что
она составлена из хлопкового волокна 5-го типа, волокна I сорта в ней содержится
не менее 60% (может быть до 100%).
К одному и тому же типу волокна может относиться волокно различных
селекционных сортов хлопчатника. Показатели качества волокна даны в
справочнике по хлопкопрядению, их можно взять и из других источников.
Для выбранной типовой сортировки можно подсчитать ожидаемую удельную
разрывную нагрузку пряжи (сН/текс).
Зависимость между свойствами хлопкового волокна и пряжи установлена А.
Н. Соловьевым. Удельную разрывную нагрузку пряжи определяют по формуле




2,65 
5 
Р

kη ,
1
Ру = 1 − 0,0375 Н 0 −
−
Тв
Т пр  lшт 



Т в 

где Ру - удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс
(разрывная длина пряжи, км);
Р - разрывная нагрузка волокна, сН;
lшт - штапельная длина волокна, мм;
Тпр - линейная плотность пряжи, текс;
Тв - линейная плотность волокна, текс;
Н0 - удельная неровнота пряжи, характеризующая качество технологического процесса (для гребенного прядения 3,5-4, для кардного прядения 4,5-5,0), %;
η - коэффициент, характеризующий состояние оборудования
(0,85-1,1; для нормального состояния 1);
k - поправка на крутку, определяемая разностью между фактическим коэффициентом крутки αт и критическим αткр.
Критический коэффициент крутки определяют по эмпирической формуле А.
Н. Соловьева
αткр =
31,6  (1120 − 70 Р ) Р 57,2 
+

.
100 
lшт
Т пр 
Фактический коэффициент крутки устанавливают согласно рекомендациям
[10] в зависимости от линейной плотности вырабатываемой пряжи, длины
перерабатываемого волокна и назначения пряжи. Затем определяют разницу αт αткр, а по табл.16 находят поправку на крутку k и вычисляют ожидаемую удельную
разрывную нагрузку пряжи. Ее сравнивают со значениями, приводимыми в
Государственном стандарте на пряжу для определенного вида изделий из этой
пряжи [10].
Таблица 16
Коэффициент, учитывающий поправку на крутку
k
k
k
k
αт - αткр
αт-αткр
αт-αткр
αт - αткр
-15,8
-12,6
0,7
0,8
-4,74
-3,16
0,96,
0,98
3,16
4,74
0,99
0,98
15,8
18,9
0,88
0,85
-9,48
0,86
-1,58
0,99
6,32
0,96
22,1
0,82
-7,9
0,91
0
1,00
9,48
0,94
25,3
0,79
-6,32
0,94
12,6
0,91
Для пряжи заданной линейной плотности с учетом ее назначения студент,
пользуясь утвержденными типовыми сортировками [12] и данными справочников о
качестве волокна, составляет пять различных сортировок волокна, рассчитывает
средневзвешенные показатели волокна в этих сортировках и полученные данные
сводит в таблицу (табл.17).
содержание пороков,
%
линейная плотность,
мтекс
удельная разрывная
нагрузка, сН/текс
разрывная
нагрузка, сН
штапельная длина, мм
Вид сбора
Сорт хлопкового
волокна
Количество химического волокна в сортировках
Показатели качества хлопкового
волокна
Селекционный сорт
Содержание компонента
в смеси, %
Сортировка
Вариант
Таблица 17
Средневзвешенные показатели рассчитывают по формуле
Рср = β1Р1 + = β2Р2,
где
Р1 - разрывная нагрузка волокна первого компонента, сН;
β1 - доля первого компонента в сортировке;
Р2 - разрывная нагрузка волокна второго компонента, сН;
β2 - доля второго компонента в сортировке.
Для создания условий решения задачи на электронной вычислительной
машине табл.16 заменяют двумя уравнениями параболы [10]. Для отрицательных
значений αт - αткр предложено уравнение параболы
у = а1х2+b1х+с,
для положительных значений αт - αткр - уравнение прямой
у = а2х + bг.
Таким образом, поправка на крутку может быть подсчитана по следующим
уравнениям:
k = - 0,0009774 х2 + 0,00338 х+1, если х ≤ 0;
k = - 0,0092 х +1,023, если х>0,
где х = (αт - αткр).
ЭВМ позволяет в кратчайший срок найти оптимальный вариант из выбранных
сортировок.
Машина по окончании вычислений отпечатает последовательно все значения
удельной разрывной нагрузки пряжи. Эти величины следует сравнить с
Государственными стандартами на пряжу и на прочность полоски ткани.
Удельную
разрывную нагрузку пряжи по прочности полоски ткани
определяют по формуле
Ру- =
Рn ⋅ 200
,
STпрα
где Рn – прочность полоски ткани, Н;
S - плотность ткани по основе или утку, число нитей на 10 см;
Тпр – линейная плотность пряжи, текс;
α - коэффициент, характеризующий вид переплетения.
Затем составляют сравнительную таблицу (табл.18).
Таблица 18
Линейная
плотность
пряжи, текс
Значения удельной разрывной нагрузки пряжи для
выбранных сортировок
Удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс
по формуле
по прочности
по Государственным
А. Н. Соловьева
полоски ткани
стандартам на пряжу
При выборе сырья для производства ниток необходимо установить требования
к прочности одиночной нити исходя из требований к прочности крученой пряжи:
Ркр = Рпр mкккн
или
Рпр =
Ркр
,
ткк кн
где Ркр - разрывная нагрузка готовой нити, сН (ГОСТ 6039);
Рпр - разрывная нагрузка пряжи, сН;
m - число сложений;
кк - коэффициент упрочнения пряжи в результате кручения;
кн - коэффициент изменения прочности нити в результате ее
отделки и перемотки.
Из анализируемых сортировок выбирают ту, которая обеспечивает отклонение
расчетной удельной разрывной нагрузки пряжи от требуемой по Государственным
стандартам не более 5%.
Неровноту по разрывной нагрузке одиночной нити определяют по формуле А.
Н. Соловьева





70,7 
Нр =  Н о =
α,
Т пр 



Т в 

где α - коэффициент (1,0 – 1,1).
Минимально возможную линейную плотность пряжи, текс, из сырья данного
вида при условии, что пряжа будет соответствовать требованиям Государственного
стандарта, определяют также по формуле А. Н. Соловьева
δ
2,65


+

1000 Р0 zkη 


Т
 ,

в
Т5 = 1000

α 
H
1
0
,
0375
−
−


0
P
zk
η
o




2
aи
δ - коэффициенты (приведены в табл. 19).
Хлопок
Средневолокнистый
Тонковолокнистый
Значения коэффициентов а и
Пряжа
Сорт пряжи
Кардная
Высший
I
II
III
Высший
Гребенная
I
II
δ
Таблица 19
α
12,2
11,7
11,0
10,0
21,6
20,5
19,5
δ
0,1
0,1
0,1
0,1
-0,5
-0,5
-0,5
Прядильную способность хлопкового волокна, т. е. максимальную длину
пряжи, км, получаемой из 1 кг сырья и отвечающей требованиям Государственного
стандарта, определяют по формуле
L5 =
10
В,
Т5
где В - выход пряжи, %:
В = D — (Сс + 0,9С + 0,5К)A,
где D – коэффициент (92 для кардного прядения средневолокнистого
хлопка и 89 - ро для гребенного прядения, здесь
ро - процент гребенного очеса);
Сс – содержание семян в волокне, %;
С – содержание сора в волокне, %;
К – содержание кожицы в волокне, %;
А – коэффициент, зависящий от количества волокон и волокнистых
пороков, выделяемых в отходы (≈ 3,2).
Выбор оптимальной сортировки вискозного штапельного
волокна для выработки пряжи заданного качества
Выбор сортировки для выработки пряжи зависит от требований,
предъявляемых к пряже ГОСТ 9299-73, и от назначения этой пряжи. Условием
получения равномерной пряжи, из которой в дальнейшем будут выработаны
ткани и трикотажные изделия высокого качества, является соблюдение
стабильности сортировки по составу во времени.
Прядильные фабрики перерабатывают вискозное штапельное волокно
различных отечественных и зарубежных заводов, поэтому оно несколько
различается по своим свойствам. Рекомендуется смешивать разные партии
полученного фабрикой волокна. Отечественное вискозное штапельное волокно
оценивают в соответствии с ГОСТ 10546-80 (табл. 20).
Таблица 20
Свойства вискозно-штапельного волокна
1 сорт
II сорт
Показатели
Номинальная линейная плотность
170, 385, 286
333, 250 и 167
волокна, мтекс
Длина резки волокна, мм
34, 38
55 и 65
Удельная
разрывная нагрузка одиночного
некрашеного волокна,
сН/текс, не менее
20,6
18,0
Удлинение при разрыве одиночного волокна,
%
Отклонение от номинальной длины волокна,
мм, не более
Отклонение фактической линейной плотности
от номинальной, %, не более
19—26
14-20
±2,0
±2,0
±8,0
±8,0
0,1
0,004
Хорошая
0,15
0,01
Удовлетворитель
ная
Содержание серы, %, не более
Склейки и роговидные волокна, %
Рассыпчатость
Для выработки штапельной вискозной пряжи ЦНИХБИ рекомендованы
сортировки следующего состава (табл.21):
Таблица 21
Состав сортировки из химических волокон
Линейная плотность
Состав сортировки
пряжи, текс
29
Вискозное волокно, крашенное в массе, линейной
плотности 312 мтекс 1 сорта длиной
38 мм (95%)
Обраты своей смеси (5%)
29 - 25
20 - 11,5
25—20
12,5-8,4
Вискозное суровое или крашенное в массе волокно
312 мтекс I сорта длиной 65 мм (95%)
Обраты своей смеси (5%)
Отечественное вискозное волокно 167 мтекс 1
сорта длиной 38 мм (95-30%)
Импортное вискозное штапельное волокно той же
линейной плотности и длины
(60-65%)
Обраты своей смеси (5%)
Вискозное волокно обычное 167 мтекс
I сорта длиной 38 мм (65 - 50%)
Упрочненное или высокопрочное волокно
167-133 мтекс I сорта длиной 38 мм
(30 - 45%)
Обраты своей смеси(5%)
Вискозное высокопрочное волокно
133 мтекс 1 сорта длиной 38 мм (95%)
Обраты своей смеси (5%)
Студент, пользуясь справочными данными о физико-механических
показателях волокна и рекомендациями ЦНИХБИ по составлению смесей,
составляет несколько различных смесей, рассчитывает средневзвешенные
показатели волокна этих смесей и оформляет полученные данные в виде табл.22,
где приведены три возможных варианта смесей для выработки пряжи
линейной плотности 25 текс.
Коэффициент фактической крутки выбирается по табл.23.
2
3
80% волокна
312
Рязанского завода
20% волокна
Калининского
306
завода
65% волокна
167
Рязанского завода
20%
финского
волокна
170
15%
немецкого
волокна
167
100% волокна
Рязанского завода
312
Заправочный
коэффициент
крутки aТ
Р0, сН/текс
l,мм
Тв, мтекс
Вариант
1
Таблица 22
Примеры различных смесей для вискозной пряжи линейной
плотности 25 текс
Компоненты
Средневзвешенные
смеси
показатели в смеси
Тв,
l,мм
Ро,
мтекс
cН/
текс
38
21
311
38
20,8
39,5
38
20
38
22
37,5
211
168
37,55
21,4
31, 6
35,7
9,5
312
65
21
31,6
65
21
Таблица 23
Коэффициенты крутки пряжи из химических волокон
Линейная
Коэффициенты крутки пряжи, выработанной из волокна
плотность
линейной плотности
пряжи, текс
133 мтекс
167 мтекс
312 мтекс
312 мтекс
Длина волокна, мм
38
65
41,7 - 35,7
30
37,9 - 39,5
31,3 – 29,4
30 - 31,6
37,9 - 41,1
28,4 - 30
25,5 – 23,3
31,6 - 33,2
39,5 - 41,1
31,6
20,8 - 20
33,2 - 34,7
31,6 - 33,2
18,5
33,2 - 34,7
16,7 - 15,4
28,4- 31,6
34 - 35
14,9 - 14,7
12,5 - 11,8
30 - 31,6
10 - 9,1
33,2 - 34,7
8,3 - 7,5
34 - 36,3
Зависимость между свойствами вискозного штапельного волокна и пряжи
установлена В. А. Усенко:




2,8  7,83  ,
Р
Ру =
 βk
−
−
1
0
,
0375
Н

1 −
0
Тв 
Т пр  lшт 

Т в 

где Ру - удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс;
Р -разрывная нагрузка волокна, сН;
lшт - штапельная длина волокна, мм;
Тв - линейная плотность волокна, мтекс;
Тпр - линейная плотность пряжи, текс;
Но - удельная неровнота пряжи, характеризующая качество технологического процесса (для кардного прядения 2,5 -3,5);
β - коэффициент, учитывающий влияние равномерности волокна по
длине (зависимость от базы волокна: при базе свыше 50% β = 1;
при базе от 50 до 35% β = 1 ... 0,94);
k - поправка на крутку, определяемая разностью между фактическим
коэффициентом крутки αт и критическим αкр.
Критический коэффициент крутки пряжи рассчитывают по эмпирической
формуле В. А. Усенко
527 6 25 +
αкр. =
3
lшт 4
1000
Т пр
1000
Тв
.
Фактический коэффициент крутки устанавливают по справочнику в
зависимости от линейной плотности вырабатываемой пряжи и длины волокна. Затем
определяют разницу αт - αкр, по табл.24 находят поправку на крутку k и вычисляют
ожидаемую удельную разрывную нагрузку пряжи.
Полученную удельную разрывную нагрузку пряжи сравнивают с
требованиями Государственного стандарта на пряжу, предназначенную для
выработки изделий определенного вида.
Таблица 24
αт - αкр.
-15,8
-12,6
-9,48
-7,9
-6,32
Поправка на крутку для пряжи из химических волокон
k
k
k
α т - αкр.
α т - αкр.
α т - αкр.
0,8
-4,74
0,97
+3,16
0,99
+15,8
0,85
-3,16
0.98
+4,74
0,97
+18,9
0,9
-1,58
0,99
+6,32
0,95
+22,1
0,93
0
1,00
+9,48
0,94
+25.3
0,95
+12,6
0,91
k
0,87
0,82
0,78
0,73
Состав смеси выбран правильно, если расчетная удельная разрывная нагрузка
пряжи соответствует Государственному стандарту или отклонения от него не
превышают 5%. Для создания условий решения этой задачи на ЭВМ табл.24 была
заменена двумя уравнениями. Для отрицательных значений αт - αкр. предложено
уравнение параболы k= - 0,00097x2 +0,00338х + 1; для положительных значений αт - αкр. уравнение прямой
k= - 0,00092x + 1,01,
где х = α т - αкр.
Расчет удельной разрывной нагрузки пряжи производят на ЭВМ.
Удельную разрывную нагрузку пряжи при выработке ее из смесей двух
различных волокон рассчитывают, используя формулы А. Н. Ванчикова. В этом
случае определяют коэффициент использования прочности волокна в пряже К1 для
компонента с меньшим разрывным удлинением на основе формул А. Н. Соловьева
или В. А. Усенко, применяя ЭВМ и описанные выше алгоритмы решения.
Коэффициент использования прочности волокна смеси в пряже определяют по
формуле
2
Ксм = К1 - αβ2 + bβ 2 ,
где



α = 1 −

е1 
е  Т
 ; b = 1 − 1  в1 η ;
е2 
е2  Т в2

β2 - доля наиболее растяжимого компонента в смеси, %;
е1 - разрывное удлинение менее растяжимого компонента, %;
е2 - разрывное удлинение более растяжимого компонента, %
Тв1 и Тв2 - линейная плотность смешиваемых волокон, мтекс;
η - коэффициент, зависящий от структурных свойств волокон,
равный 1,1 для смесей хлопкового и вискозного волокон, 1,0
для смесей хлопкового и синтетических волокон, 0,8 для смесей вискозного волокна с капроновым и 0,6 для смесей вискозного волокна с нитроновым.
Удельная разрывная нагрузка пряжи из смеси волокон определяется по
формуле
Русм = Ксм Русм.,вз ,
где
Русм.,вз = β1 Ру1 + β2 Ру2,
β1, β2 - долевое содержание компонентов в смеси;
Ру1, Ру2 - удельная разрывная нагрузка волокна смешиваемых компонентов.
План отчета
1. Оформить работу, выполненную на ЭВМ.
2. Решить задачи 1, 2, 3, 4, 5 (вариант задачи выбирает преподаватель).
Контрольные вопросы
1. Что такое коэффициент использования прочности волокна в пряже и
каково его значение при различных смесях?
2. Что такое критический коэффициент крутки пряжи?
3. Как подсчитать средневзвешенные показатели качества волокна в сортировке?
4. Какие формулы используют для прогнозирования удельной прочности
пряжи по заданным показателям волокна в различных смесях?
5. С какой целью используется ЭВМ при подборе состава смеси?
ЗАДАЧИ
1. Определить разрывную нагрузку хлопкового волокна при линейной
плотности его Тв и удельной разрывной нагрузке Ру (табл.25). К какому сорту будет
относиться это волокно?
2. Найти расчетную и кондиционную массы партий хлопкового волокна по
заданным массе партии, засоренности, влажности волокна определенного сорта
(табл.26).
3. Определить удельную разрывную нагрузку пряжи, коэффициент использования
прочности волокна, неровноту по разрывной нагрузке одиночной нити, минимально
возможную линейную плотность пряжи и прядильную способность волокна по
формулам А. Н. Соловьева при выработке основной пряжи из волокна, характеристики
которого приведены в табл.27.
Таблица 25
Варианты заданий
Ро,сН/текс Вариант
Тв, мтекс
Вариант
Тв, мтекс
1
2
3
4
5
180
168
122
178
150
25
24,6
22,1
24,7
24,0
11
12
13
14
15
126
118
132
129
122
36,5
35,6
24,6
32,6
30,3
6
7
185
155
24,5
23,2
16
17
173
140
28,9
26,4
8
9
139
121
32,4
30,6
18
19
147
133
33,3
31,6
10
110
29,1
20
119
31,1
Вариант
Ро, сН/текс
Таблица 26
Варианты заданий для определения кондиционной массы
партий хлопкового волокна
Масса партии, т
Сорт хлопко- Засоренность,%
Влажность
вого волокна
фактическая, %
1
2
3
40
40
40
0
I
II
1,7
3,0
2,2
4,5
5,5
7,0
4
41
III
5,0
8,0
5
6
41
41
I
II
3,5
4,0
6,0
7,5
7
8
42
42
0
I
2,5
4,0
5,0
7,0
9
10
42
43
II
III
4,3
5,5
8,0
9,0
11
43
0
1,5
6,0
12
13
43
45
I
II
4,2
5,0
5,5
8,0
14
15
45
45
III
1
6,0
4,7
11,0
6,5
3. Определить удельную разрывную нагрузку основной пряжи, выработанной
по кардной системе прядения из вискозного штапельного волокна с базой
более 50% (данные приведены в табл.28).
Таблица 27
Варианты заданий для определения удельной разрывной нагрузки
хлопчатобумажной пряжи
ВаСистема
Линейная Штапель- Удельная
Линейная
Выход
риан прядения
плотность ная длина разрывная
плотность
пряжи,
т
пряжи, текс волокна,
нагрузка
волокна,
%
мм
волокна,
мтекс
сН/текс
1
Кардная
29,4
31,8
24,6
168
86
2
»
25
31,7
25,0
180
86
3
»
18,5
31,7
25,0
180
86
4
5
6
7
8
»
»
»
»
Гребенная
15,4
29,4
25
18,5
11,8
34,7
31,8
31,9
35
35
27,8
22,5
24,7
29,5
29,5
150
142
166
156
156
85
85
85
85
76
9
10
11
12
13
»
»
»
»
»
11,0
10
9,1
8,3
7,5
36,3
37,7
37,7
37,7
40,1
28,9
31,6
33,3
33,3
34,6
173
133
147
147
132
76
72
72
71
71
14
15
»
»
7,1
5,88
40
40,2
35,6
36,5
118
126
70
70
16
»
5,0
40,2
38,5
118
70
Таблица 28
Варианты заданий для определения удельной разрывной
нагрузки вискозной пряжи
ВариЛинейная
Вариан
Длина
Длина
Линейная
ант
плотность
т
резки
резки
пряжи, волокна,
пряжи, волокна, волокна, мм
волокна, мм
текс
мтекс
текс
мтекс
1
2
3
4
5
6
7
8
1
41,7
167
38
9
41,7
312
38
2
35,7
167
38
10
35,7
312
38
3
31,3
167
38
11
31,3
312
38
4
5
6
29,4
25,0 20,8
167
167
167
38
38
38
12
13
14
29,4
25,0 31,3
312
312
312
38
38
65
7
8
18,5
15,4
167
167
38
38
15
16
29,4
25,0
312
312
65
65
5. Определить
удельную разрывную нагрузку пряжи 29,4 текс, выработанной из смеси хлопкового и вискозного штапельного волокна или хлопкового
и капронового штапельного волокна при коэффициенте использования прочности
волокна в хлопчатобумажной пряже К1= 0,47 и следующем количестве химического
волокна по вариантам (табл.29).
Таблица 29
Варианты процентного соотношения волокон в смеси
Вариант
Количество химического волокна, добавляемого к
хлопковому, %
1
10 вискозного
2
15
»
3
20
»
4
25
»
5
6
7
8
10 капронового
15
»
20
»
25
»
Остальные данные, необходимые для решения задачи, приведены в табл.30.
Таблица 30
Основные свойства волокон
Линейная
Удельная
Разрывное
плотность
разрывная
удлинение
Волокно
волокна, мтекс
нагрузка
волокна,
волокна, сН/текс
%
Хлопковое ...
Вискозное штапельное ...
Капроновое штапельное ...
182
167
200
25
20
35
8
16
25
ГЛАВА II
НЕРОВНОТА ПРОДУКТОВ ПРЯДЕНИЯ
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ
НЕРОВНОТЫ, СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРА И УРОВНЯ
НЕРОВНОТЫ ЛЕНТЫ С ЧЕСАЛЬНОЙ И ЛЕНТОЧНОЙ
МАШИН
Цель лабораторной работы
Изучение причин образования неровноты по линейной плотности с чесальной
и ленточной машин.
Задание
1. Проанализировать основные факторы, влияющие на причины образования
неровноты по линейной плотности ленты с чесальной и ленточной машин.
2. Заправить чесальную машину для выработки ленты заданной линейной
плотности, рассчитать длины волн неровноты продукта при данной заправке.
Вариант
Линейная плотность
холста, ктекс
ленты, ктекс
1
2
3
500
4,75
400
4,00
350
3,75
Таблица 31
4
300
3,33
3. Сделать заправочный расчет ленточной машины для выработки ленты
линейной плотности, указанной в вариантах по табл.31, и рассчитать длины волн
продукта при данной заправке.
4. Определить характеристики неровноты ленты с чесальных и ленточных
машин. Сравнить полученные результаты с нормативными.
5. Определить характеристики неровноты ленты на имеющихся в лаборатории
приборах типа КЛА, АТЛ, «Устер» и т.п. Сравнить неровноту с нормативами.
Записать диаграммы и спектрограммы для выявления периодических колебаний
линейной плотности продукта и по длинам волн выявить основные причины
образования неровноты.
6. Подсчитать по формулам коэффициент изменения неровноты, индекс
неровноты, коэффициент изменения индекса неровноты, коэффициент
дополнительной неровноты от вытягивания.
7. Сделать общие выводы о причинах образования неровноты на чесальных и
ленточных машинах.
Основные сведения
Характерными особенностями хлопкопрядильного производства являются:
непрерывность процессов; большое число взаимосвязанных и взаимообусловленных
факторов, определяющих
процесс; наличие внешних и внутренних
неконтролируемых возмущающих воздействий, влияющих на качество
вырабатываемых полуфабрикатов и пряжи.
В зависимости от степени влияния каждого из этих факторов на качество
полуфабрикатов и пряжи и их взаимодействий во времени возникают отклонения
параметров технологических процессов, что приводит к колебаниям показателей их
качества, т.е. возникновению неровноты продуктов прядения.
Для процессов прядения характерны комплексные причины возникновения
неровноты
полуфабрикатов, которые
обусловлены
качеством сырья,
состоянием применяемого оборудования, организацией труда и квалификацией
рабочих, влиянием температурно-влажностного режима в цехе.
Процессы прядения носят вероятностный характер, поэтому для определения
неровноты продуктов прядения используют
вероятностные
статистические
характеристики: математическое
ожидание, квадратическое
отклонение,
дисперсию и ее производные, линейную неровноту и т.п.
Определение неровноты испытываемого текстильного
материала
Неровнота испытываемого текстильного материала может быть внутренней,
внешней и общей. Под внутренней неровнотой текстильного материала понимается
неровнота внутри отдельных частей испытываемого материала (чаще всего внутри
отдельных паковок). Под внешней неровнотой понимается неровнота между
частями испытываемого материала (между паковками) и под общей неровнотой совокупность неровноты всех частей испытываемого материала.
Например, исследования чесальной ленты, полученной с одной машины,
показывают, что неровнота ленты по массе отрезков, взятых из одного таза,
представляет собой внутреннюю неровноту (внутри таза); неровнота по средней
массе отрезков ленты, взятых из отдельных тазов одной и той же машины, является
внешней неровнотой (между тазами); неровнота по массе, определенная путем
подсчетов массы всех отрезков ленты, взятых с любого количества тазов,
выработанных на одной и той же машине, будет характеризовать общую неровноту
ленты, полученной с данной машины.
Если объектом исследования является не одна чесальная машина, а целый
аппарат, то неровнота ленты, полученной с одной машины, будет представлять
собой внутреннюю неровноту, а средняя из таких неровнот по всем машинам
аппарата - среднюю внутреннюю неровноту аппарата. Неровнота ленты по средней
массе отрезков, взятых с отдельных машин, будет представлять собой внешнюю
неровноту, а неровнота всех отрезков ленты, взятых со всех машин исследуемого
аппарата, - общую неровноту ленты, полученной на данном аппарате.
При оценке свойств текстильных материалов пользуются следующими
характеристиками
неровноты
продукта:
среднее
арифметическое
или
математическое ожидание, среднее квадратическое отклонение, дисперсия
отдельных значений и коэффициент вариации.
Результаты испытаний текстильных материалов обрабатывают классическим
способом, способом сумм и способом произведений.
Обработка результатов испытаний классическим способом
Классический способ является наиболее точным, и его можно применять при
любом числе испытаний. Допустим, что в результате n измерений какого-либо
свойства были получены первичные данные М1, М2, М3…,Мп. Необходимо
определить среднее арифметическое, среднее квадратическое отклонения и коэффициент вариации.
Среднее арифметическое вычисляют сложением всех первичных результатов
испытаний и делением полученной суммы на число испытаний п:
Среднее квадратическое отклонение вычисляют по формуле
М =
М1 + М 2 + М 3 + ...М n ∑ M
2=
∑ (М − М )
n
σ=
, n
n −1
где М − М - отклонение каждого первичного результата испытаний от
среднего значения;
2
∑ ( М − М ) - сумма квадратов отклонений первичных результатов испытаний от среднего значения.
Коэффициент вариации, %, вычисляют по формуле
С=
σ
М
100.
Рассмотрим классический способ обработки первичных результатов
определения неровноты ровницы 420 текс по трехсантиметровым отрезкам,
приведенных в графе 1 табл. 32.
Таблица 32
Обработка результатов испытаний
Первичные результаты Отклонение первичных
Квадраты отклонений
испытаний М
результатов от среднего
первичных результатов от
2
(М − М )
среднего ( М − М )
1
2
3
14,4
0,93
0,86
14,4
0,93
0,86
14,4
0,93
0,86
13,6
0,13
0,02
11,7
-1,77
3,13
10,6
-2,87
8,24
11,2
-2,27
5,15
12,0
-1,47
2,16
12,3
-1,17
1,37
12,6
-0,87
0,76
12,4
-1,07
1,14
11,6
-1,87
3,50
12,6
-0,87
0,76
13,7
0,23
0,05
12,8
-0,67
0,45
13,2
-0,27
0,07
14,3
0,83
0,69
18,0
15,8
17,8
4,53
2,33
4,33
20,52
5,43
18,75
2
Σ ( М − М ) = 74,77
Σ М = 269,4
Вычисляем среднее арифметическое:
М=
∑
M 269,4
=
= 13,47 ≈ 13,5.
20
n
Определяем отклонение каждого первичного результата испытаний от
среднего значения и заносим его в табл.32.
Находим величину квадрата каждого отклонения и записываем в графу 3
табл.32; определяем сумму квадратов отклонений и по формуле вычисляем среднее
квадратическое отклонение:
∑
σ=
(М − М )2
74,77
=
= 3,94 = 1,985.
n −1
20 − 1
Вычисляем коэффициент вариации:
С=
σ
М
100 =
1,98
100 = 14,74 = 14,7%.
13,47
Обработка результатов испытаний способом сумм
При числе испытаний 30 и более ГОСТ 6611.1-73 предусматривает
сокращенные
способы
подсчета
среднего
арифметического,
среднего
квадратического отклонения и коэффициента вариации способом сумм и способом
произведений, так как вычисление сводных характеристик классическим способом
становится затруднительным с увеличением числа испытаний.
При использовании сокращенных способов обработки результатов испытаний
составляют таблицы распределения первичных результатов испытаний по классам и
проводят соответствующую обработку данных этой таблицы для установления
сводных характеристик.
Порядок обработки результатов испытаний состоит из следующих этапов:
нахождение границ классов, разноска результатов испытаний по классам,
вычисление характеристик неровноты.
Нахождение границ классов
Классы представляют собой
численные интервалы диапазона изменения
измеряемого свойства и служат для распределения результатов испытаний по группам.
Каждый класс имеет нижнюю и верхнюю границы, т.е. предельные значения
интервала.
Классы располагают столбцом от крайнего верхнего класса до крайнего нижнего
класса в порядке возрастания числовых значений измеряемого свойства. Границы
классов находят следующим образом.
Пользуясь рекомендациями, приведенными в табл.33, выбирают количество
классов т, т. е. количество интервалов, на которое будут разбиты результаты
испытаний.
Таблица 33
Рекомендации количества классов
Количество испытаний (около)
Количество классов m
25
7-11
50
8-13
100
9-14
200
10-16
500
12-18
Более 500
14-20
По табл.34 первичных результатов находят наибольшее значение Мmax и
наименьшее Mmin:
Таблица 34
Первичные результаты испытаний
Масса отрезков продукта, г
2,59
2,59
2,61
2,74
2,46
2,49
2,53
2,56
2,50
2,46
2,63
2,62
2,58
2,55
2,46
2,39
2,66
2,59
2,58
2,59
2,39
2,73
2,52
2,64
2,59
2,43
2,60
2,60
2,56
2,68
Мmax = 2,74, Mmin = 2,39.
Определяют разность между наибольшим и наименьшим значениями:
R = Мmax – Mmin = 2,74 - 2,39 = 0,35.
Делят ее на количество классов т, взятое согласно рекомендациям:
К=
R 0,35
=
= 0,044.
m
8
Вычисленную величину округляют в большую или меньшую сторону и
принимают за классовый промежуток К. В данном случае за классовый промежуток
принимают величину 0,044, округленную до 0,05. Желательно, чтобы величина
классового промежутка была кратной 5 или 10, что значительно облегчает
распределение результатов испытаний по классам. Рекомендуемые величины
классовых промежутков: 0,01; 0,1; 1; 10; 100 и т. д., или 0,02; 0,2; 2; 20; 200 и т. д., или
0,05; 0,5; 5; 50; 500 и т. д.
Находят нижние границы классов. Верхняя граница первого класса - это
минимальное значение Mmin. Для нахождения нижней границы этого класса
нужно из Mmin вычесть разность ∆ = К - Е, где Е - цена деления прибора. В нашем
примере, следовательно, верхняя граница класса больше нижней на ∆ = К – Е
= 0,05 - 0,01 = 0,04 (табл.35).
Для получения нижних границ последующих классов нужно к значениям
нижней границы каждого предыдущего класса прибавить классовый промежуток К.
Верхние границы классов находят, также прибавляя к верхней границе каждого
предыдущего класса величину К. Значения верхних границ классов записывают
в графу 1 табл.35 справа от значений нижних границ. Нижние границы классов
записывают в графу 1 табл.35 слева.
Разноска результатов испытаний по классам
Каждое числовое значение последовательно в порядке записи вносят в строку
того класса, в границах которого оно находится, делая в графе соответствующие отметки. Для удобства подсчетов рекомендуется наиболее распространенный вид
условных обозначений числа случаев (рис.3).
Рис.3. Виды условных обозначений числа случаев
Подсчитывают по отметкам частоту у, т. е. число случаев (результатов
испытаний) в каждом классе, и записывают в графу 3 табл.35. При отсутствии
отметок в соответствующий класс записывают 0. Сумма числа случаев всех классов
∑у должна равняться общему числу испытаний п.
Если на основании имеющегося статистического материала известны
предельные значения величины измеряемого свойства и величина классового
промежутка, для облегчения подсчетов первичные результаты испытаний вносят в
строку соответствующего класса.
Вычисление характеристик неровноты способом сумм
Для обработки результатов испытаний способом сумм используют форму,
приведенную в табл.35, и заполняют ее следующим образом.
Примерно посередине графы 4 табл.35 ставят горизонтальную черту так,
чтобы суммы чисел случаев в классах выше и ниже класса, в котором ставится
тире, были примерно близки. В остальные строки этой графы вносят числа,
определяемые суммированием чисел из граф 3 и 4, в следующем порядке:
- для верхней половины графы 4, начиная сверху, в первую строку записывают
число из первой строки графы 3 (для нашего примера число 2);
- во вторую строку - сумму чисел первой строки графы 4 и второй строки
графы 3 (2+1 = 3);
- в третью строку - сумму чисел второй строки графы 4 и третьей строки
графы 3 (3+4 = 7) и т. д. до черты.
Таблица 35
Нижнюю половину графы 4 заполняют аналогично верхней половине, но в
обратном порядке, т. е. суммируют числа снизу вверх до черты.
При заполнении графы 5 ставят черту в трех строках - в той же, что и в графе
4, и в смежных строках по обе стороны от нее. В остальные строки этой графы
вносят числа, определяемые суммированием чисел из граф 4 и 5, в порядке, принятом при заполнении графы 4.
Для верхней половины графы 5 в первую строку записывают число из первой
строки графы 4 (число 2); во вторую строку - сумму чисел первой строки графы 5 и
второй строки графы 4 (2+3 = 5) и т. д. до верхней черты.
Для нижней половины графы 5 числа суммируют и записывают снизу вверх до
нижней черты.
Вычисляют алгебраические суммы:
S1 = a1 − b1 ;
S 2 = a1 + b1 + 2(a2 + b2 ),
где a1 - сумма чисел графы 4 снизу до черты (a1 = 16);
b1 - сумма чисел графы 4 сверху до черты (b1 = 22);
a2 - сумма чисел графы 5 снизу до черты (a2 = 8);
b2 - сумма чисел графы 5 сверху до черты (b2 = 19).
При b1>a1 сумма S1 имеет отрицательный знак:
S1 = a1 − b1 = 16 − 22 = −6;
S 2 = a1 + b1 + 2(a2 + b2 ) = 16 + 22 + 2(8 + 19) = 92;
M0 =
2,55 + 2,60
= 2,575.
2
Среднее арифметическое результатов испытаний вычисляют по формуле
KS1
0,05(−6)
= 2,575 +
= 2,565 = 2,56.
n
30
M = M0 +
Сумму квадратов отклонений находят как
S12
(−6) 2
∑ x
= S2 −
= 92 −
= 90,8.
n
30
2
Среднее квадратическое отклонение результатов вычисляют как
∑ 90,8
x2
σ =K
= 0,05
= 0,05 3,13 = 0,05⋅ 1,769 = 0,088.;
n −1
30 − 1
∑
C=
σ
M
100 =
0,088
100 = 3,43 = 3,4 %.
2,565
Для дискретных значений линейная неровнота, %
Н=
где
2( x − x1 )n1 ⋅ 100
,
nx
х - среднее значение по временным результатам;
x1 - среднее минимальное значение, т.е. среднее из показателей, ко-
торые меньше общего среднего значения;
n1 - число минимальных значений, меньших общего среднего значения.
Между линейной неровнотой и коэффициентом вариации при n >100
существует соотношение С = 1,25 Н ; n - общее число замеров.
Методические указания
Во время проведения данного занятия подгруппу студентов разбивают на
бригады по 3-4 человека. Каждая бригада нарабатывает холст указанной в одном из
вариантов линейной плотности, проверяет линейную плотность холста с
помощью холстомера, нарезая и взвешивая десять метровых отрезков. При наличии
отклонений линейной плотности холста от заданной необходимо с помощью
регулировочной гайки педального регулятора или сменных шестерен получить
требуемую линейную плотность.
При расчете общей вытяжки на чесальной машине определяют число зубьев
сменных ходовой и вытяжной шестерен. После расчета заправляют чесальную
машину и нарабатывают 50-100 м ленты. Линейную плотность чесальной ленты
определяют по массе десяти 5-метровых отрезков, нарезанных на автоматическом
мотовиле и взвешенных на квадранте. В случае отклонения линейной плотности
от заданной ее корректируют и вновь проверяют. После получения ленты заданной
линейной плотности срабатывают на чесальной машине весь холст.
Из наработанной ленты отбирают образец длиной 200-220 м, затем на
автоматическом мотовиле нарезают 200 метровых отрезков, которые взвешивают
на квадранте, и по их массе подсчитывают линейную неровноту.
Нормативные показатели неровноты ленты по массе метровых отрезков, %,
не более:
• 3,2 для выработки пряжи высшего сорта;
• 4,2 - пряжи I сорта;
• 5,2 - пряжи II сорта.
Для определения неровноты на приборах типа АТЛ, КЛА, «Устер» необходимо
отобрать около 250 м чесальной ленты. В случае пропуска ленты следует
пользоваться меню прибора или инструкцией по технической эксплуатации прибора
при определении неровноты того или иного продукта прядения. После испытаний на
приборах необходимо проанализировать полученные графики и цифровые
результаты испытаний.
Полученную чесальную ленту раскладывают в шесть или восемь тазов в
зависимости от числа сложений на ленточных машинах. При перекладывании ленты
из таза в таз важно сохранить направление ленты (положение «хвостиков» и
«головок»).
При анализе основных факторов, влияющих на образование неровноты ленты
на ленточных машинах, обращают внимание на то, что на этих машинах
осуществляются последовательно процессы вытягивания и сложения лент. При
вытягивании образуется неровнота, а за счет процесса сложения происходит
выравнивание лент. Выявляется эффективность выравнивающего действия
сложения. Студенты рассчитывают возможные длины волн неровноты при данной
заправке ленточной машины и сравнивают полученные данные с длинами волн на
диаграммах с приборов КЛА, АТЛ, «Устер» и т.п.
Расчет длин волн
Причинами периодических колебаний линейной плотности являются дефекты
вращающихся рабочих органов. Длина волны периодического колебания
вычисляется по формуле
1
λ = πd ⋅ П e ,
i=n
где λ - длина волны периодического колебания, см;
d - диаметр исследуемого рабочего органа, см;
1
П e - произведение вытяжек от исследуемого органа до выпускного ор-
i =n
гана.
Например, если вытяжка между питающим цилиндром и валиками
лентоукладчика равна 8, а диаметр питающего цилиндра - 3 см, то длина волны,
которую он может вызвать:
1
λ = πd П e = 3,14 ⋅ 3 ⋅ 8 = 75 см.
i =8
Если вытяжка между передним цилиндром вытяжного прибора и валиками
лентоукладчика равна 1,019, а диаметр переднего цилиндра - 4 см, то длина
волны, которую он может вызвать:
1
λ = πd П e = 3,14 ⋅ 4 ⋅ 1,019 = 13 см.
i=2
1
Длина волны от плющильного валика
λ = πd П e = 3,14 ⋅ 5,5 ⋅ 1 = 17 см,
i =1
где диаметр плющильного валика равен 5,5 см.
Таким образом, при определении длин волн нужно перемножить все частные
вытяжки от выпускного до исследуемого рабочего органа.
Колебания линейной плотности ленты возникают в зависимости от диаметра
витков dв лент, укладываемых в таз. При этом возникают колебания, равные
половинной длине λ = πdв/2 или целой длине λ = πdв оборота лентоукладчика.
Рис. 4. Спектрограмма ленты с ленточной машины
После получения спектрограммы на приборах типа КЛА или «Устер»
необходимо сравнить расчетные длины волн с длинами волн на спектрограмме и
определить дефектный орган.
Расчет коэффициентов изменения индекса неровноты
Показатели неровноты ленты с чесальных и ленточных
рассчитываются по следующим формулам:
- коэффициент изменения неровноты
КС =
машин
С Л . ЛЕНТ .
,
С Л .ЧЕС .
где С Л . ЛЕНТ . - коэффициент вариации ленты с ленточной машины,%;
С Л .ЧЕС . - коэффициент вариации чесальной ленты, %;
- индекс неровноты по линейной плотности ленты
I =
где
Cq
Сг
=
Cq m
106
,
Сq - действительная неровнота ленты;
Сг - гипотетическая неровнота ленты;
m - среднее число волокон в сечении ленты;
- коэффициент изменения индекса неровноты
КI =
I Л . ЛЕНТ . С Л . ЛЕНТ . m Л . ЛЕНТ . 100 К С Л . ЛЕНТ .
=
=
С Л .ЧЕС .
I Л .ЧЕС .
100 КС Л .ЧЕС . m Л .ЧЕС .
1
,
Е
где К - коэффициент для хлопкового волокна (1,06);
Е - вытяжка на ленточных машинах.
Абсолютную величину квадратичной неровноты от вытягивания и
коэффициент дополнительной неровноты от вытягивания определяют по формулам:
С в2 = С Л2 . ЛЕНТ . − С Л2 .ЧЕС . − С12Г ( Е − 1);
КС В =
С вq .
С вГ .
1
=
С1Г
С Л2 . ЛЕНТ . − С Л2 .ЧЕС .
=
( Е − 1)
m Л .ЧЕС .
106
С Л2 . ЛЕНТ . − С Л2 .ЧЕС .
,
( Е − 1)
где СвГ. - квадратическая неровнота, возникающая при вытягивании гипотетического продукта;
С1Г - гипотетическая неровнота до вытягивания.
План отчета
1. Указать основные факторы и причины, влияющие на образование
неровноты по линейной плотности ленты с чесальной и ленточной машин.
2. Рассчитать заправку трепальной машины для наработки холстов заданной
линейной плотности.
3.Определить линейную плотность холстов по вариантам, результаты
оформить в виде таблицы.
4. Рассчитать заправку чесальной машины для выработки ленты заданной
линейной плотности.
5. Определить линейную плотность чесальной ленты по массе 5-метровых
отрезков, результаты оформить в виде таблицы.
6. Рассчитать линейную неровноту ленты с чесальной и ленточной машин.
7. Привести графики изменения линейной неровноты чесальной ленты и
ленты с ленточной машины различной линейной плотности, указать нормативные
границы линейной неровноты ленты, необходимые для выработки пряжи высшего, I
и II сортов. Проанализировать полученные результаты.
8. Привести графики изменения коэффициентов вариации ленты различной
линейной плотности с чесальных и ленточных машин.
9. Привести усредненные спектрограммы чесальной ленты и ленты с
ленточной машины и гипотетические спектрограммы.
10. Указать причины увеличения реальных амплитудных спектров ленты с
чесальной и ленточной машин.
11. Определить степень совершенства исследуемых процессов.
12. Рассчитать индекс неровноты I, коэффициент изменения индекса
неровноты KI, коэффициент дополнительной неровноты от вытягивания КСв.
13. Привести и проанализировать графики изменения показателей неровноты.
14. Заполнить табл. 36 и 37.
15. Сделать общие выводы по работе.
Литература: [11, c.23-24] ; [27, с.23]; [32, с.287];
[33, с.14]; [34, c.50].
Таблица 36
Лента
с
ленточных машин
4
Чесальная лента
Лента
с
ленточных машин
Чесальная лента
Чесальная лента
Лента
с
ленточных машин
Показатели
Чесальная лента
1
Лента
с
ленточных машин
Варианты
2
3
Линейная плотность ленты Т,
ктекс
Линейная неровнота ленты
по массе метровых отрезков
Н, %
Неровнота
ленты
по
приборам КЛА, «Устер», %
Коэффициент
вариации
гипотетический СГ, %
Индекс неровноты I
Коэффициент
изменения
индекса неровноты KI
Коэффициент
дополнительной неровноты
от вытягивания КСв
Номер отрезка
Таблица 37
Масса метрового отрезка
холста, г, по вариантам
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Средняя масса 1 м холста, г
Линейная плотность холста, ктекс
Контрольные вопросы
1. Каковы причины образования неровноты чесальной ленты по линейной
плотности?
2. Каковы причины образования неровноты ленты по линейной плотности на
ленточной машине?
3. Как меняется коэффициент вариации по линейной плотности ленты по
коротким и длинным отрезкам в зависимости от изменения линейной плотности
ленты?
4. Какими характерными особенностями обладают реальные спектрограммы
ленты с чесальной и ленточной машин?
5. Какие факторы определяют степень совершенства процессов на чесальных
и ленточных машинах?
6. Как меняются коэффициенты изменения неровноты и коэффициенты
изменения индекса неровноты в зависимости от разной линейной плотности ленты?
2. АНАЛИЗ НЕРОВНОТЫ ЛЕНТЫ И РОВНИЦЫ ПО
ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ
Цель лабораторной работы
Сравнить основные характеристики неровноты ленты с выпускной головки
ленточных машин и ровницы.
Задание
1. Проанализировать основные факторы, влияющие на образование неровноты
по линейной плотности на ровничных машинах.
2. Составить план прядения для выработки ровницы по следующим
вариантам:
Таблица 38
Вариант
1
2
3
4
Линейная плотность ровницы, текс
715
625
500
417
3. Наработать в соответствии с выбранным планом прядения на каждом
переходе полуфабрикаты и проверить их линейную плотность.
4. Определить характеристики неровноты ленты с выпускной головки
ленточной машины и ровницы.
5. Испытать продукты на приборах типа КЛА, АТЛ, «Устер» и определить
коэффициент вариации исследуемых полуфабрикатов.
6. Записать спектрограммы ленты и ровницы.
7. Сравнить полученные результаты и сделать выводы.
Основные сведения
Неровнота ленты с выпускной головки ленточной машины переходит в
неровноту ровницы. Кроме того, на ровничной машине образуется дополнительная
неровнота в результате вытягивания, кручения и наматывания ровницы на катушку.
Анализ неровноты ровницы позволяет оценивать степень совершенства процессов,
происходящих не только на ровничной машине, но и на чесальных и ленточных
машинах, вскрывать основные причины образования неровноты.
Методические указания
Каждый из указанных в задании вариантов выполняет группа студентов (3-4 чел.).
При анализе основных факторов, влияющих на образование неровноты по линейной
плотности на ровничных машинах, обращают внимание на неровноту питающего
полуфабриката, на увеличение неровноты за счет вытягивания ровницы и наматывания
ее на катушки и на неровноту, появляющуюся вследствие дефектов в работе ровничной
машины.
Для всех предлагаемых вариантов составляют один план прядения и делают
заправочные расчеты для трепальной, чесальной, ленточной (первой и второй головок)
и ровничной машин. После заправки каждой машины в соответствии с проведенным
расчетом проверяют линейную плотность по десяти отрезкам: для холста - по массе
метровых отрезков, для чесальной ленты и ленты с ленточной машины - по массе 5метровых отрезков и для ровницы - по массе 10-метровых отрезков. Рассчитывают
длины волн.
Неровноту полуфабрикатов проверяют по стандартным методикам.
Линейную неровноту ленты определяют по 200 метровым отрезкам, а
ровницы - по 200 10-метровым отрезкам. Для определения квадратической
неровноты на приборе «Устер» отбирают 200 м ленты. Проводят пять испытаний
этой ленты и определяют среднюю квадратическую неровноту из пяти показаний
прибора. Записывают на приборе «Устер» или КЛА спектрограмму ленты.
План отчета
1. Дать анализ основных факторов, влияющих на образование неровноты по
линейной плотности при формировании ровницы на ровничной машине.
2. Привести план прядения для выработки ровницы линейной плотности 715,
625, 500, 417 текс.
3. Дать заправочные расчеты всех машин по переходам для выработки
полуфабрикатов заданной линейной плотности.
4. Рассчитать показатели неровноты ленты и ровницы и результаты оформить
в виде табл.39, проанализировать их по вариантам и сравнить с нормативными
данными.
Таблица 39
Показатели
1
Варианты
2
3
4
Линейная плотность ленты, ктекс
Линейная плотность ровницы, ктекс
Линейная неровнота ленты по массе метровых
отрезков, %
Линейная неровнота ровницы по массе
десятиметровых отрезков, %
Коэффициент
вариации
ровницы
по
приборам:
«Устер», %
АТЛ, %
КЛА, %
5. Привести спектрограммы ленты с ленточной машины и ровницы. Описать
основные причины образования неровноты по реальной спектрограмме ровницы.
6. Рассчитать возможные длины волн неровноты при данной заправке
ровничной машины, отложить их на спектрограмме и определить причины
образования неровноты.
7. Сделать общие выводы по работе.
Литература: [11, c.32]; [27, с.240]; [33, с.251]; [34, с.210].
Контрольные вопросы
1. Каковы причины образования неровноты по линейной плотности ровницы с
ровничных машин?
2. Каковы основные виды неровноты по линейной плотности ровницы?
3. В чем преимущества и недостатки спектрального анализа при исследовании
неровноты продуктов прядения?
5. Каковы способы определения периодических составляющих неровноты
полуфабрикатов по линейной плотности?
3. АНАЛИЗ ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ НЕРОВНОТЫ ПО
ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ПРЯЖИ С КОЛЬЦЕВОЙ И
ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН
Цель лабораторной работы
Исследовать неровноту по линейной плотности пряжи с кольцевой и
пневмомеханической прядильных машин.
Задание
1. Изучить и проанализировать основные причины образования неровноты по
линейной плотности пряжи, полученной на кольцевой и пневмомеханической БД200 прядильных машинах.
2. Составить план прядения и сделать заправочный расчет машин по
переходам для кольцевой и пневмомеханической прядильных машин при выработке
пряжи линейной плотности 29,4 и 25 текс.
3. Выработать по составленному плану прядения пряжу заданной линейной
плотности.
4. Определить линейную неровноту по массе 100-метровых отрезков пряжи с
кольцевой и пневмомеханической прядильных машин.
5. Пропустить исследуемую пряжу через приборы типа «Устер» или КЛА и
определить коэффициент вариации, записать диаграммы и спектрограммы.
6. Получить данные и построить градиенты неровноты с помощью инертных
испытаний пряжи.
7. По диаграммам с приборов построить коррелограммы и по ним график
спектральной плотности пряжи.
8. Определить относительную прочность пряжи 29,4 и 25 текс и построить
диаграммы распределения.
9. Сравнить полученные результаты испытаний и сделать выводы о причинах
образования неровноты пряжи с кольцевых и пневмомеханических прядильных
машин.
Основные сведения
Главными причинами образования неровноты по линейной плотности при
выработке пряжи являются нарушения процессов вытягивания, кручения и
наматывания, неровнота питающего полуфабриката.
На пневмомеханических прядильных машинах БД-200 осуществляются
процессы: дискретизация, транспортировка, сложение волокнистого потока в
камерах, скручивание волокон в пряжу и наматывание ее на бобины.
Специфической особенностью пряжи с машин БД-200 является ее высокая
равномерность по линейной плотности на коротких отрезках благодаря
сложению волокнистых потоков в камере машины.
Ведущие трикотажные объединения Европы имеют следующий перечень
требований для поставщиков пряжи из 100 %-ного хлопка:
Параметр качества
Требования
плотность
20
Номинальная линейная
пряжи, текс
Отклонение линейной плотности от
номинальной, %
17,5
15,5
±1,5
±1,5
±1,5
Коэффициент вариации по массе 100
м, %
≤ 1,8
≤ 1,8
≤ 1,8
Равномерность по массе,
не более, %
Крутка, кручений/метр
Отклонение в крутке,
кручений/метр
12,3
13,0
13,5
755
±38
826
±38
910
±38
Число тонких мест на 1000 м
(-50%) на приборе типа «Устер», не
более
5
5
8
Число утолщений на 1000 м (+50%) на
приборе типа «Устер», не более
20
25
35
Число узелков на 1000 м (+200%) на
приборе типа «Устер»,
не более
40
60
80
Удельная разрывная нагрузка, сН/текс,
не менее
не менее
Коэффициент вариации по разрывной
нагрузке, %
Удлинение при разрыве, %
13
13
13
≤10
≤10
≤10
5,8
5,6
5,5
Число пороков по прибору «Устер
Классимат» А1/В1/С1/01 на 100км
Сред.100
Макс. 200
Сред. 150
Макс. 250
Сред. 150
Макс. 300
Число пороков по прибору «Устер Сред.3 Макс. Сред.4 Макс. Сред.5 Макс.
Классимат» A3/B3/C2/D2 на
5
7
8
100 км
Число пороков Е по прибору
«Устер Классимат» на 100 км
Число пороков Н2/12 по прибору
«Устер Классимат» на 100 км
Макс.1
Макс. 1
Макс. 1
Макс. 3,5
Макс. 3,5
Макс. 3,5
Методические указания
По принятым планам прядения вырабатывают пряжу линейной плотности
29,4 и 25 текс на кольцевых и пневмомеханических прядильных машинах.
Заправочные параметры на трепальных, чесальных и ленточных машинах и
линейную плотность холста и лент выбирают одинаковой для принятых планов
прядения. Для планов прядения с использованием кольцевых прядильных машин
можно предусмотреть один ровничный переход.
По переходам проверяют линейную плотность полуфабрикатов и пряжи.
Линейную неровноту пряжи исследуемых вариантов по массе 100-метровых
отрезков определяют по стандартной методике. При определении коэффициента
вариации пряжи на приборе «Устер» устанавливают чувствительность ±50
или ±100%, скорость пропуска пряжи - 50-100 м/мин. Диаграммы записывают
при скорости пропуска пряжи 50 м/мин, а скорость диаграммной бумаги - 100
см/мин. При записи спектрограмм, для исследования широкого диапазона волн,
пряжу каждого варианта пропускают со скоростью 8 и 200 м/мин. Полученные
результаты сравнивают по вариантам и с нормативами.
Градиент неровноты пряжи по линейной плотности строят, переключив
тумблер прибора «Устер» на «инертные» испытания. В этом случае скорость
пропуска пряжи через прибор - 2, 4, 8, 25, 50, 100 и 200 м/мин. В табл.40
приведено соответствие скорости пропуска пряжи длине волны.
При каждой скорости пропуска испытание повторяют пять раз, а затем данные
по коэффициентам вариации пряжи усредняют.
На разрывной машине РМ-3-1 определяют прочность пряжи, для всех
вариантов строят диаграммы распределения исследуемого признака и сравнивают
полученные результаты.
Таблица 40
Скорость пропуска пряжи через прибор «Устер», м/мин
50
2
4
8
25
50
100
200
Испытания
Показатели
Обыч«Инертные»
ные
Длина
волны,
3
14
26
50
150
285
550
1070
соответствующа
я полученному
коэффициенту
вариации, мм
Чувствительност
±50
±100 ±50
±50
±25
±25
±25
±25
ь прибора, %
5
5
5
5
5
5
2,5
2,5
Необходимое
время пропуска
пряжи, мин
План отчета
1. Указать основные причины образования неровноты по линейной плотности
пряжи с кольцевой и пневмомеханической прядильных машин.
2. Дать планы прядения и заправочные расчеты машин при выработке пряжи
линейной плотности 29,4 и 25 текс.
3. Рассчитать линейную и квадратическую неровноту пряжи 29,4 и 25 текс,
сравнить полученные результаты по вариантам и с нормативными данными.
4. Привести усредненные спектрограммы пряжи с кольцевой и
пневмомеханической прядильных машин, проанализировать причины расхождения
сравниваемых спектрограмм.
5. Построить графики градиентов неровноты пряжи с кольцевой и
пневмомеханической прядильных машин, сделать выводы по приведенным
графикам градиентов неровноты пряжи по линейной плотности.
6. Построить диаграммы распределения прочности пряжи с кольцевой и
пневмомеханической прядильных машин и сделать выводы по приведенным
результатам.
7. Сделать общие выводы по характеру и уровню изменения неровноты пряжи
с кольцевой и пневмомеханической прядильных машин.
Контрольные вопросы
1. Каковы основные причины образования неровноты по линейной плотности
пряжи на кольцевой и пневмомеханической прядильных машинах?
2. В чем отличие физико-механических показателей пряжи с кольцевой
прядильной машины и машины БД-200?
3. В каком диапазоне длин волн пряжи проявляется выравнивающее действие
сложения (сгущения) в камерах машины БД-200?
4. Что характеризует график нормированной спектральной плотности пряжи с
машин БД-200?
5. Чем отличаются диаграммы распределения относительной прочности
пряжи, выработанной на кольцевой и пневмомеханической прядильных машинах?
ЗАДАЧИ
1. Определить причину увеличения амплитуды на длине волны λ = 243 см
по спектрограмме чесальной ленты, если d с.б= 670;
d гл. б = 1270; d пл.в = 70; d в.л/у = 50; а егл. б-сб = 0,04; ес.б.-пл. в = 1,1;
епл.в.-в.л/у = 1,05 (d - диаметр рабочего органа, мм; е - частная вытяжка).
2. По спектрограмме чесальной ленты определить причину образования
периодической волны длиной λ = 15,7; 18,4; 23,1 см, диаметры рабочих органов и
вытяжки указаны в задаче 1.
3. По спектрограмме ленты с ленточной машины определить рабочий орган,
создающий периодическую волну длиной λ = 10,8; 79,8; 147; 172,5, если dц1 =
51; dц2 = 24,5; dц3 = 19; dц4 = 34,7; dц5 = 35;
dв1 = dв2 = dв3 = dв4 = 41, а е4-5 = 1,7; е2-3 = 7,5; е1-2 = 1; епл.в-1 = 1,05 (d - диаметр
рабочего органа, мм; е - частная вытяжка).
4. Определить индекс неровноты холста с трепальной машины, если фактический коэффициент вариации холста равен 6,5%, линейная плотность волокна
200 мтекс, холста 400 ктекс.
5. Определить индекс неровноты ленты с ленточной машины, если фактический коэффициент вариации ленты равен 5%, линейная плотность волокна 200
мтекс, ленты 4 ктекс.
6. Определить индекс неровноты ровницы с ровничной машины, если фактический коэффициент вариации ленты равен 10%, линейная плотность волокна 200
мтекс, ровницы 400 текс.
7. Определить индекс неровноты пряжи с машины БД-200, если фактический
коэффициент вариации пряжи равен 16%, линейная плотность волокна 200 мтекс,
пряжи 25 текс.
8. Определить коэффициент изменения индекса неровноты ленты с ленточной
машины, если фактический коэффициент вариации чесальной ленты равен 4,5%, а
ленты с ленточной машины—5,5%, общая вытяжка на ленточной машине Е=6.
9. Определить коэффициент изменения индекса неровноты ровницы с ровничной машины, если фактический коэффициент вариации ленты с ленточной
машины равен 5,5%, а ровницы—10%, общая вытяжка на ровничной машине Е=10.
10. Определить коэффициент изменения индекса неровноты пряжи с машины
БД-200, если фактическая неровнота ленты с ленточной машины равна 5,5%, а
неровнота пряжи—16%, общая вытяжка на машине Е=150.
11. Определить коэффициент изменения индекса неровноты пряжи с кольцевой прядильной машины, если фактическая неровнота ровницы равна 10%, а
неровнота пряжи—20%, общая вытяжка на прядильной машине Е=16.
12. Найти абсолютную величину квадратической неровноты от вытягивания и
коэффициент дополнительной неровноты от вытягивания на ленточной машине,
если коэффициент вариации чесальной ленты равен 4,5%, а ленты с ленточной
машины—5,5%, линейная плотность волокна 200 мтекс, чесальной ленты 4,0 ктекс и
общая вытяжка на ленточной машине Е=6.
13. Найти абсолютную величину квадратической неровноты от вытягивания и
коэффициент дополнительной неровноты от вытягивания на ровничной машине,
если фактический коэффициент вариации ровницы равен 10%, а ленты с ленточной
машины—5,5%, линейная плотность волокна 200 мтекс, ленты 4,0 ктекс и общая
вытяжка на ровничной машине Е=10.
14. Найти абсолютную величину квадратической неровноты от вытягивания и
коэффициент дополнительной неровноты от вытягивания на кольцевой прядильной
машине, если коэффициент вариации пряжи равен 20%, ровницы— 10%, а общая
вытяжка на прядильной машине Е=16.
15. Найти абсолютную величину квадратической неровноты от вытягивания и
коэффициент дополнительной неровноты от вытягивания на прядильной машине
БД-200, если коэффициент вариации пряжи равен 16%, ленты—5,0%, а общая
вытяжка на машине Е = 160.
16. Определить уровень неровноты пряжи с кольцевой прядильной машины,
если фактическая неровнота пряжи равна 25%, линейная плотность пряжи 25 текс,
волокна 200 мтекс, а квадратическая неровнота волокон по площади их поперечного
сечения равна 35%.
17. Определить уровень неровноты пряжи с прядильной машины БД-200, если
фактическая неровнота пряжи 16%, линейная плотность пряжи 25 текс, волокна 200
мтекс, а квадратическая неровнота волокон по площади их поперечного сечения
равна 35%.
18. Найти коэффициент изменения неровноты чесальной ленты, если фактическая неровнота чесальной ленты и холста соответственно равны значениям,
приведенным в табл.41.
Таблица 41
Варианты
Показатели
1
2
3
4
Коэффициент вариации холста, %
Коэффициент
вариации
чесальной
ленты, %
6,5
6,3
6,1
6,0
5,5
5,3
5,1
5,0
19. Определить гипотетическую неровноту продуктов прядения, обусловленную эксцентричностью выпускной пары вытяжного
прибора прядильной
машины, если диаметр валика dв = 28, цилиндра dц= 25 мм; средняя длина волокна
t = 28 мм; общая вытяжка на машине Е = 16, эксцентриситет цилиндра ец= 0,05
мм, а валика ев = 0,04 мм.
ГЛАВА III
РАЗРЫХЛЕНИЕ, ОЧИСТКА И СМЕШИВАНИЕ
ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОН
Поступающее на предприятие хлопковое волокно в кипах спрессовано, и его
следует прежде всего разрыхлить. Необходимо стремиться к возможно высокой
степени разрыхления, что обеспечивает лучшую очистку волокна на машинах
последующих переходов.
Современные разрыхлительно-трепальные агрегаты более полно разрыхляют
хлопок, лучше перемешивают компоненты смески, более совершенно очищают
хлопок от сорных примесей, создают непрерывность производственного потока от
кипы хлопка до образования холста или волокнистого потока, автоматически
регулируют поток хлопка, лучше выравнивают холст и обеспечивают большую
производительность.
Разрыхление и очистка волокнистого материала от сорных примесей
должны рассматриваться как два непрерывно связанных и влияющих друг на друга
процесса, включающих несколько последовательных стадий. Необходимым
условием эффективной очистки сырья при минимальном повреждении волокон
является обеспечение высокой степени его разрыхления до поступления на
очистители, так как последние могут эффективно удалять лишь те сорные и
жесткие примеси, которые находятся на поверхности клочков хлопка.
Разрыхление и очистка волокнистого материала осуществляются на всех
машинах поточной линии, начиная непосредственно с кипного рыхлителя и
заканчивая чесальной машиной. Современные разрыхлители можно разделить на
две основные группы.
К первой группе относятся разрыхлители, обрабатывающие волокнистый
материал в свободном состоянии и включающие разрыхляющие барабаны, а также
один или несколько съемных барабанов. При наличии под разрыхляющими
барабанами колосниковых решеток и камер для сбора отходов они одновременно
выполняют функции очистителей. Такие машины выпускаются в различных
вариантах многими машиностроительными фирмами.
При обработке волокна в свободном состоянии благодаря действию главным
образом центробежных сил из волокнистого материала удаляются тяжелые
включения, относительно слабо связанные с волокнами (семена, кусочки листьев,
крупные сорные примеси и т.п.). Как правило, очистка в свободном состоянии
предшествует обработке волокна в зажатом состоянии. Это позволяет отделить
крупные примеси до того, как они будут размельчены ударами рабочих органов
машин, производящих более интенсивное разрыхление хлопка в зажатом состоянии, что затруднило бы их последующее удаление.
Машины, обрабатывающие хлопок в зажатом состоянии и включающие
только один разрыхляющий барабан, составляют вторую группу оборудования для
разрыхления и очистки волокнистого материала и предназначены главным образом
для отделения незрелых и коротких волокон, а также мелких сорных примесей,
удерживаемых на поверхности волокон. Кроме того, эти машины могут
отличаться от предыдущих гарнитурой барабана, а также способом подачи и
зажима разрыхляемого слоя волокон. Они отличаются простотой конструкции и
применяются в составе практически всех разрыхлительно-трепальных агрегатов.
Однако в каждом конкретном случае конструктивные особенности машины и
режим ее работы должны подбираться в соответствии с характером
перерабатываемого сырья и требуемой интенсивностью разрыхления.
При переработке химических волокон и смесей хлопкового и химических
волокон применяют машины, отдельные узлы которых несколько изменены.
При изучении разрыхлительно-трепальных машин со студентами проводят
собеседование о назначении и роли этих машин в хлопкопрядильном производстве,
о составе машин, входящих в разрыхлительно-трепальный агрегат, в зависимости от
сорта перерабатываемого хлопка, длины волокна и способа сбора хлопка. В
собеседовании должно быть уделено особое внимание соблюдению правил техники
безопасности при работе на машинах.
В ходе собеседования устанавливают, что назначение разрыхли-тельнотрепального агрегата заключается в разрыхлении, смешивании и очистке хлопка от
сорных примесей и получении ровного и чистого холста определенной толщины
(номера). На стендах в лаборатории можно ознакомиться с угарами,
выделяющимися из-под различных органов разрыхлительно-трепальных машин.
В современных разрыхлительно-трепальных агрегатах процессы разрыхления,
смешивания и очистки объединены в непрерывный процесс.
К последним достижениям в развитии отечественного текстильного
машиностроения можно отнести серийно выпускаемые автоматические
кипоразрыхлители АП-18М, АП-36, АП-40, очиститель наклонный ОН-6-П,
чиститель осевой ЧО-М, рыхлитель пильчатый РПХ-М, машину обеспыливающую
МО-М, горизонтальный разрыхлитель РГ-1М и др.
Схема поточной линии для переработки смесей из прядомых отходов и
хлопкового волокна низких сортов представлена на рис.5.
Поточная линия предназначена для переработки смесей из прядомых отходов,
а также прядомых отходов и хлопкового волокна низких промышленных сортов.
Технологический процесс подготовки полуфабриката к прядению на поточной
линии объединяет следующие технологические операции: разрыхление, смешивание, первичное вылеживание, очистку, вторичное вылеживание, трепание,
чесание и выравнивание продукта по линейной плотности с выпуском ленты.
В состав поточной линии входят: восемь автоматических кипных
разрыхлителей РКА-2У, десять дозирующих бункеров ДБ-У, питающий конвейер
ТП, конденсер К-3, щипально-замасливающая машина ЩЗ-140-ШЗ, четыре
смешивающие машины МСП-8, два наклонных очистителя ОН-6-4М, осевой
чиститель ЧО-У, пневматический распределитель волокна РВП-2М, две трепальные
бесхолстовые машины МТБ и двенадцать чесальных агрегатов АЧМ-14У с системой
автоматического регулирования (CAP).
Поточная линия работает следующим образом. Кипы отходов и хлопкового
волокна низких сортов с помощью электропогрузчика с толкателем загружаются в
кипные разрыхлители РКА-2У 1 (рис.5), закрепленные за определенным компонентом смеси. С кипных разрыхлителей волокно передается в дозирующие бункера
ДБ-У 2, а из них — на питающий конвейер ТП 3, где образуется многослойный
настил. Затем через конденсер К-3 смесь поступает на питающую решетку 4
щипально-замасливающей машины ЩЗ-140-ШЗ.
Рис. 5. Принципиальная схема поточной линии для переработки смесей
из прядомых отходов и хлопкового волокна низких сортов
Волокнистая масса с машин ЩЗ-140-ШЗ вентилятором поочередно
подается в две смешивающие машины МСП-8 5, где в течение 10-12ч происходит
выравнивание смеси по структуре и влажности (одновременно по мере заполнения
камер смешивающих машин волокном производится выборка нижних слоев). Затем
смесь через конденсер К-3 поступает на наклонный очиститель ОН-6-4М 6,
угарный осевой чиститель ЧО-У 7, второй наклонный очиститель ОН-6-4М 6' и
далее—на вторую пару смешивающих машин МСП-8 5', в которых также
вылеживается 10-12ч.
Затем полученная смесь через пневматический распределитель волокна РВП2М 8 передается на трепальные бесхолстовые машины МТБ 9, а с трепальных
машин через дозирующие бункера распределяется по двум линиям чесальных
агрегатов АЧМ-14У 10. Лента с чесальных агрегатов поступает на прядильные
машины—роторные ПР-150-1 или аэромеханические ПАМ-150.
В поточной линии использованы в основном существующие типы
разрыхлительно-очистительных машин. В зависимости от засоренности
перерабатываемого сырья на отдельных машинах, входящих в линию, можно
изменять заправочные параметры.
При изучении разрыхлительно-трепального агрегата необходимо выяснить
цель и сущность процесса разрыхления, методы разрыхления, технологические
факторы, влияющие на интенсивность и эффективность разрыхления
волокнистых материалов, назначение и роль машин, входящих в состав
разрыхлительно-трепального агрегата (РТА), в зависимости от сорта
перерабатываемого хлопка, длины волокна и последовательности установки
оборудования в агрегате.
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
РАЗРЫХЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН ПЕРВОГО ТИПА
Цель лабораторной работы
Ознакомиться с основными правилами техники безопасности, приемами
распаковки кип, изучить устройство и работу кипоразборщиков и машин с
игольчатыми решетками.
высота
диаметр
на 1 м2
на планке
по вертикали
по горизонтали
Число планок
игольчатой решетки
Машина
Завод-изготовитель
Задание
1. Ознакомиться с основными правилами безопасной работы на машинах
разрыхлительно-трепального агрегата.
2. Уяснить приемы распаковки кип, знать их число и марки в ставке.
3. Начертить технологические схемы кипоразборщиков РКА-2Х и АП-18 и
объяснить их преимущества и недостатки.
4. Рассмотреть устройство и работу машин с игольчатыми решетками:
а) начертить технологическую схему питателя-смесителя ПС-2 и указать
места выделения угаров;
б) исследовать влияние разводки между иглами наклонной игольчатой
решетки и зубьями разравнивающего валика на производительность машины и
степень разрыхления волокна;
в) замерить параметры игольчатой гарнитуры машин и результаты занести
в табл.42.
Таблица 42
Расстояние
Число игл
Размеры
между иглами,
игл, мм
мм
Питательсмеситель ПС-2
Угарный
питатель ПУ-2
Головной
питатель П-5
и т.д.
Основные сведения
В соответствии с типовыми сортировками, предназначенными для выработки
пряжи определенной линейной плотности, составляют рабочую сортировку из
хлопкового волокна однородных марок.
Кипы, стянутые проволокой или железными обручами, распаковывают
специальными ножницами. Для транспортировки кип со склада к машинам РТА
используют автопогрузчики.
Число кип в ставке при применении питателей-смесителей должно быть не
менее 24, а число марок хлопкового волокна – не менее шести. Причем допускается
постепенная смена марок, не более одной марки в ставке.
Загрузка хлопкового волокна, как и угаров, должна быть равномерной
(тонкими пластами и в малых количествах).
При применении кипоразборщиков АПК-3 в ставке устанавливают 18 кип (по
6 кип на каждый кипоразборщик). На АПК-3 отбор волокна автоматизирован,
ручной труд исключается.
При использовании кипоразборщиков РКА-2х число кип в одной ставке 12 (по
2 кипы на один кипоразборщик).
При применении автоматического питателя АП-18 с каждой стороны
устанавливается ставка из 18-24 кип волокна. Одна ставка (рабочая)
разрабатывается, а другая резервная.
При работе на разрыхлительно-трепальном агрегате необходимо соблюдать
правила техники безопасности.
Запрещается пускать машины, если ограждения и футляры сняты, а также
надевать и сбрасывать ремни на ходу машины, открывать крышки трепал и сетчатых
барабанов, чистить цилиндры, обирать пух и вынимать угары.
Разрыхлительно-трепальный
агрегат
имеет
предохранительные
приспособления, которые не позволяют на ходу открывать крышки трепал и
запирают трепало и ножевые барабаны на время работы.
Необходимо осторожно заправлять слои хлопкового волокна между
питающими цилиндрами. Особая осторожность требуется при заправке холста в
плющильные валы: пальцы рук должны быть согнуты. Заправлять холст под скалку
можно только при поднятых гребенках. Механизм автоматического съема и
заправки холста обеспечивает непрерывную работу машины.
Если рабочие камеры и бункеры переполнены волокном, следует прекратить
питание, удалить лишнее волокно и только после этого возобновить питание
машины. Если в машину попали посторонние предметы, следует прекратить
питание, а при необходимости остановить весь разрыхлительно-трепальный агрегат.
При загорании волокнистого материала в машинах следует их немедленно
остановить, приступить к тушению пожара имеющимися в цехе огнетушителями и
другими средствами и сообщить о происшедшем местной пожарной охране.
Методические указания
Кипоразрыхлитель РКА-2Х предназначен для механического отбора
хлопкового волокна или отходов одновременно из двух кип, разрыхления,
частичной очистки и смешивания волокнистой массы и равномерной подачи ее в
последующие машины.
Распакованные две кипы волокна загружают через проем дверец 8 (рис.6) в
контейнер 10 машины подъемно-транспортным механизмом (электропогрузчиком с
толкателем). Кипы устанавливают на опорную решетку 7, представляющую собой
сварную конструкцию из прутков (колосников) и связей. Расстояние между
центрами опорных колосников 54 мм. Решетка установлена над двумя колковыми
барабанами 4 и ограничивает провисание нижних слоев кипы. Положение решетки
можно регулировать в вертикальном направлении.
Рис. 6. Схема автоматического кипоразрыхлителя РКА-2Х
Барабан 4 состоит из вала с закрепленными на нем чугунными дисками. На
дисках параллельно оси вала закреплены двенадцать стальных планок с колками.
Колки на планках расположены так, что отбирают клочки по всей ширине кип. Каждый барабан на некоторой дуге окружен колосниковой решеткой 3, состоящей из
колосников трехгранного сечения, которые опираются на сегменты. Каждая пара
решеток с дном и перегородками образует камеру для сбора отходов.
Колки при вращении барабана 4 отбирают клочки волокон от нижних пластов
кип. Под действием центробежной силы клочки отбрасываются на колосниковую
решетку 3 и снова подвергаются ударам колков, продвигаясь по направлению
движения барабана. Так как расстояние между колосниками невелико и
составляет 6 мм, клочки волокон не могут вылететь в камеру для отходов и
сбрасываются на транспортерную ленту 2, которая подает волокнистую массу к
входному патрубку 1 пневмосистемы, направляющей волокно к следующей
машине — дозатору или смесовой машине.
Сорные примеси, которые выделяются из волокна при ударах клочков о колки
барабанов и колосники решетки, пролетают через зазоры между колосниками и
попадают в камеру. Из камеры отходы удаляются по сигналу управляющей системы
либо при нажатии кнопки. При этом дно камеры сдвигается, отходы сбрасываются на
транспортерную ленту 2 и выводятся через патрубок 5 и клапан 6 в пневмосистему
транспортировки отходов. Транспортерная лента 2 в это время движется в сторону
патрубка 5.
Для уменьшения влияния на производительность машины различия в
плотности перерабатываемых кип и уменьшающейся массы кип (но мере
переработки) в контейнере имеется груз 9 (масса 200 кг), который во время отбора
волокна создает дополнительную нагрузку на кипы.
Скорость возвратно-поступательного перемещения кип 0,77; 1 или 1,23 м/мин.
Ход контейнера 800 или 1250 мм. Диаметр колковых барабанов 406 мм, а частота
вращения 367; 465 или 520 мин-1. Производительность 80-100 кг/ч. Средняя масса
клочка 0,1-0,2 г. Эффективность очистки 18-28 %.
Рис. 7. Схема автоматического питателя АПК-3
Автоматический питатель АПК-3. На нем одновременно перерабатывается
шесть
кип
хлопкового
волокна.
Распакованные
кипы
загружаются
электропогрузчиком в контейнер 12 (рис.7) и устанавливаются на 27 стальных
рифленых цилиндрах, вращение которых обеспечивает возвратно-поступательное
перемещение контейнера с амплитудой 1750 мм. Ведущие цилиндры 1
перемещают контейнер с кипами. Поступая с ведущих цилиндров и промежуточных
валиков 2 на поддерживающую решетку 13, нижние слои кипы провисают между
колосниками решетки и попадают под воздействие 13 разрыхлительных колковых
барабанов 6, расположенных под поддерживающими решетками. Конические колки
барабанов имеют высоту 25 мм и диаметр у основания 10 мм, установлены они под
углом 15° к радиусу барабана. Для лучшего разрыхления волокна колки
последующего барабана смещены на половину шага относительно колков
предыдущего. Барабаны попарно вращаются в разные стороны, уравновешивая
возникающее при обработке кипы давление со стороны колков.
Колками барабан отрывает от кипы мелкие клочки волокна и отбрасывает их на
выводную ленту 3, которая подводит волокно к выводному патрубку 8, где оно
подхватывается воздушным потоком, создаваемым конденсером следующей машины.
По мере срабатывания кип нагрузка на нижние слои волокна уменьшается, что
сказывается на изменении производительности. Для частичной ликвидации этого
недостатка при срабатывании 1/4 кип на них автоматически опускается грузовая плита
10 с помощью системы роликов 11 и тельфера, закрепленного на верхней связи 9.
Высокая степень разрыхления волокна колковыми барабанами позволяет
производить на питателе АПК-3 очистку волокна от сорных примесей. Для этого
используется ударное воздействие волокна о колосниковую решетку 5, расположенную в зоне колковых барабанов. Отходы собираются в специальных камерах и затем
(при сдвиге дна 4 камеры в сторону) поступают на выводную ленту, которая в это
время клапаном 7 соединяется с системой уборки отходов.
Скорость возвратно-поступательного перемещения кип 0,94-1,3 м/мин. Диаметр
колковых барабанов 250 мм, а частота их вращения 420 мин-1. Производительность
машины 250-80 кг/ч (изменяется в указанных пределах за период срабатывания
ставки кип). Средняя масса клочка 0,2-0,3 г. Эффективность очистки 8-18 %.
Автоматический питатель АП-18 завода «Кузтекстильмаш» отбирает
клочки-волокна с верхней поверхности кип и передает в последующую машину
агрегата. Каретка 2 (рис.8) с установленной на ней поворотной колонной, несущей
разборщик кип, перемещается реверсивно по рельсовому пути 1. Вдоль пути с
каждой стороны установлена ставка из 18-24 кип волокна 7. Одна ставка (рабочая)
разрабатывается, а другая резервная. Два ножевых барабана 6 вращаются навстречу
друг другу и одновременно перемещаются с кареткой 2 вдоль рабочей ставки,
отбирая клочки волокна с верхней поверхности кип. Отобранные клочки
сбрасываются в волокноотвод 5. Поток воздуха, создаваемый конденсером,
транспортирует клочки хлопкового волокна по пневмопроводу 4 в пневмопровод 3,
отводящий их к следующей машине агрегата. Выделяющаяся при этом пыль
отсасывается. В момент подхода каретки с разборщиком к концу ряда кип ставки
разборщик останавливается, опускается на определенный уровень (2,8; 4,3; 5,6 и
7,1 мм) и возобновляет отбор волокна, двигаясь в обратном направлении. Каретка с
разборщиком останавливается при достижении заданного уровня волокна в бункере
по следующей машины агрегата. Перемещение каретки и отбор волокна
возобновляются по сигналу с последующей машины. После срабатывания рабочей
ставки кип узел ножевых барабанов 6 с волокноотводом 5 поворачивают на 1800 для
переработки резервной ставки. Число перерабатываемых кип в ставке при первом
исполнении – до 24, при втором - до 18; длина ножевых барабанов, мм: при первом исполнении - 1500, при втором -1200; частота вращения ножевых барабанов,
мин-1: 1250, 1090; 975; скорость, м/мин, подъема разборщика 3,5, перемещения
каретки - 10; 7,4; 6,3. Габаритные размеры, мм, не более: длина — 3485; ширина при
первом исполнении — 3485, при втором — 3185; высота — 3890.
Рис. 8. Схема автоматического питателя АП-18
Питатели с игольчатыми решетками. На некоторых предприятиях
используются питатели-смесители типа П-1, загружаемые хлопковым волокном
вручную, а также питатели для отходов ПУ-2 и головные питатели П-3, П-4 и П-5.
Около каждого из четырех-пяти питателей-смесителей агрегата на полу
расположена ставка из шести - восьми кип, и работница, последовательно
отбирая слои волокна от каждой из них, забрасывает волокно на питающую
решетку 1 (рис.9). Игольчатая решетка 3, двигаясь под углом 20° к вертикали,
захватывает иглами клочки волокон по всей своей ширине и подносит их к
разравнивающей игольчатой решетке 5, иглы которой движутся навстречу
подводимому слою из клочков. Крупные клочки, попав между иглами обеих
решеток, имеющих встречное движение, разделяются на более мелкие части в
зависимости от разводки между иглами решеток. Волокно, оставшееся на иглах
вертикальной решетки 3, подводится ею к съемному барабану 6, который
сбрасывает клочки вниз на колосниковую решетку. При ударах о колосники
клочки волокон встряхиваются, от них отделяется небольшое количество
сорных примесей, которые выпадают через колосниковую решетку в камеру 7.
Клочки волокон, оставшиеся на иглах разравнивающей решетки 5,
сбрасываются с них чистительным барабаном 4 обратно в камеру питателя, где
смешиваются с вновь подаваемой массой волокон.
Рис. 9. Схема питателя П-1
Пыль и пух отсасываются вентилятором в общую систему вентиляции через
патрубок.
При чрезмерном заполнении камеры машины волокном последнее давит на
регулирующую заслонку 2 и отклоняет ее влево. В результате этого замыкается
цепь и снаружи машины загорается лампа, сигнализирующая о необходимости
временного прекращения подачи волокна. При уменьшении количества хлопкового
волокна в камере заслонка возвращается под действием противовеса в начальное
положение, сигнальная лампа гаснет и подача волокна в камеру возобновляется.
Средняя масса клочков, выходящих из машины, составляет 0,5-1г, т. е. в 5-10
раз больше, чем после автоматических кипоразрыхлителей. На питателе-смесителе
выделяется до 0,1% отходов, преимущественно пуха и сора. Производительность
машины до 300-320 кг/ч.
Питатель ПУ-2 используется для ввода в смесь обратов и прядомых отходов.
В отличие от питателя П-1 питатель ПУ-2 вместо разравнивающей решетки
имеет разравнивающий гребень. В агрегат обычно входит четыре питателя П-1 и
один питатель ПУ-2.
Головные питатели П-3, П-4 устанавливают в конце транспортирующей
(смешивающей) решетки РП-5 и загружают волокном, подаваемым питателями П-1
и ПУ-2 агрегата. Питатель П-3 припасовывают к решетке РП-5 по его продольной
оси, а питатель П-4 – под углом 900. Головной питатель П-5 в отличие от
предыдущих снабжен пневмосистемой с конденсером КБ-3 для загрузки камеры
питателя.
Производительность
головного
питателя
соответствует
производительности всего разрыхлительно-очистительного агрегата (до 800 кг/ч).
Рис. 10. Технологическая схема питателя-смесителя ПС-2
1.1. Современное оборудование сортировочно-трепального цеха
1.1.1. Питатели-смесители
Все современные питатели-смесители имеют общую принципиальную
технологическую схему; разница заключается лишь в том, что на некоторых из них
вместо разравнивающего валика установлена разравнивающая решетка, иногда
разравнивающий гребень. В конструкцию ряда питателей-смесителей включена
секция для очистки хлопка от сорных примесей с питающим бункером и рабочим
органом.
Питатель-смеситель П-1М
Назначение: рыхление, частичное смешивание и равномерная подача хлопка и
химических волокон в разрыхлительно-трепальный агрегат.
Основные технические данные:
400
Производительность, кг/ч ....………………………….
0,3
Степень разрыхления (средняя масса одного клочка), г
3,85
Установленная мощность, кВт ........………………….
3200
Габариты, мм:
1600
длина ……………………………………………...
2080
ширина …......................………………………….
высота…………………………………………….
Питатель головной П-5М
Назначение: рыхление, частичное смешивание и равномерная подача хлопка и
химических волокон в разрыхлительно-трепальный агрегат.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч .......………………………
800
Степень разрыхления (средняя масса одного клочка), г
0,1
Установленная мощность, кВт ………………………
3,85
Габариты, мм:
длина ......…………………………………………
3500
ширина …………………………………………...
1600
высота ……………………………………………
2080
Характеристики питателей-смесителей иностранных фирм приведены в
табл.43.
1.1.2. Транспортер питающий ТП
Назначение: транспортирование многослойного настила волокнистого
материал к машинам разрыхлительно-трепального агрегата.
Основные технические данные:
Максимальная производительность, кг/ч ....……….. Скорость 800
транспортерной ленты, м/мин ......………… Установочная
15,8;17,7;23;28,3
мощность двигателя, кВт .....……………
1,1
Габариты, мм:
длина .........................……………………………….
3020 1500
ширина .......................…………………… ………...
1120
высота .......................……………………………….
645, 895
1.1.3. Автоматические кипные рыхлители
По способу разработки кип кипоразборщики бывают с верхним, нижним или
боковым отбором клочков. Наибольшее распространение получили кипные
рыхлители с верхним отбором, которые изготавливаются многими фирмами
(см.табл.43) и выполнены по общей схеме за исключением рыхлителей Ball-0-Matic
фирмы АМН и МО 1У фирмы Sсhubert and Salzer, имеющих свои оригинальные
решения.
Таблица 43
Характеристика питателей-смесителей иностранных фирм
Питатели-смесители
B 2/5
B 10/1
(Rieter)
B 10/2
(Marzoli)
АG 37,
АС 38
(Wifama)
BВ 1000,
ВB 1400
(Laroche)
B ¾ P,
B 3/3 P
(Rieter)
1000, 1020
1000,1400
1200
750
Объем резервной камеры, м3
-
1,2-1,7
3-4
Плотность гарнитуры, игл/м
-
770
Показатель
Рабочая ширина
Длина игл, мм
F 025A
F 80 B
(Ferrario)
F 0I5A,
F 015B
(Ferrario)
GBP
(Trutschler)
1000
-
-
1000,1600
-
До 0,8
-
-
1; 1,6
800
5715
430; 660
-
-
-
22
25
-
25; 20
-
-
-
Угол наклона игл, град
-
70
17
-
18; 15
-
-
-
Скорость
решетки, м/мин
-
5-70
17-120
-
60-120
-
-
-
Производительность, кг/ч
-
-
400,600
3-60
-
30-130;
30-260
Масса клочков хлопка, мг
-
-
10-50
-
-
0,03-0,06 0,03-0,06
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
4456,4300 1654
3000
-
3250
1600
300
2000
1150
2000
-
-
-
6000 1464,2064
2500
2,95; 5,3
До 3
7
-
-
I,5; 3
2,8; I,9
3,85; 6,7
75
70±4
-
70
35-40
35-40
65-70
игольчатой
Мощность электродвигателя,
кВт
Уровень шума, дБ
80-120
600,1000
3-15
Окончание табл.43
Питатели-смесители
Показатель
CS
Рабочая ширина
(Trutschler)
1000
HMBZ
(Herqeth-Hollinqc
Worth)
OBT 4103
(Hauqet)
PT
(Rolando)
П-I, П-5
(Кузтекстильмаш)
0308; 0208
(Temafa)
1314
(Textima)
2000
2000, 3000,
4000
I200,I700, 2000, 2500,
3000
1060
800-2000; 3000
-
резервной
0,7
5,6,7
До 12
-
-
-
-
гарнитуры,
-
250
250
-
-
215; 280
-
Длина игл, мм
Угол наклона игл, град
-
75
10
23
9
-
-
60; I00
30; 13,5
-
Скорость
игольчатой
решетки, м/мин
-
11,2-55,9
9-29
-
22-90
13-65;
I0-30
-
Производительность,
кг/ч
Масса клочков хлопка,
мг
250
-
-
-
До 320
До 6000
200
3-15
-
-
-
-
20000-500000
20-60
5200
1464
2000
-
-
-
3190, 3500
1620
2080
-
5270
1129
2220
До 12,9
5,5-9
1,2
I0
2,45
-
До 60
-
60; 70-85
60
Объем
камеры, м3
Плотность
игл/м
Габаритные
размеры,
мм:
длина
ширина
высота
Мощность
электродвигателя, кВт
Уровень шума,дБ
2,2
До 11
60-65
Не более 85
Таблица 44
Характеристика кипных рыхлителей
Показатель
1
Рабочие органы
Диаметр рабочего
органа, мм
Длина отделителя, мм
Высота подъема
отделителя, мм
АП-36
(Кузнецктекстиль-маш)
2
2 ножевых
барабана
Bаle-0-Ma
(AMH) Tic
3
Захват-манипулятор
250
1500(1200)
ь
Bаle Plucker
(Crosrol)
4
2 зубчатых
барабана
B 12/E
(Marzolli)
Blehdcmat BDT
(Trutschler)
5
6
2 вала
270
2 вала
350
MG 36
(ShuBert) ahd
Salser
7
Грейферы
250
Optix OPTB
(Herqeth )
8
2 вала с
дисками
Vnifloc A ½ AI/2200
(Rieter)
9
Ножевой барабан
280
250
1650(2150)
2000
1600(2200)
-
1650(2150)
1700; 2300
1700
1800
-
Нет данных
1600
1800
-
1850
Скорость отделительного устройства, м/мин
10,7;4;6,; 3
-
3-I2
До 10
5-15
-
8-14
8,7; 9,5
Время поворота на 1800,
с
-
14
30
24
-
20
20
Количество кип в ставке
36(27)
Нет ограничений
До 150 (75х2)
До 130 (180)
-
До 200 (2х100)
36-72
До 100
Длина ставки кип, м
21,36
-
100
50
45,41
-
50
7,3-37,3
Окончание табл. 44
1
2
3
4
Допустимые габариты
кип, мм:
длина
970
-
ширина
высота
594
735
Без ограничений
-
Возможное число групп
кип
1-3
Максимальная длина
волокон, мм
42
Производительность,
кг/ч
Масса клочков
хлопка, г
Мощность электродвигателя, кВт
Уровень шума,дБ
5
6
7
8
9
1600
1050
1600
Любая
1600(2190)
-
Любая
1700
50
1700
Любая
1800
Любая
1750
Любая
1600
2-6
-
-
1-4
6х2
1-3
1-4
Любые
-
60
80
100
-
60
До 800
-
До 600
До 2000
До 600
До 1500
750; 1000
-
1000-10000
2-2000
0,05-0,1
0,025
До 2500
Нет данных
0,02-0,05
9,5
0,44
4
1,58
10.69 (12,69)
0,48-0,30
6,67 (8,17)
7(9)
-
50-55
До 75
До 75
До 75
63
До 85
-
До 800
Питатель кипный автоматический АПК-4
(с нижним отбором клочков)
Назначение: разрыхление хлопка, отходов и обратов хлопка непосредственно
из кип, частичное смешивание и передача на следующие машины.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч .................…………………. Средняя до 270
масса
клочка,
г
....................………………….
Длина 0,3
перерабатываемого волокна, мм ......………….. Скорость до 42
выводящего транспортера, м/с ......………… Рабочая ширина 0,95
контейнера, мм ...............…………. Число кип в контейнере 630
.....................…………………
Число
ножевых
барабанов 6
....................………………. Частота вращения ножевого барабана, 13
мин-1.………….
Установленная
мощность,
кВт 420
7,5
................……………… Габариты, мм:
длина ......................………………………………..
8725
ширина ........................…………………….………
1660
высота ........................……………………………..
2760
При изучении машины с игольчатыми решетками выясняют расположение и
направление движения рабочих органов машины, как протекает разрыхление
хлопкового волокна наклонной игольчатой решеткой и разравнивающим валиком
или решеткой, а также съем волокна с игольчатой решетки. Следует обратить
внимание на гарнитуру (размер игл и частоту их посадки), наклон игольчатых
решеток.
Одновременно определяют очистительную способность этих машин, а
также, куда выделяется пыль — в рециркуляционный фильтр или пыльный подвал.
Устанавливают связь микропереключателя со щитком, находящимся в
рабочей камере. При недогрузке камеры волокном на питателе-смесителе
зажигается сигнальная лампочка. При нормальной загрузке питателя сигнальная
лампа не горит. При переполнении волокном рабочей камеры головного питателя
щиток отклоняется и предыдущие машины останавливаются.
Все машины агрегата должны обеспечивать бесперебойную работу
последующих машин, входящих в агрегат. Производительность питателейсмесителей должна быть немного больше производительности головного питателя, а
производительность последнего — несколько больше производительности горизонтального разрыхлителя.
При изучении машин с игольчатыми решетками рассматривают факторы,
влияющие на производительность этих машин и степень разрыхления хлопкового
волокна, а именно: разводку между иглами наклонной решетки и зубьями
разравнивающего валика (или решетки), скорость игольчатой решетки, частоту
вращения разравнивающего валика или вала решетки, степень заполнения рабочей
камеры, объемную массу волокна.
Частота вращения разравнивающего валика, степень заполнения рабочей
камеры (на три четверти), а также объемная масса хлопкового волокна примерно
постоянны. Поэтому производительность машин и степень разрыхления волокна
зависят от разводки между иглами наклонной решетки и зубьями разравнивающего
валика или иглами решетки и от скорости игольчатой решетки. Для лучшего
разрыхления хлопкового волокна разводка должна быть минимальной (в пределах 510 мм). Скорость игольчатой решетки питателя-смесителя и головного питателя
изменяют соответствующим подбором сменных шестерен в передаче к ней.
Число планок на игольчатой решетке считают, поворачивая наклонную
игольчатую решетку на холостом xодy. Число игл подсчитывают на одной планке и
на 1м2 решетки.
Кроме того, измеряется расстояние между иглами по горизонтали и вертикали.
Размеры иглы определяются двумя показателями: высотой и диаметром у основания
иглы. Полученные результаты записывают в виде таблицы.
Основные параметры машин с игольчатыми решетками приведены в табл.45.
Таблица 45
Характеристика машин с игольчатыми решетками
П-3
П-5
ПУ-2
Элементы характеристики
П-1
Производительность, кг/ч
32-320
170-800
170-800
20- 80
Линейная
скорость
решетки,
м/мин:
игольчатой
10-30
22—83
22-83
9-15
разравнивающей
60
60
60
Габариты машины, мм
длина
3190
3190 1620
3500
2875
ширина
1620
1620
1185
Влияние разводки между иглами наклонной решетки и зубьями
разравнивающего валика на производительность машины ПС-2
и степень разрыхления волокна
Разводку между иглами наклонной решетки и зубьями разравнивающего
валика устанавливают от 0 до 35 мм.
Разводку регулируют регулировочными винтами, с помощью которых
перемещают подвижные ведомые ролики.
Для выяснения влияния разводки между иглами наклонной решетки и зубьями
разравнивающего валика на машине ПС-2 устанавливают следующие разводки: 5,
10 и 15 мм.
При каждой разводке определяют производительность и степень разрыхления
волокна. Рабочая камера питателя-смесителя при работе машины с различной
разводкой должна быть заполнена одинаково (на три четверти).
Производительность питателя-смесителя определяют за 15-20 минут
работы. При установлении степени разрыхления волокна пользуются методикой
для определения объемной массы волокна.
Известно, что чем больше разводка
между иглами наклонной решетки и
зубьями разравнивающего валика, тем больше производительность и хуже
разрыхление.
Результаты работы записывают в виде табл.46.
Показатели
Производительность, кг/ч
Объемная масса хлопкового волокна, кг/м3
Таблица 46
Разводка между иглами наклонной решетки и
зубьями разравнивающего валика, мм
5
10
15
План отчета
1. Начертить технологическую схему кипоразборщика АП-18.
2. Привести параметры гарнитур машин с игольчатыми решетками в виде
табл.45.
3. Начертить схему механизма изменения разводки между иглами наклонной
игольчатой решетки и зубьями разравнивающего валика.
4. Описать результаты исследования влияния разводки между иглами
игольчатой решетки и зубьями разравнивающего валика на производительность
машины и степень разрыхления волокна.
5. Начертить технологическую схему питателя-смесителя ПС-2.
6. Кратко описать отличия машин с игольчатыми решетками от
кипоразборщиков.
Контрольные вопросы
1. Какие машины входят в разрыхлительно-трепальный агрегат поточной
линии?
2. Каково назначение разрыхлительно-трепального агрегата?
3. На какие две части делится разрыхлительно-трепальный агрегат?
4. В чем различие между разрыхлительно-трепальными агрегатами,
применяемыми при обработке средневолокнистого и тонковолокнистого хлопка, а
также при обработке хлопкового волокна разных сортов?
5. Перечислите основные правила техники безопасности при работе на
разрыхлительно-трепальном агрегате.
6. Каково назначение кипоразборщика АП-18?
7. Чем отличается двухкипный кипоразборщик волокна от однокипного?
8. Чем отличаются машины с игольчатыми решетками (питатель-смеситель П1, головной питатель П-5 и угарный питатель ПУ-2) друг от друга?
9. Чем отличаются питатели-смесители ПС-2 и П-1?
10. Чем отличаются головные питатели П-5 и ПГ-1К?
11. Каково назначение питателей-смесителей ПС-2?
12. Какова производительность питателя-смесителя ПС-2?
13. Какие факторы и как влияют па производительность питателя-смесителя и
на степень разрыхления хлопкового волокна?
14. Для чего предназначена световая сигнализация на питателе-смесителе?
15. Какие органы питателя-смесителя разрыхляют волокно?
16. Осуществляется ли на питателе-смесителе смешивание волокна?
17. Как отрегулировать степень заполнения камеры питателя-смесителя и
какова нормальная степень ее заполнения?
18. Где скапливаются угары в питателе-смесителе?
19. Сколько питателей-смесителей включают в разрыхлительно-трепальный
агрегат при обработке xлопкового волокна разных сортов и длины?
20. Какова производительность разрыхлительно-трепального агрегата?
21. Каково назначение угарного питателя?
22. Чем отличается угарный питатель от питателя-смесителя?
23. Как можно изменить производительность угарного питателя?
2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
РАЗРЫХЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН ВТОРОГО ТИПА
Цель лабораторной работы
Изучить устройство и работу машин с колковыми барабанами и оборудование
для перемещения волокон между машинами агрегата.
Задание
1. Начертить технологические схемы наклонного очистителя ОН-6-4 и
осевого чистителя ЧО, указать на ней направление движения продукта, воздуха и
места выделения угаров.
2. Замерить скорости основных рабочих органов машин ОН-6-4 и ЧО.
3. Измерить разводки между колосниками машин OH-6-4 и ЧО.
4. Начертить технологическую схему горизонтального разрыхлите-ля, указать
на ней направление движения продукта, воздуха и места выделения угаров.
5. Начертить схему механизма регулирования разводок между колосниками
горизонтального разрыхлителя.
Основные сведения
К разрыхлительным машинам второго типа относятся наклонные очистители
ОН-6-4, ОН-6-4М, горизонтальный разрыхлитель РГ-1, осевой чиститель ЧО.
Применение колковых барабанов в наклонном и осевом чистителях позволяет
обрабатывать волокна в свободном состоянии. При свободном движении волокна и
его ворошении эффективно выделяются сорные примеси через колосниковую
решетку.
Методические указания
Наклонные очистители. Используются наклонные очистители марок: ОН-6-1,
ОН-6-2, ОН-6-3, ОН-6-4, ОН-6-4М и др. Они отличаются друг от друга наличием
или отсутствием приемного бункера с конденсером, числом барабанов, а также их
конструкцией (колковые или ножевые), площадью колосниковой решетки.
Предварительно разрыхленное волокно из предыдущей машины подается
конденсером 1 (рис.11) в бункер 2, а из него двумя выпускными 3,
поддерживающим 4 и двумя питающими 5 цилиндрами передается к ножевому
барабану 6. Этот барабан воздействует на бородку слоя волокон, находящегося в
зажиме цилиндров 5. Первый (нижний) барабан, отделяя своими ножами от бородки
клочки, отбрасывает их на колосниковую решетку 9 и далее подводит их к
следующему барабану. Волокно снимается ножами этого барабана и вновь
подвергается ударам ножей и колосников решетки. Выделяющийся при этом сор
падает под колосниковую решетку. Подобным образом клочки подвергаются
разрыхлению и очистке последовательно шестью ножевыми барабанами. Последний
ножевой барабан сбрасывает волокно в бункер, из которого оно подается в
последующую машину агрегата.
Рис. 11. Схема наклонного очистителя ОН-6-4М
Щитки 10 облегчают съем волокон с барабанов и могут быть установлены по
отношению к ножам барабанов на расстоянии, регулируемом в пределах 5-20 мм.
После наполнения камеры 8 выделенными отходами автоматически включается система удаления отходов через каждые 0,5-1 ч. После поступления сигнала
исполнительный механизм поворачивает заслонку 7, соединяя камеру отходов с
пневмосистемой удаления отходов. Время очистки камеры —1-2 мин.
Осевой чиститель ЧО (рис.12) предназначен для очистки хлопкового волокна
в свободном состоянии и дальнейшего его разрыхления. Предварительно
разрыхленное волокно тягой воздуха вентилятора конденсера последующей
машины подается в осевой чиститель через входной патрубок, расположенный у
торца двух вращающихся в одном направлении колковых барабанов 1 и 3. Клочки
волокна ударами колков переносятся в зону колосниковой решетки 4,
перемещаются по ней с некоторым смещением параллельно осям барабанов как за
счет тяги воздуха, так и за счет расположения колков по винтовой линии. Затем
клочки отбрасываются в верхнюю часть машины, откуда регулировочным щитом 2
направляются к барабанам 1 и 3, где под воздействием колков клочки интенсивно
разрыхляются. Затем большая часть клочков подбрасывается вверх и увлекается
барабанами к колосникам. Такое взаимодействие клочков с колками барабанов и с
колосниковой решеткой способствует также эффективному выделению сорных
примесей, выпадающих в камеру 5. Разрыхленное волокно попадает в струю
воздуха в выводящем патрубке и транспортируется в следующую машину.
Барабаны имеют диаметр (по колкам) 500 мм и частоту вращения 400 мин-1.
Эффективность очистки—6-12 %.
Рис.12. Схема осевого
чистителя ЧО
Рис.13. Схема горизонтального
разрыхлителя РГ-1
Горизонтальные разрыхлители РГ-1 и ГР-7. В горизонтальный разрыхлитель
хлопковое волокно засасывается вентилятором и с помощью конденсера КБ-3
заполняет бункер разрыхлителя. Наполнение камеры 1 (рис.13) волокном регулируется балансирной вилочкой 2. На ее оси закреплен рычаг, действующий на ртутный переключатель, с помощью которого
прекращается или возобновляется подача волокна в камеру из предыдущей машины
агрегата. Пара деревянных цилиндров 3 подает слой волокна к рифленым
металлическим цилиндрам 8, которые, вращаясь быстрее, утоняют слой примерно в
1,5 раза и выводят его из бункера к барабану 5, имеющему частоту вращения 445800 мин-1. На 12 дисках, жестко посаженных на валу барабана, закреплено по 24
ножа, а всего на барабане имеется 288 ножей. Концы ножей отогнуты в стороны на
разное расстояние так, что при одном обороте барабана ножи наносят удары
последовательно по всей ширине поступающего слоя волокон. Колосниковая
решетка 6 охватывает 1/2 окружности барабана и удерживает волокна от выпадения в
камеру 4 для отходов.
Рис. 14. Схема установки колосников
Вокруг ножевого барабана горизонтального разрыхлителя установлено три
секции колосников. Разводка между колосниками первой секции с 16 колосниками
переменная, уменьшается последовательно от 12,5 до 6 мм через 0,5 мм. Разводки
между колосниками второй секции с 20 колосниками—8 мм, в третьей секции также
с 20 колосниками — 6 мм. Степень очистки волокна, а следовательно, и состав
отходов на горизонтальном разрыхлителе ГР-7 можно регулировать, изменяя
разводку между колосниками. Колосники считаются закрытыми, когда разводка
между колосниками минимальная, равная 5 мм, чему соответствует угол α1 между
верхней гранью и касательной, описы-ваемой ножами барабана (рис.14),
полуоткрытыми — при разводке 6 мм и угле α2 и открытыми — при разводке 7 мм
и угле α3.
Разводку между колосниками устанавливают перемещением сег-мента 1
около пальца 2, входящего в прорезь сектора, и проверяют шаблоном. Во второй
и третьей секциях за счет малых разводок выделяются мелкие сорные примеси.
Волокно выводится потоком воздуха через патрубок 7 (см. рис.10). Такие
разрыхлители целесообразно использовать в агрегатах с двухсекционными
трепальными машинами или без трепальных машин.
Производительность горизонтальных
разрыхлителей — до 800 кг/ч;
эффективность очистки — 5-10 %.
2.1. Очистители
Все машины, предназначенные для очистки хлопка, можно разделить на две
основные группы. В первой группе машин используется принцип ударного
воздействия на клочки хлопка, поступающие в зону рыхления и очистки, в
свободном состоянии. К этой группе относятся все осевые и наклонные очистители,
вертикальный разрыхлитель и однобарабанный очиститель фирмы Rieter
(Швейцария).
Во второй группе машин используется принцип воздействия рабочих органов
на волокнистый материал, находящийся в зажатом состоянии. К этой группе
относятся секции трепальных машин, все машины фирмы Trutschler, марка которых
начинается с буквы R, горизонтальные разрыхлители и машины с барабанами,
обтянутыми пильчатой или зубчатой гарнитурой.
Очистительные машины, использующие принцип ударного воздействия по
клочкам хлопка, находящимся в свободном состоянии, можно разделить на две
подгруппы по способу прохождения волокнистого материала относительно рабочих
органов. Первую подгруппу составляют машины, в которых волокнистый материал
движется через рабочую зону перпендикулярно осям вращения рабочих органов (все
наклонные очистители). Вторую подгруппу составляют машины, в рабочей камере
которых волокнистый материал описывает сложную траекторию и движется по
спирали, т.е. перемещается вдоль оси вращения рабочего органа (вертикальный
разрыхлитель, все осевые чистители, однобарабанный очиститель В 4/1 фирмы
Rieter).
Последними серийно выпускаемыми моделями отечественных очистительных
машин являются: очиститель наклонный ОН-6-П, чиститель осевой ЧО-М,
горизонтальный разрыхлитель РT-IM, рыхлитель пильчатый РПХ-М, машина
обеспыливающая МО-М. Характеристики моделей очистителей иностранных фирм
представлены в табл.47.
Очиститель наклонный OH-6-П-OI (c конденсером)
Назначение: разрыхление, очистка и обеспыливание хлопкового волокна.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч .......................………….. Длина 650
перерабатываемого волокна, мм ............……. Установленная 42
мощность, кВт .....................………. .….
4
Габариты, мм:
длина .............................……………………………
3540
ширина ............................………………………….
1690
высота ...........................……………………………
3680
Чиститель осевой ЧО-М
Назначение: разрыхление и очистка хлопкового волокна от сорных примесей в
свободном состоянии.
Основные технические данные:
Производительность,
кг/ч
..................……………………..
Очистительный эффект, % .......................…………………
Установленная мощность, кВт ...................……………. Габариты,
мм:
длина ............................………………………………
ширина ...........................……………………………..
высота ...........................………………………………
730
20
2,2
1680
1440
2040
Таблица 47
Очистительные машины
WR/z Masterclean
NB
OTP
Mac III (Hergeth(Laroche)
(Laroche) OF
Показатель
(Laroche)
Hollingsworth)
Рифленые
Питающий
Барабаны,
Барабаны и
Вид рабочих
цилиндр и
питающие
колосниковые цилиндры
органов
и барабан с
столик,
цилиндры,
решетки
колосниковой барабан и
колосниковые
решеткой
отбиврешетки
Гарнитура
Колки ПильчаКолки
Ножи
Пильчатотозубчатая
зубчатая
Число основных
2
I
6
I
I
рабочих органов
Диаметр рабочего
500
800
750
органа, мм
880;1100
1000;1400
1000;1400;
Рабочая ширина
2000
машины, мм
До 400; 600
До 600; 800
До 450 До 600;800;
Производительно
1000
сть, кг/ч
12,5
4; 5,5
3,4; 5,5
Мощность
электродвигателя, До 450
кВт
Габаритные
2700;2890
1300
3595
размеры, мм:
1400;1565
1500;1900,
1490;1890
длина
1865
2490
ширина
4120; 4140
2370
3020
4120
высота
Продолжение табл.47
В 4/1
ER M
1325
SRS-6
AXI-FLO-AFC
(Rieter)
5/5
(Textima)
(Trutschler)
Показатель
(Trutschler)
(Rieter)
Вид рабочих
Барабан Барабан Барабаны и
Барабаны и
Барабаны
органов
колосниковые колосниковые
и колосниковые
решетки
решетки
решетки
Гарнитура
Колки ПильчаКолки
Колки
Колки
то-зубчатая
(мелкая
или
6
2
6
I )
I
Число основных
рабочих органов
400
Диаметр рабочего 700
органа, мм
Частота вращения
720(1000)
1000
рабочих органов, 800
-1
мин
Рабочая ширина
1000
1000
1000
1095
машины, мм
Производительно
750
800
600
До 500 Макс 500
сть, кг/ч
Мощность
3
2,2
4
7,55
2,2
электродвигателя,
Габаритные
размеры, мм:
длина
1400
1000
2740
1720
2250
ширина
1480
1600
1390
1434
1316
высота
2300
3970
2740
2095
3905
Показатель
Вид рабочих
органов
Гарнитура
Число
основных
рабочих
органов
Диаметр
рабочего
органа, мм
Частота вращения рабочих
органов, мин-1
Рабочая
ширина
машины, мм
Производитель
ность, кг/ч
Мощность
электродвигате
ля, кВт
Габаритные
размеры, мм:
длина
ширина
высота
Уровень шума,
дБ
RN, RV, RK RSK, RST OH-6-3
(Trutschler) (Trutschler) (Кузнецкт
екстильма
ш)
Барабан, Барабан и Барабаны
трепало и сегмент с
и
колоснико- ножами колоснико
вые
вые
решетки
решетки
Ножи
Ножи (планочные и
пильчатые), планки,
лента с иглами
6
I,4
I
Окончание табл.47
DPЧ
ЧО
(Пензенский
(Пензенский НИЭКИПмаш)
НИЭКИПмаш)
Барабаны и
Барабаны
колосниковые
и колосниковые
решетки
решетки
Колки
Ножи
2
5
500
500
450
610
406
-
-
425;590;66
0740;950
-
400;490;590
660 (до 1000)
1200
1200
1060
-
1060
650
-
До 600
До 450
До 650
4,55
-
4
3
3
1250
1764
1250
1764
2680
1690
2800
1760
1488
1725
1690
1570
1840
-
-
До 70
До 70
До 70
Разрыхлитель горизонтальный РГ-1М
Назначение: разрыхление и очистка хлопкового волокна от сорных примесей.
Основные технические данные:
Производительность,
кг/ч
............... 800
15
Очистительный эффект, %.............
42
Длина перерабатываемого волокна, мм .
Диаметр рабочих органов, мм/Частота
вращения, мин-1:
610/556; 625; 700; 800
- ножевого барабана ...………
160/5,2; 5,8; 7,7; I2,4; I6,6; 9,3
- выпускных цилиндров .……
7I/I6,3; I8,I; 24,3; 29,4; 39; 52,2
- питающих цилиндров ..…
540/65; 70; 80
- перфорированного барабана
375/235; 260; 290
- съемного барабана ....………
500/1420; 1260; 1110
- ротора вентилятора ..………
Габариты, мм:
2270
длина ….............................…...
1710
ширина ……………………….
3710
высота………………………...
Разрыхлитель пильчатый РПХ-М
Назначение: разрыхление и очистка
трепального и чесального.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч .........….
Длина перерабатываемого волокна, мм
Установленная мощность, кВт .......
Габариты, мм:
длина ...,..........………………..
ширина...............……………...
высота ..............………………
хлопкового волокна, орешка, пуха
500
34
9,67
1660
1700
3590
Машина обеспыливающая МО-М
Назначение: обеспыливание хлопка и удаление из него мелких сорных примесей
и пуха.
Основные технические данные:
650
Производительность, кг/ч .........…….
34
Длина перерабатываемого волокна, мм .
1060
Рабочая ширина машины, мм ...…….
-1
Диаметр, мм/Частота вращения, мин :
540/70; 80
- перфорированных барабанов.….
406/540; 610; 680; 700; 780
- ножевого барабана ...…………..
375/260; 290
- съемного барабана ...……….. …
7
Установленная мощность, кВт ...... ..
Габариты, мм:
1900
длина ............................………….
1790
ширина........................…………...
2290
высота .........................……….….
В последние годы создан ряд новых очистительных машин:
- комбинированный наклонный очиститель ОНК-6 (разделение рабочей
камеры наклонного очистителя на три условные зоны, объединяющие
соответственно по два разнотипных рабочих органа, позволило получить
чередование различных способов воздействия на волокнистый материал в рамках
одной машины);
- двухрядный чиститель-разрыхлитель ДРЧ (очистительная машина с пятью
ножевыми барабанами, расположенными горизонтально в два ряда);
- трехрядный чиститель-рыхлитель ТРЧ (включает семь ножевых барабанов,
установленных горизонтально в три ряда; подача и отвод волокнистого материала
осуществляется через входной и выводной патрубки, расположенные со смещением,
что определяет траекторию движения волокнистого материала - по спирали).
Комбинированный наклонный очиститель ОНК-6
Назначение: разрыхление, очистка и смешивание волокнистой массы.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч .............……
650
Рабочая ширина машины, мм .......……
1060
Число рабочих органов ................…….
6
Диаметр рабочих органов, мм ......……
406
Частота вращения рабочих органов, мин
1
425-1000
…………………………………….
Мощность электродвигателей, кВт
4
Габаритные размеры, мм:
2680
длина .........………………….……
I690
ширина ........………………………
2800
высота ........……………………….
до 70
Уровень шума, дБ ....................………..
10
Очистительная способность, %. ...……
Двухрядный рыхлитель-чиститель ДРЧ
Назначение: разрыхление и очистка волокнистого материала.
Основные технические данные:
Производительность,
кг/ч
.............…… до 650
Рабочая ширина, мм .....................…… Число 106
ножевых барабанов .............. Диаметр рабочих 6
органов, мм ......….. Частота вращения 406
рабочих
органов,
мин-1
400, 490, 590, 660 (до 1000)
……………………………………..
4
Мощность электродвигателя, кВт
Габаритные размеры, мм:
I690
длина ........………………………….
I570
ширина..................………………….
1570
высота .................…………………..
Уровень
шума,
дБ
............................ до 70
10,2
Очистительная способность, % ......
2.1.1. Смешивающие машины
Качество пряжи, а также стабильность технологических процессов её
изготовления зависит не только от состава смесей волокон, но в значительной
степени и от качества процессов смешивания компонентов этих смесей.
Смешивание волокон происходит при использовании машин:
- с выбирающими игольчатыми решетками;
- с разницей скоростей движения материала к линии выборки;
- с разной длиной пути движения материала к линии выборки;
- в периодическом режиме в системе лабазов.
Машина смешивающая поточная МСП-8У
Назначение: непрерывное поточное смешивание волокнистого материала.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч ................ Длина
перерабатываемого волокна, мм..
Емкость камеры, м3 (по волокну) ..…..
Установленная мощность, кВт ......…..
Габариты, мм:
длина .........................………….…...
ширина ........................…………….
высота ...................…………….…..
800
до 42
47(35)
8,1
6800
2600
4800
Смеситель непрерывного действия СН-4У
Назначение: смешивание отходов хлопчатобумажных производств.
Основные технические данные:
Без очиститель-ной С
очистительсекции
ной секцией
Производительность,
кг/ч
.......... 800
до 300
Установленная мощность, кВт ….
7
10,6
Габариты, мм:
длина ...................…………
4500
5100
2200
2200
ширина ...................,………
высота .................…………
3175
3175
2.1.2. Дозирующие устройства
При переработке смесей хлопковых волокон с другими видами волокон для
ввода в основную смесь обратов или регенерированных отходов, а также для
повышения точности рецептуры смеси применяются различные дозирующие
устройства и машины.
Бункер дозирующий ДБ-У
Назначение: разрыхление, очистка от сорных примесей и дозирование
волокнистой смеси.
Основные технические данные:
Производительность,
кг/ч
..............……. до 200
Установленная мощность двигателей, кВт:
- при агрегировании с двумя кипными
6,5
разрыхлителями РКА-2У…………………..
- при агрегировании с одним кипным
3,2
разрыхлителем РКА-2У…………………….
Габариты, мм:
1638/2408(с колпаком)
длина ...................……………………..
1800
ширина ……………………………….
2806
высота ………………………………..
Дозатор-смеситель ДС-2
Назначение: непрерывное дозирование и
волокнистых материалов.
Основные технические данные:
Производительность,
кг/ч
.........…………
.…………
Установленная
мощность,
кВт
Габариты, мм:
длина ................…………………………
ширина .......................………………….
высота .......................………………….
смешивание двух компонентов
200-800
2,2
1900
1300
4800
2.1.3. Распределители волокна
Распределители предназначены для равномерного питания и наполнения
волокном, поступающим с машин разрыхлительно-трепального агрегата, бункеров
двух или трех трепальных машин.
Распределители РПБ-2 и
РПБ-3
Основные технические данные:
РПБ-2
Число
обслуживаемых
машин
..……..
Производительность, кг/ч .........…………
Скорость воздушного потока на входе в
первый волокноотделитель, м/с…………
Расход воздуха, м3...........…………………
Частота вращения ротора вентилятора, мин-1
...........……………….………………
Двигатель привода вентилятора:
- тип .................……………………..
- мощность, кВт……………………
- частота вращения, мин-1………….
Габаритные размеры, мм:
волокноотделителя - длина
- ширина
- высота
РПБ-3
2
600
3
900
4,6...5,4
I350-I600
6,1...6,8
1800-2000
800-1000
1000-1100
ЧАМА 900
4УЗ
2,2
1450
1450
2300
330
803
нижнего бункера
- длина
- ширина
- высота
бункерного питателя - длина
- ширина
- высота
Масса (с вентилятором и двигателем),
кг………………………………………….
460
1060
410
830
2330
420
2130
Бункер трепальных машин БТМ
Назначение: автоматическое питание трепальных машин.
Основные технические данные:
до 300
Производительность, кг/ч........…………
I960
Высота, мм ...............................…………
292
Глубина, мм ...............................………..
200
Глубина рабочая, мм .......................……
1000
Ширина рабочая, мм .......................……
Загрузочное устройство, мм:
ширина .......……………………….
высота .......………………………..
300
200
690
Распределитель волокна пневматический РВП-2-2
Назначение: распределение волокна по двум трепальным машинам.
Основные технические данные:
Производительность,
кг/ч
.........…….. 650
Установленная мощность, кВт .….. ……..
9,5
Габариты, мм:
длина .......................………….……..
1570
ширина ......................…….…………
1800
высота ......................………………..
1200
2.1.4. Машины трепальные
В зависимости от компонентов сырья и дальнейшего технологического
процесса применяют трепальные машины различных конструкций.
Машина трепальная МТБ-1
Назначение: для разрыхления и очистки от сорных примесей.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч ........…………
450
Очистительный эффект при засоренности
хлопка перед машиной 2-6 %
20 - 25
7,5
Удельная мощность двигателей, кВт
Габариты, мм:
3300
длина .........................………………
1800
ширина .......................………………
3000
высота ........................………………
Машина трепальная МТМ
Назначение: разрыхление и очистка волокнистой массы от сорных примесей,
формирование холста и сматывание его в рулон заданных размеров и массы.
Основные технические данные:
до 325
Производительность, кг/ч .............………
23- 43
Длина перерабатываемого волокна, мм ..
Линейная плотность холста, текс .... Мощность 344828-465116
двигателей, кВт ............….. Расход воздуха 17,7
7500
вентилятора, м /ч ..……..
Габариты, мм:
длина .........................……………….
ширина .........................…………….
высота ........................………………
Масса холста, кг ............................………
Диаметр холста, мм ......................………
8226
1940
2840
16 – 30
500
Машина трепальная МТИ
Назначение: разрыхление, перемешивание и обеспыливание химических
волокон, формирование холста и сматывание его в рулон.
Основные технические данные:
Производительность, кг/ч, не менее….. 250
Линейная
плотность
холста,
ктекс…. 330-454
Мощность двигателя, кВт ..........………...
14,3
Габариты, мм
длина ..........................………………
6500
ширина.......................……………….
2000
высота ........................……………….
З000
2.1.5. Выбор оптимального состава РТА
До настоящего времени состав и последовательность машин в поточной линии
определялись опытным путём. Разработан метод научно обоснованного выбора
оптимальной последовательности и числа машин в составе очистительной линии. В
основе метода лежит формула, предложенная Ф.Лейфельдом (Trutschler, Германия),
для расчета ожидаемого эффекта очистки (%) машинами агрегата.
Эта формула устанавливает зависимость между двумя показателями:
эффектом очистки и содержанием сорных и жестких примесей. При переработке
смесей хлопка с засоренностью от 0 до 7% данная зависимость имеет линейный
характер:
Э = 10МСТР ,
где М - машинный фактор, зависящий от конструктивных особенностей
очистительной машины, (М = 0,5 ...1,5);
М′ - показатель очистительной способности машины (показывает, на
сколько процентов изменится эффект очистки хлопка от сорных
примесей при изменении засоренности хлопка на входе в очистительную машину на 1%): М = М′/10;
С - сырьевой фактор, зависящий от совокупности свойств хлопкового волокна, климатических и технологических условий сбора
хлопка и производства пряжи, состава очистительной линии и
способа рыхления хлопка из кип (коэффициент имеет значение
от 0,5 до 1,5);
Т - содержание сорных примесей (засоренность) хлопкового волокна на входе в очистительную машину, %;
Р - фактор производительности агрегата. При обычном уровне производительности (350 кг/ч) он принимается равным единице.
А.Г.Севостьянов для определения необходимого количества очистительных
кaмep предложил использовать зависимость эффекта очистки для i-й камеры от доли
Р, характеризующей разъединение клочков:
Е0i = E01 /(1 + P)i −1 ,
где
E01 - эффект очистки первой камеры, %.
2.2. Оборудование для перемещения волокон между машинами
агрегата
Рис. 15. Схема конденсеров: КБ-3 (а), КБ-4 (б) и К-3 (в)
Для транспортировки волокнистой массы на хлопчатобумажных фабриках
используют питающие решетки РП-5, пневматические транспортирующие
системы с конденсерами, пневмопроводы и распределители волокна по нескольким
машинам.
Koнденсер КБ-3 имеет секцию сетчатого барабана 3 (рис.15,а) и секцию
вентилятора 5. Поверхность барабана 3 изготовлена из перфорированного
листового железа с отверстиями диаметром 5 мм и с шагом отверстий по
периметру и по образующей 7 мм. Частота вращения барабана 105-137 мин-1, что
соответствует окружной скорости 178-232 м/мин. Диаметр барабана 540 мм.
Шестилопастный вентилятор 5 при вращении создает вакуум в боковых каналах
и внутри перфорированного барабана, благодаря чему в патрубке 4 и примыкающем к
нему трубопроводе образуется ток воздуха. В патрубок 4 поступает волокнистый
материал, который подходит к барабану 3 и далее к съемному барабану 2. Большая
скорость вращения перфорированного барабана обеспечивает перемещение волокон
без присоса к поверхности барабана. Пыль и мелкий сор уносятся с воздухом через
перфорацию барабана 3 и вентилятор 5 к фильтрам для очистки воздуха.
Съемный барабан 2 диаметром 375 мм вращается с частотой 300-390
-1
мин . Кожаными лопастями барабана 2 волокна направляются в бункер следующей
машины агрегата. Однако съемный барабан зажгучивает волокно, протаскивая его
лопастями по неподвижным герметизирующим поверхностям кожухов 1.
Конденсер КБ-4 не имеет съемного барабана, и поэтому волокно здесь
зажгучивается значительно меньше. Перфорированный барабан 6 (рис.15,б)
диаметром 540 мм имеет частоту вращения 20-80 мин-1. Внутренняя полость
барабана разделена неподвижной перегородкой на верхнюю и нижнюю части.
Разрыхленное волокно присасывается к поверхности барабана, находящейся вверху
(верхняя часть полости). Вращаясь, барабан подводит волокно в зону нижней части
полости, не имеющей разрежения, и волокнистый слой под действием силы тяжести
падает с барабана в приемный бункер машины, на которой установлен конденсер.
Конденсер К-3 (рис.15,в). Перфорированный барабан диаметром 540 мм
имеет частоту вращения 20, 25 или 30 мин-1 при первом исполнении и
производительности до 700 кг/ч или 14, 17 или 20 мин-1 при втором исполнении и
производительности 70-150 кг/ч. В конденсере вместо
съемного барабана
используется съемный вал диаметром 150 мм. Он вращается при первом
исполнении с частотой 75; 94 и 114 мин-1, а при втором — 52; 64 и 75 мин-1.
Дозирующий бункер
Из каждой пары кипоразрыхлителей РКА-2Х клочки волокна по
пневмопроводу подаются в дозирующий бункер ДБ-1, который поддерживает
постоянной общую производительность спаренных кипоразрыхлителей на заданном
уровне в соответствии с рецептом смеси. Здесь же осуществляется частичная очистка и
перемешивание волокон четырех кип.
Рис. 16. Схема дозирующего бункера
Вентилятор конденсера создает разрежение в зоне перфорированного
барабана 2 (рис.16), к открытой верхней части которого подсасывается волокно,
поступающее через диффузор 1 из предыдущей машины. Съемный барабан с
кожаными лопастями сбрасывает подводимое к нему барабаном 2 волокно в бункер
3. Через бункер разрыхленное волокно поступает к выпускным цилиндрам 4,
уплотняется и подается в виде бородки слоя к колковому барабану 5, который
протаскивает клочки волокна по колосниковой решетке 6 и направляет их в
патрубок 1 следующей пневмотранспортной системы. Сорные примеси через щели
между колосниками решетки 6 выпадают в камеру,
откуда автоматически
удаляются через бункер 8 без останова машины. Очистительный эффект 4-8 %.
Производительность машины (до 200 кг/ч) регулируется с помощью
регулятора бункера ДБ-1 с учетом производительности двух РКА-2Х согласно рецепту смеси.
Смесители непрерывного действия
В зависимости от принципа работы смешивающих машин непрерывного
действия эффект смешивания может достигаться благодаря:
1) укладке подводимой в камеру
машины
волокнистой массы
горизонтальными слоями и выборке вертикальными слоями; 2) разности путей,
которые проходят в машине одновременно поступившие в нее части волокнистой
массы; 3) разности скоростей, с которыми движутся в камере машины
одновременно поступившие в нее части волокнистой массы.
Смеситель непрерывного действия СН-3 обеспечивает постоянное,
равномерное питание машин агрегата и перемешивание компонентов смеси;
является резервной камерой, т. е. запасным лабазом для хлопкового, химических
волокон или отходов прядильного производства (машина СН-3У).
Предварительно разрыхленное волокно тягой воздуха подается по трубе к
перфорированному барабану 1 (рис.17) конденсера и сбрасывается на конвейер-раскладчик 2, который движется над камерой возвратно-поступательно. При этом
раскладчик распределяет клочки волокнистой массы на нижнем конвейере 3 так, что
формируется многослойная «постель». Каждый слой ее образуется из клочков за
один двойной ход раскладчика, а всего в поперечном сечении «постели» (настила)
около 16 слоев. Нижний конвейер 3 непрерывно подает волокна к игольчатой
решетке 4, которая отбирает их слоями по вертикали. Барабан 6 разравнивает слой
отбираемой смеси, а съемный барабан 5 снимает волокна с игл решетки 4, после
чего под действием потока воздуха они направляются через патрубок к следующей
машине. Уровень наполнения камеры 7 контролируется фотодатчиком.
Производительность машины СН-3 — до 800 кг/ч. Масса хлопкового волокна
настила — 150 кг.
Рис. 17. Схема смесителя непрерывного действия СН-3
Смешивающая машина МСП-8 (машина смешивающая, поточная,
восьмисекционная) предназначена для непрерывного смешивания неокрашенного
хлопкового волокна, одноцветного крашеного хлопкового волокна, приготовления
многокомпонентных смесей волокон, окрашенных в разные цвета, и смесей
хлопкового и химических волокон. Волокнистый материал загружается в смесовую
камеру 1 (рис.18) пневматически через патрубки 3 и 6, а воздух отводится через
сетчатый короб и патрубки 5. Волокно, поступающее в камеру, образует настил,
опирающийся на подающие рифленые барабаны 8. Очередность подачи волокна
регулируется клапаном-переключателем 4 (КП-300-Ш), работой которого
управляют датчики 2 и 7, контролирующие уровень наполнения головной и
хвостовой частей смесовой камеры волокном. Подающие барабаны 8 перемещают
лежащие на них слои волокон вниз, к лопастям выбирающих барабанов 9, окружная
скорость которых в 30-60 раз превышает окружную скорость барабанов 8.
Выбирающие барабаны 9 лопастями отделяют клочки материала от поданных
слоев, отбрасывают их на поддон 10, наклоненный под углом 3-50, и продвигают
вдоль него к разрыхлительному барабану 11.
Рис. 18. Схема смешивающей машины МСП-8
Частота вращения как подающих 8, так и выбирающих барабанов 9
увеличивается соответственно от первого к седьмому и от первого к восьмому в
направлении движения волокон по поддону (к выходу из камеры). Клочки волокнистого материала размельчаются разрыхлительным барабаном 11 и подаются в
выводной патрубок 12, а затем вентилятором в последующую машину. Датчик 13,
установленный ниже датчиков 2 и 7, прекращает выпуск смеси из машины, если
уровень волокна в камере 1 становится ниже минимально допустимого. Принцип
смешивания в данной машине заключается в том, что из-за нарастания скорости
выборки, а следовательно, и опускания волокнистого материала в направлении от
задней к передней стенке камеры вся масса волокон в камере поворачивается.
Поэтому выбирающие барабаны одновременно отбирают клочки из нескольких
слоев, сформированных в машине волокном, поступившим в нее в разное время.
Объем камеры машины — 47 м3.
Диаметры
барабанов,
мм: подающего — 140, выбирающего — 500,
разрыхлительного — 400. Частота вращения барабанов, мин-1: первого подающего —
0,016-0,15, первого выбирающего — 1,6-15, разрыхлительного — 370. Отношение частот
вращения последующего барабана к предыдущему — 1,15. Производительность машины
— 100-600 кг/ч.
Дозатор-смеситель ДС-2 предназначен для непрерывного смешивания двух
компонентов смеси в заданных пропорциях, разрыхления, выравнивания смеси по
цвету и влажности. Машина состоит из сепаратора, бункера и разрыхлительносмесительной камеры. Сепаратор 6 (рис.19) выполнен в виде коробки, внутреннее
пространство которой разделено стенкой и шатрообразными сетками 5 на две
нижние (рабочие) и одну верхнюю (воздухоотводящую) секции 7. Наружные стенки
рабочих камер выполнены из сетки для дополнительного отсоса отработанного
воздуха. Одна из торцевых стенок каждой рабочей секции сепаратора имеет
отверстия 4 и 8 для двух приемных патрубков, а на противоположном торце
воздухоотводящей секции расположены отверстия для патрубка. Сепаратор
установлен
на прямоугольный бункер, разделенный стенкой 9 на две
компонентные шахты. Длина шахты - 1200, ширина - 350 и высота - 2700 мм.
Каждая компонентная шахта обслуживается непосредственно примы-кающей к ней
рабочей секцией сепаратора и имеет по три датчика уровня заполнения волокном 3:
верхний, останавливающий при его перекрытии подачу волокна; средний,
возобновляющий при опускании слоя ниже него подачу волокна в шахту, и нижний
аварийный, останавливающий дозатор-смеситель при снижении уровня ниже
датчика. Более устойчивый процесс при переработке смесей с химическими
волокнами достигается при загрузке смесей в переднюю компонентную шахту.
Рис. 19. Схема дозатора-смесителя
Рыхлительно-смесительная камера находится под бункером. Волокно из
каждой шахты подается подающими барабанами 2 и 10 диаметром 110 мм к
быстровращающемуся разрыхлительному барабану 1, который разрыхляет и
смешивает клочки и направляет смесь в приемный патрубок 11. Соотношение
частот вращения подающих барабанов устанавливают в зависимости от
требуемого соотношения (от 1:1 до 1:19) масс компонентов в смеси.
Диапазон дозирования - от 5 до 95 %. Производительность машины от 200
до 800 кг/ч. Частота вращения барабанов, мин-1: подающего - 0,16-4,5;
разрыхлительного - 420, 480, 530, 590.
План отчета
1. Начертить технологические схемы наклонного очистителя ОН-6-4М и
осевого чистителя ЧО.
2. Начертить технологическую схему горизонтального разрыхлителя РГ-1 и
указать на ней направление движения продукта, воздуха и места выделения угаров.
3. Начертить схему механизма установки колосников и объяснить
возможность регулирования величины разводок между колосниками.
4. Назвать факторы, влияющие на степень разрыхления и очистку волокна,
выделение угаров и производительность РГ-1.
5. Начертить схему дозирующего бункера ДБ-1 и объяснить его работу.
6. Начертить схему смесителя непрерывного действия СН-3 и объяснить, в
чем заключается эффект смешивания.
7. Объяснить, в чем заключается отличие машин СН-3 и МСП-8.
8. Начертить схему дозатора-смесителя ДС-2 и объяснить устройство
сепаратора.
Литература: [2, с.25-64].
Контрольные вопросы
1. Каково назначение наклонного очистителя?
2. Чем отличаются наклонные очистители ОН-6-4 и ОН-6-3?
3. Какова производительность наклонного очистителя?
4. Какую роль играют колосники при выделении угаров на наклонных
очистителях?
5. Каково назначение осевого чистителя ЧО?
6. Какова производительность осевого чистителя?
7. Где собираются угары из-под колковых барабанов на осевом чистителе?
8. Каково назначение горизонтального разрыхлителя?
9. Какие факторы оказывают влияние на количество и состав угаров, выделяющихся на горизонтальном разрыхлителе, и на степень разрыхления
хлопкового волокна?
10. Какова производительность горизонтального разрыхлителя?
11. Какая разводка между ножами и питающими цилиндрами горизонтального
разрыхлителя?
12. Какова частота вращения ножевого барабана горизонтального разрыхлителя при переработке хлопкового волокна разных сортов и длины?
13. Как регулируют разводку между колосниками?
14. Чем отличаются закрытая и открытая камеры горизонтального разрыхлителя?
15. Где больше выпадает угаров: в закрытой или открытой камере?
16. Какова разводка между колосниковой решеткой и ножами барабана
горизонтального разрыхлителя?
17. Какую роль играет пневматика при разрыхлении и трепании хлопкового
волокна?
18. Как влияет частота вращения ножевого барабана горизонтального
разрыхлителя на количество и состав угаров, степень разрыхления волокна?
19. От чего зависит количество и состав угаров на горизонтальном разрыхлителе?
20. От чего зависит степень разрыхления волокна на горизонтальном разрыхлителе?
21. Где рекомендуется устанавливать горизонтальный разрыхлитель в агрегате
при переработке хлопкового волокна?
22. Каково назначение быстроходного конденсера КБ-4 и К-3?
23. Каково назначение пневматического распределителя волокнистой массы?
24. Какова производительность конденсера?
25. Как изменить подсос воздуха к сетчатому барабану конденсера?
26. Каков очистительный эффект ДБ-1?
27. В чем отличие машины СН-3 от МСП-8?
3. ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ
РАЗРЫХЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Цель лабораторной работы
Ознакомиться с передачей движения на разрыхлительных машинах.
Задание
1.Изучить кинематические схемы различных разрыхлительных машин.
2. Начертить кинематическую схему одной из разрыхлительных машин (по
указанию преподавателя) и произвести технологический расчет.
3. Составить план расстановки разрыхлительных машин раз-рыхлительнотрепального агрегата, указать габаритные размеры машин и трубопроводов волокна
и величину запыленного воздуха.
Основные сведения
На машинах хлопкопрядильного производства наиболее распространены
фрикционная, гибкая и зубчатая передачи. Конструкция механической передачи
может быть различной (ременная и текстропная, с коническими барабанчиками,
шестеренная цилиндрическая или коническая, шестеренная с рейкой, червячная
передачи, редукторы, дифференциальные механизмы и др.).
При изучении гибких и жестких передач, которые рассматривают по ходу
движения продукта, определяют ведущие, ведомые и промежуточные шестерни и
шкивы.
При расчете не учитывают промежуточные шестерни, так как они
одновременно являются и ведущими, и ведомыми.
При изучении передач выясняют значения сменных шестерен, шкивов и блоков,
влияющих на скоростной и технологический режимы машин.
Сменные шестерни меняют парами, когда расстояние между их центрами
постоянно, и отдельно, когда это расстояние можно изменять (например вытяжные,
крутильные, мотальные, подъемные шестерни, имеющиеся на чесальных, ленточных, ровничных и прядильных машинах).
Методические указания
При изучении кинематических схем разрыхлительных машин вначале
необходимо снять все ограждения и футляры, выключить пакетные выключатели.
По ходу технологического процесса рассматривают передачи от каждого
электродвигателя, отмечая ведущие, ведомые и промежуточные шестерни, шкивы и
блоки. Кинематическую схему соответствующей машины вычерчивают в развернутом
виде, т.е. все шестерни располагают последовательно одна за другой в передаче к
какому-либо органу машины.
На кинематической схеме отмечают все сменные шестерни, шкивы и блоки.
Схема передачи движения на питателе-смесителе представлена на рис.20.
Движение
ко
всем
органам
питателя-смесителя
передается
от
-1
индивидуального двигателя с частотой вращения 960 мин .
В передаче к наклонной игольчатой решетке имеется набор сменных
шестерен, с помощью которых можно изменять линейную скорость игольчатой и
подводящей решеток и тем самым изменять производительность машины и
степень разрыхления хлопка. Шестерни меняют попарно так, что в любом
сочетании сумма чисел зубьев сменных шестерен равна 120 и расстояние между
центрами остается постоянным. Передаточные числа могут быть следующими:
40 35 30 25
20
;
;
;
;
.
80 85 90 95 100
Рис. 20. Схема передачи движения на питателе-смесителе ПС-2
3.1.Технологический расчет питателя-смесителя ПС-2
Определить частоту вращения n, мин-1, и окружную скорость υ , м/мин,
органов питателя-смесителя; коэффициент скольжения ременной передачи η = 0,98.
Съемный валик
n1 =
960 ⋅ 100 ⋅ 0,98
= 261 мин-1;
360
υ1 = 3,14 ⋅ 0,4 ⋅ 261 = 327,8 м/мин.
Разравнивающий валик
n2 =
960 ⋅ 100 ⋅ 0,98 ⋅ 21
= 158 мин-1;
250 ⋅ 50
υ 2 = 3,14 ⋅ 0,2 ⋅ 158 = 99,22 м/мин.
Чистительный валик
n3 =
158 ⋅ 50
= 316
25
мин-1;
υ3 = 3,14 ⋅ 0,158 ⋅ 316 = 156,77
м/мин.
Наклонная игольчатая решетка
n4 =
261 ⋅100 ⋅ 0,98 ⋅ z1 85,3 z1 85,3 ⋅ 40
=
=
= 42,6 мин-1;
300 ⋅ z 2
80
z2
υ 4 = 3,14 ⋅ 0,205 ⋅ 42,6 = 27,4 м/мин.
Здесь z1 = 40 зуб., z 2 = 80 зуб.
Подводящая решетка
n5 =
42,6 ⋅ 205 ⋅ 0,99 ⋅ 12
= 42,6 ⋅ 0,582 = 24,8 мин-1;
155 ⋅ 27
υ 5 = 3,14 ⋅ 0,155 ⋅ 24,8 = 12,10 м/мин.
Коэффициент скольжения ременной передачи принять равным 0,99.
Скорость решеток с учетом толщины планок несколько больше.
Число ударов разравнивающего шестилопастного валика на 1 м наклонной
игольчатой решетки
n6 =
158 ⋅ 6
= 34,6
27,4
мин-1.
3.2. Передача движения на горизонтальном разрыхлителе ГР-7
Схема передачи движения на
представлена на рис.21.
Передача движения ко всем
электродвигателей.
горизонтальном
органам
разрыхлителе
осуществляется
от
ГР-7
трех
Электродвигатель с п = 1450 мин-1 передает движение к вентилятору и
конденсеру.
Электродвигатель с п = 1440 мин-1 передает движение к ножевому барабану.
В этой передаче имеются сменные шкивы D1 и D2 , с помощью которых можно
менять частоту вращения ножевого барабана.
Передача движения к органам, непосредственно связанным с питанием,
осуществляется от электродвигателя с п = 960 мин-1.
В этой передаче имеется набор сменных шестерен с числом зубьев
z1
, с
z2
помощью которых можно менять величину питания машины.
3.3.Технологический расчет горизонтального разрыхлителя ГР-7
Определить частоту вращения и линейную скорость органов горизонтального
разрыхлителя; принимаем коэффициент скольжения для одинарной ременной
передачи - 0,98, для двойной - 0,96 и для тройной - 0,94.
Ножевой барабан
n1 =
1440 ⋅ 100 ⋅ 0,98
= 441 мин-1;
320
υ1 = 3,14 ⋅ 0,1 ⋅ 441 = 138,47 м/мин.
Питающие цилиндры
n2 =
960 ⋅ 1 ⋅ z1 ⋅ 15 25,7 z1 25,7 ⋅ 26
=
=
= 15,9 мин-1;
40 ⋅ z 2 ⋅ 14
42
z2
υ 2 = 3,14 ⋅ 0,071 ⋅ 15,9 = 3,55 м/мин.
Питающие валики
n3 =
960 ⋅ 1 ⋅ z1 ⋅ 15 8,6 z1 8,6 ⋅ 26
=
=
= 5,3 мин-1;
40 ⋅ z2 ⋅ 42
z2
42
υ 3 = 3,14 ⋅ 0,150 ⋅ 5,3 = 2,5 м/мин.
Вентилятор
n4 =
1450 ⋅ 112 ⋅ 0,98
= 995 мин-1;
160
υ 4 = 3,14 ⋅ 0,500 ⋅ 995 = 1562,15 м/мин.
Съемный барабан
n5 =
1450 ⋅ 112 ⋅ 112 ⋅ 0,96
= 303 мин-1;
160 ⋅ 360
υ5 = 3,14 ⋅ 0,375 ⋅ 303 = 356,78 м/мин.
Сетчатый барабан
n6 =
1450 ⋅ 112 ⋅ 112 ⋅ 100 ⋅ 0,94
= 106 мин-1;
160 ⋅ 360 ⋅ 280
υ 6 = 3,14 ⋅ 0,540 ⋅106 = 180 м/мин.
Найти толщину слоя х на поверхности сетчатого барабана конденсера при
производительности машины 400 кг/ч, рабочей ширине конденсера 1,06 м и массе 1
м3 разрыхленного хлопка 17 кг. Линейная скорость сетчатого барабана 180 м/мин.
Производительность конденсера
П=
1,06 ⋅ 180 ⋅ 60 ⋅ х ⋅ 17
= 400 , кг/ч,
1000
отсюда толщина слоя
х=
400 ⋅ 1000
= 2,06 , мм.
1,06 ⋅ 180 ⋅ 60 ⋅ 17
Рис. 21. Схема передачи движения на горизонтальном разрыхлителе ГР-7
3.4. Передача движения на колковом разрыхлителе-очистителе
РЧК-1 и смесителе непрерывного действия СН-1
На рис.22 представлена схема передачи движения на колковом разрыхлителечистителе РЧК-1.
Движение ко всем органам передается от трех электродвигателей: от
электродвигателя с п = 1440 мин-1 - ножевому барабану, от электродвигателя с п
= 1420 мин-1 - колковым барабанам, от электродвигателя с п = 960 мин –1 питающим валикам.
В
этой
передаче имеется набор сменных шестерен
z1
(см.рис.22), при
z2
помощи которых можно менять линейную скорость питания машины.
На рис.23 представлена схема передачи движения на смесителе непрерывного
действия СН-1.
Все органы приводятся в движение от пяти электродвигателей. Кроме того,
имеется электродвигатель к вентилятору (на рис.23 не показан).
Путем подбора сменных шкивов и шестерен можно менять скоростной режим
различных органов.
Таким же образом, как указано выше, производится технологический расчет
этих машин, а также других машин, входящих в состав разрыхлительнотрепального агрегата.
Контрольные вопросы
1. Какие виды передачи движения применяются на машинах разрыхлительнотрепального агрегата?
2. Какие шестерни называются ведущими, какие ведомыми и какие промежуточными?
3. Почему промежуточные шестерни не вводят в расчет?
4. На какие параметры влияют сменные шестерни машин АП-18 и АП-40?
План отчета
1. Оформить кинематическую схему и произвести технологический расчет на
одной из разрыхлительных машин.
2. Начертить план расстановки машин разрыхлительно-трепального
агрегата, указать габаритные размеры машин и трубопроводов волокна и величину
запыленного воздуха.
Литература: [3, с. 79, 82—83, 89, 94—95].
Рис. 22. Схема передачи на колковом разрыхлителе-чистителе РЧК-1
Рис. 23. Схема передачи движения на смесителе непрерывного действия СН-1
4. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТРЕПАЛЬНОЙ
МАШИНЫ И ИЗУЧЕНИЕ ЕЕ МЕХАНИЗМОВ
(ПЕДАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА И МЕХАНИЗМА
НАГРУЗКИ ПЛЮЩИЛЬНЫХ ВАЛОВ)
Цель лабораторной работы
Изучить устройство и работу трепальной машины, ее механизмов
(педального регулятора и механизма нагрузки плющильных валов).
Задание
1. Составить технологическую схему трепальной машины МТБ, указать
направление движения рабочих органов, волокнистого материала, воздушных
потоков и места выделения угаров.
2. Изобразить схематично сетчатые барабаны с каналами и патрубками.
3. Сделать чертеж трепала (вид сбоку), указав радиус вращения била, его
размеры и способ крепления била на спице.
4. Дать поперечный разрез колосника, указав его размеры.
5. Замерить разводки между билом трепала и питающими цилиндрами, билом
и отбойным ножом, между колосниками в обеих секциях колосников.
6. Начертить схему педального регулятора и указать на ней размеры рычагов
для расчета передаточного числа.
7. Исследовать влияние изменения положения регулировочной гайки на
линейную плотность, массу и неровноту метровыми отрезками холстов.
8. Начертить схему механизма нагрузки плющильных валов.
Основные сведения
В зависимости от компонентов сырья (хлопкового или химических волокон),
дальнейшего технологического процесса и конструкции машин применяют
трепальные машины различных конструкций.
При агрегировании трепальной машины с чесальными используют трепальные
бесхолстовые машины МТ и МТБ.
Для переработки химических волокон применяют трепальную машину Т2-И с
двумя педальными регуляторами, обеспечивающими получение более ровных
холстов. Разрыхляющими органами на машине Т2-И являются трехбильное
игольчатое и шестипланочное игольчатое трепала.
При изучении трепальной машины устанавливают, что на ней осуществляются
дальнейшее разрыхление и трепание хлопкового волокна при ударном воздействии
органов трепания на бородку волокнистой массы, очистка волокна от сорных
примесей и формирование холста или волокнистого потока.
При изучении технологического процесса на трепальной машине обращают
внимание на движение волокна от одного рабочего органа к другому, воздуха, отсос
пыли, на количество и состав выделяющихся угаров и формирование холста.
Изучают и составляют технологическую схему трепальной машины, при этом
указывают все основные рабочие органы.
Выясняют назначение и устройство вначале приемного бункера, затем ножевого барабана и колосников, определяют величину разводок, влияние открытой и
закрытой камер под колосниковой решеткой на количество и состав выделяющихся
угаров (последний узел зарисовывают).
При изучении ножевого барабана обращают внимание на ножевой барабан
новой конструкции. Ножи (300 шт.) посажены по двойной винтовой линии и имеют
подрезку, создающую острую рабочую грань, что обеспечивает лучшее разрыхление
и очистку волокна. Колосниковая решетка, охватывающая ножевой барабан на ¾
окружности, состоит из восьми щитков (регуляторов), в каждом из которых 10
колосников. Поворачивая щиток на определенный угол, можно изменять
разводку между колосниками.
Камера под колосниковой решеткой разделена перегородкой на две. Первая по
ходу продукта камера называется закрытой, а вторая — открытой.
В закрытую камеру выделяется в 3-4 раза больше угаров, чем в открытую.
Рис. 24. Схема колосниковой решетки под трехбильным планочным трепалом
На пути движения волокна установлен отбойный нож, который направляет
волокно в диффузор.
Далее изучают работу сетчатых барабанов и трехбильного трепала. Для
этого открывают крышки сетчатых барабанов, трепала и заслонки каналов, по
которым отводится пыль; делают чертеж сетчатых барабанов с каналами и
патрубками, связанными с вентилятором.
На рис.24 показана схема колосниковой решетки под трехбильным планочным трепалом. Решетка состоит
из двух секций (восемь колосников в
каждой).
В зоне трехбильного трепала проверяют разводки между питающими
цилиндрами и планкой трепала, между колосниками, колосниковой решеткой и
планкой трепала, а также между отбойным ножом и планкой трепала.
Между питающими цилиндрами и планкой трехбильного трепала
устанавливают следующие разводки:
Хлопок
Средневолокнистый
Тонковолокнистый
Разводка, мм
6—8
8—10
При использовании игольчатого трепала применяют минимальные разводки,
т. е. для средневолокнистого хлопка 6 мм, а для тонковолокнистого 8 мм. Чем
длиннее волокно и толще холст, тем больше должна быть разводка.
Разводка между колосниками верхней секции 7-8 мм, нижней секции 5-6 мм.
В табл.48 приведена разводка между трепалом и колосниковой решеткой.
Таблица 48
Хлопок
Разводка, мм
в начале решетки
в конце решетки
Средневолокнистый
6—8
12—15
Тонковолокнистый
8—10
15—20
Чем меньше разводка между трепалом и решеткой, тем больше выделяется
угаров. Разводка между трепалом и отбойным ножом равна 2 мм.
При изучении следующего узла машины - резервного бункера с быстроходным
конденсером - обращают внимание на транспортировку волокна из зоны
трехбильного трепала в резервный бункер, регулирование скорости воздушного
потока на пути к быстроходному конденсеру, питание бункера (уровень и
равномерность его заполнения).
Рассматривают балансирные вилки с микровыключателями в резервном
бункере, обеспечивающие двухскоростное питание машины.
Трепальная машина МТ
Трепальная машина предназначена для завершения разрыхления волокнистого
материала, дальнейшей очистки его от сорных примесей, формирования из него
холста, равномерного по массе, и скатывания холста в рулон заданных размеров и
массы.
В поточной линии кипа-лента используют бесхолстовые трепальные
машины. Волокно от разрыхлительно-трепального агрегата распределяется по
бункерам, установленным со стороны питания чесальных машин.
Машина МТ состоит из секции горизонтального разрыхлителя, секции
планочного трепала, резервной камеры, секции игольчатого трепала со скатывающим
холст прибором.
Волокно с конденсера распределителя РВП-2 поступает в бункер 1 (рис.25) секции
горизонтального разрыхлителя, откуда, пройдя между деревянным и питающими
цилиндрами 42, поступает в зажим питающих металлических цилиндров 41. Последние,
медленно вращаясь, подают слой волокон к ножевому барабану 40, имеющему
частоту вращения 443-919 мин-1.
Клочки волокна, отрываемые от слоя ножами 38 барабана, ударяются о грани
колосников решетки 36, охватывающей 3/4 окружности барабана. При ударе клочки
размельчаются, теряя часть сорных примесей, которые пролетают через колосниковую
решетку в камеры 37 и 39 для отходов.
Воздушный поток, создаваемый вентилятором 35, который отсасывает воздух
через боковые каналы из полости сетчатых барабанов 34, направляет волокнистую массу
по каналу 2 к поверхности барабанов. Разрыхленные клочки равномерно распределяются по открытой поверхности барабанов. С сетчатых барабанов слой волокон
снимается съемными цилиндрами 33, они же подают его к рифленым питающим
цилиндрам 32. Последние, медленно вращаясь, подводят зажатый слой волокон под
воздействие планочного трехбильного трепала 29.
Частота вращения трепала - 827-1190 мин-1. При каждом обороте наносится три
удара по всей ширине зажатого слоя волокон. От волокнистого слоя планки трепала
отрывают небольшие клочки, которые ударяются о колосниковую решетку 31 и снова
подвергаются ударам трепала, освобождаясь от сорных примесей и пороков. Сорные
примеси и пороки проваливаются через колосниковую решетку в камеру 30 для отходов.
Чтобы тяга воздуха не препятствовала выделению сорных примесей, камера в зоне
колосников герметична. Для транспортировки волокна из камеры трепала вентилятор 28
создает необходимую тягу воздуха, поступающего через щель 3 шириной 40 мм в
лобовой стенке камеры. Клочки волокон присасываются к тихоходному сетчатому
барабану 4, формируясь в слой. Этот слой снимается парой съемных цилиндров 5 и
поступает в зажим питающих цилиндров 6, подающих слои к колковому барабану 7
для разрыхления и заполнения волокон бункера 8. Из бункера волокно выпускными
цилиндрами 9 и поддерживающим цилиндром 27 по питающему столику 26,
состоящему из 16 педалей регулятора питания, подается под педальный цилиндр 25.
Вращаясь, педальный цилиндр подает слой волокон под действие игольчатого
трепала 23, частота вращения которого 487-1145 мин-1. Иглы трепала проникают
глубоко в бородку слоя и разделяют ее на мелкие клочки и отдельные волокна. Выделяющиеся при этом из материала сорные примеси пролетают через колосниковую
решетку в камеру 24.
Рис. 25. Схема трепальной машины МТ
Разрыхленное и очищенное волокно затем подсасывается к сетчатым барабанам
21 благодаря тяге воздуха, создаваемой вентилятором 22. С последней пары сетчатых
барабанов сформированный слой волокон (холст) снимается съемными цилиндрами 20 и
подается к плющильным валам 10, 11, 12 и 19, где спрессовывается за счет массы валов
и механической рычажной нагрузки. Затем холст подается самогрузными валиками 13 к
скатывающим валам 15 и наматывается на холстовую трубку под нагрузкой нажимного
вала 14. Применяемый на машине МТ механизм автосъема выполняет следующие
операции: отрывает намотанный в рулон холст заданной длины, снимает давление со
стороны реек на рулон холста, выкатывает готовый холст 17 на валики 16 механизма
обмотки ровницей, укладывает очередную трубку на скатывающие валы, заправляет
холст на трубку в начале наматывания, создает давление на рулон, корректирует
(уменьшает до нормы) массу первых и последних метров холста в рулоне, обматывает
рулон ровницей, сматываемой с паковки 18.
Производительность машины МТ - от 160 до 280 кг/ч. Ширина холста - 1000 мм.
Линейная плотность холста - 345-465 ктекс. Диаметр рулона холста - до 500 мм, а
масса его - до 30 кг.
Органы трепания. Ножевой барабан (рис.26,а) состоит из вала, на котором
закреплены стальные диски с приваренными к ним ножами. Ножи расположены на
поверхности барабана так, что за один оборот барабана прорабатывается бородка
волокон по всей ширине слоя. Диаметр барабана - 610 мм.
Планочное трехбильное трепало (рис.26,б) состоит из вала, на котором
закреплены чугунные крестовины. К наружным концам крестовины прикреплены три
стальных била - планки трапециевидного сечения. Диаметр трепала по окружности
бил - 406 мм, толщина планок (бил) - 11 мм и угол наклона рабочей грани - 70°.
Игольчатое трепало (рис.26,в) состоит из вала с посаженными на него тремя
крестовинами с чугунными билами. К поверхности бил привернуты буковые
планки, толщина которых увеличивается в направлении вращения с 19 до 21 мм.
Каждая планка имеет 1084 иглы, которые наклонены к радиусу трепала в сторону
вращения под углом 20°. Наибольший диаметр трепала по концам игл 406 мм,
наименьший - 404 мм.
Степень разрыхления, характеризуемая массой клочков, больше при
воздействии игольчатого трепала, так как после него средняя масса клочков в 3,5-4
раза меньше, чем после планочного трепала. В отходах из-под планочного трепала
содержится до 80% сорных примесей и около 20% волокон, между тем как в
отходах из-под игольчатого трепала сорные примеси составляют около 52%, а
волокна — около 48%.
Рис. 26. Трепальные органы:
а – ножевой барабан; б – трехбильное планочное трепало;
в – игольчатое трепало
При обработке волокнистого слоя ножевым барабаном в отходы попадает
меньше волокон, но по очистительной способности ножевой барабан уступает
планочному трепалу, хотя очистительная способность последнего больше, чем
игольчатого трепала.
Колосниковая решетка. Колосники, составляющие колосниковую решетку,
служат для поддержания клочков волокна, отделяемых трепалом от бородки слоя
волокон, для дополнительного разрыхления клочков при ударе о грани колосников и
отделения от волокон сорных примесей и пороков, проваливающихся между
колосниками. Благодаря треугольной форме колосники не препятствует выделению
сора и пороков и в то же время препятствует выпадению волокон в камеру отходов
(для этого острый угол колосника обращен навстречу движению трепала); верхняя,
самая малая, плоскость колосников не пересекает траекторию сорных примесей,
вылетающих и ударяющихся о наибольшую из его сторон; наибольшая из его
сторон отражает ударяющиеся в нее сорные примеси и отходы и направляет в
камеру для отходов; колосники обладают достаточной прочностью, жесткостью и не
прогибаются при работе машины.
Колосники своими концами на боковых рамах машины опираются в гнездах
секций на опоры. Расстояние между колосниками регулируется путем перемещения
щитков. На машинах новых моделей регулирующие устройства выведены наружу.
Сетчатые (перфорированные) барабаны изготовлены из перфорированных
металлических листов 3 (рис.27,а), прикрепленных заклепками к двум торцевым
ободкам 2, закрепленным на оси 1 с помощью шпонок. Сечение пары сетчатых
барабанов и вентилятора по осям показано на рис.27,б. Вентилятор 7 выбрасывает
воздух в патрубок 8, создавая разрежение воздуха в камере треплющего органа и
внутри барабанов. Поэтому создается тяга воздуха, перемещающая клочки волокон
из камеры трепала к поверхности сетчатых барабанов, обращенной к камере
трепала. Остальная часть поверхности барабанов закрыта крышками. В боковых
отверстиях 4 и 5 каналов 6 имеются заслонки, с помощью которых регулируют
количество волокна, направляемого к верхнему или нижнему барабану.
Регуляторы ровноты слоя волокнистого материала. Чтобы холст или поток
волокон, выходящих из машины, был равномерным, применяют специальные
устройства — регуляторы ровноты, изменяющие питание машины и отдельных ее
секций волокном. Первым таким регулятором по ходу волокна в машине является
бункер 1 (см. рис.25), формирующий слой перед ножевым барабаном, вторым —
бункер 8, третьим — педальный регулятор 25, 26.
Уровень заполнения бункера 1 контролируется балансирной вилочкой,
управляющей включением и выключением вентилятора конденсера распределителя
волокна РВП-2, а следовательно, подачей волокна в бункер данной трепальной
машины.
Верхний и нижний предельные уровни наполнения бункера 8 контролируются
двумя фотоэлементами, управляющими движением предшествующих питающих
органов. При порожнем бункере включается большая скорость подачи волокна, но
как только нижний фотоэлемент перекроется волокном, включается меньшая
скорость. При переполнении бункера и перекрытии верхнего фотоэлемента
волокном питающие органы останавливаются.
Педальный регулятор предназначен для выравнивания слоя волокон,
выходящего из бункера. Основной принцип его работы — изменение скорости
подачи волокнистого слоя в зависимости от толщины слоя.
Рис. 27. Сетчатые барабаны:
а – общий вид; б - разрез
Выходящий из бункера слой волокнистого материала проходит под педальный
цилиндр 4 (рис.28) и прижимается к нему шестнадцатью педалями — короткими
плечами 3 двуплечих рычагов. Длинные плечи 1 этих рычагов нагружены через систему
подвесок и мостиков грузовым рычагом 13.
В заключение изучают секцию игольчатого трепала с парой сетчатых
барабанов, устройство плющильных и скатывающих валов. При этом выясняют
особенности игольчатого трепала, структуру бородки, характер угаров,
выделяющихся из-под игольчатого трепала. Затем рассматривают способы уплотнения (прессования) слоя волокна, величину нагрузки на плющильные валы, а также
навивание холста на скалку, автоматический съем и заправку холста.
Холст на трепальной машине формируется на двух стадиях: прессование
волокна плющильными валами и наматывание слоя на скалку. Плющильные валы
воздействуют на продукт как собственной массой, так и специальной системой
нагрузки.
При обработке средневолокнистого хлопка частота вращения трехбильного и
игольчатого трепал 1000-1100 мин-1, ножевого барабана 500-600 -1мин,
скатывающих валов 10-12 мин-1. Производительность машины 180-200 кг/ч.
Рис. 28. Схема трепальной машины МТБ
На рис.28 представлена технологическая схема трепальной машины МТБ.
В хлопкопрядении широко используются поточные линии на участке от
кипоразрыхлителей до чесальных машин включительно. При бесхолстовом питании
чесальных машин в разрыхлительно-очистительном агрегате применяют
трепальные бесхолстовые машины МТБ (см.рис.28). Машина МТБ состоит из
бункера 1, секции ножевого барабана 2 с одной камерой для отходов под
колосниками, секции сетчатых барабанов 3 и секции пильчатого барабана 4.
Пильчатый барабан разрыхляет и очищает волокна от сорных примесей и
отбрасывает волокна в выводной патрубок для транспортировки пневмосистемой
на следующие машины.
Методические указания
Механизмы трепальной машины МТ изучают по ходу технологического
процесса; устанавливают назначение каждого механизма, знакомятся с их
конструкцией и работой. Трепальная машина имеет предохранительное устройство,
которое не позволяет открывать крышки трепала на ходу машины и запирает
трепало и ножевые барабаны в течение их работы.
Педальный регулятор
С помощью педального регулятора устраняют неровноту настила волокна и
получают ровные холсты.
При изменении толщины настила волокна на педалях автоматически
изменяется скорость педального цилиндра - это первая функция педального
регулятора. Вторая заключается в принудительном изменении скорости
педального цилиндра для получения холста необходимой линейной плотности, что
достигается с помощью регулировочной гайки.
При изучении педального регулятора устанавливают, что в равные
промежутки времени через него должно проходить одно и то же количество
волокна по объему, т. е.
υhbv = const ,
где
υ - скорость питания, или линейная скорость педального цилиндра,
м/мин;
h - толщина подаваемого слоя волокна, м;
b - ширина слоя волокна, м;
v - объемная масса волокна в местах измерения, кг/м3.
Ширина слоя b - постоянная величина. Если принять плотность волокна
постоянной, что не вполне соответствует действительности, то υh = const .
Следовательно, при уменьшении толщины подаваемого слоя волокна скорость
педального цилиндра увеличивается, и наоборот. На этом принципе основана работа
педального регулятора.
Педальный регулятор (рис.29,а) состоит из шестнадцати педалей 1,
опирающихся на ребра призмы 2, подвесок и рычагов, связанных между собой и с
отводкой ремня на конических барабанчиках.
Короткие плечи 3 педалей прижимаются к педальному цилиндру 4. На
длинные плечи 5 педалей надеты подвески 6, попарно соединенные мостиками 7
через кольца с мостиками 8, которые также попарно через кольца связываются с
удлиненными мостиками 9. Последний мостик 10 шарнирно связан с рычагом 13.
Рычаг имеет точку качания на шпинделе 12, который прикреплен к стойке 11 рамы
машины.
Левый конец рычага 13 через тягу 16 связан с угловым рычагом 17, который
поворачивается вокруг оси 18. Тяга состоит из двух частей, имеющих по концам
правую и левую нарезки. Вращая регулировочную шестигранную гайку 15, можно
увеличивать или уменьшать общую длину тяги. На левом конце рычага 13
находится груз 14, который через мостики и подвески прижимает педали к
педальному цилиндру, сжимая слой волокна. Нижний конец углового рычага 17
шарнирно соединен с шиной 19, к которой прикреплена отводка 20, передвигающая
ремень 21 вдоль конических барабанчиков. Нижний конический барабанчик 22
получает движение от нижнего вала машины и передает его с помощью ремня
верхнему коническому барабанчику 23.
Далее рассматривают работу механизма при прохождении волокна между
педалями и педальным цилиндром и устанавливают, что длинные концы педалей в
зависимости от толщины слоя поднимаются или опускаются и через систему подвесок, мостиков и рычагов влияют на передвижение ремня на конических
барабанчиках.
Если между педалями и педальным цилиндром проходит более толстый слой
хлопкового волокна, чем предусмотрено, короткие концы педалей опускаются, а
длинные поднимаются, при этом поднимая мостики и, следовательно, рычаг 13.
Тяга 16 движется вверх, поворачивая угловой рычаг 17 против часовой стрелки.
Шина 19 вместе с ремнями передвигается вправо. Таким образом, ремень
переводится на ведущем нижнем коническом барабанчике с большего на меньший
диаметр, а на ведомом верхнем коническом барабанчике — с меньшего на больший.
Частота вращения ведомого конического барабанчика уменьшается, а
следовательно, уменьшаются частота вращения педального цилиндра и линейная
скорость питания.
Рис. 29. Педальный регулятор трепальной машины МТ:
а – общий вид, б - схема рычажной передачи
При нормальной работе педального регулятора ремень на конических
барабанчиках должен находиться посередине барабанчика. Передвигая ремень в ту
или другую сторону, можно увеличивать или уменьшать величину питания.
На машине имеются сменные шестерни, с помощью которых также
изменяют величину питания. Для незначительного изменения линейной плотности
холста пользуются гайкой 15. При подвертывании гайки на соответствующее
число граней против часовой стрелки (если смотреть сверху) длина тяги 16
уменьшается, шина 19 с отводкой ремня перемещается влево, скорость подачи
волокна, а следовательно, и линейная плотность холста увеличиваются. При
подвертывании гайки по часовой стрелке длина тяги увеличивается, скорость
подачи волокна и линейная плотность холста уменьшаются.
Опытным путем установлено, что при повороте гайки 15 на одну грань
увеличивается или уменьшается масса холста от 80 до 100 г.
Ремень на конических барабанчиках перемещается примерно на 100 мм при
длине барабанчиков 355 мм.
По схеме рычажной передачи педального регулятора (рис.29,б) можно
определить передаточное число педального регулятора.
Размеры рычагов, мм, следующие: а = 745; б = 115; в = 1000; г = 283; д = 250,
270 и 290; е = 145; ж = 460; з = 230.
Передаточное число
i=
745 ⋅ 1000 ⋅ 270 ⋅ 460
= 85,36
115 ⋅ 283 ⋅ 145 ⋅ 230
при д = 270 мм.
Передаточное число регулятора можно увеличивать или уменьшать, изменяя
длину рычага д или положение опоры О суммирующего рычага.
Для увеличения передаточного числа необходимо увеличить длину рычага д
или переместить опору суммирующего рычага в точку О2.
После генеральной чистки, ремонта, заправки машины другой сортировкой
должна быть проверена работа педального регулятора. Проверка заключается в
выявлении его выравнивающей способности при данных передаточных числах и
условиях заправки (вытяжки и плотности волокна).
Порядок проверки следующий. Взвешивают три холста, взятые с
проверяемой машины. Затем нарабатывают три холста при определенном
наполнении резервного бункера. С помощью балансирной вилки резервного бункера,
периодически включая питание, поддерживают наполнение резервной камеры на
нижнем уровне смотрового окна. Если средняя масса холстов при этом остается
без изменения или не выходит за пределы установленных допусков, то работу
педального регулятора можно считать удовлетворительной. Если средняя масса
холста окажется на 100 г меньше заправочной (при массе холста 16 кг), то
передаточное число регулятора следует увеличить. Если средняя масса холста
окажется на 100 г больше заправочной, то передаточное число регулятора
уменьшают. Ремень на конических барабанчиках должен находиться посередине.
Если с помощью регулировочной гайки нельзя этого достигнуть, то необходимо
сменить шестерни. Однако следует помнить, что при повороте регулировочной
гайки на 2,5-3 оборота происходят примерно те же изменения, что и при
установке новой шестерни с меньшим или большим числом зубьев (на один зуб).
Известно, что хлопковое волокно первых сортов имеет большую упругость,
а низких сортов и штапельное химическое волокно - меньшую.
При меньшей упругости волокна устанавливают большее передаточное число
регулятора.
4.1.
Влияние изменения положения регулировочной гайки на
линейную плотность, массу и неровноту холста
Шаг
винта
регулировочной
гайки
педального регулятора 1,75 мм.
Следовательно, за один оборот гайки тяга 16 (см. рис.29) укорачивается или удлиняется
на 3,5 мм и соответственно перемещается ремень на конических барабанчиках.
Гайка педального регулятора не должна иметь люфта и качки, которые могут
наблюдаться при излишнем ее вывертывании, когда она держится на последних
витках резьбы. Ремень на конических барабанчиках должен легко перемещаться
вдоль образующей барабанчиков в ту и другую сторону от среднего положения.
Известно, что педальный регулятор устраняет так называемую волновую неровноту,
т. е. неровноту на больших отрезках настила.
Для выяснения влияния поворота регулировочной гайки на массу, линейную
плотность и неровноту холста проводят исследование по трем вариантам.
Первый вариант — вырабатывают холст при среднем положении ремня на
конических барабанчиках (нормальный холст).
Второй вариант — вырабатывают холст меньшей линейной плотности,
предварительно повернув регулировочную гайку по часовой стрелке (если смотреть
сверху) на два оборота, т. е. на 12 граней.
Третий вариант — вырабатывают холст большей линейной плотности, повернув
регулировочную гайку на два оборота против часовой стрелки.
В каждом варианте вырабатывают один-два холста и определяют среднюю массу
холста, линейную плотность и неровноту по метровым отрезкам.
Результаты исследований сводят в табл.49.
Таблица 49
Варианты
Масса
Линейная плотность
Неровнота холста по
холста, кг
холста, текс
метровым отрезкам, %
1
2
3
4.2. Система нагрузки плющильных валов
Рис. 30. Схема нагрузки плющильных валов трепальной машины
На рис.30 представлена схема нагрузки плющильных валов. Для равномерного
распределения нагрузки по всей ширине холста грузы, звенья и рычажная система
установлены с обеих сторон машины. Груз G через рычаги 1, 2 и 3 оказывает
давление на верхний плющильный вал и далее на остальные плющильные валы.
Груз можно передвигать вдоль рычага 1 и тем самым менять плечо нагрузки д.
Чем больше плечо д, тем больше нагрузка на плющильные валы.
Зная размеры рычагов, силу тяжести звеньев рычажной системы и груз
G, можно определить нагрузку плющильных валов на волокно Q:
Qa = Rв .
Отсюда
R=
Тогда
Qa
.
в
Q1г +
Q2 д
+ Gд = Rг .
2
Затем
R=
Q1г +
Q2д
+ Gд
2
.
г
Следовательно,
Qa
=
в
и
Q=
Q1г +
(Q1г +
Q2 д
+ Gд
2
.
г
Q2 д
+ Gд)в
2
,
aг
где
Q1 и Q2 - силы тяжести звеньев рычажной системы, Н;
а, в, г, д - размеры звеньев, мм.
Пример. Определить нагрузку на плющильные валы при следующих данных:
G = 127 Н, Q1 =26 H, Q2 = 82 Н, а = 100 мм, в = 510 мм, г = 110 мм и д=
1270 мм.
Расчет нагрузки
Q=
( 26 ⋅ 110 +
82 ⋅ 1270
+ 127 ⋅ 1270 ) ⋅ 510
2
= 10025 Н.
100 ⋅ 110
План отчета
1. Начертить технологическую схему трепальной машины МТ.
2. Схематично изобразить сетчатые барабаны с каналами, патрубками и
вентилятором, стрелками указать движение запыленного воздуха.
3. Дать чертеж трепала (вид сбоку).
4. Записать разводки между трепалом и питающими цилиндрами, трепалом и
отбойным ножом, между колосниками в обеих секциях колосниковой решетки.
Разводки указать как в зоне трехбильного, так и в зоне игольчатого трепала.
5. Отметить, чем отличается трепальная машина МТ от машины МТБ.
6. Дать чертеж стопорного механизма, описать его назначение и работу.
7. Начертить схему педального регулятора, указав размеры рычагов для
расчета передаточного числа.
8. Определить передаточное число при длине рычага д = 250 и 290 мм.
9. Описать результаты исследования влияния изменения положения
регулировочной гайки на линейную плотность, массу и неровноту холста
метровыми отрезками.
10. Начертить схему нагрузки плющильных валов.
Литература: [1, с. 98—121; 129-132]; [5, с. 177—186];
[6, с. 103—123].
Контрольные вопросы
1. Каково назначение трепальной машины?
2. Перечислите марки современных трепальных машин.
3. Чем отличается трепальная машина МТ от машины МТБ?
4. Чем отличается трепальная машина МТ от машины Т-16?
5. Назовите все рабочие органы трепальной машины МТ пo ходу технологического процесса.
6. Как передается хлопковое волокно с разрыхлительных машин на трепальные машины разрыхлительно-трепального агрегата?
7. Чем отличается трепание от разрыхления?
8. Какое значение имеет степень разрыхления волокна для ровноты холста,
получаемого на трепальной машине?
9. Какие трепала применяют на трепальной машине?
10. Какую роль играют колосники при работе органов трепания и разрыхления
трепальных машин?
11. Возможно ли засасывание обратно в машину выделившихся через
колосники мелких сорных примесей?
12. Каково назначение сетчатых барабанов на трепальной машине?
13. Куда отсасываются пыль и пух с трепальной машины?
14. Перечислите механизмы трепальной машины.
15. Каково назначение стопорного механизма?
16. Как влияет степень наполнения волокном резервного бункера на линейную
плотность и ровноту холста?
17. Какое значение имеют балансирные вилки в резервном бункере
трепальной машины МТ?
18. Каково назначение педального регулятора?
19. Почему ремень на конических барабанчиках во время работы должен
находиться посередине барабанчиков?
20. Как регулируют линейную плотность холста?
21.Какое значение имеет регулировочная шестигранная гайка?
22. На сколько миллиметров укорачивается или удлиняется винтовая тяга за
один оборот гайки?
23. Какими двумя способами можно изменять передаточное число педального
регулятора?
24. От чего зависит нагрузка плющильных валов трепальной машины?
5. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ТРЕПАЛЬНОЙ МАШИНЫ
(ТУГОГО НАВИВАНИЯ, АВТОМАТИЧЕСКОГО СЪЕМА
И ЗАПРАВКИ ХОЛСТА). АНАЛИЗ РАБОТЫ
РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ФИЛЬТРА. ПНЕВМОТРАНСПОРТ
ЗАПЫЛЕННОГО ВОЗДУХА
Цель лабораторной работы
Изучить работу и устройство механизмов трепальной машины: тугого
навивания, автоматического съема и заправки холста.
Изучить устройство и работу рециркуляционного фильтра. Ознакомиться с
системой пневмотранспорта запыленного воздуха от машин разрыхлительнотрепального агрегата.
Задание
1. Начертить схему механизма тугого навивания холста и указать размер
гребенки, диаметры шкивов и число зубьев шестерен.
2. Определить линейную скорость скатывающих валов и гребенки при
автосъеме при числах зубьев сменных шестерен, заданных преподавателем.
3. Изучить устройство и работу механизма автоматического съема и заправки
холста.
4. Дать чертеж механизмов (по указанию преподавателя): тормозного
механизма автосъема, механизма включения автосъема, храповой муфты в зоне
плющильных валов (справа по ходу технологического процесса), храповой муфты в
зоне скатывающих валов (слева), механизма откатывания тележки.
5. Составить технологическую схему двухступенчатого рецир-куляционного
фильтра ФТ-2, указав направление движения рабочих органов, воздушного потока и
места выделения угаров.
6. Начертить кинематическую схему фильтра ФТ-2, указав сменные органы и
влияние их на режим.
7. Начертить схему трубопроводов пневмотранспорта запыленного воздуха от
машин разрыхлительно-трепального агрегата.
Методические указания
Механизм тугого навивания связан с механизмом автоматического съема и заправки
холста. Назначение механизма — навивание холста на скалку под нагрузкой.
По мере наработки холста 1 (рис.31,а) и увеличения его диаметра скалка 2
поднимается, увлекая за собой гребенку 3.
Через гребенной вал 4 и шестеренную передачу 5, 18, 19, 6, 7, 8, 17, 16, 11
приводится в движение тормозной вал 12 с находящимся на нем тормозным шкивом
13, в который упираются тормозные колодки 14. Сила трения тормозного шкива 13
о колодки 14 препятствует свободному подъему гребенки 3, и холст на скалку
навивается с большим усилием. В начале наработки холста нагрузка на скалку при
навивании составляет примерно 6200 Н.
Нагрузка на скалку при наматывании холста регулируется степенью сжатия
пружины тормозного механизма. Поворачивая рукоятку 15, можно вручную
перемещать гребенки. При этом тормозные колодки раздвигаются специальным
отжимом. Во время наработки холста электромагнит выключен и колодки пружиной
прижимаются к тормозному шкиву.
Рис. 31. Механизм тугого навивания холста и ускорения
вращения скатывающих валов на трепальной машине:
а – общий вид; б – схема, поясняющая изменение нагрузки на скалку
Для устранения поломки зубьев шестерен на гребенном валу 4 предусмотрена
зубчатая муфта, которая обеспечивает провертывание гребенного вала при сильно
затянутых колодках тормозного шкива 13.
По мере наработки холста и увеличения его диаметра нагрузка на холст
уменьшается, максимальная нагрузка наблюдается в начале навивания холста, когда
диаметр холста минимален.
В результате торможения зубчатой рейки появляется усилие Q (рис.31,б),
которое передается на концы скалки и распределяется по двум направлениям Q1 и
Q2, вследствие чего холст прижимается к скатывающим валам.
Силу Q можно разложить на две составляющие:
Q
a
= Q2 cos ;
2
2
Q1 = Q 2 =
Q
2 cos
В таблице приведены значения угла a, cos
a
2
.
a
и силы Q1 = Q2.
2
а, °
112
88
72
cos
а
2
0,67
0,72
0,81
Q1 = Q2
а, °
0,75Q 0,68Q
0,62Q
60
54
45
cos
а
2
0,87
0,89
0,92
Q1 = Q2
0,58Q 0,53Q
0,52Q
Механизм автоматического съема и заправки холста связан с механизмом
тугого навивания. Он обеспечивает непрерывную работу машины как при наработке
холста, так и во время его съема и заправки. Действие механизма автосъема
основано на ускоренном вращении скатывающих валов во время отсечки холста, в
результате чего холст отрывается на участке между скатывающими валами и
самогрузными валиками.
При изучении механизма устанавливают, что он выполняет следующие
операции: отрыв и выталкивание наработанного холста на лоток тележки, подачу
запасной скалки на скатывающие валы и заправку холста на скалку, удаление
наработанного холста и снятие его со скалки. Во время работы машины наблюдают
за выполнением всех этих операций. Затем машину останавливают и изучают
устройство механизмов. Тормозные колодки раздвигают специальным отжимом, а
гребенки перемещают, поворачивая рукоятку 15 (см. рис.31,а).
Отрыв и выталкивание холста на лоток. Тормозной вал 12 (см.
рис.31,a) одновременно является и приводным валом, получающим движение через
муфту 10 от электродвигателя 9. Вал 12 поднимает и опускает гребенки 3 во время
работы механизма автосъема.
Студенты, вручную поворачивая рукоятку 15 по часовой стрелке, могут
наблюдать работу отдельных деталей механизма автосъема. Гребенки поднимаются
до определенного уровня, соответствующего наработке полного холста, после этого
включается механизм автосъема. Начинает работать двигатель автосъема Д7
(рис.35). Электромагнит тормозного устройства растормаживает тормоз и снимает
нагрузку со скалки. Электродвигатель Д7 через шестеренную передачу z = 16, 64,
z12,z11, z = 10, 49, 13 зуб. поднимает и опускает гребенки, а через шестеренную
передачу z = 30, 16, 27 и 37 зуб. вращает скатывающие валы с повышенной
скоростью, в результате чего холст отрывается на участке между скатывающими
валами и самогрузными валиками. Одновременно храповая муфта выключает
передачу к скатывающим валам от электродвигателя Д6.
После отрыва холста при движении гребенок вверх стальные подхваты 1 (см.
рис.35) выкатывают холст 2 на тележку 23.
При подъеме гребенки на 500 мм от нижнего положения двигатель автосъема
Д7 переключается на обратный ход, и гребенки опускаются.
Поворачивая рукоятку 15 (см. рис.31,а), студенты могут наблюдать при
подъеме и опускании гребенок выталкивание наработанного холста на лоток
тележки.
Подача скалки в рабочее положение и заправка холста. При движении
гребенок вниз запасная скалка подается в рабочее положение, и холст заправляется
на скалку. Следует обратить внимание на движение роликов 15 и 5 (см. рис.35).
На головках гребенок 17 установлены две вертикальные стойки, соединенные
неподвижной трубой 7, на которой укреплены два кронштейна с калиброванными
отверстиями. В эти отверстия посажен вал, на котором укреплены рычаги
заправщика 6 и рычаги с роликами 5. При движении гребенок вверх ролики 15
перекатываются по задней части ребра рычагов 16. В верхнем положении рычаг
ролика 15 под действием пружины вновь занимает свое первоначальное положение.
При движении гребенок вниз ролики 15 перекатываются по рабочей части ребра 14
рычагов 16 и поворачивают их вокруг оси 10. При повороте рычага 16
поворачиваются и захваты 19 вместе с запасной скалкой 3. Как только скалка
перекатилась через верхнюю точку щек скатывающего вала, давление роликов 15 на
рычаги 16 прекращается и скалка перемещается благодаря силе тяжести под зажим
гребенок.
Освободившиеся рычаги 16 вместе с захватами 19 возвращаются в
первоначальное положение пружинами 12.
Рис. 32. Схема механизма автоматического съема и заправки холста на
трепальной машине Т-16
При движении гребенок вверх во время снятия холста ролики 5
перекатываются по ребру 11 и, отклоняя флажок 8, выходят на наружную сторону
ребра. После этого флажок вновь занимает первоначальное положение с помощью
пружины 9.
При опускании гребенок ролики 5 перекатываются по наружной части ребра
и взводят две пружины 4 заправщика 6. При подходе в нижнее положение ролик 5
огибает выступ станины 13, а резиновая петля 18 заправляет резким движением
вперед и назад холст на скалку, которая в это время подана под зажим гребенок. В
нижнем положении гребенок электродвигатель автосъема и электромагнит
отключаются.
Скорость подъема и опускания гребенок, а также частоту вращения
скатывающих валов можно регулировать, устанавливая сменные шестерни z12 и z11
(см. рис.35) с различным числом зубьев.
Снятие холста со скалки. После выталкивания холста на лоток тележки холст
снимается со скалки. Для этого используется винт 22 (см. рис.35) прямоугольной резьбы с
правой и левой нарезками. Шаг винта равен 24 мм, число ниток - 46. За время наработки
полного холста винт делает 92 оборота.
Холст со скалки снимается следующим образом: при выталкивании холста 2 со
скатывающих валов 20 на тележку 23 последняя зацепляется за подвижную щеку 21 и
начинает двигаться из левого положения в правое. Бортик скалки зацепляется за упорную
планку, а холст вместе с тележкой двигается в заданном направлении. В конце пути
тележка автоматически отцепляется и откатывается на расстояние 200-300 мм под
действием пружины сжатия, смонтированной под лотком тележки. Освободившаяся
скалка перекатывается по наклонной части подвижной щеки и упорной планки к
скатывающим валам 20 и укладывается на захваты 19. Далее тележка освобождается от
холста, зацепляется за подвижную щеку, двигается вместе с ней из правого положения в
крайнее левое и нажимает на два конечных выключателя, которые включают двигатель
автосъема; к этому времени наработан новый холст.
Если тележка не дошла до конечного выключателя или нажала только на один
конечный выключатель, двигатель холстоскатывающего прибора выключается, а
двигатель автосъема не включается.
Длину холста изменяют, устанавливая сменную отсечную шестерню с различным
числом зубьев. Число зубьев отсечной шестерни соответствует длине холста в метрах:
чем больше число зубьев, тем длиннее холст.
Во время автосъема скатывающие валы и гребенка имеют ускоренное движение от
двигателя Д7.
Окружная скорость скатывающих валов (см.рис.32)
960 ⋅ 16 z12 ⋅ 10 ⋅ 30 ⋅ 27πd ск .в
=
64 z11 ⋅ 49 ⋅ 16 ⋅ 37
960 ⋅ 16 ⋅ 27 ⋅ 10 ⋅ 30 ⋅ 27 ⋅ 3,14 ⋅ 0,23
=
= 54,5 м/мин.
64 ⋅ 24 ⋅ 49 ⋅ 16 ⋅ 37
υск .в =
Частота вращения гребенного вала
n гр .в =
960 ⋅ 16 z12 ⋅ 10 960 ⋅ 16 ⋅ 27 ⋅ 10
=
= 55 мин-1 .
64 z11 ⋅ 49
64 ⋅ 24 ⋅ 49
Линейная скорость гребенки
υ р. = πmznгр.в = 3,14 ⋅ 6 ⋅ 13 ⋅ 55 = 13500 мм/мин = 13,5 м/мин,
где т - модуль реечной шестерни;
z - число зубьев реечной шестерни.
Число оборотов реечной шестерни за один ход рейки
np =
L
500
=
= 2,04
πmz 3,14 ⋅ 6 ⋅ 13
оборота,
где L - высота подъема гребенки.
Число оборотов рычажка механизма переключения за один ход рейки
n p. м =
n p ⋅ 13
13
= 2,04 = 0,88 мин-1.
30
30
При вычерчивании тормозного механизма автосъема необходимо показать
тормозной шкив, тормозные рычаги и колодки, пружины, прижимающие колодки к
тормозному шкиву, электромагнит, специальный отжим и др.
При вычерчивании механизма включения автосъема нужно показать
укрепленные на тележке упоры, которые нажимают на пусковую кнопку двигателя
Д7 (см.рис.35), и кнопку, включающую электромагнит для снятия нагрузки на
гребенки.
При вычерчивании схем храповых муфт следует указать детали, которые
позволяют включать и выключать храповые муфты.
При вычерчивании механизма откатывания тележки необходимо указать, как
тележка автоматически отцепляется и под действием пружины откатывается на
расстояние 200-300 мм.
Рециркуляционный фильтр ФТ-2
При изучении рециркуляционного фильтра устанавливают место фильтра,
способ соединения трубопроводов, идущих от вентиляторов к фильтру,
наблюдают за образованием фильтрующего слоя на сетчатом барабане,
рециркуляцией очищенного воздуха, снятием с сетчатого барабана слоя пуха и
поступлением его в сорный ящик фильтра. На рис.33 показана схема
двухступенчатого фильтра ФТ-2. Запыленный воздух от вентиляторов трепальной
машины поступает в патрубок 9 и вентилятором 8 по трубопроводу 4
нагнетается к сетчатому барабану 2.
На сетчатом барабане образуется слой, являющийся фильтром первой ступени
для запыленного воздуха. Медленное вращение сетчатого барабана подводит
образовавшийся из пыли и пуха слой к валику 3, который сбрасывает слой в бункер
5.
Сетчатый барабан 2 окружен улиткой 1. Под напором вентилятора 8
предварительно очищенный воздух отводится через торцевой канал улитки по
воздуховоду 6 в рукавные фильтры 12, где он окончательно очищается. Во время
второй очистки пыль осаждается на ткань рукавных фильтров, вследствие чего
сопротивление двухступенчатого фильтра увеличивается. Для очистки рукавных
фильтров через каждые 3-4 часа работы включаются пневматика и встряхивающий
механизм для выбивания пыли из рукавов, которая падает в бункер 11.
Рис. 33. Двухступенчатый фильтр ФТ-2
При удалении слоя пуха пневматикой из бункеров 5 и 11 клапаны 7 и 10
открываются. Ткань очищается благодаря обратной продувке ее воздухом и
ударному воздействию планок встряхивающего механизма.
При очистке рукавных фильтров и удалении угаров из бункеров рукавного
фильтра
и
сетчатого барабана электродвигатели привода вентилятора и
сетчатого барабана отключаются.
Встряхивающий механизм включается только после включения
вентилятора для пневматического удаления угаров.
На рис.34 представлена кинематическая схема фильтра ФТ-2, имеющего
три электродвигателя: встряхивающего механизма Д1, сетчатого барабана Д2 и
вентилятора Д3.
Электросхемой предусмотрено одно временное включение электродвигателей
сетчатого барабана Д2 и вентилятора Д3 при включении холстоскатывающего
прибора трепальной машины.
После отключения холстоскатывающего прибора электродвигатели Д2 и Д3
автоматически выключаются. Электродвигатель Д1 встряхивающего механизма
имеет отдельную кнопку управления.
Рециркуляционный фильтр устанавливают в пыльном подвале или в
отдельной камере при возврате очищенного воздуха в трепальный отдел и
смешивании 90% очищенного (рециркуляционного) воздуха с наружным
воздухом (10%), подаваемым приточной вентиляцией.
Продолжительность одного оборота сетчатого барабана от 60 до 300
мин.
Число ячеек на 1 см2 сетки барабана 90-120, число рукавов 12, фильтрующая
поверхность составляет 22 м2.
В качестве фильтрующей ткани применяют вигоневое меланжевое сукно.
Производительность (нагрузка на тканевый фильтр) составляет 300-350 м3 /ч на 1
м2 .
Рис. 34. Кинематическая схема двухступенчатого фильтра ФТ-2
Зная схему передач движения фильтру ФТ-2, определяют время одного оборота
сетчатого барабана. От электродвигателя Д2 через блоки ∅ 100 и 125 мм, редуктор с
передаточным числом 1:41, поводковую муфту, сменный промежуточный храповик (z =
50, 75 зуб.) движение передается храповику, сидящему на одной оси с сетчатым
барабаном. При одном обороте вала редуктора собачка промежуточного храповика
поворачивает его на 1-5 зуб. При полном повороте промежуточного храповика собачка
поворачивает храповик, сидящий на валу сетчатого барабана, на 1 зуб. Величину подачи
промежуточного храповика регулируют на 1-5 зуб. при числе зубьев храповика z = 75
зуб. и на 1-3 зуб. при числе зубьев храповика z = 50 зуб.
Частота вращения поводковой муфты
960 ⋅ 100 ⋅ 0,98 ⋅ 1
= 18,3 мин-1.
125 ⋅ 41
При числе зубьев промежуточного храповика z = 50 зуб. и подаче на 1 зуб
частота вращения сетчатого барабана n =
т. е. один оборот совершается в течение
18 ,3 ⋅ 1 ⋅ 1
= 0,0049 мин-1,
50 ⋅ 75
1
= 204 мин.
0,0049
Таким же образом можно определить частоту вращения уплотняющего валика,
который совершает один оборот в течение 60-12 мин.
Пневмотранспорт запыленного воздуха от машин
разрыхлительно-трепального агрегата
При обработке хлопкового волокна на разрыхлительно-трепальном
агрегате выделяется значительное количество пыли и пуха, которые по
трубопроводам отводятся в специальные пылеочищающие устройства. В
настоящее
время
для
очистки
запыленного
воздуха
применяют
рециркуляционные фильтры ФТ-2.
При изучении пневмотранспорта студенты должны проследить, куда
идет запыленный воздух для очистки, и начертить схему трубопроводов
запыленного воздуха от разрыхлительно-трепального агрегата. Если запыленный
воздух очищается в пыльных подвалах, то необходимо установить размеры и
объем пыльного подвала, количество вентиляторов, нагнетающих запыленный
воздух в подвал, а также способы вывода очищенного воздуха в пыльную башню.
План отчета
1. Начертить схему механизма тугого навивания холста и указать размер
гребенки, диаметры шкивов и число зубьев шестерен.
2. Описать работу механизма автоматического съема и заправки холста.
3. Записать результаты определения линейной скорости (м/мин)
скатывающих валов и гребенки при автосъеме при следующих значениях чисел
зубьев сменных шестерен:
z12 23 24 27 28
: ; ; ; .
z11 28 27 24 23
4.
Оформить
технологическую
схему
двухступенчатого
рециркуляционного фильтра ФТ-2, указав направление движения рабочих органов,
воздушного потока и места выделения угаров.
5. Начертить схемы передач к различным органам фильтра ФТ-2: к
сетчатому барабану, вентилятору, встряхивающему механизму.
6. Определить время (мин) одного оборота сетчатого барабана и
уплотняющего валика при числе зубьев промежуточного храповика, равном 75, и
подаче храповика на два зуба.
7. Начертить схему трубопроводов пневмотранспорта запыленного воздуха
от машин разрыхлительно-трепального агрегата.
Литература: [1, с. 121—126, 137—143].
Контрольные вопросы
1. Каково назначение механизма тугого навивания?
2. Что произойдет с холстом при выключении механизма тугого навивания?
3. При каком диаметре холста нагрузка на скатывающие валы будет больше:
при малом или большом?
4. Для чего предусмотрена зубчатая муфта на гребенном валу механизма
тугого навивания?
5. Каково назначение механизма автоматического съема и заправки холста?
6. На чем основано действие механизма автосъема?
7. Как изменяют длину холста?
8. Какое значение имеют пыльные подвалы и как они устроены?
9. Каково назначение обеспыливающего рециркуляционного фильтра?
10. Каковы преимущества рециркуляционных фильтров?
11. Какое содержание пыли в воздухе, мг/м3, допустимо после очистки его
фильтром?
12. Какова запыленность воздуха, мг/м3, после трепальной машины?
13. Какова запыленность воздуха, мг/м3, после сетчатого барабана фильтра, т.
е. первой ступени очистки?
14. Какова запыленность воздуха, мг/м3, после рукавного фильтра, т. е. второй
ступени очистки?
15. Какова продолжительность одного оборота сетчатого барабана
рециркуляционного фильтра?
16. Какое количество воздуха, м3, очищает фильтр за 1 ч?
17. На скольких трепальных машинах устанавливают один фильтр?
18. Через какое время производится очистка рукавных фильтров?
19. Какой процент наружного воздуха подается приточной вентиляцией?
20. Из каких зон трепальной машины МТ удаляется запыленный воздух?
6. АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРЕПАЛЬНОЙ
МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучить кинематическую схему трепальной машины МТ, произвести ее
технологический расчет.
Задание
1. Рассмотреть и начертить кинематическую схему трепальной машины,
обозначив на ней сменные блоки и шестерни.
2. Выяснить влияние каждого сменного элемента на скоростной режим
рабочих органов и технологический процесс.
3. Произвести технологический расчет трепальной машины МТ, определив
скорость основных рабочих органов машины, вытяжки, степень трепания и
производительность машины.
Основные сведения
Для изучения кинематической схемы снимают ограждения и открывают все
футляры передач к отдельным органам машины.
Прежде чем начертить кинематическую схему, подробно изучают передачи ко
всем органам машины, соблюдая определенную последовательность. Все передачи
разделяют на две группы. К первой группе относят передачи к разрыхляющим и всасывающим органам, не связанным с питанием (ножевой барабан, трепало, вентилятор и
скатывающие валы). Ко второй группе — передачи к органам, связанным с питанием
машины или продвижением продукта (питающие цилиндры, педальный цилиндр,
сетчатые барабаны, съемные цилиндры, плющильные валы и т. д.).
Рабочие органы первой группы работают непрерывно, органы же, связанные с
питанием машины или продвижением продукта, останавливаются под действием
соответствующих механизмов.
При изучении передачи движения органам машины должно быть обращено
внимание на последовательность пуска и останова машины, включение и переключение
механизмов, а также назначение сменных шестерен и блоков.
В кинематических схемах все рабочие органы условно изображают в виде
прямоугольников и вместе с элементами передачи движения располагают в плоскости
чертежа.
Машина МТ имеет 10 электродвигателей. Электродвигатели Д1 и Д1 (рис.35)
работают в паре попеременно. Также попеременно работают электродвигатели Д2 и Д2′.
Переключение электродвигателей в каждой из этих пар осуществляется автоматически,
в зависимости от уровня заполнения волокном первого и соответственно
промежуточных бункеров машины. В передаче имеется девять сменных шкивов (D1 –
D3), семь сменных шестерен (z1—z7), с помощью которых устанавливают необходимую
скорость разрыхляющих и питающих органов вентиляторов, вытяжку продукта,
производительность машины, линейную плотность, длину и массу холста и степень
трепания. Ниже приведены параметры сменных элементов передачи.
Шкив
Диаметр шкива, мм
Шкив
Диаметр шкива, мм
Сменная шестерня
Число зубьев
Сменная шестерня
Число зубьев
D1
224, 250
D2
125, 140,
160, 180
D3
125, 140,
160, 180
D4
160, 180,
200, 224
D6
D7
D8
160,180, 200,
224
z1
18, 21, 24, 27
z4
43, 41, 38, 36
160,180, 200,
224
z2
61, 58, 55, 52
z5
35, 37, 39, 40,
42, 44
125, 140,
160
D5
140, 160,
180
D9
200, 224,
250
z3
36, 38, 41, 43
z6
z7
44, 42, 40,
16, 17, 18
39, 37, 35
Методические указания
Методика составления кинематической схемы
При составлении кинематической схемы руководствуются следующими
методическими указаниями.
Вначале составляют план схемы. На листе миллиметровой бумаги намечают
по ходу технологического процесса все органы машины в виде прямоугольников,
длина которых означает ширину, высота—диаметр рабочих органов. Соотношение
высот прямоугольников должно соответствовать действительному соотношению
диаметров. Например, высота прямоугольника, изображающего сетчатые барабаны,
должна быть больше, чем высота прямоугольника, изображающего питающие
цилиндры, так как диаметр сетчатых барабанов больше диаметра питающих цилиндров.
Прямоугольники следует располагать так, чтобы между теми органами
машины, где имеется большая шестеренная передача, расстояние было равно 10-20
мм. Расстояние между остальными прямоугольниками в зависимости от масштаба
может быть от 2 до 5 мм.
От прямоугольников сверху и снизу листа бумаги оставляют место для пяти
линий передачи; при этом шестеренную передачу располагают на первых линиях, т. е.
ближе к прямоугольникам, а ременную — на последних.
В зависимости от масштаба между шестеренными передачами оставляют от 2
до 5 мм, такой же интервал следует оставлять между первой шестеренной передачей
и прямоугольниками.
Чертить кинематическую схему следует в той же последовательности, что и
при изучении передач.
Для технологического расчета в кинематической схеме проставляют
диаметры шкивов и числа зубьев шестерен, отмечают места выключения
отдельных узлов машины, храповые муфты, а также сменные шестерни и блоки,
которые меняют в зависимости от заправки машины и ее скоростного режима.
Рис. 35. Кинематическая схема трепальной машины МТ
150
Рис. 35 (окончание):
1 - выпускные цилиндры ∅160 мм; 2 - питающие цилиндры∅71 мм; 3 - барабан ∅610 мм; 4 - ротор вентилятора∅400 мм; 5 – сетчатые барабаны ∅540 мм; 6 - съемные цилиндры∅71 мм; 7 питающие цилиндры ∅55 мм планочного трепала;8 - планочное трепало ∅406 мм; 9 -сетчатый барабан (тихоходный); 10 - съемные цилиндры; 11 -питающие цилиндры колкового барабана;12 –
колковый барабан ∅406 мм; 13 - поддерживающий цилиндр ∅106 мм; 14 - выпускные цилиндры ∅71 мм; 15 - педальный цилиндр ∅71 мм; 16 - игольчатое трепало ∅406 мм; 17 -первый (верхний)
плющильный вал∅186,5 мм; 18 -второй плющильный вал∅128,5 мм; 19- третий плющильный вал∅24,5 мм; 20 - четвертый плющильный вал ∅190,5 мм; 21 - самогрузные валы; 22 - скатывающие валы
∅230 мм; 23 – валы механизма обмотки ∅100 мм; 24 – нажимной вал ∅144 мм; 25 – зубчатые рейки
151
Значение сменных шестерен и шкивов
Скорость рабочих органов машины, вытяжка, длина и линейная плотность
холста, степень трепания и производительность машины зависят от числа зубьев
сменных шестерен и от диаметра сменных шкивов и блоков.
В зависимости от линейной плотности вырабатываемого холста, состава
смеси, степени рыхления и смешивания, а также влажности хлопкового волокна
устанавливают скоростной режим, который обеспечивал бы выработку холстов
высокой ровноты.
Расчет частоты вращения рабочих органов. Частоту вращения отдельных
рабочих органов машины можно определить по кинематической схеме, используя
передаточные числа. Передаточное число равно отношению угловых скоростей или
частот вращения органов, связанных передачей. Так, если частота вращения трепала
nт = 817 мин-1, а вентилятора nв = 1430 мин-1, то передаточное число от трепала к
вентилятору nв/nт = 1430/817 = 1,75.
Искомая частота вращения n2 какого-либо органа, известная частота вращения
n1 другого органа и передаточное число i1-2 от органа с известной частотой вращения
к органу, частота вращения которого определяется, связаны соотношением
n2 = n1i1−2 .
Частоту вращения отдельных органов рассчитывают по передаче от вала
электродвигателя или от главного вала машины. Однако искомая частота вращения
может быть определена и по частоте вращения любого другого органа передачи,
если известна схема связывающей их передачи.
При гибких передачах (клиноременных, тесемочных и им подобных) в расчет
вносят поправку на скольжение. При отставании ведомого шкива, например на 1%,
коэффициент скольжения равен η = 1 − 1 / 100 = 0,99 . Так, при диаметрах шкивов
Dв = 140 мм, D9 = 250 мм и η = 0,99 частота вращения скатывающего вала
ncк = 950 ⋅ 0,99
140 ⋅ 22 ⋅ 22 ⋅17 ⋅17
= 14,7 (мин-1).
250 ⋅ 45 ⋅ 45 ⋅ 45 ⋅ 55
Расчет вытяжки. Волокнистый поток, движущийся в машине, вследствие
разницы в линейных скоростях подачи (питания) и выхода (выпуска) удлиняется и
делается тоньше. Мерой удлинения продукта в процессе переработки является вытяжка. Вытяжку определяют как отношение окружной скорости выпускных органов
к окружной скорости подающих органов:
Е = υ вып / υ пит .
Если нет потерь материала, вытяжка равна также отношению линейной
плотности входящего продукта (слоя) Твх к линейной плотности выходящего
продукта (слоя) Твых, умноженному на число сложений т. Если при этом масса
материала уменьшается из-за выпадения сорных примесей и некоторого количества
волокон в отходы, то вытяжка
153
Е = Т вх (100 − у ) /(Т вых ⋅ 100) ,
где у - процент отходов.
Утонение продукта
U = E (100 − y ) / 100 .
Общую вытяжку на трепальной машине определяют как отношение окружной
скорости скатывающих валов к окружной скорости выпускных цилиндров
приемного бункера машины, т. е. Е = υ 22 / υ1 .
Общая вытяжка может быть также определена как произведение частных
вытяжек, т. е. вытяжек между отдельными рабочими органами.
Вытяжку по передачам можно определить и не зная окружных скоростей
соответствующих органов машины. Для этого используем нижеприведенную
формулу и выразим в ней линейные скорости питания и выпуска как произведения
длины окружности соответствующих органов на частоту их вращения:
Е = υ вып / υ пит = πd вып nвып /(πd пит nпит ) ;
Е=
где
iпит−вып
d вып
iпит−вып ,
d пит
- передаточное число от питающего (подающего) органа к
выпускающему: iпит−вып = nвып / nпит .
Таким образом, для определения вытяжки между двумя органами машины по
передаче движения необходимо диаметр выпускающего органа разделить на
диаметр подающего органа и умножить на передаточное число от подающего органа
к выпускающему. Так, частная вытяжка между педальным цилиндром и
скатывающими валами трепальной машины МТ при среднем положении ремня на
конических барабанчиках при z5 = 39 и z6 = 40 зуб. равна
е=
е=
d ск
iпед − ск ;
d пед
230 ⋅ 20 z6 ⋅ 40 ⋅165 ⋅19 ⋅ 22 ⋅ 22 ⋅17 ⋅17
z
= 2,76 6 ;
71 ⋅19 z5 ⋅1 ⋅188 ⋅ 23 ⋅ 45 ⋅ 45 ⋅ 45 ⋅ 55
z5
е = 2,76 ⋅ 40 / 39 = 2,83 .
Эта частная вытяжка может быть установлена в пределах 2,19-3,47.
154
Степень трепания. Косвенной мерой оценки интенсивности воздействия
трепальных органов на материал может быть показатель степени трепания. Степень
трепания — это число ударов бил или колков, приходящихся на единицу массы
обрабатываемого материала:
S − αnT ⋅ 100 /(υ nTc ) ,
где S - степень трепания, ударов на 1 г;
a - число бил (колков) на трепале (барабане);
nТ - частота вращения трепала (барабана), мин-1;
υ n - скорость подводимого слоя, м/мин;
Тс - линейная плотность слоя, текс.
Степень трепания можно регулировать двумя способами: изменять скорость
треплющих органов ( nT ) или изменять скорость подачи к ним материала (υ n ).
Примерная степень трепания для тонковолокнистого хлопка - от 0,84 до 0,96 ударов
на 1 г, а для средневолокнистого хлопка низших сортов - от 0,87 до 1,13.
Расчет производительности трепальной машины. Производительностью
машины (или выпуска) называется количество продукции, выпускаемое в единицу
времени (в час или смену). Различают производительность по массе продукции (в
килограммах) и линейную (в метрах или километрах) в единицу времени. Так, если
кипоразрыхлитель за 8ч переработал 4 кипы по 200 кг каждая, то его
производительность –
800 кг : 8 = 100 кг/ч.
Производительность машин, кг/ч, выпускающих продукт определенной
формы (например с холстовых трепальных машин), определяют по скорости
выпуска и линейной плотности продукта. За один оборот скатывающие валы
навивают на скалку (выпускают) холст длиной πd cк .в , где d cк .в - диаметр
скатывающих валов, мм. Длина холста, выпущенного за 1 мин, равнаπd cк .в nск .в , где
ncк .в -
частота вращения скатывающих валов, мин-1. За 1 ч (60 мин) машина
выпустит холст длиной
L = πd cк .в nск .в ⋅ 60 / 10 6 (км).
Это линейная производительность машины, км/ч. Она может быть
пересчитана на весовую производительность:
L = πd cк .в nск .вТ х ⋅ 60 / 10 6
где
(кг/ч),
Tх - линейная плотность холста, текс.
По данной формуле определяют теоретическую производительность без учета
перерывов в работе машины при ее остановах для чистки, смазки, мелкого ремонта,
удаления отходов из-под машины. Эти простои снижают производительность
машины. Поэтому норму производительности машины определяют путем умножения теоретической производительности машины на коэффициент полезного
155
времени (КПВ). Допустим, что трепальная машина при частоте вращения
скатывающих валов 15 мин-1 и их диаметре 230 мм выпускает холст, масса 1 м
которого равна 400 г. Простои трепальной машины на текущий ремонт составляют
5 мин, время на чистку сетчатых барабанов - 20 мин за 8 ч работы.
Теоретическая производительность машины:
- линейная
L = 3,14 ⋅ 230 ⋅15 ⋅ 60 / 10 6 = 0,65км / ч = 10,83 м/мин;
- весовая
ПТ = 3,14 ⋅ 230 ⋅ 15 ⋅ 60 ⋅ 400000 / 109 = 260 кг/ч.
Определяем КПВ. Полезное время за смену (480 мин) составляет 455 мин,
или коэффициент полезного времени
К п.в = (480 − 25)/480 = 0,947.
Норма производительности машины
Н = П Т К п .в ;
Н = 260 ⋅ 0,947 = 246,5 кг/ч.
Определяя производительность машины в среднем за длительный
планируемый период, учитывают не только текущие простои, но и плановые
остановы оборудования на средний и капитальный ремонты, генеральную чистку
машин бригадой чистильщиков и по другим организационным причинам. Так, если
простои на капитальный ремонт составляют 2%, на средний - 0,5%, на
генеральную чистку с разборкой и чисткой передней зоны машины, проверкой и
чисткой регулятора 1 раз в месяц и общую чистку всей машины 1 раз в
неделю - 3 %, то всего плановые простои составят 2 + 0,5 + 3 = 5,5%. Тогда
коэффициент работающего оборудования (КРО)
К р.о = 1 − р / 100 ;
К р.о = 1 − 5,5 / 100 = 0,945 .
Произведение КПВ и КРО называют коэффициентом использования машины
КИМ
К и . м = К п .в К р .о ;
К и . м = 0,947 ⋅ 0,945 = 0,885 .
156
Средняя плановая производительность машины
П п = НК р.о = ПТ К и . м ;
П п = 246,5 ⋅ 0,947 = 218 кг/ч;
П п = 260 ⋅ 0,885 = 218 кг/ч.
Замасливание и эмульсирование волокна
Хлопковое волокно замасливают и эмульсируют, чтобы сохранить природные
жировосковые свойства волокна при обработке его на машинах и уменьшить отрицательное влияние статического электричества, возникающего на волокне при
трепании, на технологический процесс. Замасливание - это операция, при которой в
массу хлопкового волокна вводится замасливатель. В качестве замасливателя
используют минеральные масла: трансформаторное, велосит Л или велосит Т,
веретенное (специально обработанное) и т. п.
Эмульсирование
применяют
при переработке хлопкового волокна с
влажностью менее 7%. Эмульсирование - это операция, при которой в волокнистую
массу вводится эмульсия из замасливающих веществ и воды в количестве до 2 %
массы волокна. Масло составляет 0,2-0,4 % массы волокна.
Форсунки для эмульсирования могут быть размещены перед плющильными
валами трепальной машины или в трубопроводе, идущем к бункерам чесальных
машин.
На предприятиях составляется план технологического контроля производства
с указанием исполнителей по каждому разделу.
Постоянный и периодический технический контроль осуществляют
инженерно-технический персонал предприятия, работники отдела технического
контроля и фабричной лаборатории в соответствии с инструкциями и методиками.
В сортировочно-трепальном цехе контролируют:
- состав сортировки, соблюдение графика расхода сырья и правил
смешивания;
- разводки между рабочими органами и их скорости;
- степень разрыхления волокнистого материала;
- количество и качество отходов, выделяющихся на машинах;
- эффективность очистки волокна каждой машиной или раз-рыхлительноочистительным агрегатом;
- структуру холстов и качество их намотки;
- линейную плотность холстов (взвешивая все холсты);
- квадратическую неровноту холстов (неровнота холстов не должна
превышать при выработке пряжи I сорта - 1,2%, II сорта - 1,5% и III сор-та - 1,9 %).
Эффективность очистки
Э = 100 S м / Sв
157
(%),
где
Sм
Sв
- количество сорных и жестких примесей в отходах, полученных из 1 т переработанной смеси на данной машине (или на
агрегате), кг;
- количество сорных и жестких примесей в 1 т переработанной
смеси, кг.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ РАЗРЫХЛЕНИЯ ВОЛОКНА,
ВЛИЯНИЯ СТЕПЕНИ НАПОЛНЕНИЯ ВОЛОКНОМ
РЕЗЕРВНОГО БУНКЕРА ТРЕПАЛЬНОЙ МАШИНЫ НА
КАЧЕСТВО ХОЛСТА. АНАЛИЗ УГАРОВ ИЗ-ПОД
РАЗРЫХЛИТЕЛЬНО-ТРЕПАЛЬНОГО АГРЕГАТА
Цель лабораторной работы
1. Определить степень разрыхления волокна двумя методами: по объемной
массе и средней массе клочка волокна.
2. Изучить влияние степени наполнения волокном резервного бункера
трепальной машины на качество холста.
3. Произвести анализ угаров из-под машин разрыхлительно-трепального
агрегата и сравнить расчетную и фактическую длину холста.
Задание
1. Определить степень разрыхления волокна по объемной массе в зонах
агрегата: после кипоразборщика, осевого чистителя, в приемном бункере
трепальной машины, в резервном бункере трепальной машины, а также в холсте.
2. Определить степень разрыхления волокна по средней массе клочка волокна
в зонах агрегата: после кипоразборщика, осевого чистителя, в приемном бункере
трепальной машины, в резервном бункере трепальной машины.
3. Исследовать влияние степени наполнения волокном резервного бункера
трепальной машины на линейную плотность, массу и неровноту холста по четырем
вариантам наполнения резервного бункера: 1) на ¼ объема, 2) на ½ объема, 3) на ¾
объема, 4) на полный объем.
4. Определить место выделения и виды угаров.
5. На приборе ПЗС определить состав угаров (волокно и сорные примеси) из
угарных камер трепальной машины: закрытой и открытой камер под ножевым
барабаном, камеры трехбильного планочного и игольчатого трепал.
6. Определить органолептическим способом длину волокна в угарах, взятых из
камер, указанных в п. 5.
7. Сравнить фактическую длину холста, полученного на трепальной машине, с
расчетной.
Основные сведения
Волокно поступает на прядильные фабрики в спрессованном виде - кипах.
Объемная масса хлопковой кипы достигает 600—650 кг/м3. Разрыхление волокна
является одним из процессов, с которого начинается обработка волокнистого материала.
158
Сущность разрыхления заключается в уменьшении объемной массы
волокнистого материала и в разделении его на мелкие клочки. Чем лучше разрыхлен
волокнистый материал, тем лучше он очищается от сорных примесей. Хорошее
разрыхление обеспечивает лучшее смешивание всех компонентов в смеси и
перемешивание внутри неоднородных компонентов. Разрыхление волокнистого
материала обеспечивает чесание, при котором волокнистый материал разделяется на
волокна.
Степень разрыхления волокнистой массы характеризуется тремя факторами:
объемной массой, массой и формой клочка.
Чем меньше объемная масса волокна и масса клочка и чем ближе форма
клочка к форме тонкой и длинной пластинки, тем клочок оптимальнее для
технологического процесса. Степень разрыхления волокнистого материала
определяют двумя способами: по объемной массе разрыхленного волокна (кг/м3) и
по средней массе клочка (г).
Методические указания
Методика определения степени разрыхления по объемной
массе волокна
Для определения степени разрыхления по объемной массе волокна применяют
бачок (рис.36) следующих размеров, см: высота цилиндрической части Н = 35,
диаметр D = 40, высота конуса h = 10, диаметр нижней части конуса d = 20.
Бачок заполняют волокном, на волокно устанавливают крышку с отверстиями
для выхода воздуха, на крышку помещают в пяти разных местах пять грузов по 100 г,
чтобы на 1 м3 волокна приходилась нагрузка 100 Н.
Хлопковое волокно в бачке уплотняется, после чего определяют объем,
занимаемый волокном, его массу и объемную массу волокна, кг/м3.
Для удобства вычисления предварительно находят объем бачка, см3, размеры
которого приведены выше:
V = Vц + Vк = πR 2 Н +
где
πh
3
( R 2 + r 2 + Rr ) ,
Vц - объем цилиндрической части бачка, см3,
Vк - объем конической части бачка, см3;
V = 3,14 ⋅ 20 2 ⋅ 35 +
3,14 ⋅10
(20 2 + 10 2 + 20 ⋅ 10) = 51300 см3.
3
Объем пустой части бачка
3,14 ⋅ 20 2 Н 1 = 1256 Н 1 (см3),
где 1256 – константа; Н1 – высота незаполненной части бачка, см.
159
Рис. 36. Бачок для определения разрыхленности хлопкового волокна
Масса пустого бачка равна 2,135 кг.
Объемную массу хлопкового волокна, кг/м3, определяют после выхода его из
разрыхлительных машин и трепальной машины.
Ниже приведен примерный расчет объемной массы хлопкового волокна после
питателя-смесителя.
Масса бачка, наполненного волокном, составляет 2,665 кг.
Масса хлопкового волокна 2,665 - 2,135 = 0,530 кг. Объем пустой части бачка
1256Н1= 1256 ⋅16 = 20 000 см3.
Объем бачка, занимаемый волокном:
51 300 – 20 000 = 31 300 см3.
Объемная масса хлопкового волокна
530
= 0,017 г/см3 или 17 кг/м3.
31300
После остальных разрыхлительных машин и органов трепальной машины
объемная масса хлопкового волокна, кг/м3, следующая (ориентировочные данные):
Головной питатель ……………………….
Горизонтальный разрыхлитель ………….
Приемный бункер трепальной машины ...
Резервный бункер………………………...
15,7
11,9
11,85
10,55
Эти данные показывают, что объемная масса хлопкового волокна по мере
прохождения через машины разрыхлительно-трепального агрегата уменьшается.
Особенно заметно резкое уменьшение объемной массы после питателя-смесителя.
После головного питателя объемная масса волокна уменьшается незначительно, а
после горизонтального разрыхлителя - резко, так как эта машина интенсивно
разрыхляет хлопковое волокно, разделяя его на мелкие клочки.
160
Методика определения степени разрыхления по массе клочков
хлопкового волокна
После обработки на разрыхлительных машинах волокнистый материал
можно разделить на отдельные клочки. Чем меньше средняя масса клочка, тем
лучше разрыхлено волокно.
Для определения средней массы клочка берут 500-1500 клочков хлопкового
волокна. Взвешивают их вместе и находят среднюю массу клочка.
Рекомендуемая суммарная масса клочков волокна после питателейсмесителей - 150 г и после трепал - 15 г.
Для отбора пробы из питателя-смесителя под выходным отверстием над
смешивающей решеткой помещают коробку размером 30х50 см, которая
заполняется волокном. Затем пинцетом выбирают клочки волокна и
перекладывают их в другую коробку, одновременно подсчитывая число клочков.
Затем определяют среднюю массу клочка.
Для определения степени разрыхления хлопкового волокна в зоне трепала
трепальную машину останавливают и извлекают хлопковое волокно с сетчатых
барабанов через смотровой люк.
Более точную характеристику разрыхленности волокна можно получить,
разделив все клочки на несколько групп по массе и определив процентное
содержание в общем количестве клочков различной массы.
По мере прохождения волокнистого материала через разрыхлительнотрепальный агрегат масса клочков постепенно уменьшается, составляя 1,5-3 г
после питателя-смесителя, 300-450 мг после горизонтального разрыхлителя и 1020 мг после трехбильного трепала.
Влияние степени наполнения резервного бункера трепальной
машины на линейную плотность, массу и неровноту холста
Для исследования влияния степени наполнения волокном резервного
бункера трепальной машины на линейную плотность, массу и неровноту холста
работу проводят по четырем вариантам (1/4, 1/2, 3/4 , полный объем резервного
бункера). По каждому варианту определяют среднюю массу холста, линейную
плотность и неровноту холста метровыми отрезками в процентах.
Анализ угаров по переходам
В зависимости от состава машин, входящих в разрыхлительно-трепальный
агрегат, определяют места выделения угаров. Нормы выхода угаров для
различных органов машин устанавливают на каждой фабрике, исходя из
плановых процентов выхода угаров по сортировкам и результатов ранее проведенных исследований. Количество и состав угаров проверяет сменный мастер
ежесменно, а начальник цеха - один раз в декаду.
Количество и качество угаров проверяют во время выгребания их из-под
машин или перед включением пневматики для удаления угаров. Угары изучают
визуально, сравнивая их с полученными ранее на данной машине, а также с угарами
из-под соседних машин и с эталонами угаров.
Лабораторный анализ количества и состава угаров проводят при введении
новой сортировки, после ремонта машин и при изменении заправки машин, т. е.
при изменении скоростей и разводок.
161
Количество угаров определяют за 3 ч работы разрыхлительно-трепального
агрегата и вычисляют процент угаров по отношению к смеси. При анализе угаров
определяют длину волокон, содержащихся в них; она не должна превышать 15
мм.
При нормальном протекании технологического процесса количество и
состав угаров должны быть такими, чтобы вырабатывался холст достаточно
чистый, а выход волокна был наибольшим.
В зависимости от сорта хлопкового волокна, конструкции машин и разводок
количество и состав угаров могут быть различными. Перед началом определения
количества угаров все угарные камеры очищают от угаров и сора, а через 3 ч
работы агрегата все угары извлекают и взвешивают. Результаты взвешивания
угаров записывают в виде табл.50.
Таблица 50
Машины и их рабочие органы
Количество
Соотношение
угаров
угаров
кг
%
Разрыхлительные
Двухкипные кипоразборщики РКА-2
Наклонный очиститель ОН-6-3
Осевой чиститель ЧО
Наклонный очиститель ОН-6-4
Трепальная
Закрытая камера ножевого барабана
Открытая камера ножевого барабана
Трехбильное трепало
Первая пара сетчатых барабанов (пух)
Быстроходный конденсер
Игольчатое трепало
Вторая пара сетчатых барабанов (пух)
Рециркуляционный фильтр (пух)
Невидимые угары
100
100
Итого угаров, %
Полученные соотношения угаров в процентах позволяют уяснить, из-под
какого органа или машины выделяется наибольшее количество угаров. Массу всех
угаров принимают за 100%, а количество угаров из-под органа или машины определяют в процентах к общему количеству угаров. Только при анализе угаров с
трепальной машины процент их определяют по отношению к массе холстов,
наработанных за время наблюдения.
Большое значение имеет качество угаров. Хлопковое волокно включает
органические и неорганические примеси и пороки, к которым относятся: частицы
листьев, стеблей и коробочек хлопчатника, песок, пыль, дробленые и незрелые
семена, кожица с волокном и пухом, жгутики, комбинированные пороки, пластинки
мертвого волокна и узелки.
Качество угаров определяют методом ручного разбора, который позволяет
получить наиболее полное представление о составе угаров. Но этот метод является
трудоемким, и его применяют редко.
162
Для определения засоренности угаров также применяют анализатор
хлопкового волокна АХ-2 и прибор ПЗС (конструкция И. И. Смирнова).
На анализаторе АХ-2 угары из-под машины разделяются на волокнистые и
неволокнистые примеси. На приборе ПЗС определяют процентное содержание сора
и волокна в угарах.
Прибор ПЗС представляет собой цилиндрическую камеру, в которую
загружают испытываемый материал, после чего камеру закрывают. Внутри камеры
установлен вращающийся в подшипниках колковый вал, имеющий 11 колков. Колки
вала ударяют по испытываемому материалу и встряхивают его, при этом из волокна
выделяются сорные примеси. По обеим продольным сторонам камеры установлены
неподвижные колковые гребенки, через которые протаскивается материал,
вследствие чего он разделяется на меньшие по размеру клочки. Сорные примеси,
выделяемые из обрабатываемого материала, проваливаются через проволочную
решетку в угарный ящик.
Для наблюдения за работой прибора в откидную крышку вставлено
органическое стекло. Засоренность всего образца определяют в несколько приемов.
После загрузки угаров (100 г) в камеру крышку прибора запирают, сообщают
колковому валу 100 оборотов (по счетчику) сначала в одну сторону, а после полного
останова прибора — в другую. Затем прибор останавливают и выбирают из него
очищенное волокно. Далее загружают в камеру следующую порцию угаров массой
100 г и обрабатывают. По окончании обработки всего образца взвешивают
полученное чистое волокно и сор, выделившийся в угарный ящик, и определяют
процентное содержание волокна и сора в угарах.
Для сравнения расчетной и фактической длины холста нарабатывают полный
холст и разматывают его на холстомере.
Для определения полной длины холста на холстомере холст нормальной
массы кладут на барабан , а конец холста расправляют на барабане около валика.
Первый отрезок, упавший на лоток, снимают с лотка, осторожно расправляют на
столе или на полу и измеряют его длину в сантиметрах. После этого
устанавливают счетчик оборотов в нулевое положение. Нажимают ногой на
пусковую педаль и удерживают педаль до тех пор, пока остаток холста на прутке
не будет меньше 1 м. Далее прибор выключают, оставшийся конец холста снимают, осторожно расправляют на столе или на полу, измеряют его длину в
сантиметрах. Снимают показания счетчика длины холста в метрах, к этому
показанию прибавляют длину первого и последнего отрезков холста, получают
полную длину холста. Фактическую длину холста сравнивают с расчетной и
определяют, на сколько процентов фактическая длина больше расчетной длины
холста.
План отчета
1. Начертить график изменения степени разрыхления волокна в зонах
агрегата, определяемой по объемной массе волокна.
2. Начертить график изменения степени разрыхления волокна в зонах
агрегата, определяемой по средней массе клочка волокна.
3. Описать влияние степени наполнения волокном резервного бункера трепальной
машины на линейную плотность, массу и неровноту холста.
163
4. Начертить график изменения показателей качества холста при различном
наполнении волокном резервного бункера (см. задание п. 3).
5. Определить процентное соотношение волокна и сора в угарах,
пропущенных через прибор ПЗС и взятых из закрытой и открытой угарных камер
ножевого барабана, камер трехбильного планочного и трехбильного игольчатого
трепал.
6. Определить длину волокна в угарах (органолептическим методом), взятых изпод органов трепальной машины, указанных в п. 5 задания.
7. Сравнить фактическую длину холста с расчетной.
Литература: [1, с. 137-139]; [3, с. 120-122]; [5, с. 171-176].
Контрольные вопросы
1. Где и какие угары выделяются на трепальной машине?
2. Какова зависимость между количеством выделяемых угаров на
разрыхлительно-трепальных машинах и качеством хлопкового волокна?
3. На какие две основные группы разделяют угары?
4. Как можно уменьшить количество волокна, выпадающего в угары?
5. Оказывает ли влияние сила тяги воздуха (частота вращения вентилятора) на
выделение волокон в угары?
6. Что такое видимые и невидимые угары?
7. Для чего служит прибор ПЗС?
8. Почему фактическая длина холста несколько больше расчетной?
9. Какими способами определяют степень разрыхления волокна?
10. Как определить объемную массу волокна, кг/м3?
11. Как определить среднюю массу клочка волокна?
12. Какова объемная масса волокна в кипе, кг/м3?
13. Какова оптимальная величина наполнения волокном резервного бункера
на трепальной машине?
14. Как влияет изменение наполнения резервного бункера волокном на линейную плотность холста?
15. Как влияет изменение наполнения резервного бункера волокном на
неровноту и массу холста?
ЗАДАЧИ
1. Найти общую и частные вытяжки на трепальных машинах МТ и Т-16 по
соответствующим кинематическим схемам при диаметрах шкивов и числе зубьев
сменных шестерен, указанных преподавателем.
2. Определить степень трепания на 1 см и на 1 т хлопкового волокна у
трехбильного планочного трепала при выработке холста линейной плотности 400
ктекс с учетом данных задачи 1.
3. Определить степень трепания на 1 см и на 1 т хлопкового волокна у
игольчатого планочного трепала при выработке холста линейной плотности 400
ктекс с учетом данных задачи 1.
4. Определить число зубьев отсечной шестерни на трепальной машине Т-16 для
получения холста, длина которого задается преподавателем.
5. Толщина холста составляет 400 ктекс, масса холста - 16 кг. Определить
число зубьев отсечной шестерни на трепальной машине Т-16.
164
6. Предварительно найдя расчетную длину холста, определить время
наработки холста, если отсечная шестерня на машине Т-16 имеет 30 зуб., а частота
вращения скатывающих валов 10,5 мин-1.
7. Сколько времени будет нарабатываться холст на машине МТ, если сменная
отсечная шестерня имеет 50 зуб., а частота вращения скатывающих валов составляет
14 мин-1.
8. Определить производительность трепальных машин МТ и Т-16 при
значениях сменных элементов, предложенных преподавателем.
9. Определить длину холста, м, линейной плотности 400 ктекс и его массу,
кг, при числе зубьев сменной отсечной шестерни z5 = 36, 39, 42 и 45 (см.
рис.35).
10. Найти длительность наработки холста массой 14,4; 15,6; 16,8 и 18 кг при
линейной плотности холста 400 ктекс и частоте вращения скатывающих валов 10
мин-1. Диаметр скатывающих валов 230 мм.
11. Определить производительность трепальной машины ЧМТ-16, кг/ч, при
выработке холста линейной плотности 400 ктекс, К п.в = 0,96 и частоте вращения
скатывающих валов 10 мин-1.
12. Начертить график изменения частной вытяжки между скатывающими
валами и педальным цилиндром (см. рис.35) при числе зубьев сменных шестерен:
z3 22
=
z 4 53
и
z9 33 35 37 39 40 42 44 46
.
= , , , , , , ,
z10 46 44 42 40 39 37 35 33
13. Начертить график изменения частной вытяжки между скатывающими
валами и педальным цилиндром (см. рис.35) при числе зубьев сменных шестерен:
z3 25
=
z 4 50
и
z9 33 35 37 39 40 42 44 46
,
.
= , , , , , ,
z10 46 44 42 40 39 37 35 33
14. Начертить график изменения частной вытяжки между скатывающими
валами и педальным цилиндром (см. рис.35) при числе зубьев сменных шестерен:
z3 15
=
z 4 60
и
z9 33 35 37 39 40 42 44 46
.
= , , , , , , ,
z10 46 44 42 40 39 37 35 33
15. Определить производительность трепальной машины МТ, кг/ч,
при
выработке холста линейной плотности 385 ктекс, К п.в = 0,96 и частоте вращения
скатывающих валов 10,5 об/мин.
165
Рис
. 37. Кинематическая схема трепальной машины Т-16
166
Рис. 37 (окончание):
1 - питающие валики∅170 мм; 2 - питающие цилиндры∅71 мм; 3 - ножевой барабан∅610 мм; 4 - вентилятор; 5 – сетчатые барабаны ∅540 мм; 6 - съемные цилиндры ∅71 мм; 7 - питающие цилиндры∅55 мм; 8 - планочное трепало∅406 мм;
9- вентилятор; 10 - сетчатый барабан∅540 мм; 11 - съемный барабан∅ 375 мм; 12 - питающие валики∅150 мм; 13 - конические барабанчики; 14 - направляющий валик ∅150 мм; 15 - педальный цилиндр ∅71 мм; 16 - игольчатое трепало; 17 вентилятор; 18 - сетчатые барабаны ∅540 мм; 19 - съемные цилиндры ∅71 мм; 20 - верхний (первый) плющильный вал
∅127 мм; 21 - второй плющильный вал ∅109 мм; 22 - третий плющильный вал ∅123 мм; 23 - нижний (четвертый) плющильный вал ∅181 мм; 24 - самогрузные валики ∅55 мм; 25 - скатывающие валы ∅230 мм; 26 – тележка
167
ГЛАВА IV
КАРДОЧЕСАНИЕ
1. CРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГАРНИТУРЫ,
ПРИМЕНЯЕМОЙ ДЛЯ ОБТЯГИВАНИЯ РАБОЧИХ
ОРГАНОВ ЧЕСАЛЬНЫХ МАШИН
Цель лабораторной работы
Ознакомиться с правилами безопасной работы на чесальных машинах и
противопожарной безопасности; изучить устройство и работу гарнитуры чесальных
машин и освоить методы определения основных ее параметров.
Задание
1. Усвоить правила
безопасной работы на чесальных машинах и
противопожарной безопасности в чесальных цехах.
2. Научиться пускать и останавливать чесальную машину, заправлять холст и
ликвидировать обрыв прочеса и ленты.
3. Определить функции, выполняемые гарнитурами приемного, главного и
съемного барабанов, расчесывающих и съемно-передающих валиков под
приемным барабаном, валиков механизма съема, шляпочного полотна.
4. Определить основные параметры цельнометаллической, эластичной и
полужесткой гарнитур: толщину и высоту, высоту и угол наклона зуба (игл) и
номер.
5. Изобразить зуб (иглу) изучаемых образцов гарнитур.
6. Рассчитать число зубьев (игл) на барабане или валике чесальной машины.
7. Рассчитать длину гарнитуры, необходимую для обтягивания барабана или
валика.
8. Определить коэффициент заполнения гарнитуры волокном.
Основные сведения
Перед изучением чесальных машин студенты должны усвоить правила
безопасной работы на них и противопожарные мероприятия в чесальных цехах.
Выполнение этих правил является обязательным для всех лиц, находящихся в
чесальном цехе.
Чесальная машина относится к числу наиболее опасных машин. Она имеет
вращающиеся с большими скоростями рабочие органы, покрытые острыми зубьями
и иглами. Прикосновение к вращающимся кардным поверхностям приводит к
травме. На чесальных машинах вращающиеся барабаны, шкивы и шестерни имеют
ограждения, которые во время работы должны быть заперты. Пускать машину
можно только после ее осмотра и предупреждения лиц, находящихся рядом с
машиной. Проходы между машинами менее 0,6 м должны быть закрыты цепями.
Во время работы машины не разрешается:
• при заправке подсовывать холст пальцами под питающий цилиндр;
• приподнимать и открывать футляры, крышки и ограждения;
• заходить в узкие проходы между машинами;
• снимать и надевать ремни;
• ремонтировать машину;
• касаться руками гарнитуры;
• выгребать угары из-под машины;
• обирать пух с решеток под приемным и главным барабанами, из-под шляпок и
с боков станин главного барабана;
• чистить лентоукладчик, разматывать ленту с плющильных валиков и валиков
лентоукладчика;
• снимать прочес, намотавшийся на съемный барабан, съемный гребень или
съемные валики либо давильные валы.
Чесальный цех должен иметь следующие противопожарные устройства:
спринклерную систему, пожарный водопровод, огнетушители, а также сухой песок.
Порядок пуска и останова чесальной машины ЧММ-14
Студенты должны:
1) включить автоматический выключатель, расположенный на боковой
стороне станции управления;
2) нажать на кнопку "Вперед" на станции управления, при этом включается
электродвигатель главного и приемного барабанов; ручка управления муфтой
главного барабана должна находиться в крайнем положении (муфта выключена);
3) после разгона электродвигателя, узла приемного барабана и механизма
съема запускают главный барабан; для этого ручку управления муфтой медленно в
течение 20-30 секунд переводят в крайнее положение "от себя" (муфта включена);
4) нажать на кнопку «Пуск» станции управления, при этом включается
электродвигатель «питание-выпуск» на заправочную скорость; ручка питания и
ручка включения вытяжного прибора должны находиться в положении "Включено";
5) ленту заправить в лентоукладчик, нажать на кнопку "Быстро" пусковой
станции - машина начинает работать в рабочем режиме;
6) при технологическом нарушении срабатывает соответствующий контакт и
электродвигатель привода «питание-выпуск» останавливается; после устранения
технологической неполадки машину заправляют на заправочной скорости,
нажимают на кнопку «Пуск», после заправки ленты в лентоукладчик нажимают на
кнопку «Быстро».
Для экстренного останова всей машины нажимают на кнопку "Стоп",
расположенную на станции управления и правой холстовой стойке, а ручку
тормоза главного барабана плавно переводят " на себя".
Успешная работа чесальной машины в значительной степени зависит от
состояния гарнитуры, которой обтянуты рабочие органы. От параметров
гарнитуры зависит время непрерывной работы чесальной машины, качество прочеса
и неровнота чесальной ленты. В настоящее время применяют в основном три типа
гарнитур: жёсткую гарнитуру, эластичную и полужесткую. Тип гарнитуры
выбирают в зависимости от назначения рабочего органа чесальной машины и вида
перерабатываемого волокнистого материала.
Гарнитуры, выпускаемые заводами-поставщиками, имеют различную
маркировку и параметры.
Р
ис. 38. Параметры пильчатой гарнитуры
Основными параметрами гарнитур являются номер, высота гарнитуры Н, угол
наклона рабочей грани зубьев α, шаг зубьев t, толщина основания гарнитуры B,
ширина а и толщина b зуба, плотность зубьев гарнитуры на единицу площади,
ширина а1 и толщина b1 острия зуба. От этих параметров зависит способность
зубьев гарнитуры проникать вглубь волокнистого материала, удерживать волокна
на поверхности рабочего органа или передавать их на другие рабочие органы,
сбрасывать сорные примеси.
Жесткая гарнитура представляет собой стальную ленту с острыми
зубьями. Гарнитуру, применяемую для обтягивания приемного барабана, называют
пильчатой.
В России крупнейшим разработчиком параметров и производителем
гарнитуры является АО «Ивчесмаш». Для обтягивания приемного барабана
предлагаются гарнитуры ПЧ-6085, ПФ-6080, ПШ-6000, ПЧ-5585-2.5, параметры
которых приведены ниже.
Таблица 51
Гарнитуры приемного барабана
Н, мм
В, мм
t, мм
Наименование
α, град h, мм Плотность зуб. на
кв. дюйм
ПЧ-6085
6,0
1,2; 2,4
6,5
85
4,0
Перем.
ПФ-6080
6,0
1,2; 2,4
5,23
80
4,0
Перем.
ПШ-6000
6,0
1,2; 2,4
7,5
90
4,0
Перем.
ПЧ-5585
5,5
2,5
6,5
85
4,0
40
Толщину гарнитуры принимают в зависимости от способа обтягивания.
Жесткую гарнитуру, применяемую для обтягивания главного и съемного барабанов,
называют цельнометаллической пильчатой лентой (ЦМПЛ). Она представляет
собой пилку высотой 3,5 - 4,0 мм, толщиной 0,8-1,0 мм. Зубья её на расстоянии
0,9 - 1,2 мм от вершины закалены, поэтому гарнитуру не точат. Высота зуба
гарнитуры главного барабана 2,3…1,2 мм, угол наклона зуба 75-80 град. Эти
параметры позволяют машине длительное время работать без останова на
очёсывание. Гарнитуры АО «Ивчесмаш» для главного барабана приведены ниже. В
наименовании гарнитур АО «Ивчесмаш» хорошо прослеживаются их параметры:
первая буква – назначение гарнитуры; две первые цифры характеризуют общую
высоту гарнитуры Н, а две последующие - угол наклона рабочей грани зуба α. Через
тире в наименовании указывается толщина основания гарнитуры В.
Гарнитура съемного барабана имеет угол наклона зуба 60-75 град и высоту
зуба 2,3-3,4 мм. При таком угле наклона и высоте зуба создаются лучшие условия
для перехода волокон с главного барабана на съемный барабан.
Таблица 52
Гарнитуры главного барабана
В, мм
t, мм
Наименование Н, мм
α, град h, мм Плотность зуба
на кв. дюйм
ГН-4080-1.8
4,0
1,8
2,5
80
1,5
143
ГН-3580-1.0
3,5
1,0
2,5
80
1,5
258
ГН-3580-1.5
3,5
1,5
2,5
80
1,2
175
ГБ-2875
2,8
0,7; 0,8
1,3
75
0,65
709; 620
ГВ-2870
2,8
0,7; 0,8
1,5
70
0,8
614; 538
ГД-2875
2,8
0,7;0,8; 0,9
1,82
75
1,0
506;443;394
ГВ1-2870
2,8
0,7
1,5
70
0,5
614
ГВ1-2570
2,5
0,7
1,3
70
0,5
614
Таблица 53
Наименование Н, мм
СН-4065-1.0
СД-4065
СДУ-4065
4,0
4,0
4,0
Гарнитуры съемного барабана
В, мм
t, мм
h, мм
α, град
1,0
0,9; 1,0
0,9; 1,0
2,5
1,82
1,82
65
65
55/65
2,3
2,0
2,0
Плотность зуб. на
кв. дюйм
258
394; 354
394; 354
Цельнометаллическая пильчатая лента типа Р и Т применяется для
передающих и расчёсывающих органов чесальной машины.
Таблица 54
Гарнитуры передающих и расчесывающих барабанов
В, мм
t, мм
h, мм Плотность зуб. на
Наименование Н, мм
α, град
кв. дюйм
Р-4070-1.0
4,0
1,0
3,14
70
2,3
206
Т-4028-1.8
4,0
1,8
3,35
118
2,1
107
Полужесткая гарнитура занимает среднее положение между жесткой и
эластичной гарнитурами. Иглы без колена из плоской проволоки закреплены в
эластичном основании, имеют высоту 8-10 мм с углом наклона 800. При
использовании полужесткой гарнитуры уменьшается процент шляпочного очеса
примерно в шесть раз при большом содержании сорных примесей в нем. Срок
службы полужесткой гарнитуры в два раза больше по сравнению с эластичной
гарнитурой. Полужесткую гарнитуру применяют для обтягивания шляпок.
Эластичная гарнитура представляет собой игольчатую
ленту, при
изготовлении которой стальные скобочки игл закрепляют в основании, склеенном
из пяти слоёв ткани. Иглы гарнитуры имеют изогнутую форму и высоту 10 мм с
углом наклона 75 град. Номер гарнитуры выбирают в зависимости от линейной
плотности перерабатываемого волокнистого материала. Жесткость и изогнутость
иголочек позволяет им под действием усилий отклоняться от своего
первоначального положения и снова восстанавливать его при прекращении
действия усилий. Кроме того, наличие колена у иглы предотвращает задевание игл
одной гарнитуры за иглы другой в момент отклонения их от первоначального
положения. Эластичную гарнитуру применяют для обтягивания шляпок.
Рис. 39. Полужесткая и эластичная гарнитуры
Таблица 55
Марка
гарнитуры
Общая
высота
Н, мм
“Graf ”
HS-30
7,5
“ Graf ”
HS-27/3
8
“Peter
Volters”
Pyton
7,8
Параметры гарнитур шляпок
Рабочая Толщина Угол
Вид скобки Число игл
высота
основанаклона
(размер
на 1 см2
h, мм
ния
b, α,
проволоки), (1дюйм2)
мм
мм
град
4,5
3
75
Овал
с
50(230)
коленом
0,43х0,33
3,2
4,8
75
Овал
с
78(500)
коленом
0,36х0,25
51(330)
4,6
3,2
80
Плоская
игла б/к
0,71х0,25
Номер пильчатой гарнитуры
N =
где
100 ⋅ 100
129 ,
=
t ⋅ В ⋅ 78
t⋅B
(1)
t - шаг зубьев, мм;
В - толщина основания гарнитуры, мм.
Число зубьев, находящихся на 1см2 рабочего органа:
z =
100 ,
tВ
а при обтягивании барабанов по канавке
z = 100 /(tT ) ,
где Т – шаг винтовой линии канавок, мм.
Число зубьев на поверхности рабочего барабана
zб = zπDб H б ,
где
Dб и Нб - диаметр и ширина рабочего барабана, см.
Число зубьев на поверхности барабана можно определить также по формуле
zб =
π Dб H б
tВ
.
(2)
Длина цельнометаллической
обтягивания барабана, мм:
Lб =
пильчатой
πDб H б
В
гарнитуры,
необходимая
для
+ 10000.
Пильчатая и игольчатая гарнитуры рабочих органов чесальной машины в
процессе работы постоянно заполнены волокном. Коэффициент заполнения
свободного пространства гарнитуры
Кг =
mв
Vδ
,
где mв - масса волокна, г;
V - объем свободного пространства гарнитуры, см3;
δ - объемная масса волокна, г/см3.
Объем
свободного
пространства гарнитуры
главного и съемного барабанов
Vб = h3 − zV3 ,
(3)
площадью 1 см2 для
(4)
где V3 - объем одного зуба, см3;
h3 - высота рабочей части зуба, см;
z - число зубьев на 1 см2.
Методические указания
Прежде чем приступить к изучению чесальных машин, необходимо усвоить
правила безопасной работы на этих машинах и правила противопожарной
безопасности в чесальных цехах. Затем осваивают практические навыки пуска и
останова машин при нахождении рабочего сзади и спереди машины, заправке
холста и ликвидации обрыва прочеса или ленты.
Приступая к изучению гарнитуры, студенты проходят собеседование о
назначении и роли гарнитуры в процессе чесания. При этом они выясняют,
почему гарнитура разъединяет пучки волокон на отдельные волокна (расчесывает),
удерживает волокна, сбрасывает сорные примеси, передает волокна на гарнитуру
другого рабочего органа. Типы гарнитур сначала изучают на образцах, а затем на
рабочих органах чесальной машины. Для каждого образца гарнитуры определяют ее
высоту и ширину, угол наклона и высоту зуба. Высоту гарнитуры и высоту зуба
находят с помощью линейки и штангенциркуля, а толщину микрометром. На
занятиях рекомендуется пользоваться ручным переносным микроскопом типа
МПБ-2 или МПВ-2.
Угол наклона зубьев или игл определяют по шаблону или с помощью
транспортира. Измерив угол наклона десяти зубьев (игл), рассчитывают средний,
который принимают за угол α наклона зубьев к основанию. Угол наклона игл при
вершине β определяют как 900 - α. Результаты измерений сводят в табл.56 и
выполняют рисунок зуба (иглы).
Таблица 56
Высота Шаг
Угол
Толщина Высота
Тип
Назначение
основания гарнитуры зуба h3, зубьев t, наклона
гарнит
о
В, мм
Н, мм
мм
уры
мм
зуба α
Номер пильчатой ленты находят по формуле (1). Для определения номера
игольчатой ленты следует на ее тыльной стороне отмерить площадку 2,54х2,54
см (квадратный дюйм), подсчитать число скобочек, полученное число разделить
на 2,5 и округлить до ближайшего десятка.
После изучения образцов гарнитуры переходят к изучению гарнитур
непосредственно на рабочих органах машины. На машине определяют, каким
видом гарнитуры обтянут приемный, главный и съемный барабаны, рабочая
пара под приемным барабаном и шляпочное полотно. Тип гарнитуры на
приемном барабане и рабочей паре под ним удобнее изучать на стенде.
Чтобы определить количество зубьев (игл) на поверхности рабочего
органа, делают их отпечатки на белой бумаге и подсчитывают число зубьев на 1
см2. Затем, зная ширину и диаметр рабочего органа, определяют площадь его
поверхности (см2). Общее число зубьев на поверхности рабочего органа
подсчитывают по формуле (2).
Далее определяют номер гарнитуры и находят площадь поперечного
сечения иглы (по справочнику). По числу игл, приходящихся на 1см2,
вычисляют площадь поверхности рабочего органа, занятую зубьями (иглами), в
процентном отношении ко всей его рабочей поверхности.
Для определения коэффициента заполнения свободного пространства
гарнитуры волокном следует сначала найти массу волокна, находящуюся в
гарнитуре при работе машины, например в гарнитуре главного барабана. Для
этого необходимо пустить машину, а через 5-10 минут остановить ее без
выключения питания. После полного останова машины открыть крышку над
главным барабаном и щеткой снять все волокно с открывшейся поверхности
главного барабана. Снятые волокна взвесить. Измерив площадь гарнитуры, с
которой были сняты волокна, определить массу волокон, приходящуюся на 1
см2 площади гарнитуры.
Объем свободного пространства гарнитуры
площадью
1 см2
рассчитывают по формуле (4) и затем определяют коэффициент заполнения
волокном свободного пространства гарнитуры по формуле (3).
План отчета
1. Перечислить правила безопасной работы на чесальных машинах и
противопожарной безопасности в чесальных цехах.
2. Описать порядок пуска и останова чесальных машин.
3. Описать порядок заправки холста, ликвидации обрыва прочеса или
ленты.
4. Определить тип гарнитуры, основные ее параметры и заполнить таблицу
(см.табл.56).
5. Выполнить рисунки зубьев (игл) образцов гарнитуры.
6. Рассчитать длину гарнитуры для обтягивания главного и съемного
барабанов, разравнивающего и съемно-передаточного валиков.
7. Рассчитать число зубьев гарнитуры на главном и съемном барабанах.
8. Определить коэффициент заполнения гарнитуры волокном.
9. Привести список используемой литературы.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение чесальной машины в технологическом процессе
прядильного производства?
2. Почему от работы чесального цеха зависят протекание всего
технологического процесса и качество пряжи?
3. Каковы основные правила безопасной работы на чесальной машине?
4. Каковы основные правила противопожарной безопасности в чесальном
цехе?
5. Какие устройства, обеспечивающие безопасную работу, имеет чесальная
машина?
6. Какие типы гарнитур применяют для обтягивания рабочих органов
чесальных машин?
7. Чем определяются основные параметры гарнитуры для обтягивания
приёмного, главного и съемного барабанов?
8. В чем преимущества цельнометаллической пильчатой ленты?
9. Почему цельнометаллическая гарнитура главного барабана не
забивается волокном и её не точат?
10. Что представляет собой эластичная гарнитура и почему её иглы имеют
колено?
11. Как определяют номер гарнитуры? Какие параметры гарнитуры
отражены в маркировке гарнитур завода «Ивчесмаш»?
12. Что представляет собой полужёсткая гарнитура и каковы её
преимущества?
13. Почему гарнитура съемного барабана по сравнению с гарнитурой
главного барабана имеет зубья с большей высотой и меньшим углом наклона?
14. Каковы основные характеристики цельнометаллической пильчатой
гарнитуры?
15. Как заправляют холст и ликвидируют обрыв чесальной ленты?
16. Что такое коэффициент заполнения гарнитуры волокном и каково его
значение для успешной работы машины?
2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И КИНЕМАТИЧЕСКОЙ
СХЕМ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
Устройство и работа механизма питания и узла приемного
барабана
Цель лабораторной работы
Приобрести навыки в составлении технологической и кинематической схем
чесальных машин, научиться замерять скорости основных рабочих органов,
заменять сменные шестерни и производить наладку механизма питания и узла
приемного барабана.
Задание
1. Определить значение чесальной машины в процессе прядения и
выполняемые ею функции.
2. Составить технологическую схему чесальной машины с указанием
направления движения рабочих органов, наклона зубьев (игл) гарнитуры,
направления движения материала и мест выпадения угаров.
3. Составить кинематическую схему, указав сменные шестерни.
4. Замерить частоту вращения основных рабочих органов чесальной машины.
5. Изучить работу и устройство механизма питания и узла приемного
барабана.
6. Начертить профиль питающего столика, указав размеры.
7. Начертить схему нагрузки на питающий цилиндр и рассчитать нагрузку на
1пог. см цилиндра.
8. Начертить схему усиленных узлов приемного барабана: с одной и двумя
рабочими парами, с двумя приемными барабанами.
9. Замерить разводку между приемным барабаном и питающим столиком,
между приемным и главным барабанами.
10. Составить схемы механизмов подводки заднего ножа и приемного
барабана к главному барабану, питающего столика к приемному барабану машин
обычного и малого габаритов.
11. Изучить механизмы установки сороотбойного ножа, рабочих пар и
решетки под приемным барабаном.
Основные сведения
Чесальные машины ЧММ-14 и ЧММ-14Т, ЧМД-4, ЧМ-50-04 выпускает
Ивановский завод чесальных машин.
Технологическая схема чесальной машины ЧММ-14 приведена на рис.40.
Холст удерживается холстовыми стойками 1 на холстовом валике 2 и по
питающему столику 3 подается к питающему цилиндру 4. Питающий цилиндр
прижимает холст к столику и подводит его к приемному барабану 22. На машине
установлен усиленный узел приемного барабана, который состоит из двух
барабанов диаметром 234 мм, расположенных горизонтально. Приемный барабан
22 имеет частоту вращения 1620 мин-1, обтянут пильчатой лентой и совместно с
сороотбойным
ножом
21 эффективно очищает
волокнистый материал.
Передающий барабан 17 также имеет диаметр 234 мм, его частота вращения
1305 мин-1. Он снимает волокна с приемного барабана и передает их на главный
барабан 8. Для дополнительной очистки волокнистого материала от сорных
примесей
и пороков и смешивания волокон под передающим барабаном
установлена рабочая пара 18. Приемный барабан 22 закрыт сверху крышкой 20. Для
облегчения перехода волокон на передающий барабан установлен нож 19.
Главный барабан диаметром 670 мм имеет частоту вращения 785 мин-1,
обтянут цельнометаллической пильчатой лентой. Повышенная скорость главного
барабана способствует меньшему заполнению волокном его гарнитуры и гарнитуры
шляпок, а также переходу большого количества волокна на съемный барабан 9.
Поверхность главного барабана между передающим барабаном и шляпками закрыта
задней плитой 6.
Съемный барабан с диаметром 670 мм имеет частоту вращения 13,5-40,6
-1
мин , также обтянут гарнитурой специального профиля.
Шляпочное полотно 7 состоит из 74 шляпок и имеет обратное направление
движения. Скорость шляпок изменяется при изменении скорости выпуска. В
передаче движения к шляпкам предусмотрена сменная шестерня, что позволяет
регулировать их скорость от 19,4 до 362 мм/мин. Механизм очистки шляпок закрыт
крышкой 5.
Волокнистая масса со съемного барабана снимается съемным валиком 10,
который имеет диаметр 172 мм и частоту вращения 19-170 мин-1, обтянут
гарнитурой специального профиля. Со съемного валика волокнистая масса
снимается съемно-передающим валиком 12 диаметром 84 мм, он также обтянут
гарнитурой специального профиля. Волокна, оставшиеся на съемном валике,
снимаются чистительным валиком 11. Далее волокнистая масса проходит через
давильные валики 13, вытяжной прибор 15 и укладывается лентоукладчиком 14 в
таз. Давильные валы имеют диаметр 77 мм и частоту вращения 54,5-485 мин-1.
Вытяжной прибор однозонный, диаметр переднего цилиндра равен 36 мм,
заднего - 60 мм, а их частота вращения соответственно 187-2320 и 73,5-770 мин-1.
Таз может быть диаметром 400, 500 или 600 мм. Габариты машины при
диаметре таза 600 мм: длина 3350 мм, ширина 1776 мм, высота 1600 мм. Масса
машины 3516 кг.
На рис.41 представлена технологическая схема машины ЧМ-50. Прочес со
съемного барабана снимается съемным валиком, а с давильных валов - поперечными
ленточными транспортерами. Машина оснащена регулятором линейной плотности
ленты и устройством для автоматической смены таза. Холст устанавливается на
холстовых стойках 1 и раскатывается холстовым валиком 2 по столику 3. Бородка,
зажатая между столиком и питающим цилиндром 4, расчесывается приёмным
барабаном 6. Сороотбойный нож 5 и колосниковая решётка 7 способствуют
выделению из клочков хлопка сорных примесей. Главный барабан 8 захватывает с
приёмного барабана клочки хлопка и подносит их к основной зоне чесания
«главный барабан 8 - шляпки 9».
Главный барабан машины ЧМ-50 (см.рис.41) имеет диаметр 1290 мм.
Общее количество шляпок 112, из них в работе находятся 46 шляпок. Частота
вращения главного барабана достигает 420 мин-1, скорость шляпочного полотна
- 100 мм/мин. В этой зоне осуществляется многократный переход волокна с
главного барабана на шляпки и обратно, интенсивное расчёсывание волокон
гарнитурой главного барабана, параллелизация и ориентация волокон. Сорные
примеси удаляются
вместе со шляпочным очёсом через патрубок 11 в
централизованную систему. Щетка 12 очищает шляпочное полотно от
оставшихся волокон и примесей. Съемный барабан 13 формирует прочёс
заданной линейной плотности, который снимается съемным валиком 14. Далее
прочес попадает в давильные валы 15, а поперечные ленточные транспортёры
16 собирают прочёс в ленту, которая заправляется в воронку 17. Выводящие
валики 18 измеряют толщину ленты на выпуске и передают сигнал
авторегулятору линейной плотности ленты. После этого лента заправляется в
лентоукладчик 19.
На рис.42 приведена кинематическая схема чесальной машины ЧММ-14.
Ходовые сменные шестерни zс, zd служат для увеличения производительности
чесальной машины, их заменяют парами (zc+zd = 68 зуб.). Вытяжные сменные
шестерни za и zb служат для изменения линейной плотности выпускаемой ленты.
При расчете необходимо учитывать, что их также заменяют парами (za + zb = 76 зуб).
Сменные звездочки в цепной передаче к распределительному валу zk и zn
предназначены для изменения скорости шляпочного полотна; их заменяют
парами. Скорость шляпочного полотна можно устанавливать от 58,5 до 230
мм/мин, изменяя тем самым массу шляпочного очеса.
Рис. 42. Кинематическая схема чесальной машины ЧММ-14:
1 - холстовой валик ∅ 152 мм, 2 - питающий цилиндр ∅ 57 мм, 3 и 4 - приемный и передающий барабаны ∅ 234 мм, 5 - рабочий валик ∅ 60 мм,
6 - чистительный валик ∅ 88 мм, 7 - главный барабан ∅ 670 мм, 8 – съемный барабан ∅ 670 мм, 9 - выводные валики шляпочного полотна ∅ 39 мм,
10-ведущий вал шляпочного полотна ∅ 80 мм, 11-съемный валик ∅ 172 мм,
12 - съемно-передающий валик ∅ 84 мм, 13 - давильные валы ∅ 77 мм,
14 и 15 - первый и второй цилиндры вытяжного прибора ∅ 60 и 35 мм
Сменные шестерни zu, zf и ze служат для изменения частной вытяжки между
плющильными валиками и съемным барабаном и вытяжки в вытяжном приборе.
Частную вытяжку можно устанавливать от 1,25 до 1,05,изменяя тем самым
натяжение прочеса, а вытяжку в вытяжном приборе - от 1,5 до 1,8.
Кинематическая схема машин нормального габарита типа ЧМ-50
представлена на рис.43. Кинематическая схема чесальной машины «Текстима 1455»
представлена на рис.44.
Рис. 43. Кинематическая схема чесальной машины ЧМ-50:
1 – питающие цилиндры; 2 – приемный барабан; 3 – рыхлительный валик; 4 – главный барабан;
5 – съемный барабан; 6 – съемный валик; 7 – давильные валы; 8 – ленточный транспортер; 9 – щетка
съемного барабана; 10 – щетка шляпочного полотна; 11 – плющильные валы; 12 – валики лентоукладчика
Рис. 44. Кинематическая схема чесальной машины «Текстима 1455»
Механизм питания
Узел питания малогабаритных чесальных машин (рис.45) состоит из
питающего столика 12, к которому прикреплены брусья 1 и 7.
Рис. 45. Механизм питания
В пазах брусьев расположен холстовой валик 4, подающий холст к
питающему цилиндру 9.
Холстовой валик диаметром 152 мм разматывает холст, поступающий на
чесальную машину. Холстовой валик изготовляют из жести, а чтобы холст не
проскальзывал, поверхность его делают рифленой.
Питающий цилиндр диаметром 57 мм изготовляют из стали с рифленой
поверхностью. Продольные рифли питающего цилиндра (глубина 1,2 мм и шаг 5
мм) способствуют равномерной подаче холста под воздействие приемного
барабана. Однако они не обеспечивают постоянного расстояния от зажима до места
входа зубьев приемного барабана в бородку. Это расстояние изменяется на 5 мм, что
составляет 15,5 % от длины хлопкового волокна, равной 32 мм. Вследствие этого
изменяется длина прочесываемой бородки и образуется дополнительная неровнота
ленты.
В результате нагрузки на питающий цилиндр, создаваемой грузами 2 и 6,
холст прижимается к питающему столику с силой 3924 Н. По обе стороны
холстового валика расположены холстовые стойки 3 и 5. Питающий столик 12
изготовлен из чугуна. Поверхность столика тщательно отполирована, чтобы холст
продвигался по ней свободно. По краям столика установлены направляющие щечки
10 и 13. Пуховый валик 11 свободно лежит на кронштейнах 8 и 14.
Для правильного протекания процесса разработки бородки приёмным
барабаном большое значение имеет профиль столика: длина верхней грани a,
рабочей грани b и угол наклона рабочей грани к вертикали α. Величины a+b и α
подбирают в зависимости от длины перерабатываемого волокна. На
малогабаритных чесальных машинах рабочая поверхность питающего столика
вогнута и концентрична окружности приемного барабана. В этом случае зубья
приемного барабана прочесывают бородку на большой длине.
Усиленный узел приемного барабана
На современных чесальных машинах с целью улучшения разъединения
пучков, лучшей очистки волокон от сорных примесей и пороков и лучшего
перемешивания волокон под приемным барабаном устанавливают 1 или 2 рабочие
пары.
Рис. 46. Схема узла приемного барабана машины ЧММ-14
На чесальной машине ЧММ-14 в узле приемного барабана использована одна
рабочая пара и 2 барабана (рис.46).
Первый приемный барабан 6 прочесывает бородку, второй передающий
барабан 3 передает волокна с приемного барабана на главный барабан. В этом
случае скорость приемного барабана не ограничена скоростью главного барабана,
что позволяет применять высокую скорость приёмного барабана. Частота вращения
приемного барабана 1620 мин-1, передающего - 1305 мин-1.
Высокая скорость приемного барабана 6 обеспечивает интенсивную
разработку пучков на отдельные волокна и очистку волокон от сорных примесей и
пороков. Захватив мелкие пучки и отдельные волокна, приемный барабан 6 несет
их к передающему барабану 3. На пути к передающему барабану волокна и пучки
волокон ударяются о сороотбойный нож 7 и освобождаются от сорных примесей и
пороков. Одновременно нож и решетка 9 поддерживают
волокна
при
транспортировании их зубьями приемного барабана к главному. Переходу
волокон с приемного барабана на передающий барабан способствует нож 4.
Волокна, перешедшие на передающий барабан, двигаются вместе с ним к
главному барабану и встречают рабочую пару. Передающий барабан 3 и рабочий
валик 12 имеют разные скорости, а рабочие грани зубьев их гарнитур
параллельны. Поэтому в месте сближения передающего барабана с рабочим
валиком будет происходить повторное растаскивание волокнистого материала, в
результате чего оставшиеся пучки разъединяются на отдельные волокна и волокна
очищаются от сорных примесей и пороков. Часть волокон, которая осталась на
рабочем валике, снимается с него чистительным валиком 10, а затем вновь
возвращается на передающий барабан. Вследствие этого на поверхности
передающего барабана будет происходить перемешивание волокон. Передающий
барабан проносит волокна над решеткой 13 и передает их главному барабану.
Полному переходу волокон с передающего барабана на главный способствуют нож
1, перекрестное направление их гарнитур и большая скорость главного барабана
по сравнению со скоростью передающего барабана. Сверху приемные барабаны
закрыты крышками 2 и 5.
Следует обратить внимание на то, что при сближении приемного и
передающего барабанов передние грани зубьев гарнитур параллельны. Это может
явиться причиной неполного перехода волокна с приемного барабана на
передающий барабан. Возврат приемным барабаном волокна в бородку приводит к
образованию узелков. В этом заключается недостаток усиленных узлов приемного
барабана подобных конструкций.
Опыты показывают, что для полного перехода волокна с передающего
барабана на главный барабан необходимо, чтобы соблюдалось отношение их
окружных скоростей:
VГ
= 1,1 ... 1, 5 ,
VП
где Vг - скорость главного барабана;
Vп - скорость передающего барабана.
С учетом дуги съема волокна S (см. рис.46), длины волокна
распрямленности волокна η
VГ
S + η lв .
=
VП
S
(5)
lв и
(6)
Успешная работа узла приемного барабана в значительной степени зависит от
правильной установки разводок между рабочими органами.
Разводки в узле приемного барабана устанавливают в следующем порядке.
Узел приемного барабана отодвигают от главного барабана; снимают верхние
крышки 2 и 5, нож 1 (см.рис.46), отвертывают верхние болты передней связи 11 и
откидывают ее вперед, что открывает доступ к рабочей паре 12, 10 (при этом
нижний болт служит шарниром и не снимается). У рабочего и чистительного
валиков освобождают болты крепления корпусов подшипников и хомутов. С
помощью шпильки подводят рабочий валик к передающему барабану, также
устанавливают разводку 0,15-0,23 мм между чистительным и рабочим валиками и
закрепляют болты корпусов подшипника.
Для установки разводки между приемным и передающим барабанами
необходимо снять нож 4, подвести приемный барабан к передающему и закрепить
болты корпуса подшипника.
После этого питающий столик помещают на щёки, соединенные связями 11 и
8, и устанавливают разводку 0,25-0,30 мм между столиком и приемным барабаном.
При этом фетровая прокладка крышки 5 должна плотно прилегать к питающему
цилиндру.
Нож и колосниковые решётки окончательно устанавливают после проверки
выхода орешка и сорных примесей в узле приемного барабана. Решетки 13 и 9
крепятся к щекам приемного узла болтами. Положение сороотбойного ножа 7
относительно рабочих граней питающего столика можно изменить в пределах 30
градусов, перемещая его по окружности, концентричной окружности приемного
барабана. Это позволяет регулировать количество угаров под приемным барабаном.
После проверки и установки разводок между рабочими органами узла
приемного барабана устанавливают разводки между передающим и главным
барабанами. Для этого весь узел с помощью боковых шпилек подводят к главному
барабану. Разводку между главным и передающим барабанами проверяют в
четырех (не менее) положениях.
Методические указания
Приступая к изучению устройства и работы чесальной машины, необходимо
уяснить ее значение при подготовке полупродуктов к прядению, и особенно к
пневмопрядению.
Следует дать анализ структуры холста, прочеса чесальной ленты, обратив
внимание на то, что чесальная машина разъединяет пучки волокон, удаляет сорные
примеси и пороки, производит некоторое распрямление и смешивание волокон,
выравнивание ленты на коротких отрезках и утонение, т.е. преобразование холста в
ленту.
При использовании чесальной ленты в пневмопрядении необходимо иметь в
виду, что ее засоренность должна быть не выше 0,5 %, неровнота по «Устеру» - не
более 4,5 %, степень разъединенности волокон в ленте - высокой и полностью
должны отсутствовать жесткие пороки массой свыше 0,2 мг.
При составлении технологической схемы машины обращают внимание на
расположение рабочих органов, их конструкцию и назначение.
На схеме следует указать направление движения рабочих органов и наклон
зубьев (игл) гарнитуры.
После составления технологической схемы машину пускают и, наблюдая за
движением рабочих органов, проверяют, правильно ли указано их направление
движения на схеме. Замеряют частоту вращения основных рабочих органов
машины.
Для составления кинематической схемы машины подробно рассматривают
передачи движения к рабочим органам, выясняют назначение сменных шестерен ходовой и вытяжной. При этом определяют, на скорость каких рабочих органов
влияет изменение числа зубьев сменной шестерни, как изменяется вытяжка,
линейная плотность чесальной ленты и производительность машины.
При составлении кинематической схемы на листе бумаги изображают все
рабочие органы (в виде прямоугольников) по ходу технологического процесса.
Отмечают стрелкой направление технологического процесса.
После такой
планировки, соблюдая линии передач и учитывая направление технологического
процесса,
зарисовывают передачи движения рабочим органам.
Составлять
кинематическую схему следует в той же последовательности, что и при
рассмотрении передач на машине.
Пользуясь справочником [12] и паспортом машины, на кинематической схеме
проставляют диаметры шкивов и числа зубьев шестерен и отмечают сменные
шестерни; после этого составляют техническую характеристику машины по форме
табл.57.
Таблица 57
Гарнитура
Примечание
Диаметр, мм
Частота
Рабочий
-1
орган
вращения, мин
Следует обратить внимание на холстовые стойки, которые служат для
укладки запасного холста и удерживания его на холстовом валике, что
обеспечивает
легкое скольжение холста по столику и исключает его
проскальзывание относительно холстового валика, а следовательно, возникновение
скрытой вытяжки.
Изучая работу и устройство питающего столика, делают эскизы питающих
столиков
на чесальных машинах ЧМ-50, ЧМ-50-04, ЧММ-14 и ЧММ-14Т
(большого, малого габаритов и для переработки тонковолокнистого хлопка).
Сравнивают эти эскизы, отмечая преимущества разных конструкций.
Для определения основных размеров питающего столика его отодвигают от
приемного барабана, освободив болты, которыми столик прикреплен к щекам.
Профиль столика смазывают маслом, затем прикладывают лист белой бумаги и
получают отпечаток профиля питающего столика. Определяют длину верхней
грани a, длину рабочей грани b и угол наклона рабочей грани. Определив a+b и
угол наклона, находят по справочнику тип столика.
Составляют схему нагрузки на питающий цилиндр и рассчитывают нагрузку
на 1 пог. см его поверхности. Устанавливают возможность изменения этой
нагрузки. Определяют размеры рифлей питающего цилиндра и объясняют, почему
они имеют переменный шаг.
Проверяют, выполняется ли на машине условие, исключающее обрывность
волокон при прочесывании бородки приемным барабаном. Для этого отмечают
краской линию зажима холста питающим цилиндром со стороны приемного
барабана, выводят бородку на питающий столик и измеряют расстояние от
питающего цилиндра до входа зубьев приемного барабана в бородку Smin.
Волокна не будут обрываться, если
S min ≥
где lв - длина волокна, мм;
lв
η,
2
(7)
η - распрямлённость волокон.
При изучении приемного барабана, решеток под ним, рабочих пар, ножа
отодвигают питающий столик и вынимают приемный барабан. Узел приемного
барабана малогабаритных чесальных машин изучают на стенде.
Определяют способ обтягивания приемного барабана (по канавкам и без
них), тип гарнитуры на приемном барабане и рабочих парах, число зубьев на
поверхности приемного барабана и рабочих парах.
Сравнительное изучение устройства и работы усиленных узлов приёмных
барабанов проводят на чесальных машинах с одной и двумя рабочими парами.
Определяют назначение приемного барабана, ножа, решетки, рабочих пар;
выясняют, как изменяются разводки между ними, а также условия, обеспечивающие
полный переход волокна с приемного барабана на главный. Для этого измеряют
расстояние S между верхней крышкой 2 и ножом 1 (см. рис.46); зная длину волокна
и распрямленность волокон в холсте, по формуле определяют выполнение условий
перехода волокна с передающего барабана на главный барабан.
В заключение, пользуясь справочником, определяют, а затем устанавливают
разводки между рабочими органами в узле приемного барабана.
План отчета
1. Кратко описать функции, выполняемые чесальными машинами.
2. Составить технологическую схему малогабаритной чесальной машины,
указав направление движения рабочих органов, наклон зубьев (игл) гарнитуры и
скорости рабочих органов.
3. Кратко описать порядок составления кинематической схемы машины.
4. Составить кинематическую схему чесальной машины.
5. Кратко описать назначение сменных шестерен, отметив рабочие органы,
скорость которых изменяется при изменении числа зубьев сменной шестерни.
6. Составить техническую характеристику чесальных машин обычного и
малого габаритов (двух машин по указанию преподавателя).
7. Начертить эскиз механизма питания, указав направление движения
холстового валика, питающего цилиндра и размеры их рифлей.
8. Определить по эскизу размеры столика (a, b и d), а по справочнику - тип
столика на машинах ЧМ-50, ЧМ-50-04, ЧММ-14 и ЧММ-14Т.
9. Привести схему и расчет нагрузки на 1 пог. см питающего цилиндра.
10. Определить условия, исключающие обрыв волокон приемным барабаном.
11. Кратко описать назначение приемного барабана, ножа, решетки, рабочих
пар.
12. Начертить схемы усиленных узлов приемных барабанов с одной, двумя
рабочими парами и двумя приемными барабанами.
13. Рассчитать условия полного перехода волокна с приемного барабана на
главный.
14. Кратко описать порядок установки разводок в узле приемного барабана,
указав их рекомендованные величины.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается процесс чесания на чесальной машине?
2. Какие требования предъявляются к качеству чесальной ленты при
пневмопрядении?
3. Каковы главные рабочие органы чесальной машины?
4. За счет чего осуществляется переход волокна с приемного барабана на
главный и с главного барабана на съемный?
5. Какие сорные примеси выделяются из холста при обработке его на
чесальной машине? Укажите места выделения сорных примесей.
6. Какова частота вращения основных рабочих органов?
7. Каково назначение холстового валика и холстовых стоек?
8. Каковы размеры профиля столика при переработке средневолокнистого и
тонковолокнистого хлопка?
9. Как следует поступить, если на машине со столиком, предназначенным для
переработки средневолокнистого хлопка,
будут перерабатывать химические
волокна длиной 40 мм?
10. Как следует поступить, если на машине со столом, предназначенным для
переработки тонковолокнистого хлопка, будут перерабатывать средневолокнистый
хлопок?
11. Каковы условия, исключающие обрыв волокон при прочесывании
бородки приемным барабаном?
12. Какие функции выполняет рабочая пара под приемным барабаном?
13. Для чего служат нож и решетка под приемным барабаном?
14. Как устанавливают разводку между столиком и приемным барабаном и
между приемным и главным барабанами и какова ее величина?
15. Чем отличаются угары из-под ножа от угаров из-под колосниковой решетки
под приемным барабаном?
16. Почему питающий цилиндр имеет переменный шаг рифлей и как можно
изменить нагрузку на питающий цилиндр?
17. Какие сменные шестерни установлены на чесальной машине?
18. Скорость каких рабочих органов изменится при изменении числа зубьев
вытяжной и ходовой шестерен?
19. Как изменяют числа зубьев вытяжной и ходовой шестерен при изменении
линейной плотности ленты и производительности машины?
20. Почему при изменении числа зубьев вытяжной шестерни изменится
вытяжка на машине?
21. Как изменяется скорость шляпочного полотна на малогабаритных
чесальных машинах?
3. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ УЗЛА
"ГЛАВНЫЙ БАРАБАН-ШЛЯПКИ" ЧЕСАЛЬНОЙ
МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучить устройство и работу узла «главный барабан-шляпки». Сравнить
работу таких узлов разной конструкции.
Научиться устанавливать разводки в зоне узла «главный барабан – шляпки» и
определять процент шляпочного очеса.
Задание
1. Разобрать значение узла «главный барабан-шляпки» чесальной машины.
2. Изучить устройство и работу главного барабана и шляпок.
3. Начертить схему механизмов подводки шляпок и переднего ножа
главному барабану (разных конструкций).
4. Начертить схемы разных механизмов очистки шляпок.
5. Изучить устройство и работу муфты главного барабана.
6. Определить процент шляпочного очеса на чесальной машине.
к
Основные сведения
Зубья главного барабана и шляпок образуют основную зону чесания. В этой зоне
происходит окончательное разъединение пучков волокон на отдельные волокна и
удаление мелких сорных примесей и пороков.
Сорные примеси и пороки волокон, освобождаемые при разъединении пучков, в
основном остаются на шляпках и удаляются при их очистке. Часть сорных примесей
и пороков углубляется в зубья гарнитуры главного барабана и выбрасывается через
решётку под ним.
Рис. 47. Главный барабан ЧММ-14
Главный барабан поступает на фабрики в собранном виде. Он представляет
собой полый чугунный, а на высокоскоростных машинах стальной цилиндр. Диаметр
главного барабана на машинах малого габарита равен 670 мм. Толщина стенки
цилиндра 12-15 мм, ширина рабочей части барабана 1016 мм.
Полый цилиндр (обечайка) 1 (рис.47) прикреплен к крестовинам 2 и 4, которые с
помощью разрезных конических втулок 10 жестко посажены на вал 3. Вал машины
вместе с жестко посаженным на нем барабаном вращается в двух сферических
шарикоподшипниках 6 и 11. С торцов внутренняя часть барабана закрыта щеками 5 и
12, которые прикреплены болтами 8 к раме 9, поэтому пыль и пух не попадают внутрь
барабана. С правой стороны на валу главного барабана закреплён шкив 7, внутри
которого размещена фрикционная муфта, предназначенная для управления главным
барабаном.
Рис. 48. Фрикционная муфта главного барабана
Фрикционная муфта (рис.48) позволяет плавно пускать и останавливать машину,
уменьшая пусковые нагрузки. При авариях фрикционная муфта дает возможность
быстро отключить привод главного барабана и, затормозив его, остановить машину.
На рис.48 фрикционная муфта изображена в рабочем положении. В этом случае
рабочая поверхность шкива 1 посредством шести пружин 6 прижимает фрикцион 2 к
подвижному диску 5. Фрикцион через шпонку 4 и втулку 3 передает движение
главному барабану. При выключении муфты корпус 8 поворачивается и по упорам
отодвигается
вправо, давит на шкив 9 и с помощью подшипника 10 через рычаги 11 и винт 12
отжимает диск 13. Диск отжимается на 1-2 мм и освобождает фрикцион. Теперь
шкив 1 вращается вхолостую, а главный барабан - по инерции до останова.
При повороте ручки 1 (рис.49) на себя муфта отключается. При этом
поворачивается сектор 2, освобождает винт-упор 3, связанный с кронштейном
откидного ножа, тяга 4 расцепляет рычаг 5 и крючок 6 и включает тормоз 7. После
полного останова главного барабана можно открыть откидной нож и крышку
съемного барабана.
Рис. 49. Механизм управления муфтой и тормозом
главного барабана
Рис. 50. Главный барабан ЧМ-50
Главный барабан чесальных машин нормального габарита имеет диаметр 1270 мм.
На машине ЧМ-50
обечайка 4 главного барабана (рис.50) обтягивается
цельнометаллической пильчатой лентой, и её навивка по ширине ограничивается Ζобразными ребордами. Обечайка главного барабана смонтирована на крестовинах 3
и 7, установленных на валу 9 с затяжкой разрезных конических втулок 1 гайками 6.
Крестовины имеют отверстия для установки балансировочных грузов 10. С торцов
обечайка главного барабана закрыта щитками 2 и 5. Главный барабан вращается в
сферических роликовых подшипниках 12, смонтированных в корпусах 11. Главный
барабан корпусами подшипников установлен на остове машины, корпуса
заштифтованы.
Если появляется необходимость заменить подшипник (что бывает только при
отсутствии смазки), то для сохранения радиального биения барабана необходимо
выполнить следующее:
- измерить биение конусной втулки, не трогая её на валу, и заметить её
положение относительно вала, поставив риску в месте наибольшего биения;
- то же самое сделать с внутренним кольцом подшипника;
- на новом подшипнике также замеряют и ставят риски в местах наибольшего
радиального биения на кольце подшипника и на втулке;
- снимают старый подшипник и устанавливают новый только по рискам
максимального биения.
По этой же схеме меняют подшипники приемного и съемного барабанов.
Для привода главного барабана на ЧМ-50 с правой стороны на валу
установлен плоский шкив 13. Для передачи вращения червячному редуктору
привода шляпочного полотна и механизму очеса шляпок с левой стороны
установлен шкив 8.
Чтобы пух не попадал через лабиринтное уплотнение в полость главного
барабана, на обоих торцах обечайки главного барабана имеется по одному
запиленному зубу со скосом в сторону вращения. Торцевой зазор между щекой
главного барабана и обечайкой составляет 0,3-0,8 мм.
Шляпочное полотно
Рис. 51. Механизм подводки шляпок к главному барабану
Отдельные шляпки соединены цепью и образуют бесконечное полотно,
которое движется над поверхностью главного барабана. Шляпки изготовлены из
чугуна таврового сечения. Тавровое сечение придает шляпкам жесткость и
уменьшает прогиб во время работы. К шляпкам прикреплена полоска игольчатой
ленты длиной 1016 мм и шириной 22 мм. Шляпки во время работы опираются
плоскостями на гибкие или опорные дуги. Каждая
шляпка
болтами,
проходящими через приливы шляпок, прикреплена к цепи.
Механизм подводки шляпок к главному барабану на чесальных машинах
ЧММ-14 показан на рис.51.
На щеках 12 главного барабана смонтированы на четырех опорах опорные
дуги 8. Каждая дуга имеет четыре регулировочных винта 2, позволяющих
установить разводку шляпок с необходимой точностью. На щеках спереди шляпочное полотно поддерживают два опорных ролика 9, укрепленных на кронштейнах
10. Положение опорных роликов и, следовательно, шляпок регулируют гайками 11.
В середине шляпочное полотно поддерживают опорные ролики 3, положение
которых регулируют кронштейном. Кронштейнами 6 с помощью винтов 7 натягивают шляпочное полотно. На кронштейнах 6 укреплены графитовые масленки 5
для смазки рабочих платиков шляпок. Сзади на щеках главного барабана на
кронштейнах 1 вращается трубчатый вал с соединенными с ним звёздочками,
ведущими шляпочное полотно. Для установки разводки
между
главным
барабаном и шляпками следует освободить болты 13 и 14, установить величину
разводки гайками 16 и 15 и закрепить положение гибкой дуги болтами 13 и 14.
Механизм очесывания шляпок на машинах ЧММ-14 состоит из
вращающегося валика, обтянутого очистительной игольчатой лентой N130,
подвижного гребня, неподвижного гребня, направляющего листа и устройства
удаления шляпочного очеса.
Рис. 52. Механизм очесывания шляпок
С игольчатой поверхности шляпок 1 (рис.52) очес снимается вращающимся
валиком 2. С валика очес снимает подвижный игольчатый гребень 7, который
совершает колебательные движения; иглы подвижного игольчатого гребня, сняв
волокно с чистительного валика 2, проходят через иглы неподвижного игольчатого
гребня 3 и при обратном движении освобождаются от очесов. По мере накопления
шляпочных очеcов у неподвижного игольчатого гребня они сползают по
направляющему листу 4 к рифленому валику 5 или в воронку и воздухом
удаляются от чесальной машины. Валик 6 оклеен сукном и, вращаясь вместе с
валиком 5, наматывает на себя шляпочный очес.
Механизм привода и очистки шляпок чесальной машины ЧМ-50
показан на рис.53. Основным рабочим элементом его является наклонно
установленный по отношению к ширине шляпки гребень 11. Гребень получает
колебательное движение через расположенную на оси 5 рычажную систему 3 и 6 от
эксцентрика 12, находящегося на шкиве привода червячного редуктора. Для
окончательной очистки шляпочного полотна выше гребня установлен обтянутый
игольчатой гарнитурой очистительный валик 10, приводимый во вращение
клиноременной передачей 8 от червячного редуктора через коническую пару 15 и
шкив 14. Для очистки от пуха шляпочных цепей и платиков шляпок по торцам
шляпочного полотна установлены круглые щетки 2, получающие вращение через
храповик 1 и рычажную систему 4.
Рис. 53. Механизм привода и очистки шляпок ЧМ-50
Ведущий вал шляпочного полотна получает вращение от шкива главного
барабана через плоскоременную передачу и установленные в корпусе 7 червячного
редуктора две червячные пары 16 и 19. Для поворота шляпочного полотна вручную
за квадратный хвостовик вала 13 необходимо механическую муфту 17 вывести из
шлицевого соединения рукояткой. На чесальных машинах с движением шляпочного
полотна по направлению вращения главного барабана шляпочный очес снимается
качающимся гребнем.
Передний нож 1 (рис.54) представляет собой стальную пластину, изогнутую
концентрично поверхности главного барабана. С помощью болтов передний нож
можно устанавливать ближе или дальше от главного барабана и от места
взаимодействия главного барабана и шляпок.
Рис. 54. Схема установки ножей главного барабана на ЧММ-14
Следует обратить внимание на то, что при уменьшении разводки между
передним ножом и главным барабаном количество шляпочного очеса уменьшается
за счет уменьшения количества длинных волокон в нем. Поэтому между передним
ножом и барабаном устанавливают минимальную разводку, которая определяется
точностью изготовления переднего ножа.
Поверхность главного барабана со стороны съемного барабана закрыта
откидной крышкой 2 и закладным ножом 3. Поверхность главного барабана (снизу
от съемного до приемного
барабанов)
закрыта специальной решеткой 4,
изготовленной из листовой стали, с прорезями овальной формы, поэтому ее
называют перфорированной. Она прикреплена к чугунным дугам, расположенным
на станинах машины. Решетка предотвращает выпадение длинных волокон в угары
и пропускает короткие волокна, сорные примеси и пороки. Для уменьшения
количества длинного волокна в угарах из-под
главного барабана решетку
устанавливают ближе к главному барабану.
Необходимо отметить, что для уменьшения рваных краев в прочесе край
решетки 4 со стороны съемного барабана не должен иметь заусенцев и должен
быть расположен по возможности дальше от поверхности съемного барабана. При
этом уменьшается скорость воздушного потока и предотвращается сбрасывание
волокна со съемного барабана, что наблюдается при обтягивании главного
барабана ЦМПЛ.
Со стороны приемного барабана поверхность главного барабана закрывает
задний нож 5. При правильной установке заднего ножа уменьшается выделение
пуха и пыли с задней стороны чесальной машины.
Количество шляпочного очеса
g
Qш = ш 100, %,
gх
(8)
где g Ш - масса холста, сработанного за определенное время;
g x - масса шляпочного очеса за это же время.
Количество шляпочного очеса, %, определяют также по формуле
Qш =
6Vш g
, %,
hПT
(9)
где Vш - скорость шляпочного полотна, мм/мин;
g - средняя масса очеса с одной шляпки, г;
ПТ - производительность машины, г/мин;
h - шаг шляпочной цепи, мм.
Методические указания
Приступая к выполнению работы, следует определить функции, выполняемые
узлом «главный барабан – шляпки»; познакомиться с конструкцией главного
барабана и шляпок на машинах обычного и малого габаритов.
При изучении главного барабана и шляпок следует обратить внимание на
следующее:
- за счет чего достигают уменьшения его биения до 0,05 мм;
- как закреплена гарнитура на его поверхности и почему она не срывается при
работе центробежными силами;
- как предотвращено попадание пыли внутрь;
- какие преимущества даёт работа с увеличенной частотой вращения главного
барабана;
- от чего зависит прогиб колосников и как увеличивают их жесткость;
- каковы способы закрепления гарнитуры на колосниках шляпок.
На машинах разных марок и заводов механизм для изменения разводок между
шляпками и главным барабаном имеет различную конструкцию. Поэтому этот
механизм изучают на машинах малого и большого габаритов, обращая внимание на
преимущества и недостатки этих механизмов.
Составляют эскизы с указанием названия основных деталей. По справочнику
определяют рекомендуемую разводку между гарнитурами главного барабана и
шляпок, которую и выставляют на машине. При этом на машинах большого
габарита выбирают контрольную шляпку, по которой устанавливают разводку во
всех контрольных точках. На машинах малого габарита шляпки устанавливают
через одну, т. е. 37 шляпок каждого комплекта являются контрольными. После
установки разводки главный барабан вращают рукой и прослушивают, не
зацепляется ли гарнитура главного барабана за гарнитуру шляпок.
При изучении устройства и работы переднего ножа и решетки под главным
барабаном выясняют их назначение. Составляют эскиз механизма подводки ножа и
решетки к главному барабану. После этого устанавливают рекомендуемую разводку
между передним ножом и главным барабаном, между решеткой и главным
барабаном и между задним ножом и главным барабаном.
Для определения количества шляпочного очеса следует за выбранное время
найти массу сработанного холста и массу шляпочного очеса и затем по формуле
вычислить процент шляпочного очеса. Зная производительность чесальной машины,
определяют массу очеса с одной шляпки (среднюю из 10), замеряют шаг шляпочной
цепи и определяют количество шляпочного очеса.
План отчета
1. Кратко описать назначение узла «главный барабан-шляпки».
2. Описать конструкцию главного барабана.
3. Привести рисунок шляпки.
4. Начертить схемы механизмов подводки шляпок к главному барабану на
машинах обычного и малого габаритов.
5. Кратко описать назначение переднего, заднего и закладного ножей и
решетки под главным барабаном.
6. Привести рекомендуемые ЦНИХБИ разводки между главным барабаном и
шляпками, главным барабаном и передним ножом, главным барабаном и задним
ножом, главным барабаном и закладным ножом, между главным барабаном и решеткой.
7. Привести рисунок механизма удаления шляпочного очеса на машинах
обычного и малого габаритов.
8. Определить количество шляпочного очеса, %.
9. Привести список используемой литературы.
Контрольные вопросы
1. Почему на современных чесальных машинах главный барабан стальной?
2. Как увеличивают жесткость шляпок на современных чесальных машинах?
3. Какие функции выполняет узел «главный барабан-шляпки» на чесальных
машинах?
4. Чем отличаются механизмы удаления шляпочного очеса на машинах
малого и обычного габаритов?
5. Каково назначение заднего ножа на машине?
6. Как устанавливают передний нож, чтобы уменьшить количество шляпочного очеса? Почему это происходит?
7. Как устанавливают решетку под главным барабаном, чтобы не было
рваных краев в прочесе?
8. Каково назначение закладного ножа на машине?
9. От каких факторов зависит заполнение волокном гарнитур главного
барабана и шляпок?
10. Как на современных чесальных машинах уменьшают заполнение волокном
гарнитур главного барабана и шляпок?
11. Как определяют количество шляпочного очёса на машине и как его можно
изменить?
12. Какова разводка между главным барабаном и шляпками и как её
устанавливают?
4. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ СЪЕМНОГО
БАРАБАНА И МЕХАНИЗМОВ СЪЕМА ВОЛОКНА СО
СЪЕМНОГО БАРАБАНА
Цель лабораторной работы
Изучить устройство и работу съемного барабана, механизмов (различных
конструкций) съема волокна со съемного барабана, вытяжного прибора и
лентоукладчика.
Приобрести практические навыки в установке разводок в узле съемного
барабана и в наладке механизма самоостанова чесальной машины.
Задание
1. Определить функции съемного барабана.
2. Изучить устройство и работу съемного барабана.
3. Составить схему механизма подводки съемного барабана к главному
барабану.
4. Изучить устройство и работу механизмов съема волокна со съемного
барабана и начертить схему гребенной коробки и валичного механизма съёма.
5. Изучить устройство и работу вытяжного прибора, плющильных валиков и
лентоукладчика. Начертить схему вытяжного прибора.
6. Отметить преимущества использования на чесальных машинах вытяжных
приборов, уплотнителей и больших паковок (тазов большого диаметра и холстов
большой массы).
7. Изучить работу и устройства механизма самоостанова чесальной машины.
8. Изучить работу и устройства муфты съемного барабана и начертить ее
схему.
9. Определить коэффициент перехода волокна с главного барабана на
съемный.
10. Определить число сложений на съемном барабане.
11. Изучить принципы устройства и работы регулятора линейной плотности
чесальной ленты.
Основные сведения
Съемный барабан представляет собой полый цилиндр, укрепленный с
помощью крестовин на валу. Вал съемного барабана вращается в сферических
подшипниках.
При работе съемный барабан снимает незначительную часть волокон с
главного барабана, большая же часть остается на главном барабане, образуя
остаточный слой.
Количество волокна, снимаемое съемным барабаном с главного, принято
определять коэффициентом съема волокна:
Kc =
gc
,
Gсв + g п
(10)
где gс - масса волокон, переходящих на съемный барабан за определенное время, г;
gп - масса волокон, вводимых в машину, г;
Gсв - масса свободных волокон в узле «главный барабан-шляпки», г.
Поскольку gс ≈ g, то
Kc =
gc
.
Gсв + g с
(11)
Скорость съемного барабана меньше скорости главного барабана, поэтому на
съемном барабане будет происходить сгущение волокнистого слоя.
Число сложений на поверхности съемного барабана
V
m = г.б. ,
Vс.б.
где Vг.б. - скорость главного барабана, м/мин;
Vс.б. - скорость съемного барабана, м/мин.
Рис. 55. Валичный съем прочеса ЧММ-14
(12)
Сгущение волокон на съемном барабане способствует смешиванию волокон и
выравниванию линейной плотности ленты.
На чесальных машинах ЧММ-14 прочес со съемного барабана 1 (рис.55)
снимается съемным валиком 2 диаметром 172 мм. Со съемного валика волокна
снимаются передающим валиком 7 диаметром 84 мм. Для очистки съемного и
передающего валиков служит пуховой валик 6 (самогрузный). Передающий валик 7
установлен в кронштейнах 5. Разводку между съемным барабаном и съемным
валиком устанавливают, перемещая кронштейны 3 с помощью шпильки 4, а
разводку между съемным и передающим валиками устанавливают, перемещая
кронштейн 5 по шпильке 4 .
Передающий валик передает волокна давильным валам 14 и 17. Ось нижнего
давильного вала горизонтальной плоскости перекрещивается с осью верхнего
давильного вала, что обеспечивает полное прилегание верхнего вала к нижнему
под нагрузкой. Нагрузка на верхний давильный вал 14 передается через шарнир 13,
кронштейн 8, штангу 9, на которой закреплен груз 10 болтом 11. Нагрузка на
каждый конец верхнего давильного вала при совмещении груза 10 с нулевым
делением шкалы штанги 9 равна 3000 Н. Масса верхнего давильного вала 40 кг.
Для разведения валов снимают нагрузку и рукояткой 16 устанавливают
требуемую разводку.
Давильные валы очищаются очистителями 12 и 19, которые прижаты к ним
пружиной 15. На нижний чиститель 19 прикреплен
щиток
20, который
поддерживает прочес при заправке машины.
Разводку между давильными валами и передающим валиком устанавливают
гайками на шпильках 18.
Для облегчения заправки прочеса в давильные валы необходимо смочить их
влажной губкой, которой проводят по остановленным валам.
Вытяжной прибор
Рис. 56. Вытяжной прибор
Прочес из давильных валов поступает в воронку 2 (рис.56), которая придает
ему округлую форму, и направляется в однозонный вытяжной прибор, состоящий
из двух вытяжных пар. Цилиндры вытяжных пар рифленые. Диаметр цилиндра 1
питающей пары равен 60 мм, а цилиндра 11 выпускной пары - 36 мм, прижимные
валики 3 и 10 с эластичными покрытиями нагружены с помощью пружин,
расположенных в стаканах 5, закрепленных в приклоне 6. Валики нагружают,
поворачивая приклон 6 вокруг оси 7. В нагруженном состоянии приклон должен
занимать горизонтальное положение, которое фиксируется запорным рычагом 8.
Если необходимо вынуть прижимные валики, следует поднять за рукоятку
запорный рычаг 8 и освободить его от сцепления с осью 9 . Пух с выпускного
цилиндра снимает чиститель 12, оклеенный сукном. Вытяжной прибор закрыт
кожухом 4, верхняя часть которого откидывается. Пыль из внутренней части
прибора отсасывается через отверстие 13 плиты 14.
Вытяжку в вытяжном приборе можно изменять от 1,07 до 1,72.
Из вытяжного прибора лента поступает в лентоукладчик и укладывается в таз.
На крышке лентоукладчика установлена качающаяся воронка. При утонении
ленты или ее обрыве качающаяся воронка поднимается. При этом рычаг воронки
замыкает контакт микровыключателя, и съемный барабан останавливается.
Питающая и выпускная части машины автоматически останавливаются при
нарушении технологического процесса и техники безопасности в таких случаях, как:
- обрыв или
утонение ленты перед лентоукладчиком (замыкание
микропереключателя, расположенного на крышке лентоукладчика);
- забивание лентой пространства между лентоводом и плющильными
валиками лентоукладчика (замыкание микропереключателя, расположенного в
головке лентоукладчика);
- срабатывание холста (замыкание выключателя на холстовой стойке
машины); снятие любого из ограждений на ходу машины;
- нажатие кнопок аварийного останова, расположенных на холстовой стойке
и пульте станции управления машины.
Повторно систему "питание-выпуск" выключают после устранения причин
останова. Нажимают на кнопку "Пуск", а после заправки ленты в лентоукладчик кнопку "Быстро".
Механизм съема на современных чесальных машинах несколько видоизменен.
На машине ЧМ-50 механизм съема состоит из съемного валика 1 (рис.57),
давильных валов 6, очистительной щетки 2 и поперечного транспортера 4. Съемный
валик 2 обтянут цельнометаллической пильчатой лентой, смонтирован на
радиально-сферических шарикоподшипниках. Очистительная щетка обтянута
шлифовальной лентой и смонтирована на радиально-сферических подшипниках.
Разводка между очистительной щеткой и съемным валиком устанавливается при
помощи шпилек. Съемный вал приводит в движение от нижнего давильного вала
через цилиндрическое зубчатое колесо. Давильные валы представляют собой два
металлических цилиндра с высокой степенью чистоты поверхности.
Нижний
давильный вал смонтирован на радиально-сферических
подшипниках, верхний давильный вал – на шарикоподшипниках. Нагрузка на
корпусы подшипников верхнего давильного вала осуществляется от пакета
тарельчатых пружин через палец при помощи гаек и составляет 80-90 кгс с каждой
стороны вала. Очистка давильных валов осуществляется раклями 3 и 7, которые
прижимаются к давильным валам пружинами 5. Основными рабочими элементами
поперечных транспортеров (рис.58) являются две бесконечные резиновые ленты
1 с продольными параллельными рифлями с внутренней стороны и с гладкой
поверхностью с наружной стороны. Продольные рифли служат для поддерживания
лент на вертикальных роликах, также имеющих рифли. Ролики смонтированы на
шарикоподшипниках. Центральные ролики приводятся в движение плоскоременной
передачей от давильных валов через контропривод. На современных чесальных
машинах широко применяются регуляторы линейной плотности ленты
Рис. 57. Механизм съема ЧМ-50:
1 - съемный ролик, 2 - очистительная щетка, 3 и 7 - ракли, 4 поперечный транспортер, 5 - пружина, 6 - давильные валы, 8 - шпильки
Рис. 58. Механизм съема
.
Регулятор линейной плотности машины ЧМ-50 представлен на рис.59.
Механизмы регулятора линейной плотности ленты смонтированы в литом корпусе,
закрепленном на столе, который, крепится к рамам машины. Со стороны обслуживания
механизмы регулятора закрыты съемными ограждениями, на передней панели которых
имеется пульт управления и указатель вытяжек.
Рис. 59. Регулятор ЧМ-50 (вид спереди):
1,4 - сельсины, 2 - ролик, 3 - рычаг, 5 – горка
Регулятор линейной плотности ленты имеет исполнительный механизм,
датчиком которого является пара роликов, фиксирующих отклонения поперечного
сечения ленты от нормы. Нижний ролик выполнен с канавкой, а верхний – с
выступом. Нижний ролик является ведущим и получает вращение через шкив.
Верхний ролик установлен эксцентрично со смещением в 4 мм относительно оси
нижнего. Вертикальное перемещение ролика передается на ротор сельсина 1
(см.рис.59), обмотка синхронизации которого встречно-последовательно соединена
с обмоткой сельсина 4 обратной связи.
Исполнительный механизм регулятора (рис.60) представляет собой
коноидную передачу, состоящую из конических барабанчиков, плоского ремня и
каретки с направляющими роликами, закрепленной на зубчатой рейке.
Перемещение рейки 3 осуществляется зубчатым колесом, закрепленным на валу
реверсивного электродвигателя 2, вращение которого происходит при появлении
напряжения рассогласования сельсинов 1 и 4. С перемещением рейки происходит
изменение скорости верхнего конического барабанчика, связанного с передней
вытяжной парой. Под действием горки 5 (см.рис.59), закрепленной наклонно на
каретке, и рычага 3 с роликом 2 ротор сельсина 4 поворачивается. При
согласованном положении роторов сельсинов двигатель останавливается. Предел
регулирования толщины ленты от номинального значения ± 20 %.
Рис. 60. Исполнительные механизмы регулятора ЧМ-50:
1- каретка, 2- электродвигатель, 3- зубчатая рейка, 4- направляющие ролики
Методические указания
Начинать изучение узла съемного барабана следует с выяснения его назначения и
необходимых условий для успешной работы. Обращают внимание на условия,
обеспечивающие больший коэффициент съема волокон с главного барабана съемным
барабаном, отмечая, какую роль играют при этом закладной нож, гарнитура съемного
барабана и передний край решетки под главным барабаном. Определяют причины
рваных краев в прочесе и методы их устранения.
Механизмы съема прочеса со съемного барабана (валичный и гребенной)
изучают на стендах, полностью разбирая их и составляя схемы.
Следует показать преимущества валичного съема и недостатки гребенного.
Для расчета максимальной скорости съемного барабана, при которой
обеспечивается съем волокна с него, замеряют размах гребня и по паспорту машины
находят максимально допустимую скорость гребня. На основании расчета делают
вывод,
что гребенной механизм ограничивает скорость съемного барабана, а
следовательно, производительность машины.
Механизмы подводки съемного барабана к главному барабану, закладного ножа к
главному барабану и механизм съема прочеса к съемному барабану изучают
непосредственно на машине, составляя схемы этих механизмов. Для приобретения
практических навыков установки разводок сначала по справочнику определяют
рекомендованные разводки, а затем их устанавливают на машине. При изучении
механизма преобразования прочеса в ленту (воронки и вытяжного прибора) и укладки
ленты в таз (лентоукладчика) отмечают преимущества этих механизмов при
использовании уплотнителей и больших паковок продукта. Высокопроизводительные
чесальные машины оснащены вытяжными
приборами. Следует показать
технологические и экономические преимущества чесальных машин с вытяжными
приборами. При изучении устройства и работы вытяжных приборов останавливаются на
причинах, ограничивающих вытяжку на них. В заключение чертят схему вытяжного
прибора.
Чесальные машины оснащены электромеханическими самоостановами. При
знакомстве с ними следует определить:
- как останавливают машину при технологических разладах (срабатывании
холста, обрыве ленты на участке от съемного барабана до воронки лентоукладчика и
забивании лентой промежутка между лентоводом и плющильными валиками
лентоукладчика), вызвавших прекращение выпуска ленты;
- что помогает быстро определить место нарушения технологического процесса;
как останавливают чесальные машины в случае аварии;
- как пускают машину после останова.
Коэффициент съема волокна Кс определяют на машинах разных марок, рабочие
органы которых обтянуты различной гарнитурой. Для этого студенты работают
бригадами. Каждая бригада определяет Кс на одной машине, но при анализе
полученных результатов учитывает результаты других бригад.
Для определения Кс сначала находят gc. Для этого определяют массу 1м
чесальной ленты:
V
g c = g л с.б. eс.б.− в. л. ,
Vг.б.
где
(13)
Vс.б. и Vг.б.- соответственно скорость съемного и главного барабанов,
м/мин;
ес.б. - в.л. - вытяжка между съемным барабаном и валиками лентоукладчика.
Массы свободных волокон Qсв в узле «главный барабан-шляпки» определяют
следующим образом: на ходу машины выключают ходовую шестерню, через одну
минуту
выключают вытяжную шестерню, включают ходовую шестерню и
собирают волокна, которые выйдут из машины после выхода прочеса. Это и будут
свободные волокна.
За одну минуту работы машины без питания на поверхности съемного
барабана (на дуге перехода волокна) образуется полоса без волокон, которая
отделяет свободные волокна от прочеса, имеющегося на съемном барабане.
В заключение, замерив частоту вращения главного и съемного барабанов,
определяют число сложений на поверхности съемного барабана.
План отчета
1. Кратко описать назначение съемного барабана.
2. Начертить схемы механизмов подводки съемного барабана к главному
барабану; закладного ножа к главному барабану; валичного или
гребенного механизма к съемному барабану.
3. Начертить схему механизмов валичного и гребенного съемов прочеса.
4. Начертить схему вытяжного прибора и кратко описать преимущество
машины, имеющей вытяжной прибор.
5. Кратко описать преимущества чесальной машины, на которой
используются уплотнители и большие паковки холста и таза.
6. Кратко описать, как машина автоматически останавливается (вследствие
технологических причин, в случае аварии) и как машину пускают после устранения
причин, вызвавших останов.
7. Описать различия в механизмах съема машин ЧММ-14 и ЧМ-50.
8. Рассчитать число сложений на съемном барабане и коэффициент перехода
волокна из узла «главный барабан-шляпки» на съемный барабан.
Контрольные вопросы
1. Какова разводка между главным и съемным барабанами и как ее
устанавливать?
2. В чем заключаются недостатки гребенного механизма съема прочеса со
съемного барабана?
3. Как можно изменить натяжение прочеса?
4. Как снимается прочес со съемного барабана валичным механизмом?
5. Для чего служат давильные валы на чесальной машине?
6. Почему на современных чесальных машинах устанавливают вытяжной
прибор? Какова вытяжка в вытяжном приборе?
7. В чем заключаются преимущества переработки холстов большой массы и
применения больших тазов для укладки ленты?
8. Как пускают чесальную машину после автоматического останова ее
вследствие технологических причин?
9. Как останавливают машину в случае аварии, если работница находится
сзади или спереди машины?
10. Как определить число сложений на съемном барабане ?
11. Как определить коэффициент съема волокон с главного барабана съемным
барабаном?
12. Что применяют на современных чесальных машинах для увеличения перехода
волокна с главного барабана на съемный барабан?
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
И ВЫРАБОТКА ЧЕСАЛЬНОЙ ЛЕНТЫ ЗАДАННОЙ
ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ. АНАЛИЗ ОЧИСТИТЕЛЬНОЙ
СПОСОБНОСТИ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Научиться рассчитывать частоту вращения рабочих органов, вытяжку между
рабочими органами, производительность чесальной машины, константы вытяжки
между рабочими органами машины, степень чесания и выход количества
шляпочных очесов. Приобрести навыки в расчете и замене сменных шестерен, в
определении линейной плотности и неровноты чесальной ленты, числа пороков в
прочесе и анализе выделяемых угаров. Освоить основные приемы работы на
чесальной машине.
Задание
1. Произвести технологический расчет машины, определив частоту вращения
ее рабочих органов, вытяжки, степень прочеса, число зубьев сменных шестерен, их
константы, количество шляпочного очеса и производительность машины.
2. Рассчитать число зубьев сменных шестерен для выработки чесальной ленты
заданной линейной плотности.
3. Установить на машину сменные шестерни и выработать чесальную ленту
заданной линейной плотности.
4. Определить качество прочеса и неровноту чесальной ленты.
5. Определить очищающую способность чесальной машины.
Основные сведения
Для выработки ленты заданной линейной плотности необходимо провести
заправочный и технологический расчеты чесальной машины с определением всех
сменных элементов и скоростных параметров рабочих органов. В качестве примера
приведен расчет чесальной машины ЧМ-50 (см. рис.44).
Определение общей вытяжки
Для выполнения заправочного расчёта общую вытяжку определяют с учётом
линейных плотностей входящего продукта (холста, настила), выходящего продукта
(ленты) и общего выхода отходов на машине (орешек и шляпочный очёс):
Е=
Т х 100 − О
⋅
,
Т л 100
(14)
где Тх - линейная плотность холста, ктекс;
Тл - линейная плотность ленты, ктекс;
О - выход орешка и шляпочного очеса, %.
Общая вытяжка на машине определяется как произведение частных вытяжек
между отдельными рабочими органами:
Е = е1 ⋅ е2 ⋅ е3 ⋅ е4 ⋅ е5 ⋅ е6 ,
(15)
где е1 - вытяжка между съемным барабаном и питающим цилиндром;
е2 - вытяжка между съемным валиком и съемным барабаном;
е3 - вытяжка между давильными валами и съемным валиком;
е4 - вытяжка между поперечным ленточным транспортёром и
давильными валами;
е5 - вытяжка между выводными валиками и поперечным транспортером;
е6 - вытяжка между плющильными валиками лентоукладчика и выводными валиками.
Определение частных вытяжек на машине
Вытяжка между съемным валиком и съемным барабаном е2 очень
незначительна и находится в пределах 1,012-1,121.
Для определения числа зубьев сменных шестерен в этой зоне задаются
величиной частной вытяжки и числом зубьев одной из сменных шестерён (например
Zd) и находят число зубьев другой сменной шестерни (например Zm.). Числа
зубьев этих сменных шестерен будут учитываться в дальнейших расчетах.
Рассчитываем вытяжку между съемным валиком и съемным барабаном:
V
d
πd n
80 195 ⋅ 52 1192,94
,
е2 = 6 = 6 6 = 6 ⋅ i5 − 6 =
=
⋅
680 Z d ⋅ Z m Z d ⋅ Z m
V5 πd 5 n5 d 5
где V5 - линейная скорость съемного барабана, м/мин;
V6 - линейная скорость съемного валика, м/мин;
d5 - диаметр съемного барабана, м;
d6 - диаметр съемного валика, м;
n5 - частота вращения съемного барабана, мин-1;
n6 - частота вращения съемного валика, мин-1;
i5-6 - передаточное отношение от съемного барабана к съемному валику;
Zd изменяется в пределах от 27…30;
Zm изменяется в пределах от 38…42.
Вытяжка между давильными валами и съемным валиком е3 также очень
мала и находится в пределах 1,048-1,313 в зависимости от производительности
машины. С увеличением производительности от 20 до 50 кг/час эта вытяжка
увеличивается от 1,08 до 1,313:
V
d
πd n
0,938 ⋅ Z m
75 Z
е3 = 7 = 7 7 = 7 ⋅ i6 − 7 = ⋅ m =
,
V6 πd 6 n6 d 6
Zк
80 Z к
где V7 - линейная скорость давильных валов, м/мин;
V6 - линейная скорость съемного валика, м/мин;
d7 - диаметр давильных валов, м;
d6 - диаметр съемного валика, м;
n7 - частота вращения давильных валов, мин-1;
n6 - частота вращения съемного валика, мин-1;
i6-7 - передаточное отношение от съемного валика к давильным валам;
Zк изменяется в пределах от 30…35.
Задавшись вытяжкой е3, находят неизвестную шестерню Zк.
Вытяжка между поперечным транспортёром и давильными валами е4 находится в
пределах 1,001- 1,089:
V
d
πd n
66 Z к ⋅ 26 1,089 ⋅ Z к
е4 = 8 = 8 8 = 8 ⋅ i7 −8 =
⋅
=
,
V7 πd 7 n7 d 7
Zе
75 Z е ⋅ 21
где V7 - линейная скорость давильных валов, м/мин;
V8 - линейная скорость ленточных транспортёров, м/мин;
d7 - диаметр давильных валов, м;
d8 - диаметр блока транспортёра, м;
n7 - частота вращения давильных валов, мин-1;
n8 - частота вращения блока транспортёра, мин-1;
i7-8 - передаточное отношение от давильных валов к ленточному
транспортёру;
Zе может изменяться в пределах от 33…37.
Задавшись вытяжкой е4, находят неизвестную шестерню Zе.
Вытяжка между выводными валиками и поперечным транспортёром е5 находится в
пределах 1,036 - 1,128:
V
d
πd n
72 21 ⋅ Z е ⋅ 64 1,524 ⋅ Z е
е5 = 9 = 9 9 = 9 ⋅ i8 − 9 =
⋅
=
,
V8 πd8 n8 d8
Zс
66 26 ⋅ Z с ⋅ 37
где V9 - линейная скорость выводных валиков, м/мин;
V8 - линейная скорость ленточных транспортёров, м/мин;
d9 - диаметр выводных валиков, м;
d8 - диаметр блока транспортёра, м;
n9 - частота вращения выводных валиков, мин-1;
n8 - частота вращения блока транспортёра, мин-1;
i8-9 - передаточное отношение от ленточного транспортёра к выводным валикам;
Zс может изменяться в пределах от 47…51.
Задавшись вытяжкой е5, находят неизвестную шестерню Zс.
Вытяжка между плющильными валиками лентоукладчика и выводными
валиками е6 находится в пределах 1,03 - 1,09:
V
d
πd n
76 42 44.33
е6 = 10 = 10 10 = 10 ⋅ i9 −10 = ⋅ =
,
V9
πd 9 n9
d9
Zi
72 Z i
где V9 - линейная скорость выводных валиков, м/мин;
V10 - линейная скорость плющильных валиков, м/мин;
d9 - диаметр выводных валиков, м;
d10 - диаметр плющильных валиков, м;
n9 - частота вращения выводных валиков, мин-1;
n10 - частота вращения плющильных валиков, мин-1;
i9-10 - передаточное отношение от ленточного транспортёра к выводным валикам;
Zi может изменяться в пределах от 41…43.
Задавшись вытяжкой е6, находят неизвестную шестерню Zi.
Определение основной частной вытяжки между съемным барабаном и
питающим цилиндром и вытяжной шестерней. Вытяжку е1 находят из
отношения величины общей вытяжки, подсчитанной по формуле (14), к
произведению известных частных вытяжек:
е1 =
Е
;
е2 ⋅ е3 ⋅ е4 ⋅ е5 ⋅ е6
680 154 ⋅ 54 1963,5
V πd n
d
⋅
=
,
е1 = 5 = 5 5 = 5 ⋅ i1−5 =
80 Zb ⋅ 36
V1 πd1n1 d1
Zb
где V1 - линейная скорость питающего цилиндра, м/мин;
V5 - линейная скорость съёмного барабана, м/мин;
d1 - диаметр питающего цилиндра, м;
d5 - диаметр съёмного барабана, м;
n1 - частота вращения питающего цилиндра, мин-1;
n5 - частота вращения съемного барабана, мин-1;
i1-5 - передаточное отношение от питающего цилиндра к съемному барабану;
Zb может изменяться в пределах от 15…40.
Кинематический расчёт чесальной машины ЧМ-50
Частота вращения приемного барабана определяется по формуле
d
n2 = nдв1 ⋅ iдв1− 2 = nдв1 ⋅ 1 K c ,
d2
где nдв1 - частота вращения двигателя Д1, равная 1450 мин-1;
iдв1-2 - передаточное отношение от двигателя Д1 к приёмному барабану;
d1 - диаметр шкива на электродвигателе, равный 0,130м;
d2 _- диаметр шкива приёмного барабана, равный 0,235 м;
Кс - коэффициент проскальзывания ремня, равный 0,98.
(16)
Частота вращения главного барабана
Частота вращения главного барабана рассчитывается по формуле
d
n4 = nдв1 ⋅ iдв1− 4 = nдв1 ⋅ 1 K c ,
d3
(17)
где nдв1 - частота вращения двигателя Д1, равная 1460 мин-1;
iдв1-4 - передаточное отношение от двигателя Д1 к главному барабану;
d3 _- диаметр шкива главного барабана, равный 0,485 м.
Частота вращения съемного барабана
Частота вращения съемного барабана рассчитывается по формуле
n5 = nдв2 ⋅ iдв2−5 = nдв2 ⋅
90
90
24 Z
Kc ⋅
⋅ Kc ⋅ ⋅ а = 1,14 ⋅ Zа ,
125
300
65 195
(18)
где Za = 17…34;
nдв2 - частота вращения двигателя Д2, равная 350, 2900 мин-1;
iдв2-5 - передаточное отношение от двигателя Д2 к съемному барабану.
Частота вращения давильных валов
Частота вращения давильных валов рассчитывается по формуле
n7 = nдв2 ⋅ iдв2−7 = nдв2 ⋅
90
90
24 Z 52 47
Kc ⋅
⋅ Kc ⋅ ⋅ а ⋅ ⋅ =
125
300
65 Z d 47 k
Za
,
= 11551⋅
Zd ⋅ Zk
(19)
где Za = 17…34; Zd = 28,29; Zk = 32,33;
nдв2 - частота вращения двигателя Д2 , равная 350 (при заправке), 2900
(рабочая), мин-1;
iдв2-7 - передаточное отношение от двигателя Д2 к давильным валам.
Частота вращения плющильных валиков лентоукладчика
Частота вращения плющильных валиков рассчитывается по формуле
n12 = nдв2 ⋅ iдв2−12 = nдв2 ⋅
= Const⋅
90
90
24 Z 52 64 42
Kc ⋅
⋅ Kc ⋅ ⋅ а ⋅ ⋅ ⋅ =
125
300
65 Zd Zc 37 Zi
Za
,
Z d ⋅ Z с ⋅ Zi
где Za = 17…34; Zd = 28,29; Zс = 38,39; Zi = 41,42,43;
nдв2 - частота вращения двигателя Д2, равная 350 (при заправке), 2900
(20)
(рабочая), мин-1;
iдв2-12 - передаточное отношение от двигателя Д2 к плющильным валикам лентоукладчика.
Теоретическая производительность чесальной машины
Теоретическая производительность чесальной машины может быть рассчитана
двумя способами:
- через скорость съемного барабана и вытяжку ес-л/у между съемным барабаном
и лентоукладчиком:
ПТ =
πd c nc ec− л / у ⋅ 60 ⋅ Т л
10
9
.
(21)
где ПТ - теоретическая производительность чесальной машины, кг/час;
ес-л/у - вытяжка между съемным барабаном и лентоукладчиком;
dс - диаметр съемного барабана, мм;
nс - частота вращения съемного барабана, мин-1;
Тл - линейная плотность чесальной ленты, текс;
- через скорость выпуска ленты плющильными валиками лентоукладчика
ПТ =
πd вл / у nвл / у ⋅ 60 ⋅ Т л
1000 ⋅1000 ⋅1000
.
(22)
где dвл/у - диаметр плющильных валиков лентоукладчика, мм;
nвл/у - частота вращения валиков лентоукладчика, мин-1.
Время наработки таза, мин
Время наработка таза, мин, определяется по формуле
t таза =
M л ⋅ 60
,
Пф
где Мл - масса ленты в тазу, кг;
Пф - фактическая производительность чесальной машины, кг/час:
Пф=ПТ ▪ КПВ ▪ КРО,
где КПВ - коэффициент полезного времени машины, равный ≈ 0,93-0,94;
КРО - коэффициент работы оборудования, равный ≈ 0,96-0,98.
Масса ленты в тазу диаметром 500 мм равна ≈15 кг.
(23)
Время срабатывания холста, мин
Время срабатывания холста, мин, определяется по формуле
t таза =
M х ⋅ 1000
,
πd хв nхвTx
(24)
где Мх - масса холста, кг;
dхв - диаметр холстового валика, м;
nхв _- частота вращения холстового валика (валиков бункера), мин-1;
Тх - линейная плотность холста, ктекс.
Определение линейной плотности и неровноты чесальной ленты. Для
определения линейной плотности чесальной ленты через 10 мин работы машины
берут ленту на пробу. Отмеряют на приборе 10 отрезков длиной по 5 м. На весах
или квадранте определяют массу каждого отрезка. После этого рассчитывают
среднюю массу и среднюю линейную плотность чесальной ленты.
Для определения линейной неровноты чесальной ленты берут 30 отрезков
длиной по 1 м и определяют неровноту, %, по формуле
Н=
где
2n1 ( M − M 1 )100
,
nM
(25)
М - средняя масса метровых отрезков ленты, г;
М 1 - средняя масса отрезков, масса которых ниже средней массы, г;
п - общее число испытаний;
п1 - число отрезков с массой ниже средней массы.
Для определения квадратической неровноты (коэффициента вариации)
записывают диаграмму изменения толщины чесальной ленты на приборе для
определения неровноты ленты. При записи диаграммы через прибор пропускают 15
м ленты, что соответствует 1,5 м длины диаграммы. Диаграмму обрабатывают
методом сумм (стандартная методика). При этом рассчитывают коэффициент
вариации и гарантийную ошибку коэффициента вариации.
Определение числа пороков в 1 грамме ленты
Для определения числа пороков в 1 г ленты берут девять проб прочеса.
Пробы кладут на стекло размером 20 на 30 см по три пробы с краев и три из
середины. Считают число пороков на стекле. Затем определяют массу прочеса
со всех стекол. Зная массу прочеса и число пороков в этой массе, рассчитывают
число пороков, приходящихся на 1 г прочеса.
Точнее число пороков в 1 г чесальной ленты можно определить вручную.
Такую методику применяют при повышенной частоте вращения съемного барабана
на современных чесальных машинах, где прочес собирается транспортерами или
зона выпуска прочеса закрыта. Для этого отбирают образец ленты массой 1 г и,
разбирая его руками, подсчитывают число пороков (образец отбирают по
стандартной методике).
Определение очищающей способности чесальной машины
Количество сорных примесей в угарах определяют с помощью прибора ПЗС и
анализатора АХ-2. Угары, предназначенные для анализа их состава, взвешивают и
определяют процент выхода по формуле
Qy
где
Q y - масса угаров, г;
Qx - масса сработанного холста, г.
Qx
100,
(26)
Далее всю пробу пропускают через прибор ПЗС. В результате этого получают
сорные примеси массой Qc и вытрепку массой QВ. Из вытрепки отбирают две
навески массой по 100 г и пропускают их через прибор АХ-2. Если после
прохождения через прибор ПЗС вытрепки получено меньше 100 г, то через прибор
АХ-2 пропускают всю вытрепку. Если же вытрепки получено менее 200 г, через
прибор АХ-2 пропускают одну навеску 100 г. После прохождения вытрепки через
прибор АХ-2 получают орешек и волокно. Рассчитывают количество волокна и
орешка в навеске, а затем и в вытрепке, %.
Содержание жестких сорных примесей Qc в угарах определяется суммой
сора, полученного на приборе ПЗС, и орешка, полученного на приборе АХ-2.
Очищающую способность, %, чесальной машины определяют по формуле
Qn'
Qc =
100,
(27)
Qn
где
Qn - содержание жестких сорных примесей в 1 кг угаров;
Qn - содержание жестких сорных примесей в 1 кг холста.
Содержание сорных примесей в холсте дается преподавателем или
определяется по методике, описанной выше.
Невидимые угары определяют, вычитая из массы навески массу орешка и
волокна.
Методические указания
Приступая к технологическому расчету, необходимо по кинематической
схеме разобрать, как получают движение рабочие органы чесальной машины,
найти сменные шестерни и выяснить их назначение. После этого на имеющейся
в лаборатории машине определяют частоту вращения и линейную скорость
рабочих органов и вытяжку между ними.
При расчете выясняют физический смысл вытяжки первого и второго рода.
Затем рассчитывают производительность и число зубьев сменных шестерен при
заданной линейной плотности ленты.
При расчете производительности выясняют, почему изменяются КИМ и
КПВ при замене эластичной гарнитуры цельнометаллической.
Рассчитывают число зубьев (игл) гарнитуры, приходящихся на одно волокно,
и объясняют значение полученного результата с точки зрения технологии.
Рассчитывают число зубьев сменных шестерен при изменении линейной
плотности чесальной ленты и производительности чесальной машины.
После этого вырабатывают ленту заданной линейной плотности.
Для проведения работы студентов разбивают на бригады, и каждая бригада
выполняет задание на машине, отличающейся от машин других бригад.
Машины могут иметь разные габариты, тип гарнитуры, узлы приемного
барабана различной конструкции и т.д.
Результаты работы всех бригад объединяют и проводят их сравнительный
анализ. Каждая бригада студентов рассчитывает в соответствии с заданной
линейной плотностью чесальной ленты и производительностью число зубьев
сменных шестерен (расчет может быть выполнен предварительно дома, а на занятии
в ИГТА проверка правильности расчета осуществляется на ЭВМ по программе).
Приступая к работе, остановленную машину очищают от угаров и пуха,
снимают холст. Для снятия холста отключают вытяжную шестерню и, поворачивая
питающий цилиндр, выводят холст из зажима. На холстовые стойки помещают
холст, поворачивают его от себя и находят конец. Предварительно новый холст
взвешивают. После пуска машины конец нового холста заправляют под питающий
цилиндр рукой, сжатой в кулак. Как только холст по всей ширине попадет под
питающий цилиндр, его опускают на холстовой валик.
Устанавливают сменные шестерни и нарабатывают ленту. Через 10 мин
работы машины берут пробу и определяют линейную плотность чесальной ленты.
Если линейная плотность ленты не соответствует заданной, то пересчитывают
число зубьев вытяжной шестерни. Устанавливают новую вытяжную шестерню и
снова проверяют линейную плотность ленты.
В случае соответствия линейной плотности ленты заданной машину пускают в
работу. Через 20 мин отбирают пробу чесальной ленты для определения ее
неровноты. Затем отбирают пробы прочеса для определения числа пороков,
содержащихся в 1г прочеса. Пробы прочеса отбирают на ходу машины, поэтому
следует выполнять указания по безопасной работе.
Через два часа работы машину останавливают. Собирают все угары,
распределяя их по видам; определяют массу угаров. Холст взвешивают и
определяют массу сработанного холста. Ленту собирают, взвешивают и определяют
массу наработанной ленты. Общая масса угаров и ленты с учетом невидимых
угаров должна быть равна массе сработанного холста. Шляпочные очесы и орешек
пропускают через приборы ПЗС и АХ-2 и определяют количество жестких
сорных примесей и волокна. Результаты сводят в таблицу (табл.58).
Рассчитывают выход угаров. Полученные данные сравнивают с нормами
выхода угаров.
Определяют количество
жестких
сорных
примесей в угарах и
очистительную способность чесальной машины.
Таблица 58
Угары
Масса пробы
Масса волокна
Масса жестких сорных
Ν
и лента
в угарах
примесей в угарах
п/п
г
%
г
%
г
%
План отчета
1. Рассчитать частоту вращения рабочих органов.
2. Рассчитать вытяжки между рабочими органами машины.
3. Рассчитать производительность чесальной машины.
4. Рассчитать число зубьев сменных шестерен.
5. Определить линейную плотность чесальной ленты.
6. Определить неровноту чесальной ленты.
7. Определить качество прочеса и выход угаров, %.
8. Определить количество сорных примесей в угарах.
9. Рассчитать очищающую способность чесальной машины.
10. Обработать результаты работы всех бригад студентов и провести
сравнительный анализ этих результатов. Определить, как
те
или
иные
конструктивные особенности машины влияют на полученные результаты.
Контрольные вопросы
1. Как и кто осуществляет технический контроль работы чесальной машины?
2. Как изменяется количество угаров, выделяемых на машине?
3. Каковы основные виды брака прочеса, причины его возникновения и
способы его устранения?
4. Где на чесальной машине выделяются угары? Какое количество волокна и
сорных примесей находится в них?
5. Как изменить количество волокна в шляпочном очесе?
6. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ЧЕСАЛЬНЫХ МАШИН
РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Цель лабораторной работы
Изучить конструктивные особенности чесальных машин, улучшающие
качество прочеса и снижающие неровноту чесальной ленты при большей
производительности.
Задание
1. Изучить и сравнить конструкции следующих малогабаритных чесальных
машин: ЧММ-14, ЧММ-14Т, ЧМД-4.
2. Изучить и сравнить конструкции чесальных машин нормального габарита:
«Фалубас СΖ-693», ЧМ-50, ЧМ-50-04, «Текстима 1453, 1455», «Ритер С-50»,
«Трючлер DK-803».
Основные сведения
Выход текстильных предприятий России на новый качественный уровень
невозможен без внедрения в производство новейших образцов кардочесальных
машин или совершенствования и модернизации уже имеющегося оборудования.
В настоящее время ведущие машиностроительные фирмы мира предлагают
самый широкий спектр этих машин с различными характеристиками и инновациями
(табл.59).
Новые разработки в области кардочесания, как видно из анализа мирового
рынка кардочесальных машин, связаны с мониторингом с целью обеспечения
контроля качества.
В конце 20 века на машиностроительных предприятиях мира были созданы
кардочесальные машины со следующими характеристиками:
1. Потенциальная частота вращения главного барабана –до 600 мин-1.
2. Мощные предпрочесывающие узлы и дополнительные чешущие элементы с
жесткой металлической гарнитурой и удалением сорных примесей.
3. Улучшенное разрыхление клочков с применением 3-го приёмного барабана.
4. Системы датчиков контроля работы машины.
5. Системы съема прочеса и ленты, совместимые с высокими скоростями.
6. Мощные системы всасывания и обеспыливания.
Необходимо отметить, что АО «Ивчесмаш», учитывая финансовые трудности
текстильных предприятий, предлагает недорогую, но вполне конкурентоспособную
машину ЧМ-50-04 и целый спектр устройств для модернизации работающего
оборудования. С целью повышения технологической эффективности работы
находящихся в эксплуатации машин ЧМ-50 АО «Ивчесмаш» предлагает их
оснащение чешущими сегментами и сороудаляющими камерами по типу новой
модели ЧМ-50-04.
Чесальная машина ЧМ-50–04 имеет укороченное шляпочное полотно и
неподвижные пильчатые сегменты с эффективным устройством отсоса воздуха и
сороудаления. Проверка выхода угаров на машине ЧМ-50-04 показала, что:
- процент выхода орешка из-под приемного барабана составил в среднем 0,8
%;
- процент выхода шляпочного очеса - соответственно 0,16%.
Эффективность очистки хлопкового волокна на машине ЧМ-50-04 по
прибору "Trashtester" (фирма Hollingsworth) составила в среднем 84,2 %.
При средней засоренности холста 1,49 % засоренность чесальной ленты
составила 0,22 %.
Эффективность обеспыливания на машине ЧМ-50-04 по прибору "Trashtester"
составила в среднем 49,3 %.
Каковы же дальнейшие пути совершенствования этих машин на пороге нового
тысячелетия? В кардочесании есть два важных звена, которые необходимо
рассматривать в совокупности и оптимизировать их потенциальные возможности.
Во-первых, это сама кардочесальная машина и, во-вторых, - гарнитура чесальных
машин.
Для дальнейшего совершенствования процесса кардочесания необходимо
использовать возможности измерительной техники и датчиков, позволяющих
получать визуальную информацию.
Современные чесальные машины планируется оснащать системами текущего
мониторинга для
записи сил чесания, определения коэффициента перехода
волокон с главного барабана на съемный барабан, классификации пороков и сорных
примесей в узле главного барабана (сор и узелки), анализа распределения волокна и
степени разделения клочков в зонах предпрочеса, главного барабана и зоне
дополнительного расчесывания.
Таблица 59
Характеристики современных чесальных машин
Crosrol
Ltd.
Halifax HX9 9TN
GB-
Технологичес
кие данные
1
Габар
CST
Card
Twin
Cylinder
2
иты:
MK5
D Single Card
3970длина,
6460
шири
3520
мм
Laks
hmi Machine
Works Ltd.
IN-641
CMH
4
4721-
3215
1945
Marz
oli S.p.A. IT25036
Palazzolo
LC
300 A
3
5160
3105-
Howa
Machinery Ltd.JNishikasugaiGun
Card
C 501
5
6
4424-
4740
3050
5824
2390-
3154-
3520
4240
Maschi
nen
fabrik
RieterAG CH8406
Winterthur
C51.C
51 Hi-Per-Card
7
Без
бункера
3100 и
л.у.
2300
Saco
Lowell / Fiber
Сontrol
POB
2327 Greenville
SC 29602 USA
Trutzschler GmbH &
Co.
KG
D-41241
Monchengladbach
SLI-200
High Production
Card
8
Trum
ac DK 780
Trutzsc
-hler DK 903
9
10
4596
3313
3850
1994
3859
1994
1000
1000
1055
1055
1
1
3
250
173
на, мм
Рабоч
ая ширина
Колич
ество
приемных
барабанов
Диаме
тр, мм
Часто
та вращения,
мин-1
Диаметр
съемного
барабана, мм
Преобразован
ие прочеса в
ленту
Детали
автоприсучки
1016
1016
1016
1000
1
1
1
1
1
1
254
254
241
253
350
253
6601500
660-
1284
1500
8101390
10001300
508
508
504
679
706
Поперечными
транспортера
ми
Есть
Поперечным
и
транспортера
ми
Есть
Валичный съем
и система
ремней
Ремни,
конденсер,
плющильные
валики
Пневматичес
кий
узел
2
тангенциаль
ных ремня
Конденсер и
измерительный
валик
750-
900-
2000
Нет
1230
500
Поперечные
ремни и
воронка
Нет
690
Ручной сбор/
плющильные
валики
Нет
928
2491
700
Устройство
ВЕБСПИД
Нет
700
ВЕБСПИД
Нет
-
Продолжение табл.59
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Диаметр ГБ,
мм, по
гарнитуре
Частота
вращения ГБ,
мин-1
Линейная
плотность
ленты, ктекс
Максимальна
я
производител
ьность, кг/час
1016
1016
1283
1280
1290
1290
1280
1287
1287
425-770
425-770
500
350-550
500-600
300-600
380
360-550
400-550
3,5-7,0
3,5-7,0
3,3-7,0
3,28-6,56
2-15
3,5-8,0
3,6-6,4
4-10
4-10
100
100
100
80
120
120
50-70 (в
зависимости
от волокна)
80-120
(в зависимости от
волокна)
350
350
250
300
10-350
330
300
400
508-920
(высота
10101520 мм)
Есть
508-920
(высота
10101520 мм)
Есть
508-1016
(высота
1067-1321 мм)
24-40"
(высота 48")
в
зависимос
ти от
волокна и
скорости
В пределах
200 (в
зависимос
ти от
волокна)
1000
(высота
1320 мм)
Есть
Есть
450-1000
(высота
9001500 мм)
Есть
450-1000
(высота
9001500 мм)
Есть
Средние и
длинные
волны
Средние и
длинные
волны
Только
длинные
волны
Технически
допустимая
скорость
выпуска,
м/мин
Диаметры
тазов, мм и
дюймы
Автосъем
тазов
Авторегулято
р
Все волны
16-40"
(высота
60")
Есть
Все волны
450-1000
(высота
10001500 мм)
Есть
Средние и
длинные
волны
Есть
Все волны
ORRECTAC
TRD CCD
CORRECTA
FEED CFD
combined
CCD + CFD
1
Мощность,
электродвигат
еля, кВт
Число
шляпок:
в работе
разводка
между
главным
барабаном и
шляпками
Число точек
контроля
Скорость
шляпок,
мм/мин
Дополнительн
ые сегменты
в зонах
ПБ
Продолжение табл.59
9
10
11,38
15,1
2
До 19
3
До10,4
4
7,6
5
12,95
6
10,5
7
10-15
8
9,3
2х89=178
89
80
93
30
104
128
84
84
2х36=72
0,18-0,007
36
0,18-0,007
30
33
0,3/0,25/
0,25/0,2
40
52
0,2
28
Автоустрой
ство
30
Устройство PFS
2 х 5= 10
5
5
5
4
5
4
4
С каж-дой стороны 6
100-400
100-400
63-241
98-412
200
Зависит от
скорости ГБ
Регулируемая
скорость
100-180
80-320
1
1
1с
сороотбойным
ножом (с/н)
4 сегмента и 2
ножа
2+1 нож
4 сегмента и 2
ножа
KDS-1000
Precard
2 ножа, 2
чешущих
элемента
3 с/н + сегмент +
отсос
4
2
Имеются
Имеются
4
1 с с/н
Неподвижные
шляпки,
6 сегментов
Хлопок: 9
сегментов и 2
ножа
Синтетика:
9 или 6
сегментов
6 (от 160 до
350 игл)
9 сегментов +
1 нож
KDS1000Precard
1 с/н и 3
эл-та
4 –10 сегментов +
1 с/н
ГБ
Предпрочесы
вание
2 с с/н
Окончание табл.59
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Дочесывание
2 с с/н
1 с с/н
Неподвижные
шляпки, 3
сегмента
Хлопок: 3
сегмента и
1 нож
Синтетика:
4 сегмента
6 (от 300 до
600 игл)
6 сегментов +
2 ножа
TPM-1000
Postcard
92 с/н и 3
эл-та
10
4-6
сегментов +
2 ножа
Подсоединени
ек
централизова
нной системе
удаления
отходов
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
2 группы
2 группы
2 группы
2группы
2 группы
6500
3500
3700
3800
3800
6 бар
0,01
0,01
0,0076
0,0076
Разделение
отходов
Расход
воздуха,
м3./час
Давление, бар
или мм
2 группы
2 группы
6480
4080
75мм
75мм
2 группы
(из-под ПБ и
шляпочный
очес)
4200
0,107 бар
для ПБ,
0,08 бар для
шляпок
2 группы
(из-под ПБ и
шляпочный
очес)
4200
6 бар
Одной из важных составляющих успеха в кардочесании является точность
установки разводок на кардочесальных машинах. Известны разработки электронной
установки разводок в зоне шляпок. При развитии электронной системы разводок
рекомендуется иметь в виду следующее:
1. Контролировать разводки необходимо на рабочей скорости машин.
2. Измерительная система должна быть применима ко всем типам машин.
3. Измерения должны быть простыми.
4. Результат должен регистрироваться на ЭВМ.
5. Полученный сигнал необходимо согласовывать с геометрическими
параметрами гарнитуры главного барабана.
Можно ожидать, что в предстоящем десятилетии кардочесание получит
следующие перспективы развития:
1. Использование всех возможностей для улучшения предварительного
прочеса с целью уменьшения усилий на отдельное волокно.
2. Осуществление текущего мониторинга процесса кардочесания с
автоматической установкой разводок.
3. Разработка новых чешущих систем для замены подвижного шляпочного
полотна.
4. Разработка новых типов гарнитур, обеспечивающих максимальную
производительность, с повышением срока их службы.
5. Закалка гарнитуры для исключения срабатывания её поверхности и
повреждения волокон.
6. Сокращение коротких волокон в ленте, ведущих к увеличению
себестоимости. Каждый дополнительный процент коротких волокон в чесальной
ленте в действительности приводит к недопустимому увеличению (в два раза)
количества узелков в процессе гребнечесания.
Новые чесальные машины имеют усиленные узлы приемных барабанов,
повышенную частоту вращения главных барабанов, рациональную гарнитуру, валичный
съем, давильные валы, транспортеры, выпускной или вытяжной прибор, регулятор
линейной плотности чесальной ленты, повышенную жесткость остова, механизм
пневматического удаления угаров и пуха.
Методические указания
При сравнительном изучении чесальных машин различных конструкций
следует проследить, как при использовании того или иного узла более совершенной
конструкции улучшается качество прочеса, снижается неровнота ленты и увеличивается производительность машины.
Следует отметить, что применение цельнометаллической пильчатой гарнитуры
(ЦМПЛ) на чесальных машинах позволило снизить заполнение гарнитуры волокном
(загрузку гарнитуры). Это привело к увеличению производительности машины и
снижению числа пороков в прочесе.
На чесальных машинах ЧММ-14, ЧМД-4 для улучшения очистки волокнистого
материала использован усиленный узел приемного барабана.
Исследование работы узла «главный барабан-шляпки» показало, что увеличение
частоты вращения главного барабана позволило значительно снизить заполнение волокном
гарнитур главного барабана и шляпок. При этом производительность машины увеличилась
при меньшем числе пороков в прочесе.
В дальнейшем совершенствование цельнометаллической пильчатой
гарнитуры проводилось в направлении создания гарнитуры с меньшей
волокноемкостью для обтягивания главного барабана и с большей волокноемкостью
для обтягивания съемного барабана.
Использование усиленных узлов приемного барабана, большой частоты
вращения главного барабана, валичного съема прочеса со съемного барабана,
давильных валов и вытяжного прибора позволило увеличить производительность чесальной
машины до 30—40 кг/ч.
Следует отметить, что при использовании валичного съема увеличивается
скорость съемного барабана, а следовательно, и производительность машины.
Разбирая работу вытяжного прибора на чесальной машине, следует указать, что он
установлен с целью увеличения производительности чесальной машины без
увеличения частоты вращения съемного барабана. Эта возможность появилась в связи
с увеличением частоты вращения главного барабана, при которой резко уменьшается
загрузка гарнитур главного барабана и шляпок. Следует особо отметить
необходимость большей точности изготовления основных рабочих органов и
установки плотных (малых) разводок. Только при плотных разводках получают
хорошее качество прочеса при большей производительности машины.
Изучая машину ЧМД-4, необходимо указать на ее большую выравнивающую
способность по сравнению с выравнивающей способностью малогабаритных машин
других конструкций. Поэтому машину ЧМД-4 используют при пневмопрядении.
Изучая отечественные машины нормальных габаритов, следует отметить, что для
повышения технологической эффективности работы находящихся в эксплуатации
машин ЧМ-50 АО «Ивчесмаш» предлагает их оснащение чешущими сегментами и
сороудаляющими камерами по типу новой модели ЧМ-50-04.
План отчета
Результаты сравнительного изучения чесальных машин разных марок свести в
таблицу по форме табл.59.
Контрольные вопросы
1. С какой целью применяют для обтягивания главного барабана гарнитуру с
пониженной высотой зуба, а для обтягивания съемного - с повышенной?
2. Каково назначение вытяжного прибора на чесальной машине?
3. Почему выравнивающая способность чесальной машины ЧМД-4 больше
выравнивающей способности машины ЧММ- 14?
4. Почему и где выпадают сорные примеси и пороки на чесальных машинах?
Как они называются?
5. Проведение каких мероприятий способствует увеличению степени чесания
в узле приемного барабана?
6. Что делают на чесальных машинах для снижения неровноты ленты на
коротких и длинных отрезках?
7. Почему устанавливают неподвижные шляпки и сегменты на участке до
основной зоны чесания «главный барабан - шляпки»?
8. Проведение каких мероприятий способствует снижению числа пороков в
прочесе при большей производительности машины?
9. С какой целью на современных чесальных машинах увеличена частота
вращения главного барабана?
ЗАДАЧИ
1. Заправить чесальную машину ЧМ-50 (см.рис.44) для выработки ленты
Тл = 3570 текс из холста линейной плотности Тх = 333 ктекс с целью получения
максимально возможной производительности. Определить все сменные элементы
при суммарном проценте выхода орешка и шляпочного очеса в количестве
3,5%. Частными вытяжками и сменно-постоянными шестернями задаться
самостоятельно.
2. Определить время, за которое срабатывается на машине ЧММ-14
(см.рис.43) холст массой 16 кг при Тх = 400 ктекс, если Тл = 3570 текс, частота
вращения съемного барабана 27 мин-1, а процент отходов на машине - 4 %.
3. Определить теоретическую производительность машины «Текстима» (см.
рис.45) при выработке ленты Тл = 3570 текс из холста линейной плотности Тх = 350
ктекс, если частота вращения питающего цилиндра равна 8,5 мин-1, а процент
отходов - 3,5 % .
4. Определить время наработки одного таза на машине ЧМ-50 (см.рис.44),
масса ленты в котором равна 12 кг, если Тл = 3300 текс, съемный барабан вращается
с частотой 25 мин-1, а вытяжка между съемным барабаном и лентоукладчиком равна
1,54.
5. Определить линейную плотность слоя хлопкового волокна на приемном,
главном и съемном барабанах машины «Текстима» мод. 1453, если перерабатывается холст Тх = 400 ктекс в ленту Тл = 3,75 ктекс при числе зубьев шестерни
VW = 25 зуб. и максимальной производительности машины.
6. Определить массу «свободного» волокна в узле «главный барабаншляпки», если Кс = 8%, Тл = 4000 текс, Vс.б = 57,8 и Vг.б. = 1160 м/мин, ес. б. – в.л/у =
1,35.
7. Определить коэффициент перехода волокна с главного барабана на
съемный барабан, если Qc = 9,8 г; Тл = 3330 текс, nс.б.= 28 и nг. б. = 550 мин-1, Vв. л/у
= 75 м/мин.
8. Определить число сложений на поверхности главного барабана, если nг. б. =
550 и nс- б. = 25 мин-1.
9. Определить коэффициент съема за время выхода «свободного» волокна
из узла «главный барабан-шляпки», если Qc = 10 г, Тл = 3570 текс, nг.б. = 660 и nс. б.
= 27 мин-1, nв. л/у = 400 мин-1.
10. Определить длину ЦМПЛ, необходимую для обтягивания приемного,
главного и съемного барабанов малогабаритной машины и машины нормального
габарита.
11. Определить процент шляпочных очесов при скорости шляпок 20 мм/мин,
производительности машины 20 кг/ч, средней массе полоски оческа 0,9 г и шаге
шляпочной цепи 37 мм.
12. Определить максимальную и минимальную вытяжки в вытяжном
приборе чесальной машины «Текстима» мод.1453 (см.рис.45).
13. На чесальных машинах со столиком, предназначенным для переработки
средневолокнистого хлопка, необходимо перерабатывать химические волокна длиной
40 мм. Определить толщину пластины, которую следует подложить под столик, если
угол наклона рабочей грани столика α = 20°.
14. На чесальной машине со столиком, предназначенным для переработки
тонковолокнистого хлопка, необходимо перерабатывать хлопковое волокно длиной
28 мм. Определить угол наклона столика при переработке волокна длиной 28 мм,
если α = 15°.
15. Определить угол наклона зубьев цельнометаллической пильчатой
гарнитуры, при котором зубья будут обладать самоторможением, при переработке
хлопкового, шерстяного и капронового волокон (коэффициент трения волокон по
стали взять из справочника).
16. Определить коэффициент заполнения гарнитуры главного барабана
волокном, если главный барабан обтянут гарнитурой ГБ 2875, масса волокна в
гарнитуре 6,2 г, объемная масса волокна 1,56 г/см3 (размеры гарнитуры взять из
справочных данных).
17. Определить константы вытяжки и степени чесания на чесальной машине
ЧММ-14 (см. рис.43).
18. Определить массу «свободных» волокон на чесальной машине ЧМ-50
при nг.б = 400 и 350 мин-1, nс.б. = 30 мин-1, ее. б. -в. л/у = 1,3 и Тл = 4000 текс, Кс =
5%.
ГЛАВА V
ГРЕБНЕЧЕСАНИЕ
1. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И КИНЕМАТИЧЕСКОЙ
СХЕМ ЛЕНТОСОЕДИНИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Уяснить назначение процесса
лентосоединительной машины.
гребнечесания,
устройство
и
работу
Задание
1. Сравнить образцы ленты, получаемой после кардочесания и после
гребнечесания.
2. Ознакомиться с правилами безопасной работы на лентосоединительной
машине.
3. Изучить устройство, работу и параметры заправки лентосоединительной
машины: схемы механизмов; кинематическую схему машины; выполнить
технологический расчет машины.
Основные сведения
Чтобы гребнечесание давало наибольший эффект, полуфабрикат (ленту с
чесальной машины), поступающий на гребнечесальную машину, следует
подготовить: улучшить распрямленность волокон, продольную ориентацию их в
продукте и равномерность продукта по толщине, сформировать возможно более
плотную и большую по объему паковку в виде холстика, намотанного на катушку.
Увеличение распрямленности и ориентации волокон достигается вытягиванием
продукта в вытяжных приборах, а для улучшения равномерности и получения необходимой ширины его используют процесс сложения лент.
Подготовку полуфабриката к гребнечесанию осуществляют разными
способами [I]. Наиболее распространены способы, при которых используют
лентосоединительную машину.
Хлопкопрядильные
фабрики
России
оснащены
отечественными
лентосоединительными машинами ЛС-265, ЛС-235-3 и ЛСВ-235. Буква В указывает
на наличие вытяжного прибора, а числа 235 и 265 — на ширину холстика в
миллиметрах. Последующая цифра 3 обозначает модификацию модели. Кроме этих
машин, на фабрики поступают лентосоединительные машины модели 1575/2 фирмы
«Текстима», изготовленные либо с вытяжным прибором «3 на 3», либо без него, а
также модели 1576 с автосъемом холстиков массой до 22 кг.
Рис. 61. Кинематическая схема машины ЛС-253-3:
1- питающие цилиндры ∅ 49 мм; 2 – плющильные валы ∅ 140 мм;
2-3 - скатывающие валы ∅ 410 мм
На машинах ЛС-235-3 и ЛСВ-235 - от 16 до 20 сложений. На машине ЛС-265
складывают от 24 до 28 лент, а на машине модели 1575/2 — до 24 лент при ширине
холстика 265 или 300 мм. Здесь можно осуществлять вытяжку до 1,5.
По правилам безопасной работы лентосоединительная машина обязательно
должна быть заземлена. Перед пуском машины необходимо убедиться в наличии и
исправности ограждений на всех передачах и в отсутствии лиц, выполняющих
какую-либо работу на машине.
Лентосоединительная машина ЛС-235-3 имеет ряд механизмов: тугого
навивания, зажима катушки, отсечки.
Машина ЛСВ-235 имеет вытяжной прибор, состоящий из трех вытяжных пар.
Общая вытяжка - от 1,25 до 2,10.
Кинематическая схема машины ЛС-235-3 показана на рис.61. Машина получает движение от электродвигателя с частотой вращения его вала 930 мин-1.
Кнопочное управление позволяет пускать и останавливать машину в четырех
местах. В передаче два сменных элемента: блок DСМ на валу электродвигателя,
влияющий на скорость всех органов машины, а следовательно, и на ее
производительность, и отсечная шестерня ZСМ, влияющая на длину
нарабатываемого холстика.
Общая вытяжка между скатывающим валом 3 и питающим цилиндром 1
E =
Линейная плотность
текс при 16 сложениях:
TX =
410 ⋅ 31 ⋅ 14 ⋅ 18
= 1, 04 .
49 ⋅ 21 ⋅ 58 ⋅ 52
холстика,
вырабатываемого
из
лент ТЛ = 3580
T Л 3580 ⋅ 16
=
= 55000 (текс).
E
1,04
Скорость наматывания холстика, или окружную скорость скатывающих
валов, м/мин, определяют по формуле
υ CК . В = πd СК . В nСК . В = 3,14 ⋅ 0,41 ⋅ 930
DСМ ⋅ 0,98 ⋅ 18 ⋅ 18
= 0,36 DСМ ,
350 ⋅ 58 ⋅ 52
где 0,98 - коэффициент скольжения в клиноременной передаче.
При DСМ = 138 мм υСК.В = 0,36 ⋅138 = 48,2 м/мин.
Норма производительности машины при выработке холстика ТХ = 55
ктекс, υСК.В = 48,2 м/мин и КП.В = 0,80
H = 60⋅10−6υCK.BTX RП.В = 60⋅10−6 ⋅ 48,2 ⋅ 55000⋅ 0,8 = 127 кг/ч.
Длина намотанного холстика
LX =
где
π d CK . B ⋅ 61 ⋅ 46
z CM
=
3,14 ⋅ 0 , 41 ⋅ 61 ⋅ 46 3600
=
, м,
z CM
z CM
3600 - константа длины холстика.
Масса холстика
QX =
LX TX
TX
3600 T X
0
,
0036
, кг,
=
=
z CM ⋅ 10 6
z CM
10 6
где 0,0036 - константа массы холстика.
Число зубьев сменной шестерни
ктекс массой QX = 6,6 кг
z CM = 0,0036
для наработки холстика ТХ = 55
TX
55000
= 0,0036
= 30 зуб.,
QX
6,6
т. е. длина холстика
LX =
3600
= 12 м.
30
Длительность наработки холстика
t=
LX
υCK . B
106 QX
106 ⋅ 6,6
=
=
= 2,5
υCK . BTX 48,2 ⋅ 55000
мин.
Методические указания
Прежде всего сравнивают образцы лент с чесальной и гребнечесальной машин
по внешнему виду и, разрывая в руках образцы, отмечают большую
распрямленность и лучшую ориентацию волокон, выступающих в местах разрыва, и
меньшую засоренность их в гребенной ленте. В гребенном очесе содержатся
короткие волокна, сор и пороки волокна, оставшиеся в ленте после кардочесания.
Сравнивают по внешнему виду образцы кардной и гребенной пряжи примерно
одинаковой линейной плотности (например 15,4 или 11,8 текс). Выясняют цель
гребнечесания, а также требования, предъявляемые к качеству холстиков, для обеспечения большей эффективности гребнечесания. Знакомятся со способами
подготовки холстиков к гребнечесанию, с преимуществами и недостатками каждого
из них.
Перед изучением конструкции и работы лентосоединительной машины
необходимо изучить правила безопасной работы на ней, способы ее пуска и
останова, хорошо запомнить расположение кнопок управления машиной.
После этого инструктор или мастер пускает машину, демонстрирует способы
присучивания оборвавшейся ленты, заправки новой ленты, съема готового и
заправки нового холстика. Остановив машину и выключив пакетный выключатель,
приступают к изучению устройства машины в целом и отдельных ее механизмов.
После изучения механизмов зарисовывают схему механизма тугого навивания.
Пустив машину, вырабатывают два холстика: один для определения линейной
плотности (по массе метровых отрезков), а второй для замера параметров паковки.
На остановленной машине подсчитывают число зубьев установленной отсечной
шестерни и затем выполняют расчеты, отражая в отчете: линейную плотность
холстика, текс; диаметр и ширину холстика, см; ширину, диаметр катушки, см;
объем хлопкового волокна в холстике, см3; массу полного холстика, г; массу
катушки, г; массу, г, и объемную массу, г/см3, хлопкового волокна в холстике; число
зубьев отсечной шестерни; длину, м, холстика (расчетную, фактическую и разницу в
длине); скорость скатывания, м/мин.
Для определения длины холстика используют холстомер со счетчиком длины.
На остановленной лентосоединительной машине изучают передачу
движения, выясняя влияние сменной шестерни на длину полного холстика и
сменного шкива на скорость машины. Вычерчивают кинематическую схему и
записывают для последующих расчетов замеренный диаметр сменного блока и
число зубьев сменной шестерни.
План отчета
1. Кратко описать цель гребнечесания, а также сущность подготовки
полуфабриката к гребнечесанию.
2. Описать назначение лентосоединительной машины.
3. Привести схемы механизмов машины с кратким описанием их работы.
4. Рассчитать объемную плотность холстика и его длину.
5. Начертить кинематическую схему лентосоединительной машины.
6. Выполнить технологический расчет лентосоединительной машины.
7. Решить задачи 1-5.
Литература: [1, с. 268-282], [13, с. 185-196].
Устройство лентосоединительной машины модели 1576
Современные гребнечесальные машины совершают 250-300 и более циклов в
минуту, т. е. в 2,5 раза больше, чем машины старых моделей. В связи с этим для
увеличения продолжительности срабатывания холстиков увеличивают их массу до
27 кг.
Машина «Текстима» модели 1576 (рис.62), кинематическая схема (рис.63)
соединяет до 24 лент, поступающих с ленточных машин, в холстик линейной
плотности 40-80 ктекс. У питающего стола 1 могут устанавливаться тазы 2
диаметром 500 мм и высотой 1000 мм. Ленты извлекаются из тазов вращающимися
цилиндрами и валиками. При этом ленты для распрямления проходят через
направляющие планки. Далее каждая лента огибает полированную стоечку так, что
все ленты движутся по полированному столику рядом, не накладываясь друг на
друга, в плющильный прибор.
Рис. 62. Лентосоединительная машина «Текстима» модели 1576
с транспортирующим устройством модели 1577
Плющильный прибор уплотняет и сглаживает движущийся слой волокон в двух
парах плющильных валов диаметром 132 мм и длиной 340 мм с пружинной
нагрузкой. Давление регулируют шпинделем с винтовой нарезкой и устанавливают
его для задней плющильной пары 200 Н или 60 Н/см, и передней - 150 H или 44
Н/см.
Скатывающий прибор имеет 2 вала диаметром 550 мм и длиной 260 мм.
Нагрузка на катушку с холстиком до 10-12 кН обеспечивает плотную намотку и
осуществляется пневматически. Скорость
скатывания 60-100 м/мин. Холстик
наматывается на катушку диаметром 158 мм и длиной 265 мм. Диаметр полного
холстика 580 мм.
После намотки на катушку холстика заданной длины, установленной на счетчике
импульсов, автоматически срабатывает электроостанов машины. Зажимные диски
поднимаются и раздвигаются посредством пневматической системы, и намотанный на
катушку холстик 3 выкатывается на короткий ленточный транспортер 4,
расположенный поперек машины. Далее зажимные диски опускаются, и вкладчик
устанавливает между ними пустую катушку, после чего диски сдвигаются, зажимая
катушку, вкладчик отодвигается и начинается наматывание холстика на катушку. В
дозирующем устройстве находится до 6 пустых катушек. Специальная защелка
освобождается рабочим цилиндром пневмосистемы, обеспечивая подачу в каждом
цикле только одной катушки к вкладчику. После каждой смены холстика
транспортерная лента, на которую может быть уложено до 5 холстиков, смещается на
один шаг. Продолжительность операции смены холстика около 23 с.
Рис. 63. Кинематическая схема лентосоединительной машины
фирмы «Текстима» модели 1575
С транспортера 4 холстик выкатывается на лоток 5 подъемного механизма
модели 1577/1. К подъемному механизму подводят тележку 6 модели 1577/2 и
блокируют ее посредством собачек с подъемным механизмом. После нажатия кнопки
«Выдвижение» пневмосистема поднимает и наклоняет лоток 5 и четыре холстика
одновременно поднимаются и перекатываются на лоток тележки 6. Высота тележки
соответствует высоте укладки холстика на гребнечесальной машине. На тележке
холстики вручную транспортируют к гребнечесальной машине и устанавливают на ней
с помощью маховичка тележки. Тележка имеет также магазин, вмещающий 8 пустых
катушек, для возврата их к лентосоединительной машине. Электрическое контрольное
устройство обеспечивает подъем холстиков лотками 5 лишь в том случае, если
холстовая тележка находится у подъемного механизма.
Машина имеет электроостановы, останавливающие ее при открывании дверец
ограждений: загорается белая сигнальная лампа; при обрыве ленты или сходе ее из
таза загорается лампа, указывающая на правую или левую сторону зоны питания; при
наработке холстика заданной длины загорается лампа «Счетчик». Кроме того, имеются
сигнальные лампы, указывающие на отсутствие запасных катушек в магазине, на
полную загрузку транспортера пятью наработанными холстиками, на наличие требуемого давления в пневмосистеме.
Пульт управления позволяет работать в автоматическом режиме и с ручным
управлением при наладке. Машина комплектуется распределительным шкафом 7
электрической схемы и компрессорной установкой 8, подготавливающей сжатый
воздух для работы одной или двух лентосоединительных машин с подъемным механизмом. Производительность машины до 480 кг/ч.
Технологический расчет лентосоединительной машины
«Текстима» модели 1576
Лентосоединительная машина приводится в движение электродвигателем
через асинхронную пусковую муфту. В передаче установлены сменные элементы
для регулирования (рис.64):
- скорости, а следовательно, и производительности машины— блок Dсм на
валу электродвигателя;
- натяжения лент между скатывающими и плющильными валами — звездочки
z1 на валу контрпривода и z2 на разделительной муфте;
- натяжения лент между плющильными валами и валами питающего столика
— шестерня z3.
Скорость выпуска холстика
υ ск = πd ск nск , м/мин;
υ ск = 3,14 ⋅ 0,55 ⋅ 1435
Dск ⋅ 19 ⋅ 19
= 0,7803Dсм ,
328 ⋅ 59 ⋅ 59
где dск - диаметр скатывающих валов, м;
nск - частота вращения скатывающих валов, мин-1.
Рис. 64. Кинематическая схема лентосоединительной машины
«Текстима» модели 1576:
1 - питающие валы ∅ 75 мм; 2 - направляющий вал; 3 - плющильные валы
∅ 132 мм; 4 - скатывающие валы ∅ 550 мм; 5 - ленточный транспортер холстиков; 6 - привод вкладчика катушек
Скорость выпуска можно изменять от 60 м/мин при Dсм = 75 мм до 100
м/мин при Dсм = 125 мм. Общая вытяжка между скатывающими валами и валиками
питающего столика
Е=
550 ⋅ 22 ⋅ 37 ⋅19 z2 ⋅19 ⋅19
z
= 28 2 .
75 ⋅ 22 z3 ⋅ 19 z1 ⋅ 59 ⋅ 59
z3 z1
Предельные значения E составляют 0,97...1,26.
Норма производительности машины
H = 10 −3 πd ск nскТ х ⋅ 60 К П . В , кг/ч,
где ТХ - линейная плотность холстика, ктекс,
KП.В - коэффициент полезности времени, зависящий от скорости машины и массы холстика (0,6-0,85).
Контрольные вопросы
1. Почему не подвергаются гребнечесанию непосредственно ленты с
кардочесальных машин?
2. Какие требования предъявляют к качеству холстиков для гребнечесания,
каковы недостатки холстиков и способы устранения?
3. Какие способы подготовки холстиков более совершенны и почему?
4. Как влияет число зубьев отсечной шестерни лентосоединительной машины
на длину и массу холстика?
5. Какие факторы влияют на производительность лентосоединительной
машины?
2. АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
ГРЕБНЕЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ. ПОСТРОЕНИЕ
ЦИКЛОВОЙ ДИАГРАММЫ РАБОТЫ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Уяснить сущность гребнечесания и последовательность обработки волокна на
гребнечесальной машине, получить навыки в определении положения и работы
основных органов, необходимые при наладке машины.
Задание
1. Изучить правила безопасной работы на гребнечесальной машине; сущность
гребнечесания; назначение гребнечесальной машины; технологический процесс
гребнечесания и взаимодействие рабочих органов машины в разных периодах
цикла.
2. Определить и записать показания индикаторного диска, соответствующие
определенным положениям и перемещениям органов машины.
3. На основании данных п. 2 составить цикловую диаграмму.
Основные сведения
Прежде чем приступить к изучению гребнечесальной машины, необходимо
изучить правила безопасной работы на ней.
Гребнечесальная машина относится к числу наиболее сложных по устройству
высокоскоростных машин, причем работа ее носит циклический характер, и
поэтому органы машины в разные моменты цикла меняют свое положение. Исходя
из условий обслуживания отдельных выпусков машины, на них применяют
откидываемые ограждения верхних гребней и отделительного прибора (на машинах
более ранних выпусков такие ограждения отсутствуют). Гребнечесальные машины
различных моделей существенно отличаются друг от друга по конструкции.
Поэтому необходимо проявлять особую осторожность при выполнении учебных
заданий при работе на гребнечесальной машине. Опасные узлы машины: корень
машины, механизм тисков, гребенные барабанчики, каждый из которых имеет
свыше 5 тыс. игл, верхние гребни, несущие свыше 600 игл каждый, отделительный
прибор, вытяжной прибор, лентоукладчик для двух тазов. Пускать машину можно
лишь при строгом соблюдении общих правил безопасной работы. Во время работы
машины запрещается:
- чистить ее движущиеся части;
- прикасаться к игольчатой гарнитуре барабанчиков и верхних гребней, а
также к питающим цилиндрам, тискам, отделительному прибору, цилиндрам и
валикам вытяжного прибора;
- открывать ограждения корня машины, зубчатых передач, футляров щеток
барабанчиков;
- снимать прочес, намотавшийся на валики или цилиндры отделительного и
вытяжного приборов;
- чистить лентоукладчик, разматывать ленту с валиков лентоукладчика.
Рис. 65. Технологическая схема
гребнечесальной машины фирмы “Текстима”
На отечественных фабриках наиболее распространены гребнечесальные
машины моделей 1531 и 1532 фирмы “Текстима” (Германия). Машина имеет 8
параллельно работающих выпусков, объединенных общим приводом, формирует и
укладывает в два таза по одной ленте.
Машина модели 1531 приводится в движение от индивидуального
трехфазного электродвигателя.
Перед пуском машины необходимо включить главный выключатель у
распределительного устройства (коммутационных органов), расположенного под
вытяжным прибором. Машину пускают в ход посредством черных кнопочных
включателей, находящихся на стойках запасных холстовых рамок и у
лентоукладчика. Останавливают машину красными кнопочными выключателями,
расположенными там же. На время чистки, ремонта или длительных остановов
машины главный выключатель переводят в положение “Выключено”.
Технологическая схема машины фирмы “Текстима” приведена на рис.66.
Выпуском гребнечесальной машины принято называть ту ее часть, где
совершается полный цикл гребнечесания волокон, входящих в машину из одного
холстика и выпускаемых плющильными валиками в виде ленты на столик машины.
Полный цикл работы включает четыре периода и осуществляется за один
оборот гребенного барабанчика [1].
Методические указания
Приступая к работе, необходимо изучить правила безопасной работы на
гребнечесальной машине.
Перед изучением гребнечесальной машины следует по учебнику [1] усвоить
последовательность операций, производимых с волокном (подача в машину,
зажатие в тисках, чесание гребнями барабанчика, подготовка к отделению, чесание
верхним гребнем и отделение, выпуск продукта). Далее устанавливают
последовательность осуществления каждого действия в соответствии с циклом
работы машины. После этого изучают взаимодействие органов непосредственно на
машине. Медленно вращая вал гребенных барабанчиков, используя механизм
тихого хода или вручную, следят за взаимным расположением и движением
органов, когда осуществляются чесание, питание, спайка и т. п.
Останавливают машину и обесточивают привод главным выключателем,
изучают расположение органов на машине: раскатывающих валов, направляющего
лотка, питающих цилиндров, нижней и верхней губок тисков, гребенного барабанчика, верхнего гребня, отделительных цилиндров и валиков, лотка для прочеса,
воронки, плющильных валиков на столике, вытяжного прибора и воронки с
плющильными валами лентоукладчика, индикаторного диска.
Записывают данные, характеризующие машину: тип, год выпуска, заводизготовитель, одно- или двухсторонняя машина, число и диаметр тазов, число
холстиков (общее и на один таз).
Рис. 66. Цикловая диаграмма работы гребнечесальной машины
модели 1532
п о к а з а т е л ь
Рис. 67. Цикловая диаграмма работы гребнечесальной машины
фирмы «Ритер» модели Е7/5
Для построения цикловой диаграммы два студента становятся у
индикаторного диска, а остальные - у выпусков машины. Пускают машину на малой
скорости или вручную, поворачивают вал гребенных барабанчиков и наблюдают за
работой органов машины: поворотом питающих цилиндров, движением нижней и
верхней губок тисков, чесанием гребенным барабанчиком, перекатыванием
отделительного валика, движением верхнего гребня, чесанием верхним гребнем,
вращением отделительных цилиндров, очисткой гребенного сегмента щетками.
Данные наблюдений записывают по форме табл.60.
Таблица 60
Состояние рабочего органа
Показания индикаторного диска
или его действие
Поворот питающего цилиндра
Движение тисков вперед
”
“
назад
Раскрытие тисков
Смыкание губок тисков
и т.д.
На основании этих данных составляют цикловую диаграмму (рис.67).
Вновь пускают машину на тихом ходу, фиксируя последовательность
процессов, отмечая границы каждого периода цикла по индикаторному диску.
Составляют схему взаимного положения основных рабочих органов машины в
разных периодах цикла [1].
План отчета
1. Кратко описать сущность гребнечесания и назначение гребнечесальной
машины.
2. Составить цикловую диаграмму (по данным табл. 60).
3. Привести схему взаимодействия основных рабочих органов машины в
различных периодах цикла.
Литература: [1, с. 282—287].
Контрольные вопросы
1. Какова цель гребнечесания?
2. В чем сущность гребнечесания?
3. Чем отличается гребенная лента от ленты кардного чесания?
4. Из каких периодов состоит цикл работы гребнечесальной машины?
5. Каковы основные правила безопасной работы на гребнечесальной машине?
6. Как взаимосвязано движение тисков вперед и назад, верхнего гребня и
заднего отделительного валика?
7. В каком положении должны находиться верхняя и нижняя губки тисков во
время чесания холстика гребенным барабанчиком, во время чесания верхним
гребнем и отделения волокон в прочес?
8. Какую долю времени цикла занимает процесс чесания гребенным барабанчиком, а также верхним гребнем?
9. В каком направлении вращаются отделительные цилиндры в момент их
касания бородки для спайки?
3. АНАЛИЗ УСТРОЙСТВА И ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ
МЕХАНИЗМА ПИТАНИЯ, ТИСКОВ, ГРЕБЕННОГО
БАРАБАНЧИКА И ВЕРХНЕГО ГРЕБНЯ
Цель лабораторной работы
Изучить механизмы питания, движения тисков, освоить метод оценки
интенсивности и эффективности воздействия гребней барабанчика и верхнего
гребня на волокна.
Задание
1. Изучить механизм питания.
2. Изучить механизм движения тисков.
3. Зарисовать профиль губок тисков.
4. Изучить конструкцию гребенного барабанчика и верхнего гребня и
механизмов привода их в движение.
5. Составить диаграмму параметров набора гребней барабанчика и верхнего
гребня.
6. Рассчитать число волокон в пряди между парой игл гребней барабанчика и
верхнего гребня.
7. Определить процент гребенного очеса при нормальной работе и без
верхнего гребня.
Основные сведения
Механизм питания состоит из раскатывающих валов, общих для всей
сторонки машины, и питающих цилиндров для каждого выпуска машины. На
машинах разных моделей холстик перемещается либо одним питающим цилиндром
по губке тисков, либо между двумя питающими цилиндрами, расположенными один
над другим. На машинах моделей 1531 и 1532, как и на всех современных
высокоскоростных гребнечесальных машинах, раскатывающие валы вращаются
непрерывно во избежание проскальзывания и скрытой вытяжки холстиков, тогда
как на машинах старых конструкций раскатывающие валики вращаются
периодически. Питающие цилиндры на машинах всех моделей поворачиваются на
некоторый угол периодически. Длина питания за цикл на машине фирмы “Текстима”
(5,3; 5,8 или 6,4 мм) зависит от числа зубьев сменной шестерни в передаче к
раскатывающим валам. В выемке нижней губки 5 (рис.68,а) тисков помещен
нижний питающий цилиндр 4 диаметром 16 мм. Верхний питающий цилиндр 3
диаметром 20 мм прижат с двух концов к нижнему цилиндру пружинами 2 через
составные рычаги 1. Нагрузка на каждую шейку цилиндра 50Н. На конец верхнего
цилиндра 3 навинчен пластмассовый храповик 10 (рис.68,б), с которым
соприкасается собачка 11, шарнирно связанная с рычагом 13. Собачка прижимается к
храповику пружиной 12. Пружина 6 прижимает рычаг 13 к неподвижному упору 7.
Винтом 8 регулируют положение собачки 11. Рычагом 9 вручную поворачивают
питающие цилиндры при заправке конца холстика.
Рис. 68. Питающие цилиндры гребнечесальной машины
модели 1532:
а — механизм нагрузки; б — механизм движения
На питающий цилиндр устанавливают храповик с числом зубьев 12, 11 и 10.
При этом в каждом цикле питающие цилиндры продвигают холстик соответственно
на 5,4; 5,9 или 6,5 мм.
Тиски состоят из нижней и верхней губок и механизмов, передвигающих их к
отделительному прибору и обратно, а также плотно зажимающих холстик при
чесании гребенным барабанчиком.
Рис. 69. Схема привода тисков гребнечесальной машины
модели 1532
На машинах фирмы “Текстима” тисочная рама 4 (рис.69) с прикрепленной к
ней нижней губкой 11 подвешена на осях 7. Тиски получают колебательное
движение от тисочного вала 13 посредством рычагов 12 с тягами 1. Тисочный вал
приводится в движение кулисным механизмом от вала гребенных барабанчиков.
Верхняя губка 10 тисков прикреплена к двум рычагам 3, шарнирно связанным
с тисочной рамой 4. Силу зажима холстика в тисках регулируют установкой кольца
8, сжимающего пружину 6 на стержне 9. Подъем и опускание верхней губки 10
осуществляется независимо от основного тисочного вала отдельным приводом от
второго качающегося вала 14 посредством кривошипов 15 и рычагов 2 и 5.
Количество гребенных очесов на машине регулируют, изменяя разводку
между нижней губкой и отделительным зажимом при крайнем переднем положении
тисков, т. е. при делении 40 индикаторного диска 18. Для одновременного
изменения разводки на всех выпусках ослабляют болт 17 и регулируют разводку
винтами 16, пользуясь шкалой 19.
Зависимость относительной разрывной нагрузки пряжи от процента
гребенных очесов выражается эмпирической формулой А. Н. Ванчикова
Lг=Lк(1,03+0,0052y),
где Lк - относительная разрывная нагрузка кардной пряжи, сН/текс;
Lг - то же гребенной пряжи при проценте очесов у.
Разводку R между нижней губкой и отделительным зажимом выбирают в
зависимости от требуемого качества пряжи и устанавливают по ступенчатому
шаблону, закладываемому между нижней губкой и отделительным цилиндром.
Величина шаблона
Ш = R - 0,5d0,
где R - разводка между нижней губкой и отделительным зажимом;
d0 - диаметр отделительного цилиндра.
Форма губок тисков должна обеспечивать наклон бородки в сторону
барабанчика при сомкнутых губках, надежный зажим длинных волокон при чесании
иглами барабанчика и минимальное расстояние от линии зажима до игл
барабанчика, т. е. минимальную длину непрочесываемой части бородки.
Каждый выпуск машины имеет гребенной барабанчик. Барабанчики 1
(рис.70) облегченной конструкции машины фирмы “Текстима” закреплены на
общем для всей машины гребенном валу 2 болтами 3. На каждом барабанчике
по его образующим установлено четырнадцать гребней, которые в совокупности
составляют гребенной сегмент. На гребнечесальных машинах большинства
конструкций гребни вставлены в пазы основания сегмента, а сам сегмент
закреплен на барабанчике. На машине фирмы “Текстима” гребенной сегмент
собран иначе. Передний гребень 8 прикреплен винтами 7 к упору 9. К переднему
гребню прикреплен второй, ко второму—третий и так до последнего, 14-го,
гребня. Задний гребень соединен винтами 6 с упором 5. Собранный таким
образом гребенной сегмент установлен на корпусе барабанчика 1 упорами 9 и 5
и закреплен винтами 10 и 4.
Гребни представляют собой тонкие металлические планки с напаянными
на них иглами. Первые гребни имеют толстые и редко посаженные иглы. Затем
идут гребни с более тонкими и чаще расположенными иглами. Для различных
условий гребнечесания рекомендуются разные наборы игл барабанчика [1].
Гребни наклонены в направлении вращения так, что радиус, проведенный к
вершине иглы, составляет с линией ее направления угол 40°. Каждый выпуск
имеет отдельный верхний гребень, не связанный кинематически с тисками, а
приводимый в движение от приводного вала. На машине фирмы “Текстима” для
верхних гребней применяют плоские иглы № 32 с плотностью набора 26 игл на
1 см. Полная длина иглы 11 мм, а рабочая длина 5 мм. Ширина гребня по иглам
305 мм.
Рис. 70. Гребенной барабанчик гребнечесальной машины
модели 1532
Гребень 2 (рис.71,а) вставлен в пазы гребнедержателей 3 (по два на каждый
гребень) и может быть легко снят для чистки и ремонта. Верхние гребни приводятся
в движение кривошипным механизмом, который сообщает валу 4 с эксцентриками 6
колебательное движение 6 промежуточного вала 9 с кривошипом 8 через звено 7.
При повороте эксцентрика верхний гребень перемещается к отделительному
цилиндру 1 и, одновременно опускаясь, погружается в бородку холстика. При
обратном повороте эксцентрика верхний гребень удаляется от отделительного
цилиндра и одновременно поднимается. Движение верхнего гребня происходит
синхронно перекатыванию заднего отделительного валика 11 (рис.71,б): вперед с
деления индикатора 20 до деления 40 (0) и назад с деления 0 (40) до деления 20.
Угол наклона гребня к вертикали при движении гребня изменяется и в переднем
положении его равен 12°.
Степень разъединения волокон при прочесывании можно характеризовать
числом волокон в каждой пряди, на которые бородка разделяется иглами гребня
барабанчика или верхнего гребня:
n=
где
TX 100 − y
,
TВ mВ 100
ТВ и ТХ - линейная плотность соответственно волокна и холстика,
текс;
В - ширина холстика, см;
m - число игл на 1 см гребня барабанчика или верхнего гребня;
у - процент гребенного очеса.
Рис. 71. Механизм движения верхнего гребня (а) и
схема механизма движения заднего отделительного валика
и верхнего гребня (б) гребнечесальной машины модели 1532
Доля межигольного просвета, занимаемая прядью с учетом промежутков
между волокнами, для гребней барабанчика или верхнего гребня
РS =
TX
L 100 − y ,
10 3 γ n B (10 − 0 ,5 md И ) h p sin β l max 100
где γп - объемная плотность пряди, г/см3;
β - угол наклона иглы барабанчика или иглы верхнего гребня к бородке, град;
lmax - максимальная длина волокон в бородке, мм;
L - расстояние от кончика бородки до места погружения в нее
гребня, мм.
dИ - диаметр иглы у основания рабочей части, мм:
dИ =
3h p
d,
2h
здесь d - диаметр проволоки, мм;
hp и h - соответственно длина рабочей части и полная длина иглы, мм.
Для гребенного барабанчика
L = R+A+(1-α)F-r,
для верхнего гребня
L = RГ+F,
где
R - разводка между нижней губкой и отделительным зажимом, мм;
RГ - разводка между верхним гребнем и отделительным зажимом,мм;
А - разность путей тисков и верхнего гребня при отделении, мм;
F - длина питания за цикл, мм;
α - коэффициент сдвига бородки питающим цилиндром до момента
задержки ее верхним гребнем;
r - длина непрочесываемой части бородки, мм.
Методические указания
Пустив машину, на тихом ходу наблюдают за раскатывающими валами и
питающими цилиндрами (последние вращаются периодически). Определяют
количество цилиндров на каждом выпуске, находят возможность и способ
изменения длины питания за цикл.
После этого наблюдают за движением нижней и верхней губок тисков в
различные моменты работы машины, отмечая показания индикаторного диска при
крайних положениях тисков.
Остановив машину и обесточив ее главным выключателем, изучают механизм
питания. Разгружают на отдельных выпусках питающие цилиндры и извлекают их
для замера диаметров. Рассчитывают величину питания на выпуске за цикл
(линейную подачу), массу холстика (результаты записывают по форме табл. 61).
После установки цилиндров на машину и их нагружения заправляют в зажим
холстик.
Таблица 61
Питающий орган
Диаметр Число
зубьев Питание в одном
питающе сменных
цикле
го органа, элементов сменной длина
масса
мм
шестерни
и продукта, продукта,
храповика
мм
г
Раскатывающие валы
Питающий цилиндр
Изучая тиски, составляют схемы механизмов, приводящих их в движение,
выясняют, как осуществляется прижим верхней и нижней губок и как изменяется
положение тисков относительно гребенного сегмента от начального момента
чесания и до конца чесания.
Зарисовывают профиль нижней и верхней губок тисков, обращая внимание на
их конфигурацию в месте зажима холстика.
По результатам замера шаблоном расстояния от нижней губки тисков до
отделительного цилиндра и диаметра последнего рассчитывают разводку между
нижней губкой и отделительным зажимом. Уясняют способ изменения этой
разводки и влияние ее на количество очеса.
На остановленной машине рассматривают расположение и крепление
гребенных барабанчиков на общем валу, а гребенных сегментов — на барабанчиках.
Для изучения конструкции гребенного барабанчика используют отдельный
сегмент. По результатам замеров, справочным данным и необходимым расчетам
составляют таблицу (по форме табл.62).
Таблица 62
Форма
Длина
Номер Диаметр
Порядковый
Число игл
рабочей
номер гребня иглы основания
на 1 см
всего на поперечн
ого
части
рабочей
барабанчика
гребня
гребне
сечения
иглы, мм
части
или верхнего
иглы, мм
гребня
По данным табл.62 строят диаграммы, характеризующие наборы
последовательных гребней барабанчика, с объяснением различия в наборах.
Вращая вал барабанчиков или пуская машину на тихом ходу, наблюдают и
фиксируют по показаниям индикаторного диска моменты входа первого гребня в
бородку и выхода из нее последнего гребня, сопоставляя их с длительностью
полного цикла. Результаты записывают в таблицу. После этого наблюдают движение верхнего гребня, фиксируют моменты крайних заднего и переднего его
положений, а также моменты входа гребня в бородку в начале процесса отделения
волокон и выхода гребня из нее. На остановленной машине изучают механизм
движения верхнего гребня и зарисовывают его схему. Вынимают верхние гребни из
держателей и, выполнив замеры и расчеты, заносят результаты в табл.62.
Сравнивают набор игл верхнего гребня с набором гребней барабанчика.
Рассчитывают и сравнивают количество волокон в прядях, образуемых
разными гребнями (например 1-м и 14-м): барабанчика и верхнего гребня, а
также долю межигольных просветов, заполняемых волокнами пряди (исходные
данные задаются).
Для определения влияния верхнего гребня на процент очеса проводят
практическую работу:
- очищают остановленную заправленную гребнечесальную машину от
очесов и отрывают ленту у плющильных валиков на столике у каждого выпуска;
- пускают машину на 1 мин;
- собирают ленту и очесы, наработанные за это время; ленту с каждого
выпуска заматывают в клубок, собранные очесы кладут на ленту с того же
выпуска;
- взвесив на квадранте или на технических весах ленту и очесы, определяют
процент очесов (массу ленты вместе с очесами принимают за 100%) по каждому
выпуску как среднее арифметическое из результатов по отдельным выпускам;
- выключают из работы верхние гребни (извлекают гребни из держателей);
пускают машину и определяют по такой же методике процент очесов;
полученные результаты сравнивают и делают выводы.
План отчета
1. Начертить схему механизма вращения питающих цилиндров
гребнечесальной машины.
2. Описать назначение направляющего лотка — компенсатора.
3. Описать назначение тисков.
4. Представить схему привода тисочного вала, нижней и верхней губок
тисков с кратким описанием регулировки привода для изменения количества
гребенного очеса.
5. Изобразить профиль нижней и верхней губок тисков.
6. Описать назначение гребенного барабанчика и верхнего гребня.
7. Начертить схему механизма движения верхнего гребня.
8. Дать характеристику набора гребней барабанчика и верхнего гребня
(табл.62) и диаграмму параметров набора гребней.
9. Рассчитать число волокон в прядях и доли межигольных просветов,
занятых прядью (исходные данные задаются преподавателем).
10. Привести описание, результаты расчетов и выводы по исследованию
влияния верхнего гребня на количество гребенного очеса.
11. Решить задачи 6 — 14 (по заданию преподавателя).
Литература: [1, с. 287—293]; [13, с. 211, 222—225].
Контрольные вопросы
1. На сколько зубьев поворачивается храповик питающего цилиндра в одном
цикле?
2. Можно ли изменить длину питания раскатывающими валами и питающими
цилиндрами за один цикл?
3. К чему может привести недостаточная нагрузка на питающие цилиндры?
4. Чем определяется выбор количества гребенного очеса?
5. Каково влияние количества гребенного очеса на качество гребенной ленты
и пряжи из нее?
6. Каким способом изменяют количество гребенного очеса на машине?
7. В чем различаются наборы разных гребней барабанчика?
8. Что достигается изменением наборов последовательных гребней барабанчика?
9. За счет чего достигается переменная скорость чесания гребенным
барабанчиком и для чего это делается?
10. В какой момент цикла верхний гребень погружается в прочесываемую
бородку?
11. Как изменяется длина прочесываемых задних участков волокон верхним
гребнем при уменьшении разводки между ним и отделительным зажимом?
4. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОТДЕЛЕНИЯ ВОЛОКОН В
ПРОЧЕС, ФОРМИРОВАНИЯ И УКЛАДКИ ЛЕНТЫ.
ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ОТВОДА ОЧЕСА
Цель лабораторной работы
Освоить расчетный и экспериментальный методы определения параметров
отделенной порции волокон в прочесе и в ленте.
Уяснить способ удаления очеса из машины.
Задание
1. Изучить устройство и работу отделительного прибора и составить схемы
приводов цилиндров и заднего валика.
2. Рассчитать и определить экспериментально перемещение прочеса
отделительным прибором.
3. Определить экспериментально массу и длину отделенной порции волокон и
длину спайки порций.
4. Изучить устройство и работу лентоформирующих органов машины.
5. Рассчитать длину отделенной порции волокон после формирования
ленты одного выпуска машины и среднее число отделенных порций в
поперечном сечении ленты.
6. Рассчитать длину ленты, укладываемой в таз.
7. Сравнить квадратическую неровноту ленты с одного выпуска и ленты из
таза.
8. Зарисовать схему очистки гребенных сегментов от очеса и кратко
описать работу системы для отвода очеса.
Основные сведения
Отделительный прибор в определенный момент захватывает подводимые к
нему тисками волокна и отделяет их от бородки холстика. Затем он перед
отделением очередной порции волокон отводит немного назад ранее выведенную порцию и соединяет ее с предыдущей. Отделительный прибор состоит из
двух цилиндров — заднего и переднего — общих для всех выпусков машины.
На каждом выпуске машины на цилиндры наложены валики с эластичным
покрытием. Длина валиков соответствует ширине выпуска. На концы каждого
валика надеты втулки с подшипниками качения. Втулки передних валиков
вставлены в неподвижные пазы, а втулки задних валиков машин моделей 1531 и
1532 — в пазы подвижных рычагов. Оси цилиндров и передних валиков не
перемещаются.
Отделительные
цилиндры
высокоскоростных
машин
получают
реверсивное движение посредством планетарной передачи, управляемой
кривошипным механизмом. Цилиндры 2 (рис.72) получают основное движение,
постоянное по величине и направлению вращения, от промежуточного вала и
дополнительное, переменное по величине и направлению вращения, от водила 3,
находящегося на валу 1 дифференциала [1].
Длина прочеса, выводимого за один цикл из выпуска машины
(эффективная длина LЭ выпускаемого прочеса), определяется передачей от
промежуточного вала. На машине модели 1532
20 ⋅ 26 ⋅ 72 ⋅ 23
20 ⋅ 26 ⋅ 72 ⋅ 23
= 3,14 ⋅ 25
=
57 ⋅ 89 ⋅ 24 ⋅ 19
57 ⋅ 89 ⋅ 24 ⋅ 19
= 79,5 ⋅ 0,372 = 29,2 мм ,
LЭ = πd 0
где
d0 - диаметр отделительного цилиндра (25 мм).
Рис. 72. Дифференциальный механизм привода отделительных
цилиндров гребнечесальной машины модели 1532
Прямая и обратная дополнительная длина подачи прочеса отделительными
цилиндрами вследствие поворота водила на угол 74 град в каждую сторону при
отсутствии основного вращения от промежуточного вала
740 (1 − i )29
740 (1 + 3)29
L Д = πd 0
= 3,14 ⋅ 25
= 78 мм,
0
0
360 ⋅ 24
360 ⋅ 24
где i - передаточное число дифференциального механизма:
i = −
72
24
= −3.
Размеры звеньев привода водила подобраны так, что поворот водила при
обратной подаче (на рис.72 - против движения часовой стрелки) осуществляется за
0,323 оборота (115,2 град) эксцентрика 4 с валом 5 гребенных барабанчиков, или за
32,3% времени цикла. Поворот водила в другую сторону, увеличивающий скорость
выпуска прочеса цилиндрами, происходит за 0,677 оборота (244,8 град)
эксцентрика, т. е. за 67,7% времени цикла. Длина пути прочеса при прямом и
обратном движении цилиндров приведена в табл.63.
Задний отделительный валик 11 (см. рис.71,б) перекатывается по
отделительному цилиндру 1 с помощью механизма, показанного на рисунке.
Параметры
Угол поворота вала гребенных
барабанчиков, град
Длина пути, обусловленная
вращением цилиндров от
промежуточного вала, мм
То же от водила, мм
Длина пути прочеса за цикл, мм
Выпуск прочеса
244,8
Таблица 63
Обратная подача
115,2
+(244,8/360)29,2=
+198,5
+(115,2/360)29,2= +9,35
+78
+97,85
-78
-68,65
При вращении промежуточного вала 9 вал 27, идущий вдоль всех выпусков
машины, получает качательное движение посредством звеньев 8, 7, 5, 12, 18, 14 и
16. От вала 27 получает колебательное движение рычаг 28 (по два на каждый
выпуск). Фигурный рычаг 10 одним концом шарнирно связан с рычагом 28, а
другим обхватывает втулку заднего отделительного валика 11. Получая качательное
движение от рычага 28, фигурный
рычаг 10 перекатывает валик 11 по
отделительному цилиндру 1 на 19 мм вперед и в обратном направлении. Задний
валик прижат к цилиндру под действием пружины 24. Для разгрузки валика,
приподнимая рукоятку 21 рычага 22, освобождают крючок 20 от упора 19. После
этого опускают рукоятку 21, отжимают (на рис.71,б влево) рычагом 23 тягу 26 с
фигурным рычагом 10. Пружина 25 препятствует самопроизвольному опусканию
рычага 10 на цилиндр при извлеченном из выпуска валике. Передний
отделительный валик 15 нагружен пружиной 18 через рычаг 17.
Нагрузка на каждую шейку заднего валика 120-145 Н, а на каждую шейку
переднего валика 40-60 Н.
Диаметры рифленых цилиндров 25 мм, а валиков (по покрытию) 23 мм.
Выводимый передней отделительной парой в лоток прочес проходит в воронку и,
формируясь в ленту, протаскивается через нее парой плющильных металлических
валиков, имеющих рифли. Воронка смещена относительно середины выпуска, а лоток, поддерживающий прочес, имеет асимметричную форму, благодаря чему лента
выравнивается по линейной плотности и волокна разной длины более равномерно
распределяются вдоль продукта. При этом протяженность порции волокон увеличивается:
LП’=LП+(α - h),
где LП - длина порции прочеса в отделительном зажиме, мм;
α и h - соответственно наибольший и наименьший путь волокон от отделительного зажима до воронки, мм.
Плющильные нижние валики закреплены на валу, идущем вдоль машины и
получающем движение от привода вытяжного прибора. Верхние плющильные
валики прижимаются к нижним под действием силы тяжести и вращаются от
нижних вследствие трения.
На машине установлен вытяжной прибор, состоящий из двух цилиндров с
прижатыми к ним сверху двумя валиками с эластичным покрытием (система “2 на
2”). Цилиндры и валики вращаются на подшипниках качения.
Нажимные валики 5 (рис.73) нагружают пружинами 4 через штоки 3 при
повороте приклонов 2 вокруг оси 1. Нагрузка фиксируется запорным крючком
6. Нагрузка на каждый валик равна 360 Н. Для очистки валиков применены
чистители рукавного типа, движущиеся от храповика.
Каждая из восьми лент, вытянутых в вытяжном приборе, выходит из него в
виде утоненной мычки и, складываясь с такими же тремя мычками своего потока,
проходит через воронку и уплотняется плющильными валами. Диаметр
плющильных валов 70 мм. Таким образом, из плющильных валов выходят две
гребенные ленты, которые направляются к лентоукладчику. Ленты протаскиваются
валиками лентоукладчика через воронки и укладываются в отдельные тазы.
Рис. 73. Вытяжной прибор гребнечесальной машины модели 1532
Гребенные сегменты барабанчиков в каждом цикле очищаются
быстровращающимися круглыми щетками. Кончики щетинок входят в промежутки
между иглами на глубину 3-4 мм и при быстром вращении (с окружной
скоростью, превышающей окружную скорость гребенного барабанчика в 3,4-4
раза) забирают на себя волокно и сор.
Для лучшей очистки гребенных сегментов на машине модели 1531 периодически
уменьшают скорость барабанчиков и других органов машины, оставляя неизменной
скорость щеток и вентилятора. При этом окружная скорость щеток превышает
скорость игл примерно в сто раз. Для этого в корне машины установлены
дифференциальный механизм и сцепная муфта.
От вала электродвигателя вращение передается с одной стороны валу 1 (рис.74), а
с другой - вентилятору системы сбора очеса. От вала 1 вращение
передается щеткам и валу гребенных барабанчиков. На валу 1 закреплена шестерня z1,
передающая движение через ряд шестерен планетарной передачи одновременно
шестерням z7 = 56 и z9 = 66 зуб., свободно сидящим на валу гребенных барабанчиков.
Эти шестерни вращаются с разными скоростями, так как шестерня z7 получает движение
от шестерни z6, соединенной с водилом 2 планетарной передачи, а шестерня z9 — от
шестерни z8, соединенной с последней шестерней z5 дифференциала.
Рис. 74. Привод вала гребенных барабанчиков гребнечесальной
машины модели 1532
Частота вращения шестерни z7 по формуле Виллиса
n7 = nB
z6 n3 − n1i
−i
=
= n1
,
z7
1− i
1− i
где n1 - частота вращения шестерни z1 на валу 1, мин-1:
n1 = 1440
D см η
= 3 , 6 D см η ;
400
i = -(24/64) - передаточное число от шестерни z1 к шестерне z3 планетарной передачи;
nВ - частота вращения водила, об/мин;
n3 = 0, так как зубчатый венец шестерни z3=64 зуб. закреплен и
не вращается.
Тогда частота вращения шестерни z7
n7 = n B = 3,6 DCM η
24
= 3,6 DCM η 0, 273 = 0,98 DCM η .
64 + 24
Частота вращения шестерни z9 по формуле Виллиса
n9 = n8
где i1 =
−
зуб.
z8
−i
= n 1 i1 + n B (1 − i1 ) = n1 i1 + n1
(1 − i1 ),
z9
1− i
24 ⋅ 19
20 ⋅ 63
- передаточное число от шестерни z1 к шестерне z5; z8 = z9 = 56
Тогда
n9 = n1 (
24 ⋅ 19
24
24 ⋅ 19
) + n1
(1 +
) = 0,01n1 ,
20 ⋅ 63
64 + 24
20 ⋅ 63
или
n9 = 0,036DCMη.
На обращенных друг к другу ступицах шестерен z7 и z9 имеются кулачки.
Между этими шестернями на шлицах вала гребенных барабанчиков установлена
кулачковая сцепная муфта 3, которая может быть сцеплена либо с шестерней z7,
либо с шестерней z9. В первом случае вал гребенных барабанчиков и другие органы
машины, получающие от него движение, будут работать с большой (нормальной)
скоростью, а во втором — с уменьшенной в 27,3 раза.
При Dсм = 200 мм и η = 0,98 частота вращения гребенных барабанчиков и
линейная скорость кончиков игл:
- при быстром вращении
nб = n7 = 0,98⋅200⋅0,98 = 192 об/мин;
υб =
3 ,14 ⋅ 0 ,152 ⋅ 192
= 1, 53
60
м/с;
- при медленном вращении
nб = п9 = 0,036⋅200⋅0,98 =7,05 об/мин;
υб =
3,14 ⋅ 0,152 ⋅ 7,05
= 0,056 м/с.
60
Щеточный вал установлен на подшипниках качения и получает движение от
главного вала через две пары шестерен.
Скорость щеток изменяется пропорционально изменению скорости машины
при смене шкива на валу электродвигателя.
Рис.75. Пневмоотсос на гребнечесальной машине модели 1532
Для регулирования скорости щеток в схеме предусмотрена сменная шестерня
z6 (рис.76). Частота вращения щеток
nщ= 0,18DCMz6η, мин-1,
линейная скорость кончиков щетины
υщ= 0,00094 DCMz6η, м/с.
Гребенной барабанчик и щетки непре-рывно очищаются тягой воздуха,
создаваемой вентилятором. Круглые щетки и гребенные барабанчики закрыты
сзади кожухами. Ниже уровня очесов щеток проходит пара пыле-сосных труб.
Эта пара состоит из наружной
сетчатой трубы 6 (рис.75) и внутренней трубы 1.
Внутренняя труба неподвижна и имеет прямоугольные отверстия 2, расположенные против
щеток каждого выпуска. Площади отверстий разные и подобраны так, чтобы
скорость воздуха, проходящего через них, была на всех выпусках одинакова.
Наружная труба, имеющая сетчатую поверхность, периодически поворачивается
вокруг неподвижной внутренней трубы от храповика 7. Вентилятор 5 приводится в
движение шкивом, сидящим на втором конце вала электродвигателя. Соединенный
с внутренней трубой каналом 3 вентилятор засасывает воздух из камер щеток через
сетчатую поверхность наружных труб, расположенную около отверстий внутренних
труб. Очесы, захваченные потоком воздуха, оседают на сетчатой поверхности
наружных труб, частично задерживаясь сетками 4, через которые воздух выходит из
системы. На машине модели 1532 круглые щетки и вентилятор получают движение
от отдельных электродвигателей и при каждом останове машины продолжают
вращаться в течение 20 с, интенсивно очищая гребенные сегменты от очесов
(рис.75).
Методические указания
Для изучения устройства и работы отделительного прибора машину пускают
на медленном ходу и наблюдают вращение отделительных цилиндров в момент
спайки и выпуска прочеса. Изучают привод цилиндров при подаче прочеса на
спайку (назад) и при выпуске прочеса (вперед). Замечают по индикаторному диску,
на сколько делений период вращения отделительных цилиндров вперед больше
периода вращения их назад. Зарисовывают схему передачи к цилиндрам, предварительно остановив машину и выключив главный выключатель.
Далее изучают и зарисовывают схему механизма перемещения заднего
отделительного валика. Для этого, пустив машину, наблюдают за движением
отделительного валика на заднем цилиндре, сопоставляя это движение с движением
тисков, верхнего гребня. Сравнивают показания индикаторного диска в моменты
нахождения в крайних положениях валика и верхнего гребня. Рассматривают
механизм нагрузки и движения валика и зарисовывают схему. Длину подачи
прочеса вперед «из машины» LB, назад «в машину» LH на спайку и эффективную
подачу LЭ за цикл рассчитывают по схеме передачи к отделительным цилиндрам.
Фактическое перемещение прочеса отделительными цилиндрами определяют
экспериментально. Для этого освобождают от продукта один выпуск машины и
устанавливают в положение, при котором отделительные цилиндры заканчивают
выпуск прочеса (на машине фирмы «Текстима» при делении 15 циклового диска);
разгружают и снимают на выпуске отделительные валики; укладывают на
отделительные цилиндры полоску миллиметровой бумаги шириной 10 мм и длиной
около 400 мм, после чего устанавливают валики на место и нагружают. Бумага
должна выступать из зажима вперед не более чем на 100 мм, а задний конец не
должен касаться игл барабанчика. Затем отмечают на бумаге ее положение
относительно любой неперемещающейся части машины (например ограничителя
ширины прочеса) и записывают показания циклового диска (деление 15).
Поворачивая шкив машины вначале до окончания вращения отделительных
цилиндров назад «в машину», а затем вперед «из машины», делают в каждом
положении на бумаге отметку
и записывают показания циклового диска
(соответственно деления 26 и 15). Извлекают бумагу из отделительного зажима, замеряют расстояние между отметками, определяя фактическую длину подачи за
цикл: назад LФ.Н, вперед LФ.В и эффективную LФ.Э. Фактическая длина эффективной
подачи прочеса
LФ.Э = LФ.В - LФ.В.
Длину отделенной порции LП и длину спайки LC порции определяют
экспериментально:
1) заправляют выпуск холстиком и пускают машину на медленном ходу на 5-7
циклов для формирования нормальной бородки;
2) машину останавливают после очередного прочесывания бородки
гребенным барабанчиком;
3) очищают отделительный зажим от выведенного прочеса и заправляют в
него полоску миллиметровой бумаги 100х400 мм;
4) пускают машину и отделяют одну узкую порцию так, чтобы она оказалась
между отделительным валиком и бумагой, а затем — вторую порцию;
5) осторожно извлекают при снятых валиках бумагу с узкими порциями
волокон и замеряют длину порции LП.
Длина спайки
LC =LП - LЭ.
Масса порции, г, отделяемой в одном цикле на выпуске машины:
МП =
Т Х F (100 − у )
.
10 6 ⋅ 100
Средняя линейная плотность порции
F (100 − у ) М П ⋅ 106
ТП = ТХ
=
, текс.
LП 100
LП
Линейная плотность ватки прочеса и ленты на столике
L
F (100 − у )
= ТП П
LЭ ⋅100
LЭ
Т ВАТ = Т Х
ТЛ =
,
Т ВАТ
L
= ТП П ,
е
еLЭ
где ТХ - линейная плотность холстика, текс (определяют по массе пятиметровых отрезков);
F - длина питания за цикл, мм (рассчитывают, определив число
зубьев храповика на питающем цилиндре);
у - количество гребенного очеса, % (определяют на одном выпуске машины);
е - вытяжка между плющильными валиками на столике и отделительным цилиндром (определяют по кинематической схеме).
Фактическую массу МФ.П, г, порции определяют как среднюю, рассчитанную
по массе десяти отделенных в прочес на выпуске порций волокон.
Средняя фактическая линейная плотность порции
Т Ф. П .
М Ф. П ⋅10 6
=
LП
, текс.
Среднее число порций в поперечном сечении ватки прочеса
КП = LП : LЭ.
Среднее число отделенных порций волокон в поперечном сечении ленты
КЛ = L’П : LЭ.
Фактическую линейную плотность ленты Гф.л, текс, выпускаемой на столик,
определяют по массе 10 м наработанной ленты.
Результаты расчетов и замеров оформляют по форме табл.64 и при наличии
разницы дают объяснения.
Таблица 64
Результат
Параметры
расчетный по
фактический
передаче
Длина эффективной подачи прочеса LЭ, мм
Длина отделенной порции волокон LП, мм
Длина спайки порции LC, мм
Толщина холстика ТХ, текс
Длина питания F, мм/цикл
Масса отделенной порции МП, г
Средняя линейная плотность отделений порции
ТП, текс
Линейная плотность ленты на столике,
ТЛ, текс
Среднее число порций в поперечном
сечении продукта КП
Среднее число порций в поперечном
сечении ленты КЛ
Пустив машину, наблюдают за движением прочеса от отделительного зажима
к воронке. Более наглядное представление о сдвигах волокон прочеса и изменении
длины порции можно получить, если предварительно на прочесе сделать
поперечную отметку (цветной ниткой или порошком цветного мела). Замеряют
наибольший а и наименьший h путь волокон от отделительного зажима до воронки.
Для выяснения влияния вытягивания в вытяжном приборе и сложения мычек
после него на равномерность продукта сравнивают неровноту ленты, взятой со
столика, с неровнотой ленты из таза как по коротким отрезкам (например, по
диаграмме роликового прибора или прибора «Устер»), так и по метровым отрезкам.
Для определения длины ленты в тазу путем взвешивания находят массу ленты
в полном тазу и линейную плотность ленты (по массе десяти 5-метровых отрезков).
При изучении системы отвода очеса на остановленной машине открывают
сзади выпусков кожухи щеток, рассматривают взаимное положение щетины и игл
барабанчика и уясняют направление их вращения. Далее рассматривают механизм
отвода очеса от выпусков машины.
Тщательно закрыв крышками зоны щеток, пускают машину и наблюдают за
работой механизма. После этого зарисовывают схему системы очистки гребенных
сегментов от очеса.
План отчета
1. Описать методики и оформить результаты определения параметров
процесса отделения волокон в прочес по форме табл.36.
2. Сравнить неровноту ленты из выпуска с неровнотой ленты из таза.
3. Представить схему системы очистки гребенных сегментов от очеса и его
отвода.
4. Решить задачи 15 - 22.
Литература: [1, с. 293-304]; [13, с. 212- 214, 220].
Контрольные вопросы
1. Для чего отделительным цилиндрам сообщается вращение в обе стороны?
2. Чем достигается больший угол поворота цилиндров в одну сторону, в какую
и для чего это необходимо?
3. Каково назначение дифференциального механизма в передаче к отделительным цилиндрам? В чем его преимущество перед ранее применявшимися
эксцентриковыми механизмами с зубчатыми муфтами?
4. Как изменятся вытяжка, длина и средняя линейная плотность отделяемой
порции, если увеличить скорость отделительных цилиндров? Повлияет ли это на
линейную плотность гребенной ленты, укладываемой в таз, и почему?
5. Как связаны направления движения отделительного валика, верхнего гребня
и тисков?
6. Для чего применяют асимметричные лотки для прочеса?
7. Как изменяется длина отделенной порции прочеса при формировании
ленты?
8. Почему на восьми выпускных гребнечесальных машинах после вытяжного
прибора формируют не одну, а две ленты?
9. Каковы функции внутренней и внешней труб системы удаления очеса?
10. Каковы причины, вызывающие самоостанов гребнечесальной машины?
5. АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГРЕБНЕЧЕСАЛЬНОЙ
МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучить кинематическую схему машины, расположение и назначение
сменных шкивов, шестерен и храповика, освоить методику технологического
расчета.
Задание
1. Изучить и зарисовать схему передачи движения, указав ее сменные
элементы, кратко описать их назначение и влияние на технологические параметры
работы машины (скорость, частные и общую вытяжки, производительность
машины).
2. Рассчитать по исходным данным:
- частные, общую вытяжки на машине и число зубьев сменных
шестерен и храповика;
- диаметр шкива на валу электродвигателя;
- частоту вращения и линейную скорость щеток;
- производительность машины;
- время срабатывания холстика и наполнения таза лентой;
- степень чесания гребенным барабанчиком и верхним гребнем.
Основные сведения
Гребнечесальная машина модели 1531 фирмы «Текстима» приводится в
движение электродвигателем через клиноременную передачу. С другого конца вала
электродвигателя движение передается вентилятору системы удаления очесов. На
машине имеются сменные шестерни и храповик. Шестерня z1 (рис.76) служит для
изменения скорости раскатывающих холстики валиков, храповик z2 на питающем
цилиндре — для регулирования длины питания за цикл, шестерня z3 — для
регулирования натяжения лент на столике. Но при изменении числа зубьев
шестерни z3 меняется также натяжение прочеса в лотке. Поэтому для сохранения
натяжения необходимо соответственно изменять число зубьев шестерни z4, которая
служит для регулирования вытяжки в вытяжном приборе. Шестерня z6 регулирует
скорость щеточного вала, шестерни z7 и z8 — частоты вращения верхней тарелки
лентоукладчика и шестерня z9 — частоты вращения нижней тарелки при
использовании тазов диаметрами 300, 350 и 400 мм.
Для изменения рабочей скорости машины предусмотрен сменный блок DCM
на валу электродвигателя.
Привод гребнечесальной машины модели 1532 имеет три электродвигателя
(рис.77): Д1 приводит в движение основные рабочие органы, Д2 сообщает движение
круглым щеткам, очищающим гребенной сегмент, и Д3 — пневматическому
чистительному устройству.
Ниже указана частота вращения главного вала машины в зависимости от
диаметра сменного блока на валу электродвигателя Д1:
Диаметр сменного блока D, см
Частота вращения главного
машины, мин-1
118
132
150
160
170
180
160
180
200
215
230
245
вала
На машине модели 1532 сменные шестерни z1, z3, z4, z5, z7, z8 и храповик z2
имеют то же назначение, что и на машине модели 1531, а шестерня z6 служит для
регулирования скорости сетчатого барабана; шестерни z9 и z10—для регулирования
укладки ленты в тазы различного диаметра.
В табл. 65 приведено число зубьев сменных шестерен при различном диаметре
таза.
Таблица 65
Диаметр
Число зубьев сменной шестерни
таза, мм
z8
z9
z10
z7
400
36
36(34)
29
40
500
40
32(30)
48
68
Рис. 76. Кинематическая схема гребнечесальной машины
модели 1531 фирмы «Текстима»:
1 - раскатывающие валики ∅ 70 мм; 2 - питающий цилиндр ∅ 20 мм;
3 - отделительные цилиндры ∅ 25 мм; 4 - плющильные валики ∅ 70 мм
столика; 5 - задний цилиндр ∅ 32 мм вытяжного прибора; 6 - передний
цилиндр ∅ 32 мм вытяжного прибора; 7 - плющильные валы ∅ 70 мм;
8 - валик ∅ 50 мм лентоукладчика; 9 - верхняя тарелка; 10 - нижняя тарелка;
11- гребенной барабанчик ∅ 152 мм (по кончикам игл); 12 - круглые щетки;
13 - вентилятор; 14 - цикловой диск; 15 - муфта привода вала гребенных
барабанчиков
Пользуясь кинематической схемой, выполняют технологический расчет
машины.
В качестве примера приведен технологический расчет гребнечесальной
машины модели 1531 фирмы «Текстима» при выработке гребенной ленты 3 ктекс из
холстиков 55 ктекс, изготовленных из тонковолокнистого хлопка.
Рис. 77. Кинематическая схема гребнечесальной машины модели 1532 фирмы «Текстима»:
1- раскатывающие валики ∅70 мм; 2 - питающий цилиндр ∅20 мм; 3 - отделительные цилиндры ∅25 мм; 4- плющильные
валики ∅70 мм столика; 5 - задний цилиндр ∅32 мм вытяжного прибора; 6 - передний цилиндр ∅32 мм вытяжного прибора;
7- плющильные валы ∅70 мм; 8 -валики ∅50 мм лентоукладчика; 9 - верхняя тарелка; 10-ниж-няя тарелка; 11-гребенной
барабанчик ∅152 мм (по кончикам игл); 12 - круглые щетки; 13 - вентилятор
Расчет частоты вращения гребенного барабанчика, щеток,
вентилятора и диаметра блока на валу электродвигателя
Частоту вращения барабанчика 11 (см. рис.77) выбирают равной 170 мин-1.
Линейная скорость игл барабанчика
υ 11 =
3 ,14 ⋅ 0 ,152 ⋅ 170
= 1, 35 м/с.
60
Диаметр блока на валу электродвигателя определяют из формулы n11=
0,98DCMη при η = 0,98:
D CM =
170
= 177 мм.
0,98 ⋅ 0,98
При n11 = 170 мин-1 устанавливают в передаче к щеткам шестерню z6 = 28 зуб.
Тогда частота вращения щеточного вала 12
n12 = 0,18DCMz6η = 0,18 ⋅ 177 ⋅ 28 ⋅ 0,98 = 875 мин-1
и линейная скорость кончиков щетины
υ12 = 0,00094 DCMz6η = 0,00094 ⋅ 177 ⋅ 28 ⋅ 0,98 = 4,55 м/с,
т. е. в 4,55: 1,35 = 3,38 раза больше, чем линейная скорость игл барабанчика.
Частота вращения вентилятора 13
n 13 = 1440
180 ⋅ 0 , 98
= 2520
100
мин-1.
Расчет длины продукта, подаваемого в одном цикле
Подача раскатывающими валиками
L 1 = F = 3 ,14 ⋅ 70
22 ⋅ 20 ⋅ 29
411 , 2
, мм.
=
110 z 1 ⋅ 62
z1
Подача питающими цилиндрами 2
L 2 = 3,14 ⋅ 20 ⋅ 1,03
где
1 64,7
, мм,
=
z2
z2
1,03 - коэффициент, учитывающий рифление цилиндра.
Согласно рекомендации [3] принимают L1 = F = 5,3 мм и L2 = 5,4 мм. Тогда
z1 =
411,2 411,2
=
= 78 зуб.
L1
5,3
и
z2 =
64,7 64,7
=
= 12 зуб.
L2
5,4
Эффективная длина подачи отделительными цилиндрами 3
L3 = L Э = 3,14 ⋅ 25
20 ⋅ 21 ⋅ 72 ⋅ 29
= 78 ,5 ⋅ 0,372 = 29 , 2 мм.
57 ⋅ 72 ⋅ 24 ⋅ 24
Подача плющильными валиками 4 столика
L4 = 3,14 ⋅ 70
z
25 z4 (20;21) 24 ⋅ 20
= 78,5 4
z3
35 ⋅ 40 z3 ⋅ 24 ⋅ 20
то есть
L4 = 26,6…32,2
либо
82,5
z4
,
z3
либо
L4 = 28,2…33,8.
Подача задним цилиндром 5 вытяжного прибора
L5 = 3,14 ⋅ 32
25 z4
= 1,045 z4 , мм.
35 ⋅ 69
При z4 = 30…34
L5 = 31,55...35,53.
Подача передним цилиндром 6 вытяжного прибора
L6 = 3,14 ⋅ 32
25 ⋅ 55 ⋅ 43 8450
=
, мм.
35 z5 ⋅ 20
z5
При z5 =40...22 L6 =212...384 мм за цикл, а при n11 =170 об/мин скорость
выпуска мычки передним цилиндром 36...65,5 м/мин.
Подача плющильными валами 7
L7 = 3,14 ⋅ 70
25 ⋅ 55 8550
=
, мм.
35 z5
z5
Подача валиками лентоукладчика 8
L 8 = 3 ,14 ⋅ 50
25 ⋅ 55 ⋅ 54 ⋅ 22
8700
=
, мм.
z5
35 z 5 ⋅ 38 ⋅ 22
Расчет вытяжки и числа зубьев сменных шестерен и
храповика питающего механизма и вытяжного прибора
Вытяжка между питающими цилиндрами 2 и раскатывающими валиками 1
e2−1 =
L2 64,7 z1
z
=
= 0,157 1 .
L1 411,2 z2
z2
При установке на машине шестерни z1 с числом зубьев 64, 71 или 78 храповик
z2 устанавливают соответственно с 10, 11 или 12 зуб. При z1 = 78 и z2 = 12 зуб.
е2 −1 = 0,157
78
= 1,02 .
12
Вытяжка между отделительными 3 и питающими 2 цилиндрами
L3
20 ⋅ 21 ⋅ 72 ⋅ 29 z2
= 3,14 ⋅ 25
= 0,45 z2 .
L2
57 ⋅ 72 ⋅ 24 ⋅ 24 ⋅ 64,7
e3 − 2 =
При z2 = 12, 11 и 10 зуб. (L2 = 5,4; 5,9 и 6,5 мм) вытяжка
е3-2 = 5,4; 4,95; 4,5.
Вытяжка между плющильными валиками 4 столика и отделительными
цилиндрами 3 (в лотке) по длине подачи
e4 − 3 =
z
L4
z
( 78 , 5 ;82 , 5 ) z 4
=
= 2 , 69 4 либо 2,82 4 .
z3
L3
29 , 2 z 3
z3
Предельные значения: 0,96 ≤ e4-3 ≤ 1,16.
Вытяжка между задней парой вытяжного прибора и плющильными валиками
4
по длине подачи
е5−4 =
L5
1,045 z 4 z3
=
= 0,0132 z3
L4 (78,5;82,5) z 4
либо 0,0126z3
или по передаче
e5 − 4 =
32 ⋅ 20 ⋅ 24 z 3 ⋅ 40
= 0 , 0132 z 3
70 ⋅ 20 ⋅ 24 ( 21; 20 ) ⋅ 69
либо 0,0126z3.
Предельные значения: 1,045 ≤ e5-4 ≤ 1,16.
Вытяжка в вытяжном приборе
по длине подачи
e6−5 =
L6
8450
8159
=
=
L5 1,045 z4 z5 z4 z5
или по передаче
e6 − 5 =
32 ⋅ 69 ⋅ 55 ⋅ 43 8459
.
=
z 4 z5
32 z 4 z 5 ⋅20
Предельные значения: 6 ≤ e6-5 ≤ 12,35.
Вытяжка между плющильными валами 7 и вытяжным прибором
по длине подачи
e7 − 6 =
L 7 8550 z 5
=
= 1, 02
L 6 8450 z 5
или по передаче
e7 −6 =
70 ⋅ 20
= 1,02 .
32 ⋅ 43
Вытяжка между валиками лентоукладчика 8 и плющильными валами 7
по длине подачи
e8 − 7 =
L8 8700 z5
=
= 1,015
L7 8550 z5
e8 − 7 =
50 ⋅ 54 ⋅ 22
= 1,015.
70 ⋅ 38 ⋅ 22
или по передаче
Общая вытяжка на машине
по длине подачи
E=
L8
8700 z1
z
=
= 21,35 1
L1 z5 ⋅ 411,2
z5
или по передаче
E=
z
50 ⋅ 62 z1 ⋅ 110 ⋅ 25 ⋅ 55 ⋅ 54 ⋅ 22
= 21,35 1 .
z5
70 ⋅ 29 ⋅ 20 ⋅ 22 ⋅ 35 z5 ⋅ 38 ⋅ 22
Число зубьев вытяжной шестерни
z 5 = 21,35
z1
.
E
Утонение продукта
U=
где
m - число складываемых после вытяжного прибора мычек, из
которых формируется гребенная лента.
Утонение и вытяжка связаны соотношениями
U =E
где
TX m 55 ⋅ 4
=
= 73,5,
TЛ
3
100
100 − y
и
E =U
100 − y
100
,
у - процент гребенного очеса.
Согласно рекомендации [3] принимают y = 18%. Тогда вытяжка
E = 73 , 5
100 − 18
= 60 , 5 ,
100
а число зубьев вытяжной шестерни
z 5 = 21 ,35
78
100
= 32 зуб .
73 ,5 100 − 18
Предельные значения общей вытяжки:
Число зубьев шестерни z1
78
71
64
Е
71 - 75
38 - 69
34 - 62
Вытяжку (натяжение) прочеса в лотке и лент на лентосоединительном столике
регулируют, подбирая число зубьев сменных шестерен z3 и z4, а частоту вращения
верхней и нижней тарелок лентоукладчика регулируют в соответствии с диаметром
применяемого таза, подбирая сменные шестерни z7, z8 и z9 [1].
Расчет производительности гребнечесальной машины
Теоретическая производительность
ПТ =
где
Fn б aT
10
X
6
⋅ 60 100 − y
,
100
F - длина питания, мм/цикл (F = L1);
nб - частота вращения гребенных барабанчиков, об/мин;
а - число выпусков на машине;
Tх - линейная плотность холстика, ктекс;
у - процент гребенного очеса;
ПТ =
5 , 4 ⋅ 170 ⋅ 8 ⋅ 55 ⋅ 60 100 − 18
= 19 ,8 кг/ч.
6
10
100
Норма производительности машины
Н = ПТКП.В. = 19,8 ⋅ 0,92 = 16,2 кг/ч.
Время срабатывания холстика
QX ⋅ 10 6
6 ⋅ 10 6
= 120 мин = 2 ч,
tX =
=
FTX nб 5,4 ⋅ 55 ⋅ 170
где
QX - масса холстика (6 кг).
Время наполнения таза лентой
tT =
где
2QT ⋅ 60 2 ⋅ 12 ⋅ 60
=
= 73 мин = 1ч 13 мин,
ПТ
19,8
QT - масса ленты в тазу (12 кг).
Расчет степени чесания
Степень чесания гребенным барабанчиком характеризуют числом его игл,
приходящимся на одно волокно:
С=
mб BTB ⋅ 100 K
.
TX (100 − y )
Здесь mб - число игл всех гребней на 1 см ширины барабанчика
(233,3 иглы/см);
В - ширина холстика (26,5 см);
ТХ - линейная плотность холстика (55 ктекс);
ТB - линейная плотность волокна (0,143 текс);
у - процент очеса (18%);
К - кратность чесания:
K=
R + A + (1 − α ) F − r
,
F
где R - разводка между нижней губкой тисков и отделительным зажимом (24,5 мм);
А - разность путей тисков и верхнего гребня в третьем периоде
(2,1 мм);
α - коэффициент сдвига бородки (доля питания), осуществляемого
до задержки бородки верхним гребнем (0);
r - непрочесываемая часть основания бородки (5 мм);
F - длина питания (5,4 мм/цикл).
Тогда
K=
24,5 + 2,1 + 5,4 − 5
=5
5,4
и
C=
233,3 ⋅ 26,5 ⋅ 0,143 ⋅ 100
5 = 0,1 игл/волокно,
55000 (100 − 18)
т. е. на одну иглу приходится около 10 волокон.
Степень чесания верхним гребнем
СГ =
где
mГ BTB ⋅ 100 LП
,
TX (100 − y ) F
mг - число игл на 1 см верхнего гребня (26 игл/см);
Lп - длина порции волокон после отделения (90 мм);
CГ =
26 ⋅ 26 , 5 ⋅ 0 ,143 ⋅ 100 90
= 0 , 0364 игл/волокно,
55000 (100 − 18 ) 5 , 4
т. е. на 1 иглу приходится 27 волокон порции.
Методические указания
При изучении кинематической схемы удобно пользоваться плакатом схемы,
сопоставляя передачи на схеме с передачами на машине. Для зарисовки
кинематической схемы необходимо иметь лист с заранее схематично нанесенными
на него рабочими органами и валами. Кинематическую схему изучают и
вычерчивают в следующей последовательности:
- определяют число электродвигателей на машине, на сторонке и их
назначение;
- зарисовывают передачу от электродвигателя к главному валу и гребенным
барабанчикам;
- чертят передачу от вала гребенных барабанчиков к раскатывающим
холстовым валикам, а затем к тисочному валу и тискам, к промежуточному валу, к
верхнему гребню и к оси заднего отделительного валика, к вытяжному прибору,
плющильным валикам выпусков и к лентоукладчику, к отделительным цилиндрам, к
щеточному валу.
Уясняют расположение сменных элементов передачи, их назначение и
влияние на параметры процесса.
Рассчитывая параметры заправки машины, руководствуются общими
рекомендациями в справочной и специальной литературе [3].
Технологический расчет гребнечесальной машины «Текстима»
модели 1532
На рис.77 дана схема передачи движения рабочим органам гребнечесальной
машины модели 1532. Привод этой машины имеет три электродвигателя: Д1
приводит в движение основные рабочие органы, Д2 сообщает движение круглым
щеткам и вентилятору пневмосистемы для вывода очеса и Д3 — вентилятору
системы пневматической очистки вытяжного прибора.
Вал гребенных барабанчиков 3 получает движение клиноременной передачей
от сменного блока Dсм электродвигателя Д1.
Ниже указано изменение числа циклов в минуту в зависимости от изменения
диаметра сменного блока:
Диаметр сменного блока Dсм, мм
118 132 150 160 170 180
Число циклов в минуту
160 180 200 215 230 245
От вала гребенных барабанчиков движение передается рабочим органам:
- раскатывающим валикам 1 посредством шестерен 22, 110, 20, 60, z1, 29 и 62
зуб.;
- отделительным цилиндрам 5 через шестерни 68, 29, 68, 20, 57, 26, 45 и 89
зуб., планетарный механизм с шестернями 72 (внутреннее зацепление), 24, 24 зуб. и
далее шестернями 23, 58, 19, 24 и 19 зуб.;
- плющильным валикам 6 столика шестернями 22, 110, 22, 30, 42, z4, 35, 35, 40,
20 или 21, z3, 20 и 20 зуб.;
- заднему цилиндру 7 вытяжного прибора шестернями 22, 110, 22, 30, 42, z4, 35
и 69 зуб.;
- плющильным валам 9 шестернями 22, 110, 22, 30, 42, 55, 50 зуб. и z5;
- переднему цилиндру 8 вытяжного прибора перечисленными выше
шестернями до плющильного вала 9 и затем шестернями 43, 54 и 20 зуб.;
- валикам 10 лентоукладчика шестернями до плющильного вала 9 и затем
шестернями 64, 78, 45, 22 и 22 зуб.;
- верхней тарелке 11 шестернями до плющильного вала 9 и затем шестернями
64, 78, 45, z7, 28, z8, 16, 68 и 78 зуб.;
- нижней тарелке 12 шестернями до плющильного вала 9 и затем шестернями
64, 78, 45 зуб., однозаходным червяком, червячной шестерней z9, 36, z10, 100, 180
зуб.
Питающий
цилиндр
4
получает
движение
от
храповика
z2,
поворачивающегося в каждом цикле на 1 зуб.
В табл.66 приведены сменные шестерни и храповик, предназначенные для
изменения режима машины.
Таблица 66
Сменные шестерни и храповик гребнечесальной машины «Текстима» 1532
Сменная
Число
шестерня и
зубьев
Регулируемый параметр
храповик
сменной
шестерни
64;71 и 78 Длина питания раскатывающими валиками
z1
соответственно 6,4; 5,8 и 5,3 мм
10;11 и 12 Длина питания питающими цилиндрами
z2
соответственно 6,5; 5,9 и 5,4 мм
83-88
Вытяжка лент на столике машины
z3
1,045 -1,16
30-34
Вытяжка прочеса в лотке выпуска
z4
0,96 -1,16
20-40
Вытяжка в вытяжном приборе 6 – 12,35
z5
13-30
Частота вращения сетчатого барабана
z6
*
36; 40
Частота вращения верхней тарелки
z7
36 или 34; То же
z8
32 или 30*
39; 48*
Частота вращения нижней тарелки
z9
*
40; 68
То же
z10
*
Первые цифры - для тазов диаметром 400 мм, вторые – 500 мм.
Технологический расчет выполняют для заданных условий работы: число
оборотов гребенного барабанчика (циклов) в минуту nб = 225, линейная плотность
холстика ТХ = 55 ктекс и ленты ТЛ = 3 ктекс, длина питания в цикле F = 5,3 мм,
количество очесов у = 20%, лента укладывается в тазы диаметром 500 мм.
1. Диаметр блока на валу электродвигателя
Dсм = nб/(1,35η); Dсм =225/(1,35⋅0,98) = 170 мм,
где η - коэффициент скольжения в клиноременной передаче (0,98).
2. Число зубьев шестерни z1 определяют по длине холстика L1, подаваемого
раскатывающими валиками 1 за один оборот гребенного барабанчика:
L1 = F = 3,14⋅70⋅22⋅20⋅29/(110z1⋅62) = 411,2/z1.
Тогда
z1 = 411,2/F = 411,2/5,3 = 78 зуб.
3. Число зубьев храповика z2 определяют по длине холстика L2, подаваемого
питающими цилиндрами 4 за один оборот гребенного барабанчика, т. е. при
повороте храповика на 1 зуб:
L2 = 3,14⋅20⋅1,03⋅1/z2,
где
1,03 - коэффициент, учитывающий рифление цилиндра;
L2 = L1e1,
здесь
e1 - вытяжка между питающими цилиндрами и раскатывающими
валиками (1,02).
Тогда
z2 = 64,7/(5,3⋅1,02) = 12 зуб.
4. Число зубьев вытяжной шестерни z5 определяют исходя из величины
вытяжки Е и утонения U продукта на гребнечесальной машине.
Вытяжка продукта на гребнечесальной машине принимается равной
отношению длины ленты, выпускаемой в таз за один цикл, к длине питания за цикл.
Вытяжка по схеме передачи движения
E =
=
d 10 ⋅ 62 z 1 ⋅ 110 ⋅ 30 ⋅ 55 ⋅ 64 ⋅ 22
=
d 1 ⋅ 29 ⋅ 20 ⋅ 22 ⋅ 42 z 5 ⋅ 45 ⋅ 22
50 ⋅ 62 z 1 ⋅ 110 ⋅ 30 ⋅ 55 ⋅ 64 ⋅ 22
;
70 ⋅ 29 ⋅ 20 ⋅ 22 ⋅ 42 z 5 ⋅ 45 ⋅ 22
E = 21,25 z1 / z5.
(28)
Утонение — это отношение суммарной массы единицы длины поступающих
холстиков к массе той же длины получаемой из них ленты:
U = TХm/TЛ ;
(29)
U = 55 ⋅ 4/3 = 73,5,
где
т - число складываемых после вытяжного прибора мычек, из
которых формируется гребенная лента.
Так как в процессе гребнечесания значительное количество волокон
выделяется в очес, то утонение продукта больше вытяжки:
U = E ⋅ 100 / (100 - y).
(30)
С учетом формулы (29)
E = U (100-y) / 100 = TXm/TЛ ⋅ (100-y)/100;
E = 55 ⋅ 4/3 ⋅ (100-20)/100 = 59.
(31)
Подставляя значение Е из формулы (31) в формулу (28) и решая его
относительно z5, получают:
z5 = 21,25z1ТЛ/(ТХm) ⋅ 100/(100 - у);
z5 = 21,25 ⋅ 78 ⋅ 3 / (55 ⋅ 4) ⋅ 100 / (100 — 20) = 28 зуб.
5. Вытяжку (натяжение) прочеса в лотке и лент на лентосоединительном столе
регулируют, подбирая числа зубьев сменных шестерен z3, z4, а частоту вращения
верхней и нижней тарелок лентоукладчика регулируют в соответствии с диаметром
применяемых тазов, подбирая сменные шестерни z7, z8, z9 и z10 (см. табл.62).
6. Число витков ленты, укладываемых за один оборот таза, равно числу
оборотов верхней тарелки 11 за один оборот нижней тарелки 12:
nвит = 180z9z7 ⋅16/(36 ⋅lz8 ⋅78) = 1,025z9z7/z8.
Подставив числа зубьев шестерен, согласно табл. 58, получают
nвит = 1,025 ⋅ 48 ⋅ 40/32 = 61,5 витка.
7. Производительность гребнечесальной машины
П = 10-6FnбαTX⋅60(100-y)/100, кг/ч,
где F - длина питания за цикл, мм;
nб - частота вращения гребенных барабанчиков, мин-1;
α - число выпусков (головок) на машине;
(32)
TX - линейная плотность холстика, ктекс;
у - процент гребенного очеса.
Если для гребнечесальной машины «Текстима» модели 1532 F = 5,3
мм, nб = 225 мин-1, α = 8; TX = 55 ктекс и y = 20%, то теоретическая
производительность машины
П = 5,3 ⋅ 225 ⋅ 8 ⋅ 55 ⋅ 60/106 ⋅ (100-20)/100 = 25,2 кг/ч,
или 3,15 кг/ч на 1 выпуск.
8. Норма производительности машины
Н = ПКП.В,
(33)
где
КП.В - коэффициент полезного времени машины.
При расчете КПВ учитывают простои машины, которые относятся ко времени
наработки 1 таза ленты.
Машинное время наполнения 1 таза лентой из 4 выпусков при
производительности одного выпуска 3,15 кг/ч и массе ленты в тазу 16 кг
ТМ = 16 ⋅ 60 / (3,15 ⋅ 4) = 76 мин.
Допустим, что за час работы на машине (8 выпусков) происходит 0,2 простых
обрыва, 1,5 сложных с отматыванием ленты и 1 прочеса с отделительных
цилиндров, валиков и плющильных валов, 0,4 сложных с отматыванием ленты с
цилиндров и валиков вытяжного прибора, плющильных валов и валиков
лентоукладчика.
Затраты времени на ликвидацию каждого обрыва разной сложности
соответственно составляют 22, 25 и 42 с.
Затраты времени на ликвидацию всех обрывов за время наработки таза
Тα = 22 ⋅ 0,2 + 25 ⋅ 1,5 + 42 ⋅ 0,4 = 58,7 с = 0,98 мин.
Потери из-за совпадений составляют 1,5°/о машинного времени
ТС = 0,015 ТМ = 0,015 ⋅ 76 = 1,14 мин,
коэффициент простоя по группе а
Ка = ТМ/(ТМ+Та+ТС) = 76 / (76 +0,08 + 1,14) = 0,975.
Затраты времени на уход за машиной в течение смены Тб = 21 мин
Кб = (420 - Тб)/420 = (420 — 21) / 420 = 0,95;
КП.В = КаКб = 0,975 ⋅ 0,95 = 0,925;
Н =25,2 ⋅ 0,925 =23,3 кг/ч.
9. Расчетная производительность
ПР = НКР.О.
(34)
При расчете КР.О учитывают плановые простои машины, %:
Капитальный ремонт
0,61
Средний ремонт
1,43
Бригадная чистка
1,5
Технический уход за машиной
0,5
Итого
4,04
Таким образом,
КР.О = 1 - 4,04 / 100 = 0,96;
ПР = 23,3 ⋅ 0,96 = 22,4 кг/ч.
Фактическую производительность гребнечесальной машины учитывают по
длине ленты, выпускаемой в лентоукладчик, что фиксируется показаниями
счетчика, установленного на машине.
10. Скорость выпуска ленты (валиками 10 лентоукладчика):
- по передаче движения
υ10 = πd10n10;
υ10 = 3,14 ⋅ 0,050 nб ⋅ 22 ⋅ 30 ⋅ 55 ⋅ 64 ⋅ 22 / (22 ⋅ 42z5 ⋅ 45 ⋅ 22); (35)
υ10 = 8,79nб/z5;
υ10 = 8,79 ⋅ 225/28 = 70,5 м/мин;
- по производительности и линейной плотности ленты
υ10 = 103П/(2 ⋅ 60ТЛ);
(36)
υ10 = 103 ⋅ 25,2 / (2 ⋅ 60 ⋅ 3) = 70,5 м/мин;
- по длине питания, числу циклов и вытяжке
υ10 = 10-3 nбFE;
υ10 = 10-3 ⋅ 225 ⋅ 5,3 ⋅ 59 = 70,5 м/мин.
(37)
Техническая характеристика гребнечесальной машины модели
Е 7/5 фирмы «Ритер»
Линейная плотность перерабатываемых
холстиков, ктекс
Диаметр холстика, мм
Ширина холстика, мм
Масса холстика, кг
Величина питания, мм:
предварительное питание
питание на выходе
Вытяжной прибор системы 3х5:
расстояние у главной вытяжки, мм
расстояние места зажима, мм
число сложений
предварительная вытяжка
основная вытяжка
нагрузка на валики вытяжного прибора, Н
Процент гребенных очесов
Число циклов в минуту
Линейная плотность ленты, ктекс
Длина волокна, мм
Количество выпусков
Число игл на 1 см
Габариты таза, мм:
диаметр
высота
Производительность, кг/ч
Габариты машины, мм:
длина
ширина
60-80
650
300 (267)
до 25
5,2; 5,9; 6,7
4,2; 4,7; 5,2; 5,9
31 – 50
41 – 60
8
1,33
8,6; 19,6
500 – 700
5-25
до 300
3–6
25 – 50
1
26, 30
500 – 600
1200 – 1270
до 60
7142
1945
Кинематический расчет гребнечесальной машины Е 7/5
фирмы «Ритер»
Определение частоты вращения и скорости всех рабочих органов машины
Частота вращения и скорость щеток
n7 = m3 ⋅
P
⋅ 0,98 = 0,0068m3 P , мин-1;
144
υ7 = πd 7 n7 = 3,14 ⋅ 0,11 ⋅ 0,0068m3 P = 0,00235m3 P , м/мин.
Частота вращения съемных валиков
G
40 ⋅ 1 ⋅ 30
50 ⋅ A ⋅ C ⋅ 48
⋅ 0,98 ⋅
⋅ 0,98 ⋅
=
H
138 ⋅ 1 ⋅ 28
34 ⋅ B ⋅ D ⋅ 36
G ⋅ A⋅C
= 0,5848 m 2
, мин −1 ;
H ⋅B⋅D
n 20 = m 2
Частота вращения и скорость цилиндров вытяжного прибора:
- первого цилиндра
G
40 ⋅1⋅ 30
22 ⋅18 ⋅ 33⋅18 ⋅18 24 ⋅ 24
⋅ 0,98
⋅ 0,98
⋅
=
H
138⋅1⋅ 28
60 ⋅ 33⋅18 ⋅18 ⋅ 24 24 ⋅ 24
G
= 0,082m2 , мин−1;
H
1
= m2
n16
υ '16 = πd '16 n'16 = 3,14 ⋅ 0,027 ⋅ 0,082 m2
G
G
= 0,00695 m2 , м/мин;
H
H
- второго цилиндра
n162 = m2
40⋅1⋅ 30
22⋅18⋅ 33⋅18⋅18
G
G
⋅ 0,98
⋅ 0,98
= 0,082m2 , мин-1;
138⋅1⋅ 28
60⋅ 33⋅18⋅18⋅ 24
H
H
υ 216 = π d 216 n 216 = 3,14 ⋅ 0,027 ⋅ 0,082 m2
G
G
, м/мин;
= 0,00695 m2
H
H
- третьего цилиндра
n163 = m2
40 ⋅ 1 ⋅ 30
22 ⋅ 18 ⋅ 33
G
G
, мин-1
⋅ 0,98
⋅ 0,98
= 0,1094 m2
138 ⋅ 1 ⋅ 28
60 ⋅ 33 ⋅ 18
H
H
υ 316 = π d 316 n 316 = 3,14 ⋅ 0 ,027 ⋅ 0 ,1094 m 2
- четвертого цилиндра
n164 = m2
G
G
= 0 , 00927 m 2 , м/мин;
H
H
G
G
40 ⋅ 1 ⋅ 30
22 ⋅ 18 ⋅ 33
⋅ 0,98
⋅ 0,98
= 0,1094 m2
138 ⋅ 1 ⋅ 28
60 ⋅ 33 ⋅ 18
H
H
υ 416 = π d 416 n 416 = 3,14 ⋅ 0,027 ⋅ 0,1094 m 2
- пятого цилиндра
, мин-1;
G
G
= 0,00927 m 2 , м/мин;
H
H
n165 = m2
40⋅1⋅ 30
50⋅ A⋅ C ⋅ 48⋅ 65
G
G ⋅ A⋅ C
, мин-1;
⋅ 0,98
⋅ 0,98
= 0,877m2
138⋅1⋅ 28
34⋅ B ⋅ D ⋅ 65⋅ 24
H
H ⋅ B⋅ D
υ 516 = πd 516n516 = 3,14⋅ 0,035⋅ 0,877m2
G ⋅ A⋅ C
G ⋅ A⋅ C
= 0,09632m2
, м/мин.
H ⋅ B⋅ D
H ⋅ B⋅ D
Рис. 78. Гребнечесальная машина фирмы «РИТЕР» модели Е 7/5:
1 – холстик; 2,3 – раскатывающие валики; 4 – направляющий валик; 5 – питающий цилиндр; 6 – гребенной
барабанчик; 7 – щетка; 8 – верхняя губка тисков; 9 – нижняя губка тисков; 10 – верхний гребень; 11 – отделительные
цилиндры; 12 – валики отделительного механизма; 13 – уплотнительная воронка; 14 – плющильные валики; 14’ –
уплотняющие валики; 15 – столик; 16 – вытяжной прибор; 17 – транспортер; 18 – съемный валик; 19 – лентоукладчик;
20 – таз с лентой
Частота вращения и скорость плющильных валиков
n14 = m 2
40 ⋅ 40 ⋅ 40
G
G
, мин-1;
⋅ 0 ,98
= 0 , 00442 m 2
138 ⋅ 138 ⋅ 76
H
H
υ 14 = π d 14 n14 = 3,14 ⋅ 0 ,05 ⋅ 0 ,0442 m 2
G
G
= 0 ,006942 m 2 , м/мин.
H
H
Частота вращения и скорость отделительных цилиндров:
- третьего цилиндра
n113 = m 2
40 ⋅ 40 ⋅ 40
G
G
, мин-1;
⋅ 0 ,98
= 0 , 08617 m 2
138 ⋅ 138 ⋅ 39
H
H
υ 311 = π d 311 n 311 = 3,14 ⋅ 0 , 025 ⋅ 0 , 08617 m 2
G
G
= 0 , 00676 m 2 , м/мин;
H
H
- второго цилиндра
n 112 = m 2
G
G
29 ⋅ 15 ⋅ 87
, мин-1;
⋅ 0 ,98
= 0 , 0975 m 2
H
H
143 ⋅ 95 ⋅ 28
υ 211 = π d 211 n 211 = 3,14 ⋅ 0 , 025 ⋅ 0 , 0975 m 2
G
G , м/мин;
= 0 , 00765 m 2
H
H
- первого цилиндра
G
G
29 ⋅ 15 ⋅ 87
⋅ 0,98
= 0,0975 m2 , мин-1;
143 ⋅ 95 ⋅ 28
H
H
G
G
= 3,14 ⋅ 0,025 ⋅ 0,0975 m2
= 0,00765 m2 , м/мин.
H
H
n111 = m2
υ 111 = π d 111n111
Частота вращения и скорость гребенного барабанчика
n Г .Б . = m 2
29
G
G
⋅ 0,98
= 0,1987 m 2
143
H
H
υ Г . Б . = πd Г . Б .nГ . Б . = 3,14 ⋅ 0,1254 ⋅ 0,1987 m2
, мин-1;
G
G
= 0,05825m2 , м/мин.
H
H
Частота вращения и скорость направляющего вала
n4 = m2
G
G
29 ⋅ 60 ⋅ 128
⋅ 0,98
= 0,3347 m2 , мин-1;
H
H
143 ⋅ 120 ⋅ 38
υ 4 = π d 4 n 4 = 3 ,14 ⋅ 0 , 05 ⋅ 0 , 3347 m 2
G
G
, м/мин.
= 0 , 0525 m 2
H
H
Частота вращения и скорость раскатывающих валиков
n 2 ,3 = m 2
G
G ⋅b
40 ⋅ 40 ⋅ 37 ⋅ b
, мин-1;
⋅ 0 ,98
= 0 , 2343 m 2
H
H ⋅Z
138 ⋅ 138 ⋅ Z ⋅ 13
υ 2 , 3 = πd 2 n2 = 3,14 ⋅ 0,07 ⋅ 0,2343 m2
G ⋅b
G ⋅b
, м/мин.
= 0,05157 m2
H ⋅Z
H ⋅Z
Определение вытяжек на машине
е3− 4 =
υ4
υ3
G
H = 1, 02 Z .
=
G ⋅B
B
0 , 05157 m 2
H ⋅Z
0 , 05255 m 2
Вытяжка между направляющим валиком и гребенным барабанчиком
е4−6
G
υ
H = 1,108 .
= 6 =
υ 4 0 , 05255 m G
2
H
0 , 05825 m 2
Вытяжка между гребенным барабанчиком и отделительным прибором
е 6 −11 =
υ 11
υ6
G
H = 0 ,13 .
=
G
0 , 05825 m 2
H
0 , 00765 m 2
Вытяжка между 1 отделительным прибором и 3 отделительным цилиндром
е11 − 11 =
υ
υ
3
11
1
11
G
H = 0 ,88 .
=
G
0 , 00765 m 2
H
0 , 00676 m 2
Вытяжка между отделительным цилиндром и плющильными валиками
е11 − 14 =
G
H = 1, 02 .
=
G
0 , 006765 m 2
H
0 , 006942 m 2
υ 14
υ 11
Вытяжка между плющильными валиками и 1 цилиндром вытяжного
прибора
е14 − 16 =
υ '16
υ 14
G
H = 1, 0014 .
=
G
0 , 00642 m 2
H
0 , 00695 m 2
Вытяжка в вытяжном приборе
е В.П . =
υ
υ
V
16
I
16
=
G ⋅ A ⋅C
H ⋅ B ⋅ D = 13 ,85 A ⋅ C .
G
B⋅D
0 , 00695 m 2
H
0 , 09632 m 2
Вытяжка между вытяжным прибором и съемными валиками
е16 − 20 =
υ 20
υ16
G ⋅ A⋅C
H ⋅ B ⋅ D = 1,0013 .
=
G ⋅ A⋅C
0,09632 m 2
H ⋅B⋅D
0,09645 m 2
Общая вытяжка на машине
Z
A⋅C
⋅ 1,108 ⋅ 0,13 ⋅ 0,88 ⋅ 1,02 ⋅ 1,0014 ⋅ 13,85
⋅ 1,0013 =
b
B⋅D
Z ⋅ A⋅C
= 1,836
.
b⋅B⋅D
E = 1,02
Кроме того, вытяжку на машине можно рассчитать через передачу:
E=
52,5 13 ⋅ Z ⋅ 138 ⋅ 138 ⋅ 40 ⋅ 30 ⋅ 50 ⋅ A ⋅ C ⋅ 48 ⋅ 65
Z ⋅ A⋅C
.
⋅
= 1,845
70 b ⋅ 37 ⋅ 40 ⋅ 40 ⋅ 138 ⋅ 28 ⋅ 34 ⋅ B ⋅ D ⋅ 65 ⋅ 36
b⋅B⋅D
План отчета
1. Начертить кинематическую схему гребнечесальной машины.
2. Описать назначение всех сменных элементов и их влияние на параметры
работы машины.
3. Представить технологический расчет гребнечесальной машины и расчет
степени чесания.
4. Решить задачи 23 — 32.
Литература: [1, с. 366 — 371]; [3, с.160-167]; [13, с. 203 — 214].
Контрольные вопросы
1. Какие сменные элементы имеются в передаче на гребнечесальной машине и
каково их назначение?
2. Влияет ли число зубьев вытяжной шестерни на скорость заднего цилиндра
вытяжного прибора, переднего цилиндра и лентоукладчика?
3. Как зависит скорость подающих и выпускных органов и лентоукладчика от
числа зубьев вытяжной шестерни на чесальных, ленточных и гребнечесальных
машинах? (Сопоставить и объяснить разницу.)
4. Как регулируют натяжение прочеса в лотке без изменения вытяжки на
столике машины?
5. Как регулируют натяжение лент на столике без изменения вытяжки в лотке
выпуска?
6. От каких факторов зависит теоретическая производительность одного
выпуска гребнечесальной машины и всей машины?
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ГРЕБНЕЧЕСАНИЯ НА ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫТЯЖКИ, ЧИСЛА ЗУБЬЕВ ВЫТЯЖНОЙ
ШЕСТЕРНИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ГРЕБНЕЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Освоить навыки заправки машины и выработки продукции, оценить влияние
заправки машины на результаты гребнечесания.
Задание
1. Экспериментально определить влияние разводки между нижней губкой
тисков и отделительным зажимом на результаты гребнечесания: процент гребенного
очеса, качество очеса, качество прочеса, процент вычесываемых пороков, качество
гребенной ленты.
2. Экспериментально определить влияние длины питания за цикл на
результаты гребнечесания (см. п. 1).
3. Сравнить расчетное число зубьев вытяжных шестерен с фактическим.
4. Сравнить производительность машины, полученную при определенных
скорости, линейной плотности холстика и количестве очеса, с фактической.
Основные сведения
Для определения числа зубьев вытяжной шестерни рассчитывают вытяжку и
утонение продукта. Вытяжку продукта на гребнечесальной машине принимают равной
отношению длины ленты, выпускаемой за один цикл, к длине питания. Утонение — это
отношение суммарной массы единицы длины поступающих холстиков к массе той же
единицы длины получаемой из них ленты. Утонение больше, чем вытяжка, так как при
гребнечесании определенное количество (до 20-25%) волокон выделяется в очес. Чем
меньше отклоняется фактическая линейная плотность холстика и процент гребенного
очеса от величин, принимаемых при расчете, тем меньше возможное отклонение
расчетного числа зубьев вытяжной шестерни от фактического, установленного на
машине. По этим же причинам возможно отклонение фактической производительности
машины от расчетной.
Эффективностью гребнечесания можно оценивать степень чесания волокон
гребенным барабанчиком и верхним гребнем. Чем больше разводка R между нижней
губкой тисков и отделительным зажимом, тем больше процент гребенного очеса,
больше кратность чесания гребенным барабанчиком и больше степень чесания
барабанчиком и верхним гребнем.
Чем больше длина питания F, тем больше при сдвиге α <0,5 или меньше при
α >0,5 процент гребенного очеса и больше степень чесания гребенным
барабанчиком. Так как при большей длине питания F верхний гребень погружается
в бородку на большем удалении от ее кончика, то изменение степени чесания
верхним гребнем зависит от совместного противоположного влияния обоих
факторов: увеличения процента очеса и увеличения числа волокон, погруженных в
верхний гребень.
Методические указания
Для выполнения пп. 1 и 2 задания необходимо сделать следующее:
1. Замерить на машине и записать разводку R между нижней губкой тисков
и отделительным зажимом (как сумму величины шаблона и радиуса
отделительного цилиндра) и подсчитать число зубьев храповика питающего
цилиндра.
2. Заправить машину холстиками и, пустив ее, вывести ленты из
плющильных валов после вытяжного прибора.
3. Определить процент гребенного очеса. Для этого тщательно очищают машину
от очеса и, оборвав ленту у плющильных валов, нарабатывают ее в течение 1 мин.
Тщательно собирают наработанную ленту и очесы, раздельно их взвешивают и
определяют процент гребенного очеса (массу ленты вместе с очесами следует принять за
100%).
4. Определить качество очеса. По средней пробе, взятой со всех выпусков
машины, определяют в очесе содержание волокон длиной: до 20 мм, от 21 до 30
мм, длиннее 30 мм и среднюю длину. Результаты сравнить с типовым штапелем.
5. Определить качество прочеса. Методом ручного разбора двух навесок
по 1 г из холстика, а также из прочеса, отобранного из всех выпусков, или из
гребенной ленты определяют число пороков в 1 г. Результаты сравнивают с
нормой [3, 28].
6. Определить процент вычесываемых из холстиков пороков по формуле
B=
х Х − хЛ
100,
xX
где
хX и xЛ - соответственно число пороков в 1 г холстика и прочеса
(или гребенной ленты).
Результаты сравнивают с нормой [3, 28].
7. Определить качество гребенной ленты. Для этого нарабатывают в таз
около 100 м ленты. Линейную плотность ленты определяют по массе 12
пятиметровых отрезков. Неровноту гребенной ленты определяют на приборе
«Устер»
или на роликовом приборе, записав две диаграммы. Результат
сравнивают с нормой неровноты [3, 28].
8. Увеличить (уменьшить) разводку R на 2 мм и провести работу по пп. 27. Полученные результаты сравнивают с результатами первого варианта и с
нормами.
9. Установить на питающие цилиндры храповики с увеличенным
(уменьшенным)
числом
зубьев,
соответственно
изменить
подачу
раскатывающими валиками и провести работу по пп. 2-7. Результаты
сравнивают с результатами, полученными при другой длине питания и той же
разводке R, и с нормами.
Для выполнения п. 3 задания необходимо сделать следующее:
1. Очистить машину от угаров и, оборвав ленту у плющильных валиков
перед лентоукладчиком, наработать ее в течение 1 мин. Собрав ленту и очесы со
всех выпусков, вырабатывающих эту ленту, взвесить и определить процент
гребенного очеса.
2. Раскатать один из холстиков, отмерить пять метровых отрезков и
взвесить их, затем отмерить пять 5-метровых отрезков ленты из таза и также
взвесить. Вычислить линейную плотность холстика и ленты.
3. По линейной плотности холстика и ленты, а также числу сложений и
проценту очеса вычислить утонение и вытяжку продукта.
4. По кинематической схеме определить общую вытяжку и число зубьев
сменной вытяжной шестерни. Это число зубьев сравнить с числом зубьев
шестерни, установленной на машине, и при расхождении результатов указать
возможные его причины.
Для выполнения п. 4 задания необходимо сделать следующее:
1. Определить по схеме передачи или тахометром число циклов
гребнечесания в минуту.
2. Рассчитать длину питания по числу зубьев храповика питающего
цилиндра.
3. По длине питания, числу сложений, линейной плотности холстика и числу
циклов в минуту определить производительность машины за 10 мин; процент гребенных
очесов взять по полученным выше данным.
4. Пустив машины, наработать в течение 10 мин ленту.
5. Взвесить полученную ленту и сравнить с результатом расчета. Дать
объяснение расхождения расчетной и фактической массы ленты.
План отчета
1. Описать условия работы, указав модель гребнечесальной машины,
длину хлопкового волокна, линейную плотность холстика, длину питания, число
пороков в 1 г холстика.
2. Результаты, полученные при выполнении пп. 1 и 2 задания, оформить в
виде табл.67 и сделать выводы.
3. Оформить расчеты и выводы, полученные при выполнении пп. 3 и 4
задания.
Литература: [1, с. 312, 324-332, 363-367]; [3, с.158-167];
[13, с. 220, 222, 464].
Контрольные вопросы
1. В зависимости от каких факторов выбирают длину питания?
2. Как влияет разводка между нижней губкой тисков и отделительным
цилиндром на кратность и степень чесания гребенным барабанчиком?
3. Каковы причины попадания длинных волокон в очес?
4. Каковы причины попадания коротких волокон в очес?
5. Какие отклонения от нормы процента очеса допускаются для
гребнечесальной машины и отдельных ее выпусков?
Таблица 67
Показатели
Очес
Количество, %,
волокон длиной:
до 20 мм
от 21 до 30 мм
свыше 30 мм
Средняя
длина
волокон, мм
Прочес
Число пороков в 1 г
Процент вычесанных
пороков
Гребенная лента
Линейная плотность,
текс
Квадратическая
неровнота, %
Результаты гребнечесания при длине
питания и разводке
5,4 мм
6,5 мм
R = , мм
R = , мм
R = , мм
R = , мм
факти нор- факти нор- фак- нор- фак- норчески
ма
чески
ма
тичес
ма
тичес
ма
е
е
кие
кие
7. АНАЛИЗ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ
ГРЕБНЕЧЕСАЛЬНЫХ МАШИН РАЗНЫХ
МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА
Цель лабораторной работы
Уяснить особенности машин разных конструкций, уметь объяснить
преимущества
или недостатки их в технологическом и экономическом
отношениях.
Задание
1. Изучить особенности устройства гребнечесальных машин разных моделей.
2. Сделать анализ условий и ожидаемой эффективности гребнечесания на
машинах разных моделей.
Основные сведения
Гребнечесальные машины для хлопкового волокна можно классифицировать по
принципу движения тисков и отделительного прибора.
На машинах с подвижными тисками отделительный прибор в каждом цикле
перемещается к тискам, захватывая и отделяя от бородки холстика волокна, а затем
отходит от тисков. Так работает машина модели Г-4-2.
На машинах с периодически движущимися тисками в периоде чесания гребенным
барабанчиком тиски сомкнуты и в заднем положении неподвижны, а для отделения
волокон в прочес они движутся вперед, подводя волокна к отделительному зажиму. Так
работают машины ГХ, ГД-12.
Большинство моделей машин имеют непрерывно движущиеся тиски, и процесс чесания
гребенным барабанчиком осуществляется при движении тисков.
Повышение эффективности гребнечесания на машинах современных моделей
достигается за счет улучшения качества подготавливаемых холстиков, конструкции
гребнечесальных машин как в отношении оптимизации их характеристик, так и в отношении качества изготовления деталей и узлов и постоянства устанавливаемых разводок.
Увеличение производительности выпусков машины достигнуто в основном
благодаря повышению скорости машины до 200-260 циклов в минуту, а также
увеличению ширины холстиков с 235, 265 до 300 мм, снижению процента очеса при
улучшении подготовки холстиков.
Для повышения производительности труда на машинах новейших моделей
увеличена масса перерабатываемых холстиков с 6 до 15-27 кг и масса гребенной ленты в
тазу с 8 до 45 кг при использовании таза диаметром 610 мм и высотой до 1220 мм,
механизированы транспортировка и заправка холстиков, использованы автосъем тазов,
механизм тихого хода для механической дополнительной чистки гребенных
барабанчиков, централизованная система установки разводок, централизованная смазка
узлов, пневматическая система удаления очесов из цеха, автоматические остановы,
сблокированные с сигнальными лампами, указывающими причину останова машины,
пневматический отсос пуха от вытяжного прибора и т. п.
Методические указания
Приступив к изучению машины данной модели, выясняют, в чем заключаются
основные отличия конструкции и работы механизмов этой машины от других меделей,
какова ее эффективность и норма производительности (по справочным данным). Затем
пускают машину и наблюдают ее работу и отдельных органов по ходу технологического
процесса. Результаты наблюдений и замеров, а также данные из справочной литературы
[3] и паспортов машин оформляют в виде табл.68. Отмечают преимущества и
недостатки машин представленных моделей.
Таблица 68
Элементы характеристики
1
Питание
число выпусков на машине
линейная плотность холстика, текс
ширина холстика, мм
длина питания, мм/цикл
возможность дополнительного (+ или —) питания
периоды, в которых вращаются раскатывающие валики
периоды, в которых вращаются питающие цилиндры
количество питающих цилиндров на выпуске
Движение тисков
в периоде чесания гребенным барабанчиком
в периоде отделения
Чесание гребенными барабанчиками
диаметр барабанчика по иглам
число гребней на барабанчике
число гребней с неповторяющимся набором
число игл всех гребней на 1 см ширины
изменение скорости чесания
доля времени чесания в одном цикле
Модель машины
2
3
Отделение волокон в прочес и чесание верхним гребнем
тип привода отделительных цилиндров
движение отделительного прибора для отделения и
спайки порций
длина эффективной подачи, мм/цикл
длина подачи на спайку, мм/цикл
вытяжка между отделительным и питающим
цилиндрами
длина игл верхнего гребня, мм
доля времени чесания в одном цикле
Тип вытяжного прибора
Число формируемых лент
Диаметр и высота таза, мм
Число циклов в минуту
Производительность выпуска, кг/ч
План отчета
1. Привести результаты сравнительного изучения машин различных моделей
(по форме табл.68).
2. Кратко описать достоинства и недостатки изученных машин.
3. Решить задачи 33 - 40.
Литература: [1, с. 304-312, 319-324, 332-363]; [3, c.157-167];
[13, с. 197-202, 209-224];
паспорта гребнечесальных машин.
Контрольные вопросы
1. Какой фактор в наибольшей мере повлиял на повышение
производительности новейших гребнечесальных машин?
2. Почему при уменьшенном числе гребней барабанчика (до 14) на машине
модели 1532 фирмы «Текстима» обеспечивается высокое качество гребнечесания?
3. В чем отличие привода отделительных цилиндров высокоскоростных
гребнечесальных машин от привода отделительных цилиндров машин прежних
конструкций?
4. Во сколько раз производительность одного выпуска новых машин выше по
сравнению с производительностью выпуска на машинах старых моделей?
5. При каких условиях можно уменьшить количество выделяемого очеса без
снижения эффективности гребнечесания?
ЗАДАЧИ
1. Определить необходимую линейную плотность ленты для заправки
лентосоединительной машины (см. рис.62), чтобы при 16 сложениях выработать
холстик линейной плотности 55 ктекс.
2. Определить норму производительности лентосоединительной машины,
вырабатывающей холстик линейной плотности 60 ктекс, если частота вращения
скатывающих валов 39 об/мин, диаметр их 410 мм, а КПВ машины 0,82.
3. Определить число зубьев сменной шестерни zсм лентосоединительной
машины (см. рис.64) для намотки холстика массой 7 кг, если линейная плотность
холстика 60 ктекс.
4. Определить длину полного холстика и время намотки его на
лентосоединительной машине, если масса холстика 7 кг, линейная плотность 60
ктекс и скорость наматывания 46,3 м/мин.
5. Определить максимальную и минимальную длину холстиков, наматываемых при числе зубьев сменной шестерни zсм = 19 и 45 зуб. (см. рис.64).
6. Определить длину подачи холстика в цикле раскатывающими валиками и
питающими цилиндрами гребнечесальной машины модели 1532 (см. рис.77) при
числе зубьев z1 = 64 и z2 = 10 зуб.
7. Определить число зубьев сменной шестерни z1 и храповика z2 (см.рис.76)
гребнечесальной машины для подачи холстика в каждом цикле
раскатывающими
валиками на 5,8 мм и питающими цилиндрами на 5,9 мм.
8. Определить число волокон в пряди и долю межигольного просвета,
занимаемую прядью между парой игл первого гребня, четырнадцатого гребня
барабанчика и верхнего гребня, если плотность набора игл соответственно m1 = 2,2;
m14 = 34 и mг = 26 игл/см, линейная плотность холстика 60 ктекс, волокна 0,130 текс,
ширина холстика 26,5 см, объемная плотность пряди 0,25 г/см3, диаметры
цилиндрической части игл гребней соответственно d1 = 0,70; d14 = 0,24 и dг =
0,26 мм, рабочая длина игл h1 = 11, h14 = 9,5 и hГ = 11 мм и длина рабочей части
игл hP1 = 5, hP.14 = 2,5 и hРГ = 5 мм, расстояние от кончика бородки до места
погружения гребней барабанчика 21 мм, а верхнего гребня — 15 мм, угол наклона
игл барабанчика 40 град, а игл верхнего гребня 78 град, количество очеса 20%,
максимальная длина волокна 50 мм.
9. Определить степень чесания гребенным барабанчиком (число игл,
приходящихся на одно отделяемое в прочес волокно), если число игл всех гребней
на 1 см ширины барабанчика 233,3 иглы/см, линейная плотность волокна 0,130
текс, холстика 60000 текс, ширина холстика 26,5 см, разводка между нижней губкой
тисков и отделительным зажимом 25 мм. В процессе отделения тиски проходят путь
больше, чем верхний гребень, на 5 мм, длина питания в цикле 5,9 мм, коэффициент
сдвига бородки перед отделением 0,3, длина непрочесываемого участка бородки 4
мм, процент очеса 25%.
10. Определить степень чесания верхним гребнем (число игл,
приходящихся на одно отделяемое в прочес волокно), если набор гребня
характеризуется плотностью 26 игл/см, линейная плотность холстика 60000
текс, ширина холстика 26,5 см, линейная плотность волокна 0,130 текс, длина
питания в цикле 5,9 мм, количество очеса 25%, длина отделенной в прочес
порции волокон 110 мм.
11. Определить число гребней, которое можно разместить на гребенном
сегменте равномерно вращающегося барабанчика, если радиус его по кончикам игл
Rб = 76 мм, шаг гребней t = 7 мм, а чесание занимает 0,19 времени цикла.
Число гребней, размещаемых в сегменте:
z = 0 , 017456
где
β - длина дуги гребенного сегмента, °.
β Rб
t
+ 1,
12. Как изменится шаг гребней, если на длине дуги сегмента 60° барабанчика
с радиусом по кончикам игл 76 мм разместить не 14, а 17 или 21 гребень (см. задачу
11)?
13. Определить зону двойного прочесывания бородки, т. е. длину бородки,
прочесываемую гребнями барабанчика и верхним гребнем, если тиски подходят к
отделительному зажиму на расстояние R = 24 мм, а верхний гребень— на
расстояние Rб = 14 мм, длина питания F = 5,4 мм, коэффициент сдвига бородки α =
0,2, а непрочесываемая гребенным барабанчиком часть бородки r = 4 мм.
Зона двойного прочесывания
D = R - RГ – α F – r, мм.
14. Oпределить допустимый сдвиг α Д по условиям предыдущей задачи, при
котором все участки волокон будут прочесаны либо гребенным барабанчиком, либо
верхним гребнем, т. е. при D = 0.
15. Определить длину эффективной подачи прочеса отделительными
цилиндрами в одном цикле (см. рис.76).
16. Определить длину эффективной подачи прочеса отделительными
цилиндрами в одном цикле (см. рис.77).
17. Определить вытяжку между отделительным и питающим цилиндрами
(рис.79).
18. Определить массу порции волокон, отделяемых в одном цикле в прочес и
выделяемых в очес на одном выпуске, если линейная плотность холстика 65 ктекс,
длина питания 5,3 мм и количество очеса 20%.
19. Определить массу порции волокон, отделяемых в одном цикле в прочес на
одном выпуске, если восьмивыпускная гребнечесальная машина совершает 200
циклов в минуту и выпускает 24 кг ленты в 1 ч.
20. Определить среднюю линейную плотность, текс, отделенной порции волокон на
одном выпуске, если линейная плотность холстика 50 ктекс, длина питания 6,4 мм,
количество очеса 20% и длина порции 110 мм.
21. Определить среднее число порций волокон в поперечном сечении ватки
прочеса и линейную плотность ватки при линейной плотности холстика 65 ктекс,
длине питания 5,9 мм, количестве очеса 20%, длине отделенной порции 100 мм и
длине эффективной подачи прочеса за цикл 30 мм.
22. Определить линейную плотность ватки прочеса, выводимого в лоток
выпуска, если линейная плотность холстика 83 ктекс, длина эффективной подачи 40
мм и количество очеса 15%, длина питания 5 мм.
23. Определить теоретическую производительность восьмивыпускной
гребнечесальной машины, если частота вращения барабанчика 180 мин-1, линейная
плотность
холстика 70 ктекс, длина питания 5,9 мм/цикл, количество очеса
24%.
Рис. 79. Кинематическая схема гребнечесальной машины Г-4-2:
1 - раскатывающие валики ∅ 80 мм, 2 - питающий цилиндр ∅ 40 мм; 3 отделительные цилиндры ∅ 25 мм; 4 - плющильные валики ∅ 90 мм
(коэффициент рифления 1,66); 5 - задний цилиндр ∅ 28 мм вытяжного прибора; 6
- передний цилиндр ∅ 38 мм вытяжного прибора; 7 - плющильные валы ∅ 55 мм;
8 - валик ∅ 54 мм лентоукладчика; 9 - верхняя тарелка; 10 - нижняя тарелка; 11 гребенной барабанчик ∅ 196 мм (по кончикам игл); 12 - круглые щетки
24. Определить норму производительности гребнечесальной машины Г-4-2,
если частота вращения барабанчика 100 об/мин, линейная плотность холстика 80
ктекс, количество очеса 20%, длина питания 6,82 мм/цикл.
25. Определить норму производительности гребнечесальной машины модели
1531, перерабатывающей холстики линейной плотности 60 ктекс, при длине
питания 5,9 мм, количестве очеса 22%, если машина совершает 200 циклов в
минуту.
26. Определить число зубьев сменной шестерни z1 и храповика z2 (см. рис.76),
необходимых для получения теоретической производительности одного выпуска 2,9
кг/ч при частоте вращения гребенных барабанчиков 180 об/мин, линейной
плотности холстиков 70 ктекс и количестве очеса 18%. Вытяжка между
раскатывающими валиками и питающим цилиндром 1,015.
27. Определить число зубьев вытяжной шестерни z5 (см. рис.76) для
выработки гребенной ленты 3,2 ктекс из холстиков линейной плотности 60 ктекс
при 4 сложениях, 22% гребенного очеса и числе зубьев шестерни z1 = 78 зуб.
28. Определить число зубьев вытяжной шестерни z5 (см. рис.77) для
выработки гребенной ленты линейной плотности 4 ктекс из четырех холстиков
линейной плотности 70 ктекс при 18% гребенного очеса.
29. Определить линейную плотность, ктекс, гребенной ленты, если линейная
плотность холстиков 50 ктекс, число сложений 4, количество очеса 18% и z5 = 30
зуб. (см. рис.76).
30. Определить время наполнения таза, вмещающего 16 кг ленты, если частота
вращения барабанчика 200 об/мин, линейная плотность ленты 3 ктекс, z5 = 38 зуб.
(см. рис.76).
31. Определить время наполнения таза, вмещающего 6 кг ленты, если частота
вращения барабанчика 88 об/мин, линейная плотность холстики 90 ктекс, z3 = 58
зуб, число сложений 4, количество очеса 24% (см. рис.79).
32. Выполнить технологический расчет гребнечесальной машины модели 1532
фирмы «Текстима» (см. рис.77) для выработки гребенной ленты линейной
плотности 3,2 ктекс при линейной плотности холстиков 60 ктекс из
тонковолокнистого хлопка. Скорость гребенного барабанчика принять равной 245
об/мин.
33. Определить максимальную длину волокон, выделяемых в гребенной очес,
и минимальную длину волокон, отделяемых в прочес, если тиски приближаются к
отделительному зажиму на расстояние R = 25 мм, длина питания F = 5,4 мм,
коэффициент сдвига бородки перед отделением α = 0,2, распрямленность волокон
в бородке η = 0,7, а разность перемещения тисков и верхнего гребня A = 2 мм.
В очес выделяются волокна, длина которых равна или меньше:
l1 =
1
η
[ R + A + (1 − α ) F ].
В прочес отделяются волокна, длина которых равна или больше:
l2 =
1
η
( R + A − α F ).
34. Как изменится разница между максимальной длиной вычесываемых
волокон и максимальной длиной отделяемых в прочес волокон, если при условиях,
указанных в предыдущей задаче, распрямленность волокон будет увеличена с 0,7 до
0,85?
35. Рассчитать минимальное расстояние между нижней губкой тисков и
отделительным зажимом, чтобы максимальная длина волокон, имеющих
распрямленность 0,85, попадающих в очес, была равна 34 мм, если длина питания
6,0 мм, коэффициент сдвига бородки 0,3 и во время отделения тиски проходят путь
больше, чем верхний гребень, на 3 мм.
36. В холстике 15% волокна длиной до 20 мм, а в гребенной ленте их 9%.
Какая доля волокон холстика длиной до 20 мм вычесана в очес, если количество
гребенного очеса 16%?
Процентное содержание волокон i-й длины в прочесе
PП = Р Х δ П
где
100
,
100 − y
РX - процентное содержание волокон i-й длины в холстике;
δП - доля волокон i-й длины, отделяемых в прочес.
Процентное содержание волокон i-й длины в очесе
P0 = PX δ 0
100
,
y
где δ0 — доля волокон i-й длины, вычесываемых в очес.
δП + δ0 = 1.
37. В холстике содержится 16% волокон длиной до 20 мм. Каково будет
процентное содержание их в гребенном очесе при количестве гребенного очеса 22%,
если в него попадает лишь половина этих волокон?
38. Какое число пороков будет в 1 г гребенного прочеса, если в 1 г холстика
содержится 300 пороков, а при гребнечесании вычесывается 80% пороков и
количество очеса составляет 20%.
39. Определить долю пороков, вычесываемых при гребнечесании холстика,
содержащего 1,5% (по массе) пороков, если количество гребенного очеса 16%, а в
гребенном прочесе содержится 0,8% пороков.
40. При переработке волокна линейной плотности ТВ1 = 0,130 текс, длине
питания F1 = 5,9 мм и количестве очеса y1 = 20% оптимальная линейная плотность
холстика была ТX1 = 55 ктекс. Определить оптимальную линейную плотность
холстика ТX2 при переработке волокна линейной плотности ТB2 = 0,143 текс, длине
питания F2 = 5,4 мм и количестве очеса y2 = 22%. Соотношение между линейной
плотностью определяемых холстиков выражается формулой
T X 2 = T X1
T B 2 F1 (100 − y 1 )
T B1 F 2 (100 − y 2 )
.
ГЛАВА VII
ПРЕДПРЯДЕНИЕ
1. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И РАБОТА РОВНИЧНОЙ
МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучение основных процессов на ровничной машине, механизмов, их
осуществляющих, ознакомление с правилами техники безопасности и методикой
выполнения кинематической схемы, а также выявление зависимости параметров
технологического процесса от сменных элементов на машине.
Задание
1. Составить технологическую схему машины с указанием названий рабочих
органов и направления движения продукта.
2. Усвоить назначение ровничной машины.
3. Изучить основные правила техники безопасности на ровничной машине.
4. Освоить пуск и останов машины.
5. Изучить конструкцию питающего приспособления и рамку для ровницы.
6. Изучить конструкцию и работу водилки.
7. Освоить способы изменения размаха водилки.
8. Начертить кинематическую схему ровничной машины.
9. Усвоить назначение сменных элементов.
Основные сведения
Лента, выходящая с ленточной машины (выпускной), обладает по своей
структуре и расположению волокон всеми свойствами, необходимыми для
получения из нее пряжи, но, чтобы получить пряжу, ленту нужно утонить
примерно в 280 раз. Однако при утонении продукта значительно уменьшается его
прочность в связи с уменьшением числа волокон в поперечном сечении. Чтобы
придать необходимую прочность утоненному продукту, его скручивают.
Скручивание мычки, выходящей из вытяжного прибора, необходимо, чтобы она не
расползалась при наматывании ее на катушку и при разматывании с катушек на
последующей машине.
На современном этапе развития текстильного машиностроения при
использовании машин с приборами высокой вытяжки для пряжи больших и средних
линейных плотностей стало возможным применение всего одного ровничного
перехода и только иногда (для получения пряжи малых линейных плотностей)
применяют два перехода ровничных машин.
Для получения ровницы различной линейной плотности используют ровничные
машины различных марок (типов):
1. Ровничная тазовая с расстоянием между веретенами 192 мм для
выработки ровницы: 5 мод. - 182 - 1430 текс, 3 мод. - 250-1430 текс.
2. Ровничная тазовая с расстоянием между веретенами 168 мм для получения
ровницы 0,1-1,43 ктекс.
3. Ровничная с расстоянием между веретенами 260 мм для выработки
толстой ровницы 0,182-1,43; 0,589-1430.
В зависимости от линейной плотности вырабатываемой ровницы и величины
вытяжки, системы вытяжных приборов и конструкции машин ровничные машины
имеют следующие названия:
тазово-толстая
– Р-260-3 с вытяжкой 2,4-7,45;
Р-260-5 с вытяжкой 3,4-20 (при 4-цилиндровом) и
2,55-20 (при 3-цилиндровом приборе);
тазово-перегонная – Р-192-6 с вытяжкой 5,0-31,8;
тазово-тонкая
– Р-168-3 с вытяжкой 5,0-31,8;
тонкая
– РТ-132-3 с вытяжкой 8,0-16,0;
ленточно-ровничная – РЛ-192 с вытяжкой 2,05-5,0.
По своему устройству ровничные машины принципиально мало отличаются
друг от друга. Однако размеры веретен, рогулек, катушек и расстояние между
веретенами зависят от линейной плотности вырабатываемой ровницы по
переходам, а конструкции вытяжного прибора – от величины вытяжки.
На тазовую, тазово-перегонную и тазово-тонкую ровничные машины
продукт поступает в виде ленты, а на перегонную и тонкую – в виде ровницы.
Технологический процесс протекает одинаково на всех видах ровничных
машин.
Кинематическая схема ровничной машины
На рис.97 приведена кинематическая схема ровничной машины Р-260-5.
Ровничная машина приводится в движение от индивидуального
электродвигателя, от которого клиновидными ремнями движение передается шкиву.
Натяжение ремней регулируется роликом. Дроссель, включенный в одну из фаз
питания электродвигателя, обеспечивает плавный замедленный пуск машины. После
пуска дроссель шунтируется реле.
Рис. 97. Кинематическая схема ровничной машины Р-260-5
Пуск и останов двигателя осуществляются кнопками управления,
расположенными на передней и задней сторонах машины.
К вытяжному прибору движение передается через сменную крутильную
шестерню, к веретенам — непосредственно от главного вала, к верхней каретке —
через конические барабанчики, к катушкам — через дифференциальный механизм, в
котором складываются две скорости — постоянная от главного вала и переменная
от конических барабанчиков.
С помощью сменных блоков D1 и D2 изменяют частоту вращения веретен,
остальных органов и производительность машины. На ровничной машине имеются
две вытяжные шестерни f и h.
Число зубьев вытяжной шестерни f обратно пропорционально общей вытяжке,
прямо пропорционально линейной плотности ровницы и производительности
машины. Вытяжная шестерня h не влияет на общую вытяжку, а только перераспределяет частные вытяжки.
Иногда при изменении общей вытяжки меняют шестерню, установленную на
заднем цилиндре, число зубьев которой прямо пропорционально вытяжке и обратно
пропорционально линейной плотности ровницы.
Число зубьев крутильной шестерни С влияет на крутку и производительность
машины.
Крутильная шестерня закреплена на главном валу и является ведущей в
передаче к переднему цилиндру. Число ее зубьев прямо пропорционально длине
мычки, выпускаемой передним цилиндром, производительности машины и обратно
пропорционально крутке.
От числа зубьев крутильной шестерни зависит также частота вращения
катушек, именно та ее часть, которая передается от конических барабанчиков
через дифференциальный механизм, а также скорость движения верхней каретки.
При выработке ровницы большей линейной плотности с меньшей круткой
крутильную шестерню устанавливают с большим числом зубьев, и наоборот.
Подъемная шестерня h служит для регулирования плотности витков намотки
на катушке по вертикали. От числа ее зубьев зависит скорость движения верхней
каретки и частота переключения механизма управления. При выработке ровницы
большей линейной плотности устанавливают подъемную шестерню с большим
числом зубьев, и наоборот.
От числа зубьев сменных замковых шестерен r и q зависят величина
передвижения ремня на конических барабанчиках и, следовательно, натяжение
ровницы. При выработке ровницы большей линейной плотности величина
перемещения ремня на конических барабанчиках должна быть больше. Это
достигается путем увеличения числа зубьев шестерни rx1 или уменьшения числа
зубьев шестерни qx2 ⋅
Передаточное число намотки, равное
rx1
, прямо пропорционально линейной
qx 2
плотности ровницы. С увеличением линейной плотности передаточное число надо
увеличить. В этом случае величина перемещения ремня на конических
барабанчиках будет больше.
Мотальная шестерня L служит для изменения натяжения ровницы за время
наработки съема. Эту шестерню меняют при изменении диаметра пустой катушки. С
увеличением диаметра пустой катушки скорость наматывания возрастает. Чтобы
привести ее в соответствие с длиной ровницы, выпускаемой передним цилиндром,
нужно увеличить число зубьев мотальной шестерни, так как она в передаче ведомая.
Сменные конусные шестерни C и p влияют на угол наклона конуса намотки на
катушке. Чем меньше передаточное число
С
, тем больше угол наклона конуса, так
р
как с уменьшением этого числа размах каретки будет уменьшаться медленнее. В
зависимости от линейной плотности вырабатываемой ровницы, диаметров
цилиндров и катушки подбирают число зубьев сменных шестерен, а с помощью
сменных блоков устанавливают частоту вращения.
Методические указания
Прежде чем приступить к изучению ровничной машины и ее механизмов,
необходимо непосредственно на машине определить опасные места, усвоить
порядок ее пуска и останова, изучить правила безопасной работы.
При изучении конструкции машины сначала сравнивают образцы ленты и
ровницы, определяют визуально разницу в числе волокон в поперечном сечении
того и другого продукта, а затем делают заключение о необходимости скручивания
ровницы и изменения формы паковки.
Передачу движения ко всем рабочим органам изучают непосредственно на
машине, на которой предварительно снимают все футляры и ограждения,
закрывающие шестерни, валы, конические барабанчики.
Сначала изучают передачу движения к вытяжному прибору, затем к
веретенам, верхней каретке и катушкам. После этого составляют кинематическую
схему.
Посередине листа бумаги намечают основные органы и линии передач
машины, как показано на рис.98. Сначала проводят линию от электродвигателя к
главному валу, на котором в виде прямоугольника вычерчивают дифференциальный
механизм. Затем от главного вала проводят линию к верхнему коническому
барабанчику и от него - ременную передачу к нижнему барабанчику. На линии,
проведенной от нижнего конического барабанчика к верхней каретке, вычерчивают
прямоугольник, изображающий механизм управления (замок). Далее проводят
линию от главного вала к веретенам и от дифференциального механизма к
катушкам, а затем - линии передач к вытяжному прибору и указывают линии
цилиндров и питающих валов.
Рис. 98. Планировка кинематической схемы ровничной машины
После такой планировки вычерчивают кинематическую схему передачи
движения ко всем органам машины в той же последовательности, как и при ее
изучении. В кинематической схеме движения следует отметить места
расположения сменных шестерен и шкивов, которые меняют в зависимости от
заправки машины и ее скоростного режима. В окончательном виде кинематическая
схема ровничной машины Р-260-5 приведена на рис.99.
Работа ровничной машины
Технологический процесс выработки ровницы протекает по схеме согласно
рис.99. Лента 2 из тазов огибает ролики 3 питающего устройства, попадает через
уплотнитель ленты в вытяжной прибор 4, где в процессе работы машины
осуществляется вытягивание продукта в соответствии с заданной линейной
плотностью.
Рис. 99. Схема технологического процесса машины Р-260-5
При выходе из выпускной пары вытяжного прибора ровница через
распространитель крутки 5 проходит в рогульку 6.
Проходя через полую ветвь рогульки и ее лапку, подкрученная ровница
наматывается на катушку 7, которая опережает рогульку, вследствие чего и
происходит наматывание ровницы на катушку. Катушка, помимо вращения,
совершает возвратно-поступательное движение, регулируемое подъемным и
реверсивным механизмами.
При наработке каждого нового слоя ровницы размах перемещения катушки
уменьшается, чем достигается коническая намотка. Количество кручений ровницы
на метр ее длины, а также объем и форма паковки достигаются сменными
шестернями в головной передаче.
При наработке паковки заданного диаметра машина автоматически
останавливается, после чего посредством нажатия кнопок на пульте управления
машиной производятся следующие операции:
- подъем нижнего коноида;
- заводка механизма управления;
- опускание нижнего коноида.
Для уменьшения времени выбега машины при ее останове введен специальный
тормоз, установленный на валу верхнего коноида.
В случае обрыва ленты при прохождении ее через питающее устройство или
ровницы, выходящей из вытяжного прибора, срабатывает фотоэлектронный
самоостанов и машина автоматически останавливается.
Введение тормоза и фотоостанова на машине позволяет резко сократить
вероятность попадания оборвавшейся ровницы в соседние рогульки.
План отчета
1. Кратко описать назначение ровничной машины и назвать основные марки
машин.
2. Начертить кинематическую схему ровничной машины с указанием сменных
элементов.
3. Кратко описать назначение сменных элементов.
Литература: [2, с. 5-8]; [3, с. 266-268]; [16, с. 5-18].
Контрольные вопросы
1. Какие опасные места имеются на ровничной машине?
2. Перечислите основные правила техники безопасности при работе на
ровничной машине.
3. Какие приспособления установлены на машине для безопасной работы на
ней?
4. Какие технологические процессы выполняются на ровничной машине и
какие приборы, механизмы и приспособления для этого имеются на ней?
5. Почему ровницу необходимо скручивать?
6. Какие ровничные машины и каких марок выпускаются отечественными
заводами?
7. Чем конструктивно отличаются ровничные машины различных марок?
8. От чего зависит число переходов на ровничных машинах?
9. Какие сменные шестерни имеются в передаче движения на ровничной
машине?
10. Что изменяется в заправке ровничной машины с изменением числа зубьев
вытяжных шестерен?
11. На какие параметры влияет сменная крутильная шестерня?
12. На что и как влияет изменение числа зубьев подъемной шестерни?
13. В каких случаях меняют сменную мотальную шестерню?
14. Как подбирают сменные замковые шестерни?
15. Как подбирают отношение
С
?
р
16. Как изменяется режим работы машины с изменением сменных блоков,
шкивов?
2. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ ПИТАНИЯ И
ВЫТЯЖНЫХ ПРИБОРОВ. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ВЫТЯГИВАНИЯ
Цель лабораторной работы
Изучение устройства механизма водилки и способов изменения размаха ее
движения. Сравнительное изучение вытяжных приборов ровничных машин.
Освоение методики определения сил вытягивания и методов исследования
процесса вытягивания.
Задание
1. Изучить питающие устройства ровничных машин.
2. Изучить конструкции водилок разных типов.
3. Освоить способы изменения размаха водилки.
4. Изучить устройство вытяжных приборов различных типов и составить
сравнительную таблицу.
5. Снять размеры деталей вытяжного прибора (цилиндров, валиков) и
составить таблицу.
6. Усвоить требования, предъявляемые к цилиндрам и валикам вытяжных
приборов.
7. Изучить прибор для определения сил вытягивания.
8. Определить силу вытягивания при заданных параметрах.
9. Проанализировать результаты процесса вытягивания.
Передача головная (рис.100) приводит в движение основные узлы машины. От
главного электродвигателя движение передается на главный вал 1. От главного вала
с помощью бесшумной цепи 2 приводится во вращение прутковый вал нижней
каретки 3, а с помощью сменной шестерни 4, регулирующей число кручений на 1
метр продукта, - вал верхнего коноида 5 и первый цилиндр 6. Частота вращения
подъемного вала 7, который приводится во вращение от вала 8, регулируется
сменным подъемным зубчатым колесом 9.
Узлы головной передачи смонтированы в головной раме на опорах качения,
смазываемых консистентной смазкой.
Головная передача ограждается специальными дверцами, дающими
свободный доступ к сменным зубчатым колесам, натяжному винту цепи и другим
элементам передачи.
Дверцы сблокированы с электроцепью управления таким образом, что при
открывании их машина останавливается и не может быть запущена в работу.
Вытяжной прибор приводится во вращение с помощью специальной передачи,
которая позволяет регулировать частоту вращения II и III линий вытяжных
цилиндров (рис.101).
Изменение частоты вращения цилиндров осуществляется заменой сменных
зубчатых колес. Для изменения частоты вращения III линии цилиндров
относительно I линии служат зубчатые колеса 1,2 (меняются попарно) и 3, а II линий
относительно I и III линий цилиндров – зубчатое колесо 4.
Звездочка служит для передачи движения к питающему устройству.
Передача к вытяжному прибору устанавливается на подшипниках качения и
ограждена кожухом с открывающейся передней частью. При открывании кожуха
передачи благодаря блокировке с электроцепью управления машина
останавливается.
Передача расположена возле головной рамы с легким доступом к сменным
зубчатым колесам и удобна в обслуживании.
Рис. 100. Головная передача
Вытяжные приборы
На ровничных машинах различных марок устанавливают разные вытяжные
приборы: трехцилиндровые
- на машине Р-260-3, четырехцилиндровые с
последовательно возрастающими частными вытяжками - на машине Р-132-3,
четырехцилиндровые двухзонные - на машинах Р-168-3 и Р-192-3,
трехцилиндровые двухремешковые - на машинах Р-260-5 и Р-192-5, ремешковые
для переработки хлопка в смеси с химическими волокнами - на машинах Р-192-И и
Р-260-И.
Трехцилиндровый вытяжной прибор. Лента, проходя через уплотняющую воронку 1 (рис.102) водилки, подается в вытяжной прибор, состоящий из трех
вытяжных пар: 2-3, 4-5 и 6-7.
Рис. 101. Передача к вытяжному прибору
Рис. 102. Трехцилиндровый вытяжной прибор
Нагрузка на верхние валики 3, 5 и 7 осуществляется рычагом 8 с помощью
навесной системы нагрузки и составляет на две мычки в каждой линии 80-100 Н.
Верхние валики очищаются от пыли и пуха чистительным рукавом 9. Передний
цилиндр очищается валиком 10, а второй и третий — чистительной доской 11.
Рис. 103. Двухремешковый вытяжной прибор машины Р-260-5
При общей вытяжке 2,41-7,45 частные вытяжки составляют: между выпускной
и второй парами 2,2-7,7, между второй и третьей 1,07-1,87. Разводки при диаметрах
цилиндров 32, 28 и 32 мм - соответственно 32-43 и 39-55 мм. Диаметр нажимных
валиков по покрытию составляет 30 мм.
Двухремешковый вытяжной прибор. На рис.103 представлен вытяжной
прибор машины Р-260-5. Вытяжной прибор двухзонный, двухремешковый с
прямыми полями вытягивания состоит из трех линий цилиндров 4, 2, 17 и
нажимных валиков 6, 12, 15, зафиксированных в откидном рычаге 7. Нагрузка на
валики пружинная, индивидуальная для каждого валика. Для лучшего контроля
волокна в передней зоне имеются два ремешка: верхний 11 и нижний 1. Натяжение
нижних ремешков осуществляется подпружиненными кронштейнами 20. Перед
каждой вытяжной парой установлены уплотнители 5, 18, 16. Разводка между планками 8 нижнего и 10 верхнего ремешков производится с помощью сменных упоров
в зависимости от линейной плотности перерабатываемого продукта. Вытяжные
пары очищаются от пуха чистителями 3, 9, 13, 14 и 19.
Диаметры цилиндров и нажимных валиков составляют 32, 25 и 32 мм.
Разводка между передним и вторым цилиндрами составляет 50 мм; между
вторым и задним - 47-55 мм. Нагрузка на нажимные валики следующая: передний 160Н, второй - 120Н, задний - 140Н. Общая вытяжка составляет до 20.
Детали вытяжного прибора
Рифленые цилиндры являются основными деталями вытяжного прибора. Они
смонтированы в виде линий, состоящих из отдельных звеньев, соединенных между
собой резьбой (рис.104). Длина звена равна расстоянию между цилиндровыми
стопками и колеблется от 504 до 576 мм. Число звеньев в линии зависит от числа
веретен на машине и может быть от 10 до 26. К цилиндрам, согласно ГОСТ 1218875, предъявляются следующие требования:
Рис. 104. Соединение цилиндров:
D = 32;35 мм; D1 = 19 мм
- достаточная прочность и твердость (не ниже HRC 55);
- надежный зажим для захватывания волокон;
- высокая чистота обработки рабочей поверхности;
- наружные поверхности цилиндров должны быть хромированы;
- минимальное радиальное биение рифленых тумб не более
0,02 мм.
Для обеспечения прочного зажима волокон цилиндры делают рифлеными.
Длина цилиндра в собранном виде достигает 13 м, поэтому при
недостаточной твердости его угол закручивания может превысить допустимую
величину и вращение цилиндров будет неравномерным. Вибрация цилиндра может
вызываться износом опор и увеличенным трением в них, а также недостаточной
твердостью самих цилиндров.
Основными нагрузками, вызывающими изгиб цилиндров, являются усилия от
принудительной нагрузки нажимных валиков, которые доходят на машинах с
числом веретен 120 до 15 кН.
Рис. 105. Конструкции нажимных валиков:
1 - втулка валика; 2 - шпиндель валика; 3 - распорное кольцо (крышка);
4 - прокладка; 5 - шайба; 6 – покрытие; 7 - распорная втулка; 8 - втулка;
9 - шарикоподшипник; 10 - колпак (крышка)
Нажимные валики (рис.105) изготовляют из чугуна и обтягивают эластичным
покрытием.
Если нажимной валик имеет эксцентриситет, он вращается неравномерно,
происходит его биение, что нарушает правильное вытягивание продукта.
Увеличение нагрузки на валик способствует уменьшению величины
проскальзывания волокон.
В последнее время получил распространение пружинный способ нагружения
валиков, который имеет ряд преимуществ:
- компактность механизма и значительное уменьшение массы машины;
- легкость обслуживания, так как разгрузка и нагрузка всех валиков
производятся одновременно поворотом разгружателя, не требующим усилий.
Для нагружения валиков разгружатель 9 (рис.106) поворачивается вокруг оси
1, свободно укрепленной в отверстиях рычага нагрузки 8. Ролик 7, свободно
сидящий на оси разгружателя, обкатывает при этом неподвижный кулак 6.
Возникающее в результате этого усилие в оси 1 и перемещение последней
относительно прутка 5 цилиндровых стоек заставляет обойму рычага 8
поворачиваться вокруг этой оси, что в свою очередь вызывает сжатие пружины, т. е.
создает давление на валики при определенном фиксированном положении ролика 7.
Кулак 6 свободно посажен на пруток, на котором упор 4 жестко закреплен болтом 2.
Рис. 106. Пружинное нагружающее устройство
Фиксированное положение кулака устанавливают винтом 3. Для нагружения
нажимных валиков применяют цилиндрические винтовые пружины сжатия из
стальной проволоки.
Рис. 107. Уплотнители
Уплотнители улучшают процесс вытягивания и ровноту ровницы. Назначение
уплотнителей — сузить, уплотнить мычку, выходящую из задней зоны, не нарушая
при этом параллельности волокон. При этом волокна сближаются, уменьшается
количество «плавающих» волокон.
Уплотнители, изготовленные из стойких к истиранию пластмасс,
устанавливаются на планке водилки и вместе с ней перемещаются вдоль цилиндра.
Они могут быть различной формы.
На рис.107,а
показан навесной уплотнитель, устанавливаемый перед
передним цилиндром. Нижней стенке его придают вогнутый профиль, кривизна
которого соответствует радиусу цилиндра. Размер В зависит от линейной плотности
ровницы.
Уплотнитель, представленный на рис.107,б, устанавливают в межзональном
пространстве между вторым и третьим цилиндрами и прикрепляют к планке
водилки.
На рис.107,в
показан уплотнитель для ленты, устанавливаемый перед
вытяжным прибором. Форма и размеры входных и выходных отверстий должны
быть такими, чтобы проходящий продукт достаточно уплотнялся. По исследованиям
проф. А. Г. Севостьянова через конический уплотнитель лента протаскивается
легче, чем че- рез цилиндрический, но сила сопротивления при этом менее
стабильна. Поэтому применяют воронкообразные уплотнители, имеющие на входе
коническую и на выходе цилиндрическую форму.
Сила вытягивания представляет собой суммарную силу сопротивления
волокон в процессе их движения в вытяжном поле. Сила
вытягивания зависит от параметров как самого продукта, так и вытяжного прибора.
Значение силы вытягивания особенно важно знать при расчете нагрузок на
нажимные валики вытяжного прибора.
Для измерения силы вытягивания в динамических условиях в МГТУ им.
А.Н.Косыгина изготовлен стенд на базе прибора проф. А. Г. Севостьянова и Б. К.
Кучерова.
Питающая пара
вытяжного прибора помещена в маятниковой
системе с осью подвеса О (рис.108).
При отсутствии продукта в вытяжном приборе маятник находится в
равновесии и сила, действующая на упругую балочку с тензодатчиком Т,
практически равна нулю.
При прохождении продукта через вытяжной прибор возникает сила F,
создаваемая вытягивающей парой. Сила F стремится повернуть маятник по часовой
стрелке вокруг оси О.
Рис. 108. Схема соединения приборов для измерения
силы вытягивания
Вследствие этого упругая пластина изгибается и вызывает разбаланс мостовой
схемы, в которую включены тензодатчики. Изгибающая сила пропорциональна силе
вытягивания F. Следовательно, изменение силы вытягивания ∆F преобразуется в
пропорциональные изменения напряжения на выходе мостовой схемы
∆U.
-4
-5
Абсолютная величина этих изменений имеет порядок 10 -10 В, для их
усиления применяется тензометрический усилитель ТУ, к которому подключен
шлейфовый осциллограф. Усилитель питается от сети через стабилизированный
блок питания БП, а осциллограф Н-700 - через выпрямитель В.
Методические указания
Изучая питающие устройства, выясняют назначение направляющих валов,
разделителей ленты и их конструкции. Рассматривают низкое и высокое питающие
устройства, механизм автоматического останова. При изучении рамки выясняют
возможность перемещения кронштейнов, установку направляющих прутков по
отношению к катушке, обращают внимание на шпильки, подпятники.
Рассматривая устройство водилок, уясняют необходимость и характер их
движения, конструкцию механизма движения водилок и способ регулирования их
размаха.
Механизм водилки изучают на стенде и непосредственно на машине. Для этого
откидывают футляр, закрывающий механизм, рассматривают соединение водилки с
тягой и крепление тяги к рычагу, сцепление червяка с шестернями и соединение звеньев
планки водилки. Устанавливают связь водилки с уплотнителями ленты и мычки.
Изучают возможность изменения размаха водилки. Устанавливают пределы отклонения
глазков водилки от середины нажимного валика в обе стороны.
Для замера полного перемещения ровницы водилкой предварительно наносят
мелом полосу по образующей валика. Пускают в работу машину с заправленной
ровницей. После того как водилка совершит полный цикл, включающий нарастание и
убывание ее размаха, машину останавливают и по величине стертого ровницей участка
меловой полоски определяют полное перемещение ровницы вдоль валика.
Перед изучением вытяжных приборов выясняют их назначение, значение высоких
вытяжек, определяют технологический и экономический эффект, получаемый в
результате сокращения числа переходов на ровничных машинах. Затем изучают
вытяжные приборы всех типов. При этом необходимо разобрать и собрать по одной
секции вытяжных приборов нескольких типов и начертить их технологические схемы, а
также схемы передачи движения в вытяжном приборе, начиная с переднего цилиндра.
Далее рассматривают цилиндровые стойки, способ их крепления к брусу, подшипники,
вкладыши, возможность и необходимость перемещения подшипников в цилиндровых
стойках.
Изучают конструкцию цилиндров, рифли и их переменный шаг, диаметры
цилиндров на машинах в зависимости от длины перерабатываемого волокна, обращают
внимание на меньший диаметр второго цилиндра, способ соединения цилиндров, конструкцию уплотнителей и их движение, синхронное с водилкой, на чистители
цилиндров и валиков.
Затем определяют размеры звеньев цилиндров и длину рифленой тумбочки в
зависимости от типа машины и составляют таблицу по форме табл.73.
Таблица 73
Расстояние
Длина
Число
Длина
Число рядов
между вере- звена, мм
рифленых
рифленой
тазов сзади
Машина
тенами
тумбочек в тумбочки, мм
машины
(РМВ), мм
звене
Изучают конструкцию нажимных валиков, требования, предъявляемые к
валикам.
Затем рассчитывают шаблоны. Разводку между цилиндрами устанавливают в
зависимости от длины перерабатываемого волокна.
При данной длине волокна Lшт и определенном типе вытяжного прибора
необходимые шаблоны для установки разводки рассчитывают по формуле
Ш =R−
d1 + d 2
2
,
где Ш - размер шаблона, мм;
R - разводка (расстояние между центрами цилиндров), мм;
d1,d2 - диаметры цилиндров, мм.
Все полученные данные сводят в таблицу по приведенной ниже форме
(табл.74).
Работу по исследованию силы вытягивания выполняют следующим образом:
1. За 20 мин до начала испытания включают источник питания БП усилителя
ТУ (см. рис.108).
II
III
IV
Место установки
уплотнителей
передн
ий
нажимные валики
по покрытию
Тип вытяжного
прибора
Тип вытяжного
прибора
Машина
Машина
2. Включают выпрямитель В осциллографа, работу которого проверяют
кратковременным включением и отключением.
3. К выходу усилителя подключают гальванометр осциллографа с
чувствительностью не более 60 мм/мин. Регулятор усиления устанавливают в
среднее положение и производят балансировку мостовой схемы.
Таблица 74
Разводка между
Диаметр, мм
цилиндрами, мм
цилиндры
II
III
IV
II - III
III - IV
Окончание табл.74
Вытяжка
Нагрузка на валики, Н
передни
й
I - II
общая
I-II
II-III
III-IV
4. Включают двигатель вытяжного прибора и на ходу заправляют ленту в
прибор.
5. Наблюдают за положением сигнала на матовом стекле осциллографа,
устанавливая регулятором усиления его размах равным примерно 1/3 ширины
бумаги.
6. Для записи исследуемого процесса на фотобумагу (пленку) последовательно
включают двигатель осциллографа, электромагнитную муфту в передаче к
фотобумаге. Продолжительность записи определяется скоростью выпуска;
среднее время записи 60-100 с.
7. Тарировка прибора производится или до записи, или при работе вытяжного
прибора на холостом ходу. Для этого на крючки тарировочного рычага
подвешивают грузики такой массы, чтобы сигнал на матовом стекле осциллографа
занимал среднее положение. Масса грузиков и есть тарировочное усилие, численно
равное силе вытягивания. При снятии грузиков сигнал перемещается в нулевое
положение. Для большей достоверности тарировку производят до трех раз. Нулевую
и тарировочную линии можно зафиксировать на бумаге. Затем при записи исследуемого процесса эти линии накладываются на кривую силы вытягивания.
Рис. 109. Диаграмма силы вытягивания
8. После записи бумагу снимают и передают в фотолабораторию.
Среднее значение силы вытягивания проще всего получить, определив с
помощью планиметра площадь S на диаграмме (рис.109), ограниченную кривой
силы вытягивания и нулевой линией при данной длине диаграммы L.
Среднюю ординату (мм) кривой силы вытягивания определяют из отношения
Ч =
S
.
L
Зная Ч , можно получить значение средней силы вытягивания F (сН) по
формуле
F =
TЧ ,
ЧT
где
Т - масса тарировочных грузиков, г;
Ч T - расстояние между нулевой и тарировочной линиями, мм.
Определение неровноты силы вытягивания проводится методом сумм или
произведений. При этом находятся среднее арифметическое значение силы
вытягивания, коэффициент вариации и гарантийные ошибки коэффициента вариации и среднего арифметического значения.
Для исследования результатов вытягивания сопоставляют расчетную и
фактическую вытяжки.
Работу проводят на заправленной ровничной машине по следующему плану:
1. Определяют линейную плотность ленты Тл, поступающей в ровничную
машину, по массе пяти 5-метровых отрезков.
2. Определяют линейную плотность ровницы Тр, вырабатываемой на машине,
по массе пяти 10-метровых отрезков.
3. Определяют вытяжку по соотношению линейных плотностей ленты и
ровницы
Е=
Тл
.
Тр
4. По кинематической схеме находят постоянное число вытяжки const Е и
рассчитывают число зубьев вытяжной шестерни по формуле
zв. расч. =
constЕ
.
E
5. Сравнивают расчетное число зубьев вытяжной шестерни zв.расч. с числом
зубьев вытяжной шестерни zв факт., установленной на машине. В случае расхождения
между значениями числа зубьев объясняют причину.
Питающие устройства
Лента из тазов выбирается медленно вращающимися питающими валами.
Разделители ленты укреплены на отдельных трубах, проходящих ниже
питающего вала. Для удобства обслуживания ровничных машин при
использовании тазов большого диаметра, устанавливаемых в четыре ряда, два
питающих вала монтируют на высоте 1770 мм непосредственно над тазами с
лентой, третий крепят на станине. В этом случае за машиной между двумя
рядами тазов остается проход, необходимый для обслуживания машины. Кроме
того, такое расположение питающих валов уменьшает скрытую вытяжку. На
машинах с питающим устройством, расположенным высоко, имеется механизм
автоматического останова при сходе или обрывe ленты, состоящий из реле и
сигнальных ламп, смонтированных на кронштейнах питающих валов. Если
лента оборвалась или закончилась, вал самоостанова питающего прибора
соединяет катушку одного из реле с землей.
Цепь питания катушки пускателя разрывается, и ровничная машина
останавливается.
На ровничных машинах второго перехода, на которые подаются катушки с
предыдущих машин, устанавливают рамки для катушек.
Катушки размещают вертикально на деревянные шпильки, сматываемая с
них ровница огибает пруток и направляется в глазок водилки.
Водилки
Перед поступлением в вытяжной прибор лента проходит через водилку,
которая, двигаясь возвратно-поступательно, перемещает ровницу вдоль цилиндров и
обеспечивает равномерный износ эластичных покрытий валиков.
По характеру движения различают водилки с постоянным и переменным
размахом планки. На ровничных машинах применяют водилки обоих типов.
На рис.110 показан червячно-эксцентриковый механизм водилки. Две червячные
шестерни 1 и 2 получают вращательное движение от общего червяка 9, который
насажен на задний цилиндр 8. Шестерня 2 установлена свободно на ступице шестерни 1,
вращающейся на неподвижном валике 3 вокруг оси. На эксцентрике шестерни 1
свободно сидит шайба 4.
Шестерня 1 имеет 45 зуб., шестерня 2 - 44 зуб., поэтому шестерня 2 опережает при
движении шестерню 1 и приводит в движение шайбу 4, свободно вращающуюся по
эксцентрику шестерни 1 с помощью винтов 4, входящих в прорезь шестерни 2.
В прорези шайбы 4 эксцентрично укреплен шпиндель 6, на который насажана тяга
14, соединенная кронштейнами 11 и 10 с планкой 15 водилки.
Расстояние от оси шпинделя 6 до оси шайбы 4 можно менять для получения
требуемого максимального размаха водилки, который во время работы изменяется за
счет смещения центра вращения шпинделя 6 в результате перемещения эксцентрика
шестерни 1 с шайбой 4.
На рис.111,а показан планетарно-шатунный механизм водилки. Двухзаходный
червяк 1, находящийся на конце третьего цилиндра, приводит в движение червячную
шестерню 2, втулка которой вращается в корпусе 3 с неподвижным зубчатым венцом 4,
имеющим с внешней стороны 16 зуб. У втулки есть эксцентрично расположенное
отверстие, в которое входит валик 5 шестерни 6 с внутренним зацеплением, имеющей
18 зуб.
На шестерне 6 закреплена пластина 7 с пальцем 8, на котором может
поворачиваться один конец тяги 9, соединенный с планкой водилки.
За один оборот втулки шестерни 2 ось валика 5 совершает один оборот по
окружности, и шестерня 6 перебирает своими зубьями 18 зубьев неподвижного венца 4,
сместившись относительно него вперед на 2 зуба и повернувшись на своей оси на
3
/16 или 1/8 оборота относительно венца 4. Движение валика 5, а вместе с ним шестерни
6, приводит к перемещению шпинделя 8 по окружности, который через тягу 9 перемещает водилку.
а
б
Рис. 110. Червячно-эксцентриковый механизм водилки ( а – вид справа; б – вид сбоку):
1 – червячная шестерня (45 зуб.); 2 – червячная шестерня (44 зуб.); 3 – неподвижный валик; 4 – шайба; 5 – винт
с гладким концом; 7 – распорное кольцо; 8 – задний цилиндр; 9 – червяк; 10 – кронштейн планок водилки;
11 – опорный кронштейн; 12 – основная стойка; 13 – плита; 14 – тяга (кулиса); 15 – планка водилки
Рис. 111. Планетарно-шатунный механизм водилки (а) и траектория точки В (б)
Планка водилки движется возвратно-поступательно с переменным размахом.
Направление движения в течение одного цикла меняется несколько раз. Поворот
шестерни 6 относительно неподвижного зубчатого венца 4 приводит к тому, что
крайние точки, в которых водилка меняет направление своего движения, все время
смещаются вдоль цилиндра.
Задаваясь размахом А (мм) водилки, можно определить эксцентриситет Э (мм)
по формуле
Э = 0,5Л+11.
В планетарно-шатунном механизме
z2
18
=
= 9,
z1 − z 2 18 − 16
т. е. за 9 оборотов червячной шестерни шпиндель 8 шестерни 6 сделает один полный
оборот и траектория шпинделя будет иметь 8 ветвей (рис.111,б), а водилка будет
двигаться возвратно-поступательно с переменным размахом.
План отчета
1. Описать питающие устройства ровничных машин, используемые при
разных условиях питания машин полуфабрикатом.
2. Начертить схемы механизмов движения водилок и графики перемещения
водилок. Описать способы регулирования движения глазков водилки.
3. Начертить технологические схемы вытяжных приборов различных типов.
4. Начертить схемы передачи движения в вытяжных приборах различных
типов.
5. Привести сравнительную таблицу.
6. Рассчитать размер шаблонов по заданной длине волокна.
7. Привести таблицу размеров цилиндров с указанием требований,
предъявляемых к цилиндрам.
8. Начертить схему прибора для определения сил вытягивания.
9. Рассчитать силу вытягивания и ее неровноту.
10. Рассчитать постоянное число вытяжки const Е.
11. Записать результаты работы по сопоставлению расчетного и фактического
числа зубьев вытяжной шестерни.
Литература: [2, с. 10-15]; [3, с. 280-281]; ГОСТ 12188-75;
[16, с. 20-39; 40-78].
Контрольные вопросы
1. Каково назначение питающих устройств?
2. Чем вызвано применение высокого питающего устройства?
3. Какие требования предъявляются к конструкции питающих устройств?
4. Каково назначение водилки?
5. Почему размах водилки должен быть переменным?
6. В чем преимущество двойных водилок перед одинарными?
7. Вытяжные приборы каких типов применяют на ровничных машинах?
Каковы их особенности?
8. Каковы технологические и экономические преимущества вытяжных
приборов высокой вытяжки?
9. Цилиндры какого диаметра применяют на ровничных машинах и от чего
зависят диаметры цилиндров?
10. Почему диаметр второго цилиндра вытяжного прибора меньше диаметров
остальных цилиндров?
11. От чего зависят разводки между цилиндрами?
12. Как рассчитать размер шаблона для волокна данной длины Lшт.?
13. Каковы основные причины увеличения неровноты выходящего из вытяжного прибора продукта?
14. Какие существуют типы нажимных валиков?
15. Какие преимущества имеют верхние валики на шариковых подшипниках?
16. Какие применяют способы нагрузки на нажимные валики?
17. Каково назначение уплотнителей ленты и мычки и в каких вытяжных
приборах их применяют?
18. Какие усовершенствования вносят в настоящее время в конструкцию
отдельных деталей вытяжного прибора?
19. На чем основан принцип работы прибора для определения силы
вытягивания?
20. От чего зависит сила вытягивания?
21. Как обрабатывают полученные диаграммы?
22. Каково значение сил вытягивания в процессе вытяжки?
23. Как определяется неровнота силы вытягивания?
24. Как определяется линейная плотность ленты?
25. Как рассчитывается постоянное число вытяжки const Е?
26. Какова зависимость между числом зубьев вытяжной шестерни, вытяжкой
и постоянным числом вытяжки const Е?
27. Как определяется линейная плотность ровницы?
3. КОНСТРУКЦИЯ И РАБОТА КРУТИЛЬНОГО И
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МЕХАНИЗМОВ.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАМАТЫВАНИЯ
Цель лабораторной работы
Изучение деталей крутильного механизма; освоение методики определения
крутки ровницы и исследование результатов кручения.
Изучение структуры катушки, дифференциальных механизмов различных
конструкций, освоение методики расчета дифференциалов.
Задание
1. Изучить детали крутильного механизма.
2. Замерить размеры веретен и составить сравнительную таблицу для
ровничных машин различных марок.
3. Уяснить значение насадок на рогульки.
4. Определить влияние крутки на прочность ровницы.
5. Определить расчетные и фактические параметры заправки машины.
6. Замерить высоту первого и последнего слоев на катушке, длину витка в
первом и последнем слоях, подсчитать число витков ровницы на 1 см высоты и
радиуса намотки.
7. Изучить работу дифференциальных механизмов, подсчитать передаточные
числа, составить формулы для расчета дифференциальных механизмов.
Кручение ровницы
Выходящая из передней вытяжной пары мычка скручивается. Мерой кручения
является крутка К, т. е. число кручений, приходящихся на единицу длины:
К=
где
αТ ⋅ 100
Т
,
К - крутка, кр./м;
Т - линейная плотность продукта, текс;
α Т - коэффициент крутки в системе текс.
Коэффициент крутки ровницы выбирают в зависимости от ее линейной
плотности и свойств перерабатываемого волокна.
Прочность ровницы зависит от крутки: чем больше крутка, тем больше
прочность ровницы. Прочность должна быть достаточной, чтобы ровница не
расползалась при сматывании в рамке прядильной машины, но не слишком большой,
чтобы ровница могла вытягиваться в вытяжном приборе прядильной машины.
На ровничных машинах для кручения мычки используют веретено с
рогулькой.
Веретено представляет собой стальной цилиндрический стержень, верхний
конец которого выточен соответственно размерам верхнего канала втулки рогульки
и имеет сквозную осевую прорезь. В прорезь входит штифт втулки рогульки.
Нижний конец веретена опирается конусной заточкой на подпятник, который
крепится к брусу нижней каретки. Втулка, закрепленная в верхней каретке, служит
верхней опорой веретена. Конструкция веретена показана на рис.112,а.
По ГОСТ 299-59 к веретенам предъявляются определенные технические
требования.
Твердость пятки веретена должна быть HRC 58-62, большого цилиндра - HRC
38-42, посадочного конуса - HRC 26-30. Биение по диаметру большого цилиндра не
должно превышать 0,07 мм, смещение оси прорези относительно оси веретена не
более 0,15 мм.
Основные условия нормальной работы веретен: уравновешенность рогулек и
веретен, совпадение осей веретен, втулок и подпятников, отсутствие биения.
Рис. 112. Конструкция веретена (а) и рогульки (б)
Рогулька имеет втулку 2 (рис.112,б) и две ветви: сплошную овального сечения
1 для уравновешивания всей системы и полую рабочую 4 с изогнутой прорезью для
протаскивания ровницы. На рогульку шарнирно насажена лапка 3, имеющая
горизонтальную ветвь для направления ровницы на катушку и вертикальную,
которая прижимает лапку к катушке. Во втулке 2 имеется отверстие, в котором
помещен штифт 5, входящий в прорезь веретена, благодаря чему рогулька прочно
соединяется с веретеном и вращается вместе с ним.
В соответствии с требованиями государственного стандарта рогулька должна
быть тщательно отполирована по всей поверхности; ее масса должна быть
наименьшей; рогулька должна быть тщательно сбалансирована статически и
динамически; упругая деформация при вращении рогульки не должна быть выше
допустимого предела; остаточная деформация ветвей не допускается; возникающие
при вращении напряжения не должны превышать пределов усталости; момент
инерции массы рогульки относительно оси вращения должен быть наименьшим,
чтобы уменьшить время пуска и останова машины.
Рис. 113. Распространители крутки:
а - обычная рогулька без вьюрка; б - рогулька с увеличенным диаметром втулки;
в - пластинчатый вьюрок, запрессованный в головку; г - цилиндрическая насадка с
внутренним квадратным отверстием; д - резиновая насадка; е - рогулька с четырьмя
радиальными углублениями на головке; ж - воронкообразная насадка с резиновым
кольцом
При подвесной рогульке допускается частота вращения веретен до 2240 мин-1.
Каждая ветвь рогульки по всей длине сварена из двух штампованных щек. В
верхнюю часть рогульки вварена втулка с коническим отверстием для посадки
рогульки на веретено. Вращающаяся верхняя часть рогульки расположена в
шарикоподшипниках и приводится во вращение от винтовой передачи.
Лапка сварной конструкции состоит из нитеводителя, стержня, верхнего и
нижнего колец.
Рогулька рамочного типа применяется на ровничных машинах при наработке
паковок массой до 2,5-3 кг и при частоте вращения веретен до 1200 мин-1. Верхняя
часть рогульки представляет собой рамку из алюминия или пластмассы. На одной
из ветвей находится лапка. Нижний конец рамки установлен в подшипниковой
опоре. Рогулька получает вращение от винтовых шестерен, заключенных в корпус,
который является головкой рогульки. Катушка жестко сидит на круглой рейке,
которая приводится в движение винтовыми шестернями. Катушка и рогулька
вращаются в одном направлении.
Широкое применение получили распространители крутки, которые
повышают прочность ровницы на участке между цилиндром и рогулькой,
снижают обрывность ровницы, увеличивают плотность ровницы. В результате
повышаются масса паковки и производительность машины.
Распространители крутки представляют собой насадки различных видов,
запрессованные в головке рогульки (рис.113). Распространители крутки работают по
принципу вьюрка, создавая ложную крутку.
Наматывание ровницы
Крутильно-мотальный механизм машины (рис.114) служит для наматывания
ровницы на катушки и придания ей необходимой крутки.
Ровница, проходя через рогульку 1, посаженную на веретено 2, получает
необходимую крутку.
Веретена с рогульками опираются на подпятники, установленные на брусьях
нижней каретки.
Второй опорой веретен являются веретенные втулки 13. На них надеваются
зубчатые колеса 9, несущие на себе ровничные катушки 7.
Веретена с рогульками приводятся во вращение от вала 3 через прутковые 4 и
веретенные 5 зубчатые колеса, расположенные в нижней каретке 6.
Прутковый вал 3 нижней каретки получает постоянное движение от
главного вала машины.
Наматывание ровницы происходит за счет опережения катушкой 7 рогульки
1. Катушки приводятся во вращение валом 8 через прутковые 14 и катушечные 9
зубчатые колеса верхней каретки 10. Верхняя каретка уравновешена грузами 11
через рычаг 12. Прутковый вал 8 верхней каретки получает вращение от главного
вала через дифференциал и дополнительное вращение от коноидной передачи.
Величина скорости в дифференциале уменьшается по мере увеличения намотки
диаметра катушки.
Рис. 114. Крутильно-мотальный механизм
Это осуществляется при помощи механизма управления передвижения ремня
по коноидам.
На ровничных машинах применяют цилиндрическую намотку с
уменьшающейся высотой каждого последующего слоя.
Угол ϕ (рис.115) влияет на устойчивость намотки на конусах катушки и
ее объем, а следовательно, и длину ровницы в полной намотке катушки.
При малом угле ϕ объем намотки уменьшается, при слишком большом
угле ϕ возможно сползание витков.
Рис. 115. Структура намотки катушки: НА - высота полной намотки; Н1 высота цилиндрической части намотки; Н0 – высота конуса; h - высота витка; Dn
– диаметр полной намотки; dк – диаметр ϕ - угол конуса катушки;
Витки ровницы располагаются по цилиндрической винтовой линии с
постоянным шагом А, который выбирают так, чтобы витки укладывались
вплотную друг к другу.
В результате сплющивания ровницы шаг витков намотки по вертикали h
оказывается в несколько раз больше толщины слоя δ .
Приближенно h и число витков на 1 см высоты намотки катушки
S y определяют по формулам:
h=
C Tp
31,6
;
Sy =
31,6 B
,
Tp
где
С и В - эмпирические коэффициенты, зависящие от линейной плотности
ровницы и плотности ее намотки.
С изменением линейной плотности ровницы от 1250 до 166,7 текс
коэффициент С изменяется от 4,03 до 3,03, коэффициент В - от 2,48 до 3,3.
Число слоев ровницы на 1 см диаметра намотки катушки S x определяют по
формуле
Sx =
31,6 A
,
Tp
где А - эмпирический коэффициент.
С изменением линейной плотности ровницы от 588
коэффициент А изменяется от 13,8 до 10,2.
При постоянной толщине слоев текущий диаметр намотки
до
100 текс
d = d k + 2 кδ ,
где к - число слоев;
δ - толщина ровницы.
Но на текущий диаметр намотки d влияют изменение натяжения в процессе
наматывания, крутка ровницы и ее упругие свойства, сплющивание ровницы и др.
Сплющивание ровницы в каждом новом слое уменьшается из-за уменьшения
давления лапки рогульки на ровницу и уменьшения нормального давления,
создаваемого натяжением ровницы, которое с увеличением радиуса намотки
уменьшается. Кроме того, внутренние слои ровницы испытывают большое суммарное давление последующих слоев.
Ровница наматывается на катушку благодаря разности между частотой
вращения катушки nк и рогульки nв .
Первое условие наматывания. Число витков, наматываемых на катушку в
минуту, составляет
n0 = nк − nв .
Длину одного витка определяют по формуле
l = (πd ) 2 + h 2 .
где d - диаметр намотки, мм;
h - шаг намотки, мм.
Длина ровницы, наматываемой на катушку в
наматывания, составляет
минуту,
т.
е.
скорость
υ = l (nк − nв ) .
Длина ровницы, выпускаемой в минуту передним цилиндром, т. е. скорость
выпуска
υвып = πdц nц ,
где dц - диаметр переднего цилиндра, мм;
nц - частота вращения переднего цилиндра, мин-1.
Пренебрегая вытяжкой между передним цилиндром и катушкой (е = 1,03 1,05), получим, что υ = υ вып , или
(nк − nв ) (πd ) 2 + h 2 = πdц nц .
Так как h весьма малая величина по сравнению с πd , ею можно пренебречь.
Тогда
(nк − nв )d = d ц nц
и
nк = nв +
d ц nц
.
d
Это и есть первое условие наматывания, которое показывает, что с
увеличением диаметра намотки при постоянных nв и nц частота вращения катушки
должна уменьшаться.
Второе условие наматывания. Скорость перемещения верхней каретки
υ к = n0 h .
Учитывая, что
n0 =
υ
υh
, получим υ к =
.
πd
πd
Величиной h пренебрегаем.
Тогда
υк =
υ
.
πd
Это и есть второе условие наматывания, показывающее, что с увеличением d
скорость каретки уменьшается.
Третье условие наматывания. Это условие состоит в том, что для образования
верхнего и нижнего конусов катушки необходимо уменьшать размах верхней
каретки на определенную величину. Уменьшение размаха верхней каретки
пропорционально изменению диаметра намотки, поэтому
H = Hn −
d − dк
,
tgϕ
где Н - высота слоя намотки при диаметре намотки d, мм;
Hn - высота полной намотки, мм;
dк - диаметр катушки, мм.
Следовательно, третье условие наматывания показывает, что высота намотки
Н зависит от диаметра намотки d, так как угол ϕ и диаметр пустой катушки dк —
величины постоянные.
Из условий намотки видно, что между скоростью каретки и частотой
вращения катушки существует пропорциональная зависимость. Это позволяет
осуществить передачу к катушкам и каретке от одного и того же вариатора, которым
на ровничной машине являются конические барабанчики. В передачу к катушкам
включен дифференциальный механизм.
Дифференциальные механизмы
Назначение дифференциального механизма состоит в сложении двух
скоростей — постоянной от главного вала машины и переменной от коноидов
(вариатора) и передачи суммированной скорости катушкам. При этом вариатор
передает катушкам только часть мощности, которая соответствует изменению
скорости, связанному с изменением диаметра намотки. Следовательно,
дифференциальный механизм значительно разгружает ремень на коноидах и
облегчает его работу, так как большая часть мощности, необходимой для вращения
катушек, передается главным валом.
На ровничных машинах применяют дифференциальные механизмы двух
типов: с водилом, передающим движение катушкам; с водилом, получающим
движение от главного вала.
Каждый дифференциальный механизм состоит из основных звеньев
(центральные колеса и водило) и сателлитов, оси которых перемещаются в
пространстве.
Частоту вращения звеньев дифференциального механизма любого типа
подсчитывают по универсальной формуле Виллиса
n−а
= ±i ,
m−а
где п - частота вращения последней шестерни дифференциального механизма, мин-1;
а - частота вращения водила, мин-1;
m - частота вращения первой шестерни, мин-1;
i - передаточное число между первой и последней шестернями
дифференциального механизма.
Рис. 116. Дифференциальный механизм с водилом, передающим движение
катушкам
При вращении первой и последней шестерен в одном направлении при
передаточном числе i берут знак плюс, при вращении в противоположных
направлениях — знак минус.
На рис.116 представлен дифференциальный механизм с водилом, передающим
движение катушкам.
Шестерня zм = 32 зуб. — первая шестерня дифференциального механизма жестко посажена на втулку 1, получающую движение через звездочку z3 = 24 зуб. от
конических барабанчиков. Шестерня zN = 96 зуб. с внутренним зацеплением — последняя шестерня в дифференциальном механизме - жестко укреплена на главном
валу. Водило 2 представляет собой звездочку (z = 24 зуб.), свободно вращающуюся
на втулке 1. Оно получает суммарное движение от двух симметрично расположенных шестерен zм = 32 зуб., находящихся в зацеплении с первой zм и последней ZN
шестернями.
Передаточное число дифференциального механизма
i=−
132 ⋅ 32
1
=− .
32 ⋅ 96
3
Решая уравнение Виллиса относительно а, получим
i (m − α ) = n − α ; mi − αi = n − α ;
(1 − i )α = n − mi ; α =
Подставляя значение
i=−
1
3
n − mi
.
1− i
в вышеприведенное равенство, имеем
1
n+ m
3 = 3n + m = 3 n + 1 m .
α=
1
4
4
4
1+
3
На рис.117 представлен дифференциальный механизм с водилом, получающим
движение от главного вала. Первая шестерня механизма zм = 30 зуб. жестко
закреплена на втулке 3, свободно сидящей на главном валу машины и получающей
движение от коноидов. Водило 2 жестко закреплено на главном валу и является
одновременно кожухом дифференциального механизма. Водило имеет два свободно
вращающихся шпинделя. На одном шпинделе жестко закреплены две шестерни по z
= 25 зуб., на другом также две шестерни: z = 25 зуб. и z = 15 зуб.
Последняя шестерня zN = 90 зуб. с внутренним зацеплением получает
суммарное движение от шестерни z = 15 зуб. Шестерня ZN сидит на втулке 1, на
которой имеется звездочка z = 34 зуб., передающая движение катушкам.
Рис. 117. Дифференциальный механизм с водилом, получающим
движение от главного вала
Передаточное число дифференциального механизма
i=
30 ⋅ 25 ⋅15
1
=+ .
25 ⋅ 25 ⋅ 90
5
Решая уравнение Виллиса относительно п, получим
n = α − αi + mi .
Подставив значение i, получим
1 1
n = α (1 − ) + m
5 5
или
4
1
n = α + m.
5
5
Анализ работы рассмотренных дифференциальных механизмов показывает,
что в их конструкции имеется много общего, следовательно, формулу для
определения частоты вращения последней шестерни дифференциального
механизма можно написать в общем виде.
Для дифференциального механизма с водилом, получающим движение от
главного вала:
n = αa + βm ,
где
α и β - коэффициенты, характеризующие конструкцию механизма; α = 1 − i ; β = i ;α + β = 1 ;
αа
- постоянная частота вращения, получаемая от главного вала
и передаваемая катушкам;
βm - дополнительная переменная частота вращения, получаемая
от конических барабанчиков и передаваемая катушкам.
Все дифференциальные механизмы должны удовлетворять условию
α=
где
iв
,
iк
iв - передаточное число от главного вала к веретену;
iк - передаточное число от последней шестерни дифференциального
механизма к катушкам.
Разберем условие наматывания
приведенного на рис.116:
для
nк = nв +
дифференциального
механизма,
L
.
πd к
Запишем это условие в общем виде:
niк = nв +
L
= (αa + βm)iц .
πd к
Разделив обе части уравнения на iк, получим
αa + βm =
Так как
L
πd к
nв
L
+
.
iк πd к iк
- частота вращения катушки, получаемая от конических
барабанчиков и идущая на наматывание, то
α=
L
= βm
πd к iк
и
αa =
nв
,
iк
откуда
n
nв
, но iв = в .
аiк
а
Следовательно,
α=
iв а iв
= .
aiк iк
Для дифференциального механизма, изображенного на рис.117, формула
для определения частоты вращения водила α в общем виде запишется так:
a = αn + βm ,
где
−i
1
, β =
, α + β = 1.
1− i
1− i
L
будет иметь вид
Формула nк = nв +
πd к
α=
αiк = nв +
L
= (αn + βm)iк .
πd к
Разделив обе части вышеприведенного выражения на iк, получим
nв
L
+
.
iк πd к iк
L
n
n
n
= βm , то αn = в или α = в , но iв = в .
n
iк
niк
πd к iк
αn + βm =
Так как
Следовательно, α
=
iв n iв
= .
niк iк
Методические указания
Перед изучением деталей крутильного механизма выясняют необходимость
скручивания мычки, выходящей из передней пары вытяжного прибора,
рассматривают факторы, влияющие на крутку, затем изучают органы,
участвующие в кручении (веретено, рогульку, распространители крутки).
Подробно изучают устройство веретена, посадку его в подпятнике,
закрепленном на нижней каретке, и вторую опору веретена – втулку, закрепленную
на верхней каретке.
Рассматривают обе ветви рогульки, изучают назначение и конструкцию
лапки, ее вертикальное и горизонтальное плечи. Обращают внимание на различные
виды насадок. Выясняют требования, предъявляемые государственным
стандартом к конструкции веретен, рогулек (уравновешивание веретена и рогульки, качество изготовления рогулек, совпадение осей веретена, втулки и
подпятника, обеспечение минимального износа трущихся поверхностей,
равномерность вращения веретен). Затем снимают необходимые размеры с
веретен, устанавливаемых на машинах различных марок, и составляют таблицу по
форме табл.75.
Таблица 75
Типоразмер
Марка
Размеры веретена, мм
Подъем
веретена
машины
L
D
1
i1
d
каретки
Для определения влияния распространителей крутки на массу паковки
одновременно на одной ровничной машине нарабатывают 10 катушек ровницы любой
линейной плотности с насадкой в рогульках и 10 катушек без насадок. Взвешивают
катушки, определяют среднюю массу в каждом случае и кратко объясняют
полученные результаты.
Для исследования влияния крутки на прочность ровницы получают на ровничной
машине по две катушки (несколько слоев) с минимальной и максимальной круткой,
выбранной по табл.76, и определяют прочность ровницы.
Для определения прочности ровницы используют динамометр с зажимной
длиной, примерно равной разводке в заднем поле вытягивания вытяжного прибора
прядильной машины, где разрушается крутка ровницы. Проводят по 10-15 испытаний
для каждого варианта, определяют среднюю прочность ровницы и объясняют
полученные результаты.
Для анализа результатов кручения путем сравнения расчетного и фактического
коэффициентов крутки проводят работу по следующему плану:
1) определяют линейную плотность ровницы Тр по массе пяти 10-метровых
отрезков;
2) определяют счетчиком (или по кинематической схеме) частоту вращения
переднего цилиндра nц, мин-1;
3) определяют тахометром (или по кинематической схеме) частоту вращения
веретен nв , мин-1;
4) рассчитывают крутку ровницы Кф (кр/м) по формуле
Кф =
Линейная плотность
ровницы, текс
До 1125
1110—1020 1000—
878
870—782
770—695
690 и менее
До 502
500—479
476—436
435—402
400—372
370—346
nв
;
πd ц nц
Коэффициенты крутки ровницы α Т
37/39
6,13
6,26
6,42
6,54
6,66
6,79
35/37
33/34
Толстая ровница
8,42 8,50
6,82
8,60 8,69
6,96
8,78
7,12
8,88
7,24
7,40
7,53
Перегонная ровница
7,24 7,33
7,90
9,76 9,86
7,43
8,00
9,86
8,09
7,53 7,62
7,71
8,19
8,27
8,37
Таблица 76
при длине волокна, мм
32/33
31/32
8,50
8,60
8,69
8,78
8,88
8,97
8,60
8,69
8,78
8,88
8,97
9,06
9,86
9,95
9,95
9,95
10,05
10,05
9,95 9,95 10,05 10,05
9,95
10,05
10,05
10,15
10,15
Тонкая ровница
До 167
166—132
131—118
117—95
94 и менее
8,78
8,92
9,04
9,20
9,35
9,55
9,67
9,80
9,92
10,05
10,81
10,90
11,0
11,10
11,19
10,90
11,0
11,10
11,19
11,28
11,0
11,10
11,19
11,28
11,38
5) рассчитывают фактический коэффициент крутки аТ.ф по формуле
α Т .ф = К ф Т р ;
6) по кинематической схеме определяют константу крутки (constК) как
передаточное число от переднего цилиндра к веретену, деленное на окружность
цилиндра в метрах;
7) подсчитывают число зубьев крутильной шестерни zкр, установленной на
машине;
8) определяют расчетную крутку Кр по формуле
Кр =
сonstK
;
z кр
9) определяют расчетный коэффициент крутки α Т . р :
αТ . р = К р Т р ;
10) сравнивают фактический и расчетный коэффициенты крутки и при
расхождении объясняют причину.
Чтобы подтвердить правильность расчета скоростного режима и заправки
машины, проводят работу на заправленной машине по следующему плану:
1) определяют счетчиком частоту вращения переднего цилиндра и вычисляют
скорость выпуска мычки υ м (м/мин);
2) определяют линейную плотность ровницы Тр по массе пяти 10-метровых
отрезков;
3) определяют производительность одного веретена за 10 мин Пв (г) по
формуле
Пв =
υ м ⋅10Т р
1000
;
4) делают карандашом отметку на трех катушках, пускают машину на 10 мин.
Затем останавливают машину, снимают катушки, отматывают ровницу с каждой
катушки до отметки, взвешивают и определяют среднюю массу ровницы G (г), наработанной веретеном за 10 мин;
5) сравнивают полученные величины производительности одного веретена за
10 мин Пв и средней массы ровницы G, наработанной веретеном за 10 мин, и при
расхождении в результатах объясняют причину.
В начале изучения структуры намотки рассматривают катушки с намотанным
первым слоем ровницы и полную катушку, посадку катушки на втулку, выясняют
назначение конусов намотки и как они образуются. Замеряют высоту первого и
последнего слоев намотки ровницы, длину витка (среднее из пяти замеров) в первом
и последнем слоях. Приложив линейку к катушке, подсчитывают число витков Sy
ровницы на 1 см высоты намотки в первом и последнем слоях. Затем подсчитывают
число витков Sx ровницы на 1 см радиуса намотки. Для этого замеряют длину
окружности намотки на катушке, определяют радиус намотки, сматывают 15-20
слоев, снова определяют длину и радиус намотки. Число витков находят по
формулам, полученные результаты сравнивают и делают выводы.
После изучения структуры намотки катушки проверяют расхождение в
величине диаметров катушки при п слоях — фактическом и определенном по
приведенной ранее формуле.
Прежде чем приступить к изучению дифференциальных механизмов,
необходимо твердо усвоить, почему катушки не должны получать движение только
от главного вала или только от конических барабанчиков. Затем последовательно по
чертежам и на действующих моделях дифференциальных механизмов изучают
конструкцию и отдельные детали механизма.
Сначала рассматривают главный вал машины и все смонтированные на нем
детали. Затем для определения окончательной частоты вращения последней
шестерни дифференциального механизма, полученной путем сложения постоянной
части частоты вращения от главного вала и переменной от конических
барабанчиков, раскладывают сложное движение на ряд простых.
1. Определяют частоту вращения последней шестерни дифференциального
механизма в предположении, что она получает движение только от главного вала.
Для этого сначала удаляют втулку с шестерней ZM и звездочкой, получающей
движение от конических барабанчиков. В этом случае последняя шестерня zN будет
иметь частоту вращения п1, равную частоте вращения главного вала α , т. е. п1 = а.
2. Определяют частоту вращения последней шестерни дифференциального
механизма ZN. При остановленных втулке и конических барабанчиках, когда т = 0,
частота вращения конечной шестерни ZN будет равна п1 = а—ai = (1—i)a, где i передаточное число дифференциального механизма, имеющее знак минус, так как
первая и последняя шестерни вращаются в противоположных направлениях.
3. Определяют частоту вращения последней шестерни ZN дифференциального
механизма в предположении, что она получает движение только от конических
барабанчиков. Для этого останавливают главный вал и вращают втулку,
получающую движение от конических барабанчиков. В этом случае последняя
шестерня ZN будет иметь частоту вращения
n2 = mi.
Полная частота вращения шестерни zN будет равна
n = n1 + n2 − a − ai + mi .
Решая это уравнение относительно а для дифференциального механизма с
водилом, передающим движение катушкам, где
i=−
1
, получают
3
1
n+ m
n − mi
3 = 3n + m = 3 n + 1 m .
a=
=
1
1− i
4
4
4
1+
3
После изучения конструкции и работы дифференциальных механизмов
рассматривают цепную передачу от дифференциального механизма к катушкам.
Для сравнения расчетной и фактической скоростей подъема каретки и для
проверки соответствия диаметров катушки при фактическом и расчетном числе
слоев п работу выполняют по следующему плану:
1) на заправленной машине замеряют диаметр намотки dн (см);
2) замеряют высоту намотки данного слоя Н (см);
3) подсчитывают число витков на 1 см высоты намотки Sy;
4) замеряют диаметры верхнего и нижнего конических барабанчиков,
соответствующие положению ремня при намотке данного слоя dв и dн (см);
5) пускают машину и определяют секундомером время хода каретки t (мин);
6) находят фактическую скорость хода каретки υ кар.ф (м/мин) по формуле
υ кар.ф =
Н
;
t
7) определяют счетчиком частоту вращения переднего цилиндра nц (мин-1) и
подсчитывают длину ровницы L, выпускаемой в минуту передним цилиндром;
8) определяют расчетную скорость каретки υ кар. р (м/мин) по формуле
υ кар. p =
πd ц nц ⋅ 0,01
;
πd н s y
результаты, полученные в пунктах 6 и 8, сравнивают и объясняют;
9) по кинематической схеме и данным, полученным выше, вычисляют частоту
вращения подъемного вала nn (мин-1);
10) по шагу реечных шестерен tр и расчетной скорости каретки
υ кар. р вычисляют число зубьев реечной шестерни Zp по формуле
zp =
υ кар. р
nn t p
;
11) полученное по формуле число зубьев реечной шестерни сравнивают с
числом зубьев реечной шестерни, установленной на машине; при расхождении
результатов объясняют причины;
12) по кинематической схеме при данном положении ремня на конических
барабанчиках подсчитывают частоту вращения катушки nк (мин-1);
13) по кинематической схеме подсчитывают частоту вращения веретен nв
-1
(мин );
14) подсчитывают dн данного слоя намотки по формуле L = πd н ( nк − nв ) и
сравнивают с результатами, полученными в пункте 1.
План отчета
1. Составить сравнительную таблицу размеров веретен по форме табл.75.
2. Начертить схему рогульки с необходимыми размерами.
3. Описать результаты работы по сравнению массы паковок, полученных с
распространителями круток и без них.
4. Описать результаты работы по определению влияния крутки на прочность
ровницы.
5. Провести сравнение расчетного и фактического коэффициентов крутки.
6. Провести сравнение фактической и расчетной производительности.
7. Рассчитать число витков на 1 см высоты намотки и радиуса намотки по
формулам и сравнить с фактическими данными.
8. Рассчитать диаметр катушки при п слоях намотки, сравнить с фактическим
числом слоев и дать необходимые объяснения.
9. Начертить схемы дифференциальных механизмов.
10. Рассчитать передаточное число и составить расчетные формулы для
дифференциальных механизмов разных конструкций.
11. Описать работу по сравнению фактических и расчетных скоростей каретки
и диаметра намотки.
Литература: [2, с. 15-36]; [3, с. 266-268; 281-283];
[16, с. 126-133; 135-148].
Контрольные вопросы
1. Чем измеряется величина крутки?
2. Как устроено веретено?
3. Для чего служат полая и сплошная ветви рогульки?
4. Каково назначение лапки рогульки?
5. Каким требованиям должны удовлетворять веретено и рогулька?
6. Для чего применяют в рогульках распространители крутки?
7. Какие виды распространителей крутки применяют на ровничных машинах?
8. Как происходит кручение ровницы на машине?
9. От каких факторов зависит коэффициент крутки?
10. Какая существует зависимость между круткой и прочностью ровницы?
11. Как определить крутку ровницы?
12. Какова зависимость между круткой, скоростью переднего цилиндра и
частотой вращения веретена?
13. Какова зависимость между круткой, постоянным числом крутки и числом
зубьев крутильной шестерни?
14. Что ограничивает скорость веретен на ровничной машине?
15. Как определяют прочность ровницы?
16. Как подсчитать постоянное число крутки?
17. Чем вызвана цилиндрическая с конусами форма намотки ровницы?
18. Как образуются верхний и нижний конусы на катушке?
19. Как изменяется длина намотки с изменением угла ϕ ?
20. Каково первое условие намотки?
21. Каково второе условие намотки?
22. Каково третье условие намотки?
23. Почему частота вращения катушки и скорость перемещения верхней
каретки должны быть переменными?
24. Какой орган выполняет функцию вариатора скорости?
25. Для чего служит дифференциальный механизм?
26. Из каких основных частей состоит дифференциальный механизм?
27. Как подсчитывают передаточное число дифференциального механизма?
28. Как определяют знак передаточного числа?
29. Какие требования предъявляют к конструкции дифференциального
механизма?
30. От чего зависит плотность намотки ровницы на катушку?
4. УСТРОЙСТВО, РАБОТА И НАЛАДКА МЕХАНИЗМА
УПРАВЛЕНИЯ (ЗАМКА)
Цель лабораторной работы
Изучение назначения и устройства механизма управления (замка), усвоение
его функций, способов регулирования отдельных элементов намотки.
Задание
1. Изучить функции механизма управления.
2. Изучить узлы механизма управления, связанные с выполнением отдельных
его функций.
3. Замерить перемещения ремня на конических барабанчиках и гаек на винте.
4. Определить натяжение ровницы в начале и конце наработки съема.
Основные сведения
Механизм управления, работающий автоматически, имеет следующее
технологическое назначение: по мере увеличения диаметра намотки уменьшает
частоту вращения катушки и скорость движения верхней каретки, раскладывает
витки ровницы по катушке для образования конусов.
Данный процесс осуществляется путем перемещения ремня на конических барабанчиках, изменения направления движения каретки, уменьшения подъема
(размаха) каретки.
Механизм управления (замок) ровничной машины показан на рис.118.
К верхней каретке 1 прикреплен кронштейн 2 с упорами 3, которые
попеременно нажимают на гайку 4 при подъеме каретки и на гайку 5 при опускании
ее.
Обе гайки отростками входят в паз 6 кронштейна и при вращении винта 7
получают поступательное движение.
Винт-тяга 7 связан с корпусом 8, в котором помещена пружина 9 и ролик 10.
На валу 11 свободно сидит коромысло 12, к которому пружиной 13 прижимаются
собачки 14 и 15. Коромысло тягой 16 связано с тарелочными шестернями 17 и 18, от
которых получает движение подъемный вал верхней каретки. На коромысле 12
имеется упор 19, который попеременно выводит из зацепления с храповиком
20 собачки 21 и 22, прижатые к храповику пружиной 23.
На одной втулке с храповиком сидит сменная шестерня zx1, которая через
шестерню 24, сменные шестерни zx3, zx2 и zx4 передает движение валику 25, а от него
через шестерни 26 и 27 вращательное движение винту-тяге 7.
На валу 28 закреплен барабан 29, на который наматывается трос 30,
находящийся под постоянным натяжением, создаваемым грузом 31 через натяжные
ролики 32 и 33. Трос 30 с помощью отводки 34 передвигает ремень 35 на конических барабанчиках 36 и 37. От нижнего конического барабанчика через шестерни
z1 и z2, вал 38, трехходовой червяк 39, червячную шестерню 40, коническую 41 и
тарелочные шестерни 17 и 18 движение передается подъемному валу 42 верхней каретки.
Механизм подъема нижнего конического барабанчика служит для
выключения
переменной скорости катушек и хода верхней каретки, для
включения механизма управления, а также для образования напуска ровницы при
снятии полного съема.
Методические указания
Перед изучением конструкции механизма управления необходимо твердо
уяснить его функции. Механизм изучают последовательно по отдельным
выполняемым функциям.
Первая функция механизма управления (замка) — передвижение ремня на
конических барабанчиках, благодаря чему по мере увеличения диаметра намотки
уменьшаются частота вращения катушки и скорость движения каретки. При
изучении этой функции рассматривают все детали и их взаимосвязь при
передвижении ремня.
При движении каретки вверх упор 3 встречает гайку 4 и тянет вверх винт-тягу 7,
на нижнем конце которого находится корпус 8 с пружиной 9 и роликом 10. Ролик,
поднимаясь по наклонной плоскости коромысла 12, сжимает пружину 9, что
увеличивает давление на верхнее плечо коромысла. При дальнейшем подъеме ролика
корпус 8 освобождает собачку 15, прижатую к коромыслу пружиной 13. Под
действием сжатой пружины 9 ролик давит на плечо коромысла и поворачивает его на
определенный угол вокруг вала 11. Одновременно с поворотом коромысла 12 упор 19
освобождает собачку 22 из зацепления с храповиком 20. Под действием усилия,
создаваемого грузом 31, храповик поворачивается на ползуба до встречи с собачкой
21, которая прижимается к храповику пружиной 23.
На одной втулке с храповиком сидит шестерня zx1, которая через шестерни 24,
zx2 и вал 28 связана с барабаном 29.
При отключении собачки 22 под действием груза 31 c помощью троса 30
через натяжные ролики 32 и 33, отводку 34 ремень 35 передвигается вдоль
конических барабанчиков вправо (верхний барабанчик ведущий), благодаря чему
уменьшаются частота вращения катушек и скорость движения каретки.
Когда изучают изменение направления движения каретки, обращают
внимание на детали и их взаимосвязь при переключении тарелочных шестерен.
Как уже указывалось, коромысло 12 поворачивается вокруг вала 11. Тягой 16
тарелочные шестерни 17 и 18 перемещаются из одного крайнего положения в
другое: шестерня 18 выводится из зацепления, а шестерня 17 вводится в зацепление
с конической шестерней 41. Подъемный вал 42 начинает вращаться в обратном
направлении, в результате чего изменяется направление движения каретки — она
опускается.
Рис. 118. Механизм управления (замок) ровничной машины
При изучении уменьшения подъема (размаха) верхней каретки разбирают все
детали от храповика до винта-тяги. При повороте храповика 20 на ползуба через
шестерни zx1, 24, zx2, zx3, zx4 вал 25 поворачивает шестерни 26, 27 и винт-тягу 7.
Благодаря тому, что винт-тяга 7 имеет правую и левую нарезки, гайки 4 и 5
удаляются друг от друга и приближаются к упорам 3. При этом уменьшается
свободный ход между гайками и упором. Каретка при следующем переключении
механизма не доходит до крайнего положения, и ее ход уменьшается. Благодаря
этому на катушке образуются конусы.
После наработки полного съема на машинах более ранних конструкций
механизм управления приводят в исходное положение вручную, вращая маховик 43,
предварительно ослабив натяжение ремня на конических барабанчиках. При этом
валик с маховиком выдвигают на себя до тех пор, пока шпонка не войдет в паз
шестерни 44.
При вращении маховика 43 через шестерни 44, 45, 46, 47, вал 28, шестерни
zx3, 24 и zx1 храповик 20 поворачивается в обратном направлении. Одновременно на
барабан 29 наматывается трос 30, груз 31 поднимается и ремень на конических
барабанчиках передвигается в крайнее левое положение. Через шестерни zx3, zx4, вал
25, шестерни 26 и 27 винт-тяга 7 поворачивается в обратном направлении, и гайки 4
и 5 сближаются.
Шестерни 48 и 49 необходимы при подъеме верхней каретки вручную.
При наработке паковок заданного диаметра машины Р-260-5 и Р-192-5
автоматически останавливаются. Нажатием кнопки на пульте управления
автоматически производятся следующие операции: подъем нижнего коноида,
заводка механизма управления, опускание нижнего конического барабанчика. Для
уменьшения времени выбега машины при ее останове имеется специальный тормоз,
установленный на валу верхнего конического барабанчика.
После изучения работы механизма управления рассматривают основные
дефекты намотки, которые получаются при его разладке. Слишком малый угол
наклона конуса на катушке получается при большом передаточном отношении
z x3
,
zx4
слишком большой угол наклона конуса на катушке — при малом передаточном
отношении
z x3
. Тугая или слабая намотка получается при неправильно выбранном
zx4
числе зубьев шестерен Zx.
При наладке механизма управления после установки сменных шестерен zx2,
zx3, и zx4 необходимо сдвинуть гайки винта-тяги к его середине там, где начинаются
правая и левая нарезки. Затем устанавливают верхнюю каретку в крайнее нижнее
положение по лапке рогульки и катушке.
Передвигая верхнюю гайку вверх до упора, опускают винт вниз до щелчка, т.
е. до переключения тарельчатых шестерен. Затем закрепляют верхнюю гайку в
этом положении в обойме. Каретку поднимают и устанавливают в крайнее
верхнее положение по катушке и лапке рогульки. Вращением гайки передвигают ее
до упора вниз.
Продолжая вращать гайку, поднимают винт вверх до щелчка и закрепляют
нижнюю гайку в обойме. После этого механизм управления готов к работе.
Чтобы лучше изучить влияние числа зубьев шестерен zx1, zx2, zx3 и zx4, замеряют
перемещение отводки ремня на конических барабанчиках, приходящееся на 0,5
зуба, храповика при разном числе зубьев сменных шестерен zx1 и zx2. Затем замеряют
перемещение гаек стояка, приходящееся на 0,5 зуба храповика, при разном числе
зубьев сменных шестерен zx3 и zx4.
Для определения натяжения ровницы между лапкой рогульки и выпускным
цилиндром вытяжного прибора, которое при превышении нормы может быть
источником неровноты ровницы, проводят следующую работу:
для определения натяжения в начале съема
- отбирают двенадцать пустых катушек;
- устанавливают по одной катушке на передний и задний ряды веретен,
заправляют и нарабатывают на катушках один слой ровницы;
- останавливают машину после щелчка, снимают катушки, заправляют на их
место пустые и вновь нарабатывают на катушках один слой ровницы;
- продолжают устанавливать новые катушки до тех пор, пока натяжение
ровницы не начнет уменьшаться; отмечают порядковый номер смены катушек,
вызвавшей уменьшение натяжения;
для определения натяжения в конце съема
- останавливают машину, недоработав пять-шесть слоев ровницы;
- снимают десять катушек ровницы - пять с переднего ряда и пять с заднего;
- пускают машину и получают на оставшихся катушках два слоя ровницы;
- останавливают машину, устанавливают из числа ранее снятых катушек по
одной на каждый ряд веретен и нарабатывают один слой ровницы;
- продолжают заправку катушек до тех пор, пока заметно не уменьшится
натяжение ровницы; отмечают порядковый номер слоя, вызвавшего уменьшение
натяжения;
- по результатам работы делают выводы.
Натяжение ровницы в начале и конце наработки съема можно считать
нормальным, если на тазовой машине оно уменьшается после наматывания трех
слоев, на тазово-перегонной — после наматывания четырех слоев, на тазовотонкой и тонкой—после наматывания пяти слоев. Разница в натяжении ровницы в
начале и в конце наматывания не должна превышать 1,5%.
План отчета
1. Описать функции механизма управления.
2. Начертить схемы узлов механизма управления, связанных с выполнением
отдельных функций.
3. Описать результаты замеров перемещений ремня на конических
барабанчиках при заданных числах зубьев шестерен.
4. Описать результаты замеров перемещения гаек на винте-тяге при
заданных С и Р.
5. Описать работу по определению натяжения ровницы.
Литература: [2, с. 36-42].
Контрольные вопросы
1 Каковы функции механизма управления (замка)?
2. Что изменяется в работе машины при перемещении ремня на конических
барабанчиках?
3. Какие органы механизма управления участвуют в изменении направления
движения каретки?
4. Как образуются конусы на катушке?
5. Как изменяется намотка на катушке с изменением передаточного
отношения
С
?
Р
6. Какие изменения происходят в работе машин с изменением числа зубьев
шестерен r и q?
7. Какие изменения происходят на машине с переходом к намотке каждого
следующего слоя?
8. Что произойдет на машине, если отключить передачу движения к нижнему
коническому барабанчику?
r
уменьшить (увеличить)?
q
C
10. Как изменяется перемещение гаек, если отношение
увеличить
P
9. Как изменяется перемещение ремня, если
(уменьшить)?
11. Как осуществляется контроль натяжения ровницы?
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РОВНИЧНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Освоить методику расчета скоростей, вытяжек, крутки, сменных элементов и
перезаправки ровничной машины.
Задание
1. Произвести технологический расчет ровничной машины для ровницы
заданной линейной плотности.
2. Сделать расчет перезаправки машины для выработки ровницы другой
линейной плотности.
Основные сведения
Для
технологического
расчета
ровничной
машины
используют
кинематическую схему.
В качестве примера приведен расчет ровничной машины Р-260-5 (см.
рис.97). На ровничной машине вырабатывают ровницу 833 текс из ленты 3,85 ктекс.
Длина волокна Lшт = 31,5 мм, диаметр пустой катушки dк = 41 мм, высота полной
намотки катушки Hп = 300 мм, высота конуса намотки H0 = 51 мм, диаметр полной
катушки Dn = 155 мм, плотность намотки γ = 0,26 г/см3, коэффициент скольжения
ремня на конических барабанчиках µ = 0,9.
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РОВНИЧНОЙ
МАШИНЫ Р-260-5
Расчет произведен в соответствии с кинематической схемой (см. риc.97). В
формулах расчета арабские и римские цифры при буквенном обозначении
механических величин соответствуют порядковому номеру позиции элемента в
кинематической схеме.
Определение вытяжки
Общая вытяжка в трехцилиндровом двухремешковом приборе
определяется по формуле
Е=
q
πd1 ⋅ n1 d1
= ⋅ z6 ⋅
,
πd 3 ⋅ n3 d 3
f ⋅h
(38)
где
Е - общая вытяжка;
d1 = 32мм - диаметр выпускной линии цилиндров;
d3 = 32мм - диаметр третьей линии цилиндров;
z6 - постоянное зубчатое колесо;
q, f, h - сменные зубчатые колеса.
Сменные зубчатые колeca q и f устанавливаются в соответствии с
табл.77.
Подбор общей вытяжки осуществляется по табл.77.
Таблица 77
Вытяжка Е
Вытяжка Е
Вытяжка Е
Вытяжка Е
h
h
q=75
q=90
q=75
q=90
f=35
f=20
f=35
f=20
7,99
3,80
40
4,99
2,34
64
8,19
3,90
39
5,07
2,41
63
8,41
4,00
38
5,15
2,45
62
8,64
4,11
37
5,24
2,49
61
8,88
4,23
36
5,33
2,54
60
9,13
4,35
35
5,42
2,58
59
9,40
4,47
34
5,51
2,62
58
9,68
4,61
33
5,61
2,67
57
9,98
4,75
32
5,71
2,72
56
10,31
4,90
31
5,81
2,77
55
10,65
5,07
30
5,92
2,82
54
11,02
5,25
29
6,03
2,87
53
11,41
5,43
28
6,14
2,93
52
11,83
5,63
27
6,26
2,98
51
12,29
5,85
26
6,39
3,04
50
12,78
6,09
25
6,52
3,10
49
13,31
6,34
24
6,66
3,17
48
13,89
6,61
23
6,80
3,24
47
14,52
6,92
22
6,95
3,31
46
15,21
7,24
21
7,120
3,38
45
44
43
42
41
3,46
7,26
20
7,61
3,54
7,43
19
8,01
3,62
7,61
18
8,45
3,71
7,79
Вытяжка по второй зоне определяется по формуле
l2 =
где
15,98
16,82
17,75
π (d 2 + δ ) n2 d 2 + δ z7 i
⋅ =
⋅ ⋅ ,
πd 3
n3
d3
z8 z 9
(39)
l 2 - частная вытяжка во второй зоне;
d 2 =25 мм - диаметр второй линии цилиндров;
δ
n 2 ; n 3 - частота вращения второй и третьей линий цилиндров;
= 1,2 мм - толщина нижнего ремешка;
z7 ; z8 ; z9 - постоянные зубчатые колеса;
i - сменное зубчатое колесо;
i
l2 =
25 + 1 , 2 35
i
⋅
⋅
= 0 , 0573 i .
32
25 20
Подбор частной вытяжки l 2 производится по табл.78.
Предпочтительнее вытяжки брать в интервале от 1,03…1,55.
Таблица 78
i
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
l2
1,03
1,09
1,14
1,20
1,26
1,32
1,38
1,43
1,49
1,55
1,60
1,66
1,72
i
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
l2
1,78
1,83
1,89
1,95
2,00
2,06
2,12
2,18
2,24
2,29
2,35
2,40
Подбор сменных крутильных зубчатых колес
Величина крутки определяется по формуле
К =
nв
n в ⋅ 1000
1000 z 5 d z 20 z 22 ,
=
=
⋅
⋅ ⋅
⋅
V1
π ⋅ d 1 ⋅ n 1 π ⋅ d 1 l c z 21 z 24
(40)
где К – величина крутки (кр/м), устанавливаемая согласно рекомендациям справочника по хлопкопрядению. Назначается в зависимости от типа и линейной плотности продукта;
nв - частота вращения веретен, мин-1;
n1 - частота вращения первой линии цилиндров, мин-1;
V1 - скорость выпуска, м/мин.
Сменные зубчатые колеса d и l устанавливаются по табл.79. Постоянные
элементы принимаются в соответствии с кинематической схемой (см. рис.97). Число
зубьев сменных крутильных зубчатых колес находится по формуле
С=
1000 z5 d z 20 z 22
⋅ ⋅ ⋅
⋅ .
π ⋅ d1 l Т z 21 z24
(41)
Для больших линейных плотностей ровницы
С =
1000 ⋅ 119 ⋅ 38 ⋅ 24 ⋅ 31
1495
=
3 ,14 ⋅ 32 ⋅ 26 ⋅ Т ⋅ 32 ⋅ 27
Т
l = 26
d = 38
С
88
87
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
.
Таблица 79
Т
Линейная плотность
ровницы, текс (№)
С
Т
Линейная плотность
ровницы, текс (№)
16,95
17,15
17,35
17,55
17,75
17,95
18,17
18,40
18,63
18,87
19,10
19,35
19,60
19,90
до 1125 (до 0,89)
то же
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
27,6
28,1
28,6
29,2
29,8
30,4
31,0
31,7
32,4
33,1
33,8
34,7
35,5
36,3
1000-878 (1,0-1,14)
то же
“
“
“
870-782 (1,15-1,29)
то же
“
770-695 (1,3-1,44)
то же
“
до 502 (до 1,99)
то же
“
“
37,2
40
“
20,1
“
38,2
39
“
20,4
“
39,2
38
“
20,7
“
40,3
37
“
21,0
“
41,4
36
“
21,3
“
42,6
35
“
21,6
“
43,8
34
“
21,9
500-479 (2,0-2,09)
45,1
33
“
22,3
то же
46,6
32
“
22,6
476-436 (2,10-2,29)
48,1
31
22,9 1110-1020 (0,9-0,99)
435-402 (2,30-2,49)
49,7
30
то же
23,3
400-372 (2,50-2,69)
51,4
29
“
23,7
370-346 (2,70-2,89)
53,2
28
1110-1020 (0,9-0,99)
24,0
то же
55,2
27
то же
24,4
345-324 (2,90-3,09)
57,3
26
“
24,8
323-304 (3,10-3,29)
59,6
25
“
25,3
303-279 (3,30-3,59)
62,1
24
“
25,7
278-251 (3,60-3,99)
64,7
23
“
26,2
250-228 (4,0-4,39)
67,8
22
“
26,6
“
27,2
Значения чисел зубьев сменных крутильных зубчатых колес С для этого
диапазона линейных плотностей приведены в табл.79. Значения крутки приняты
для ровницы из хлопка с длиной волокна 31/32 мм, полученной по кардной системе
прядения.
Для малых линейных плотностей ровницы
74
73
72
71
70
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
С=
1000 ⋅ 119 ⋅ 80 ⋅ 24 ⋅ 31 4532,6
=
.
3,14 ⋅ 32 ⋅18 ⋅ Т ⋅ 32 ⋅ 27
Т
Значения чисел зубьев сменных крутильных зубчатых колес С для разных
диапазонов линейных плотностей приведены в табл.80.
Подбор сменных мотальных зубчатых колес после преобразования условия
наматывания
(nк − nв )π ⋅ d r = n1 ⋅ π ⋅ d1
(42)
записывается в виде
1=
где
d к nк nв
( − ),
d1 n1 n1
d к = 47,41мм - диаметр пустой катушки, мм;
nк - частота вращения катушки, мин-1;
nв - частота вращения веретена (рогульки), мин-1.
(43)
1
88
87
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
74
73
2
Линейная плотность
ровницы, текс (№)
3
515
52,1
52,7
53,3
53,9
54,5
55,2
55,9
56,6
57,3
58,1
58,8
59,6
60,4
61,2
62,0
400-372 (2,50-2,69)
370-346 (2,70-2,89)
то же
“
“
“
“
345-324 (2,90-3,09)
то же
“
“
“
323-304 (3,10-3,29)
то же
303-279 (3,30-3,59)
то же
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
83,8
85,5
87,2
88,9
90,6
92,4
94,3
96,4
98,4
100,5
103,0
105,2
107,9
110,41
13,2
116,1
1
2
3
4
5
72
71
70
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
62,8
63,7
64,7
65,7
66,7
67,7
68,7
69,7
70,8
71,9
73,0
74,2
75,5
76,8
78,1
79,4
80,8
82,3
то же
278-251 (3,60-3,99)
то же
250-228 (4,0-4,39)
до 167 (до 5,99)
то же
“
до 167 (до 5,99)
то же
“
“
“
“
“
“
“
“
“
38
37
36
35
34
33
32
313
0
29
28
27
26
25
24
23
22
119,2
122,5
125,8
129,3
133,2
137,2
141,6
146,11
51,0
156,1
161,8
167,9
174,2
181,2
188,7
197,0
206,0
С
Т
d = 80
С
Т
4
5
l = 18
Таблица 80
Линейная плотность
ровницы, текс (№)
6
до 167 (до 5,99)
то же
166-132 (6,0-7,59)
то
“
“
“
“
“
же
131-118 (7,6-8,49)
то же
“
“
“
117-95 (8,5-10,49)
то же
Окончание табл.80
6
“
выше 95(выше 10,5)
то же
“
“
“
“
“
выше 95(выше 10,5)
“
“
“
“
“
“
“
“
Для дифференциального прибора данного типа
3
1
z
nк = ( nг .в + nкон ) 35 ,
4
4
z37
где
(44)
nг .в - частота вращения главного вала, мин-1;
nкон - частота вращения приемного колеса дифференциала, мин-1.
После подстановки (44) в (42) получим
1=
d к  3 nг .в 1 nкон  z35 nв 

+ ⋅
− .
 ⋅
d1  4 n1 4 n1  z37 n1 
(45)
Cогласно таблице, приведенной на рис.97, для большой линейной плотности
ровницы устанавливается в редукторе нижнего коноида зубчатое колесо К = 64,
а для малой - зубчатое колесо К = 81.
После преобразования выражение (45) запишется в виде
1=
Так как
d к  3 z5 d z35 z20 z5 d z21 1 z5 Dв j z35 l  .
 ⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
+ ⋅ ⋅
⋅ ⋅
⋅ 
d1  4 l c z37 z21 l c z24 4 l Dк K z37 m 
z35 z 22 31
=
=
z37 z 24 27
и
z 20 3
= ,
z 21 4
то два первых члена в скобках равны между собой, а выражение, решенное
относительно мотального зубчатого колеса m, примет вид
1 D z z
j
d
m = ⋅ в ⋅ 5 ⋅ 35 ⋅ ⋅ l ⋅ к ,
4 Dк l z37 K
d1
Dв = 181,5 мм
(для dк = 41), где Dв = 189,2 мм
– диаметр верхнего коноида в
Dн = 93,8 мм
(для dк = 41), где Dн = 85,5 мм
– диаметр нижнего коноида
(для dк = 47), где
(для dк = 47), где
(46)
начале наработки съема;
в начале наработки съема.
Сменные зубчатые колеса l, j , K и l устанавливаются в соответствии с
табл.76. Постоянные элементы принимаются в соответствии с кинематической
схемой (см. рис.97).
Если принять коэффициент проскальзывания плоскоременной передачи
η = 0,92 и коэффициент уменьшения длины ровницы от крутки ϕ = 0,98 , а также
толщину коноидного ремня δ = 2,5 мм, то выражение (46) для определения числа
зубьев мотального зубчатого колеса запишется в виде:
- для больших линейных плотностей
η
1 d D + δ z5 j z35
⋅ ⋅ ⋅
⋅l⋅
m= ⋅ к ⋅ в
4 d1 Dн + δ l K z37
ϕ
или
m=
1 47 181,5 + 2,5 119 40 31
0,92
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅ 24 ⋅
= 52 ;
4 32 93,8 + 2,5 26 64 27
0,98
- для малых линейных плотностей
η
1 d D + δ z5 j z35
⋅ ⋅ ⋅
⋅l⋅ ,
m= ⋅ к ⋅ в
4 d1 Dн + δ l K z37
ϕ
m=
1 47 181 ,5 + 2,5 119 24 31
0,92
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅ 35 ⋅
= 52 .
4 32 93 ,8 + 2,5 18 81 27
0,98
Число зубьев мотального зубчатого колеса принимается m = 52 , для
обеспечения регулирования натяжения принимаются дополнительно зубчатые
колеса с числами зубьев 49, 50, 51, 52, 53, 54 и 55.
Расчет мотальной шестерни приведен для катушки ∅47 мм.
Подбор сменных подъемных зубчатых колес
Скорость движения каретки равна
(nк − nв )10
,
Sy
(47)
υ к = t ⋅ z46 ⋅ nп.в ,
(48)
υк =
или
где
S y - число витков ровницы на 1 см высоты катушки;
t =7,85 мм - шаг рейки;
nп.в - частота вращения подъемного вала, мин-1.
При равенстве левых частей выражений (47)-(48) равны и их правые части,
следовательно:
 nк − nв

 S
y


10 = t ⋅ z 45 ⋅ nп.в .


(49)
Если выразить частоту вращения катушки, веретена и подъемного вала
через частоту вращения главного вала nг .в , то выражение (49) запишется в виде
z
z z
10  3
1
с D + δ j l z35
 ⋅ nг.в ⋅ 35 + ⋅ nг.в ⋅ в
⋅ ⋅ ⋅ ⋅η − nг.в 20 ⋅ 22 =
α Dн + δ K m z37
Sy  4
z37 4
z21 z24
= t ⋅ z46nг.в
(50)
с Dв + δ j z39 z41 n z44 
⋅
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅η ,
d Dн + δ K z40 z42 z43 z45 
т.к.
3
z35 z22 31
z
=
= , а также 20 = ,
z37 z24 27
z321 4
то первый и третий члены в скобках будут равны между собой и выражение (50)
запишется в виде
10  3
с Dв + δ j l z35
⋅
⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
⋅η =
n
г .в

Sy 4
d Dн + δ K m z37
= t ⋅ z 45 nг .в
с Dв + δ j z39 z 41 n z 44 
⋅
⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅η
d Dн + δ K z 40 z 42 z 43 z 45 
или
z z
n z44
2,5 l z35
⋅ ⋅
= t ⋅ z46 39 ⋅ 41 ⋅
⋅ .
S y m z37
z40 z42 z43 z45
(51)
При решении равенства (51) относительно значения числа зубьев подъемного
зубчатого колеса n получаем
n=
2,5 l z35 z40 z42 z43 z45
⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅ .
S y ⋅ t m z37 z39 z41 z44 z46
(52)
Число зубьев сменных зубчатых колес l принимаем согласно таблицы,
приведенной на рис.97, остальных элементов – согласно кинематической схеме (см.
рис.97). Тогда для больших линейных плотностей
n=
2 ,5
24 31 30 42 80 110 5759
.
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
=
S y ⋅ 7 ,85 m 27 3 16 15 22
S ym
Значения чисел n для больших линейных плотностей приводятся в табл.81
(при m = 52). Число витков ровницы на 1 см высоты катушки Sy принимается из
справочника по хлопкопрядению.
Значения чисел зубьев подъемных зубчатых колес для линейных плотностей
менее 333 текс приводятся в табл.82 и определяются по формуле (52)
n=
2,5 35 31 30 42 80 110 8399
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
=
.
S y ⋅ 7,85 m 27 3 16 15 22 S y m
l = 24
Линейная плотность ровницы, текс (№)
1430
1250
1112
1000
910
833
770
714
666
625
688
556
526
500
476
455
(0,7)
(0,8)
(0,9)
(1,0)
(1,1)
(1,2)
(1,3)
(1,4)
(1,5)
(1,6)
(1,7)
(1,8)
(1,9)
(2,0)
(2,1)
(2,2)
Sy
m = 52
1,42
1,57
1,71
1,84
1,97
2,10
2,23
2,36
2,50
2,63
2,77
2,94
3,03
3,15
3,29
3,40
Таблица 81
n
80
72
66
62
57
54
51
47
45
43
41
39
37
36
34
33
(2,3)
(2,4)
(2,5)
(2,6)
(2,7)
(2,8)
(2,9)
(3,0)
(3,1)
(3,2)
(3,3)
(3,4)
(3,5)
(3,6)
(3,7)
(3,8)
(3,9)
435
417
400
385
370
357
345
353
323
313
303
294
286
278
270
263
251
l = 35
Линейная плотность ровницы, текс (№)
32
31
30
29
28
27
26
26
25
25
24
24
23
23
22
22
21
3,53
3,65
3,81
3,91
4,04
4,18
4,28
4,41
4,53
4,64
4,76
4,87
5,00
5,11
5,21
5,32
5,42
Sy
m = 52
Таблица 82
n
433
323
313
303
294
286
278
270
263
251
(3,0)
(3,1)
(3,2)
(3,3)
(3,4)
(3,5)
(3,6)
(3,7)
(3,8)
(3,9)
4,41
4,53
4,64
4,76
4,87
5,00
5,11
5,21
5,32
5,42
36
36
35
35
34
33
32
32
31
30
250
222
200
182
(4,0)
(4,5)
(5,0)
(5,5)
5,68
6,25
6,74
7,20
29
26
25
23
Подбор сменных зубчатых колес замка
Подбор сменных зубчатых колес замка обеспечивает нормальную плотность
намотки в продольном направлении. Требуемое соотношение между зубчатыми
колесами замка и линейной плотностью ровницы определяется следующим
образом:
α раб
r
г ⋅ z 51
,
=
⋅
D
−
d
q π ( D 47 + d ТР ) S ( n
к
)
x
2
(53)
z51 = 33 - число зубьев храповика;
где
D47 = 110 мм - диаметр барабана троса замка;
d ТР = 3,7 мм - диаметр троса;
α раб
= 670 мм - длина рабочей части коноидов (для машины Р-192-5
α раб
= 570 мм);
Dn = 155 мм - диаметр полной катушки;
d к = 47 мм - диаметр пустой катушки;
S x - число слоев на 1 см диаметра катушки.
Численные значения Sx в соответствии с вырабатываемыми линейными
плотностями ровницы при расчете чисел зубьев r и q подлежат корректировке
при заправке машины. Значения чисел зубьев r и q приведены в табл.83.
Таблица 83
q
Линейная плотность
ровницы Т, текс (№)
1
1430 (07)
1250 (08)
1112 (0,9)
1000 (1,0)
910 (1,1)
833(1,2)
770 (1,3)
714 (1,4)
666 (1,5)
625 (1,6)
588 (1,7)
Sx
r
2
11,5
12,3
13,1
13,8
14,4
15,1
15,7
16,3
16,9
17,4
18,0
3
45
42
41
39
42
40
40
40
40
40
40
4
22
22
23
23
26
26
27
28
29
30
31
556
526
500
476
455
435
417
400
385
18,9
19,4
19,9
20,4
20,9
21,4
21,8
22,3
22,7
37
36
35
40
40
38
35
45
41
32
30
30
35
36
35
33
43
40
23,2
23,6
24,0
24,4
24,8
25,2
25,6
26,0
26,4
27,2
27,7
28,1
28,4
28,8
30,5
32,2
34,4
370
357
345
333
323
313
303
294
286
278
270
263
257
250
222
200
182
40
40
35
42
33
40
33
38
42
42
44
41
44
42
40
44
44
40
40
34
40
31
37
30
34
37
36
37
34
36
34
31
32
30
Подбор сменных зубчатых колес О и Р должен соответствовать
желаемому углу α конуса намотки на катушке:
О Dn − d x π ( D47 + dТр ) z49 1
⋅
⋅
⋅ ,
=
Р 2 ⋅ tgα
α рав
z48 tв
где
(54)
tв = 1,6 см - шаг винта.
После подстановки численных значений получают
О 15,5 − 4,7 3,14(110 + 3,7) 15 1 1,77
=
⋅
⋅ ⋅
=
.
2 gα
670
15 1,6 tqα
Р
Числа зубьев О и Р приведены в табл.84.
Таблица 84
O
Градусы
46
32
41
34
36
36
Подбор сменных шкивов
При частоте вращения вала электродвигателя n = 1460
вращения главного вала машины определяют по формуле
nг . в = n ⋅ η −
d
d
d
= 1460 ⋅ 0,98 ⋅ = 1430 ,
в
в
в
где d - диаметр шкива электродвигателя,мм;
P
18
16
14
мин-1 частоту
(55)
η
в - диаметр шкива головного вала, мм;
= 0,98 - коэффициент проскальзывания клинового ремня.
Частоту вращения веретен определяют по формуле
nв = nг .в
z20 z22
d
⋅
= 0,862nг .в = 1230 .
z21 z24
в
(56)
Численные значения постоянных элементов принимают по кинематической
схеме (см. рис.97). Значения частоты вращения веретен и главного вала в
зависимости от диаметра шкивов указаны в табл.85.
Таблица 85
d
в
nг.в
nв
615
715
250
125
700
800
224
125
780
895
200
125
870
995
280
125
900
1030
250
180
1000
1150
224
180
1125
1290
200
180
1230
1430
180
180
Расчет передачи к питающему устройству
Обязательным условием правильной работы питающего устройства
является равенство окружных скоростей четвертой линии вытяжных цилиндров и
питающих роликов.
Для выравнивания окружной скорости питающих роликов относительно
окружной скорости третьей линии цилиндров служат сменные звездочки S и U.
Из условия равенства окружных скоростей
π ⋅ d 3 ⋅ n3 = π ⋅ d n ⋅ nn ,
где dn = 64 мм - диаметр питающих роликов;
nn - частота вращения питающих роликов;
n3 - частота вращения III линии цилиндров.
Тогда
d3 nn V z74 U
= = ⋅
⋅ ;
d n n3 W z76 S
S=
dn ⋅ V ⋅ z74
⋅U .
d 3 ⋅ W ⋅ z76
Для прибора с цилиндрами 32-25-32 мм
(57)
S=
64 ⋅ 22 ⋅ 11
⋅ U = 2,2U .
32 ⋅ 20 ⋅ 11
Принимаем U = 11…130 и S = 24…26 зубьев.
Теоретическая производительность машины
Производительность на одно веретено в час определяется по формуле
nв ⋅ 60 ⋅ Т р
, кг,
П=
К ⋅ 1000
(58)
где nв - коэффициент производительности;
К - величина крутки, принимаемая для данной линейной
плотности согласно табл.79 и табл.80.
Производительность на одно веретено в час для ровницы с линейной
плотностью 1430 текс при частоте вращения веретен 750 мин-1 равна
Р=
0,88 ⋅ 750 ⋅ 60
= 2,52 кг/час.
22,4 ⋅ 1000 ⋅ 0,7
Для ровницы линейной плотностью 182 текс величина производительности
при частоте вращения веретен 1200 мин-1 будет равна
Р=
0,90 ⋅1200 ⋅ 60
= 0,172 кг/час.
68,7 ⋅1000 ⋅ 5,5
Определение числа слоев ровницы
Ровница, наматываемая на катушку, под влиянием давления лапки рогульки,
крутки, натяжения и других причин деформируется и приобретает в сечении вид
эллипса, причем в начале намотки она расплющивается в большей степени, чем в
конце.
Число витков Sy по высоте намотки катушки определяют по формуле
Sy =
31,6 B y
Tp
,
где By - опытный коэффициент, который выбирают по таблице из справочника [13].
Для данного примера при Тр = 833 текс и Ву = 1,92
Sy =
31,6 ⋅1,92
= 2,12 .
833
Число слоев ровницы на 1 см диаметра намотки катушки (в радиальном
направлении) Sx определяют по формуле
Sх =
31,6 Bх
,
Tp
где Вх - опытный коэффициент, выбираемый по таблице из справочника
[13].
Для данного примера
Sх =
31,6 ⋅ 13,8
= 15,2 .
833
Определение числа зубьев подъемной шестерни
Число зубьев подъемной шестерни определяют по формуле
zn =
где const H - константа подъема:
здесь
constH
,
Sy
constH =
i1 (iк − iв )
,
z мi2 z pt
i1 - передаточное число от нижнего конического барабанчика к
дифференциальному механизму без мотальной шестерни;
i2 - передаточное число от нижнего конического барабанчика к
подъемной рейке;
zр - число зубьев реечной шестерни;
t - шаг рейки ( t =7,85 мм).
Тогда
constH =
57 ⋅ 18 ⋅ 24 ⋅ 48 ⋅ 30 ⋅ 42 ⋅ 80 ⋅ 110 ⋅ 8 5700
.
=
48 z м ⋅ 24 ⋅ 57 ⋅ 3 ⋅16 ⋅ 22 ⋅ 0,785 ⋅ 21
zм
При zм = 54 зуб. const Н =
Отсюда
5700
= 105 .
54
zn =
105
= 49,6 ≈ 50 зуб.
2,12
Для проверки правильности подбора числа зубьев подъемной шестерни
нарабатывают один слой ровницы на пустую катушку. При правильном подборе
числа зубьев подъемной шестерни витки должны располагаться рядом с маленьким
просветом. При редком расположении витков число зубьев подъемной шестерни
нужно уменьшить, при плотном — увеличить.
Определение числа зубьев шестерен механизма управления
От правильного подбора сменных шестерен механизма управления зависит
плотность намотки в радиальном направлении.
Число зубьев сменных шестерен zx1 и zx2 в механизме управления
подсчитывают по формуле
L раб
z x1
2 zx
,
=
z x 2 π (d б + dТ ) s ( Dn − d к )
x
2
где zx = 33 зуб. - число зубьев храповика;
dб = 113 мм - диаметр барабана, мм;
dТ = 3,7 мм - диаметр троса, мм;
Lpa6 = 640 мм - длина рабочей части конических барабанчиков;
Dn = 155 мм - диаметр полной намотки;
dк = 41 мм - диаметр пустой катушки.
z x1
2 ⋅ 33 ⋅ 640 ⋅ 2
20,2
.
=
z x 2 3,14 ⋅ (113 + 3,7) s x (155 − 41) s x
При sх = 15,2
z x1
= 1,33 ,
zx2
при zх1 = 48
zx2 =
48
= 36 .
1,33
Число зубьев шестерен zх1 и zх2 механизма управления в зависимости от
линейной плотности вырабатываемой ровницы можно подбирать по табл.86.
Таблица 86
zх2
Линейная
плотность, текс
zx1
zх2
46
26
769
41
32
1250
44
27
714
36
29
1111
45
29
667
42
35
1000
44
30
625
43
37
909
833
42
44
30
32
588
39
35
Линейная
плотность, текс
zx1
1430
При подборе числа зубьев подъемной шестерни и шестерен zx1 и zx2 механизма
управления следует иметь в виду, что из-за сплющивания ровницы и скольжения
ремня на конических барабанчиках правильность работы шестерен проверяют практическим путем.
Таблица 87
ϕ0
zx1
zx2
45
31
19
40
33
17
35
35
15
0
Примечание. Угол ϕ = 35 рекомендуется для выработки ровницы из химических штапельных волокон.
По соотношению числа зубьев сменных шестерен zx3 и zx4 механизма
управления определяется угол конуса намотки ϕ на катушке:
z x 3 ( Dn − d к )π (d б + d Т )13 ⋅ 1
,
=
zx4
2tgϕL раб ⋅ 17tв
где tв = 15,7 мм - шаг витка;
z x 3 (155 − 41)3,14(113 + 3,7)13 ⋅ 1 1,585
=
=
.
2tgϕ ⋅ 640 ⋅ 17 ⋅ 15,7
zx4
tgϕ
При ϕ = 45°
z x 3 1,585
=
= 1,585 .
1
zx4
В табл.87 приведены числа зубьев сменных шестерен zx3 и zx4 механизма
управления в зависимости от угла ϕ .
Для угла ϕ = 45° zx3 = 31 зуб.;
zx4 =
31
= 19,5 зуб.
1,585
Принимают zx4 = 19 зуб.
Определение времени наработки съема
Время t, необходимое для наработки полного съема, определяют по формуле
t=
Gp
πd 4 n4Tp
,
где Gp - масса ровницы на катушке, г:
G p = V pγ ,
здесь Vp - объем ровницы на катушке, см3:
Vp =
πDп
или
Vp =
2π Н о
π d к2
2
2
Нп +
(Dп + d к + d к Dп ) −
(Н п + 2Н о )
4
12
4
π
[D
12
2
п
(3 Н
п
+ 2 Н о ) − d к2 ( 3 Н
п
+ 4 Н о ) + 2 D п d к Н о ];
γ - плотность намотки, г/см3.
Ровничная машина
Тазовая
Перегонная
и
тазовоперегонная
Тонкая и тазово-тонкая
Таблицa 88
Плотность намотки
ровницы, г/см3
Размеры, см
(см. рис.97)
Но
Dп
dк
5,1
15,5
4,1
0,25-0,28
5,1
4,1
12,5
9,8
4,1
3,5
0,29-0,32
0,34-0,40
Для определения массы ровницы на катушке используют данные, приведенные
в табл. 88.
Для рассматриваемого примера
Vp =
3,14
[15,52 (3 ⋅ 30 + 2 ⋅ 5,1) − 4,12 (3⋅ 30 + 4 ⋅ 5,1) + 2 ⋅15,5 ⋅ 4,1⋅ 5,1] = 5960 см3;
12
G p = 5960 ⋅ 0,26 = 1540
t=
г;
1540
= 66 мин.
27,6 ⋅ 0,833
Определение числа зубьев новых сменных шестерен при перезаправке
машины
При перезаправках ровничной машины для выработки ровницы новой
линейной плотности применяют формулы для пересчета сменных шестерен.
Допустим, ровничную машину нужно перезаправить на выработку ровницы 667
текс. Число зубьев новой вытяжной шестерни
zв1н = zв1с
где
Тн
,
Тс
zв1н - число зубьев новой вытяжной шестерни;
zв1с - число зубьев старой вытяжной шестерни;
Тн - линейная плотность новой ровницы, текс;
Тс - линейная плотность старой ровницы, текс.
Отсюда
zв1н = 47
667
= 37,8
833
или 38 зуб.
Число зубьев новой крутильной шестерни
z к . н = z к .с
где
Тн
Тс
,
z к .н - число зубьев новой крутильной шестерни;
zк .с - число зубьев старой крутильной шестерни.
Отсюда
z к .н = 45
667
= 40,4
833
Число зубьев новой подъемной шестерни
или 40 зуб.
z п . н = z п .с
где
где
Тн
Тс
,
z п.н - число зубьев новой подъемной шестерни;
z п.с - число зубьев старой подъемной шестерни;
z п.н = 50
667
= 45 зуб.
833
Методические указания
В начале расчета выписывают все необходимые формулы для определения
вытяжки, крутки, производительности машины, числа зубьев сменных шестерен,
числа зубьев новых сменных шестерен при перезаправке машины, формулы для
расчета дифференциального механизма.
При определении частоты вращения катушек необходимо определить
постоянную ее часть и переменную отдельно, чтобы убедиться, что частота
вращения катушек, получаемая от главного вала, равна частоте вращения веретен.
План отчета
1. Выполнить технологический расчет ровничной машины по заданию
преподавателя.
2. Рассчитать перезаправку машины для выработки ровницы заданной
линейной плотности.
Литература: [2, с. 51-60]; [3, с. 268-278; 284-285].
Контрольные вопросы
1. Как определяют число зубьев вытяжной шестерни?
2. Как определяют число зубьев крутильной шестерни?
3. Как определяют число зубьев мотальной шестерни и в каком случае ее
меняют?
4. Как определить частоту вращения катушки в начале и конце наработки
съема?
5. Как проверяют коэффициент, характеризующий конструкцию дифференциального механизма?
6. Как определяют скрытую вытяжку?
7. Как подсчитывают число витков по высоте катушки?
8. Как определяют число витков в радиальном направлении?
9. Как подсчитывают число зубьев подъемной шестерни?
10. Как определяют число зубьев сменных шестерен механизма управления?
11. Как подсчитывают массу ровницы на катушке?
12. Как можно обосновать необходимость замены подъемной шестерни?
13. Какие факторы влияют на производительность машины?
14. Как влияет размер паковки на производительность машины?
15. По каким причинам перерывы в работе влияют на производительность
машины?
7. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВЫРАБАТЫВАЕМОЙ
РОВНИЦЫ
Цель лабораторной работы
Получить навыки заправки ровничной машины и выработки ровницы
заданных параметров.
Задание
1. Рассчитать сменные элементы на машине в соответствии с заданием,
предложенным преподавателем.
2. Получить на машине ровницу определенной линейной плотности.
3. Сравнить расчетную и фактическую производительности ровничной
машины.
4. Определить неровноту полученной ровницы.
Методические указания
Работа проводится в соответствии с заданной линейной плотностью ровницы Тр,
длиной волокна Lшт на заданной машине по следующему плану:
1. По заданной длине волокна Zшт подсчитать необходимые разводки между
цилиндрами, установить их и проверить шаблонами на машине.
2. Определить линейную плотность продукта (ленты) Тл, поступающего на
машину.
3. Определить вытяжку по соотношению линейных плотностей
Е=
Тл
.
Тр
4. По кинематической схеме определить постоянное число вытяжки const Е.
5. Подсчитать число зубьев вытяжной шестерни по формуле
zE =
constE
.
E
6. В соответствии с линейной плотностью ровницы и длиной волокна по
табл.76 подобрать коэффициент крутки α T .
7. Подсчитать крутку
K=
αT ⋅ 100
T
.
8. По кинематической схеме определить постоянное число крутки const К.
9. Подсчитать число зубьев крутильной шестерни по формуле
zк =
constК
.
К
10. По формулам, приведенным в предыдущем задании, определить число
зубьев сменных шестерен z x1 и z x 2 механизма управления.
11. По формуле для пересчета
z п . н = z п .с
Тн
подсчитать число зубьев
Тс
подъемной шестерни.
12. Установить на машине шестерни с числом зубьев, рассчитанным по
формулам.
13. Заправить ровницу и пустить машину.
14. После 5-7 мин работы взять пробу ровницы для проверки линейной
плотности. В случае отклонения полученной линейной плотности от заданной
пересчитать число зубьев вытяжной шестерни и установить новую шестерню на
машине.
15. Наработать полсъема ровницы.
16. Во время работы машины определить счетчиком частоту вращения
переднего цилиндра и вычислить скорость выпуска мычки.
17. Определить производительность веретена за 10 мин работы.
18. Сделав на катушке отметку, пустить машину на 10 мин и определить массу
наработанной за это время ровницы.
19. Сравнить и объяснить результаты, полученные в пп. 17 и 18.
20. Определить неровноту ровницы по линейной плотности на 10метровых отрезках и на приборах «Устер» и ОНР и сравнить с нормами неровноты
(табл.89).
Для определения неровноты берут 30 10-метровых отрезков и по формуле
неровноты определяют неровноту по линейной плотности.
В табл.89 приведены нормы неровноты по линейной плотности и
коэффициенты вариации.
Таблица 89
Линейная неровнота, % по 10-метВид ровницы
ровым отрезкам для получения пряжи, Коэффициент
вариации, %
не более
по 3-сан- по диаграмме,
высший
I сорт
II сорт
тиметро- полученной
сорт
вым
на приборе
отрезкам
Толстая
1,4
1,8
2,3
8,0
10,0
Перегонная
1,6
2,1
2,6
8,5
11,0
Тонкая
1,8
2,3
2,8
9,0
12,0
Экстратонкая
2,0
2,5
3,0
План отчета
1. Рассчитать
сменные элементы
(шестерни, блоки) ровничной
машины.
2. Кратко описать работу по выработке ровницы заданной линейной
плотности.
3. Сравнить расчетную и фактическую производительности веретена.
4. Дать определение неровноте ровницы по длинным и коротким отрезкам.
Литература: [2, с. 61—71],.
Контрольные вопросы
1. Какие приборы применяют для определения неровноты полученной
ровницы?
2. Как определяют неровноту ровницы по длинным отрезкам?
3. Как определяют неровноту ровницы на приборе АТЛ?
4. Каковы нормы неровноты ровницы по длинным отрезкам?
5. Каковы нормы неровноты ровницы по коротким отрезкам?
6. Как определяют линейную плотность ровницы?
7. Kак определяют фактическую производительность веретена?
8. Как подсчитывают число зубьев вытяжной шестерни?
ЗАДАЧИ
1. Установить разводки между цилиндрами и определить размеры шаблонов на машине Р-192-5М при переработке хлопкового волокна длиной 32,5
мм, если диаметры цилиндров: d1 = 32 мм, d2 = 28 мм, d3 = 32 мм и d4 = 32 мм.
2. Определить, для волокна какой длины была заправлена машина Р-260-5, если
толщина шаблона для установки разводки между передним и вторым вытяжными
цилиндрами составляет 4,5 мм, а диаметры цилиндров 32 и 28 мм.
3. Определить наименьшую и наибольшую длину волокна, которое можно
перерабатывать на машине Р-192-5М с цилиндрами диаметром 32, 28, 32, 32 мм,
если разводка между первым и вторым цилиндрами 32-50 мм, между третьим и
четвертым — 35-55 мм.
4. Определить частные вытяжки и числа зубьев сменных шестерен zв1, и zв2 в
вытяжном приборе машины Р-168-3 (рис.119) при выработке ровницы 125 текс из
ленты 3330 текс, если отношение частной вытяжки в передней доне к вытяжке в
задней зоне составляет 1,6.
5. Определить максимальную и минимальную общие вытяжки на машине Р-260-5 (pис.120), если zв1 = 17- 64 зуб. и zв2 = 18 - 42 зуб.
6. Определить общую вытяжку и число зубьев сменной вытяжной шестерни
zв1 при выработке ровницы 833 текс и ленты 3570 текс на ровничной машине Р-2605 (см. pиc.120).
7. Определить общую вытяжку и число зубьев сменной вытяжной шестерни
zв1 при выработке ровницы 125 текс из ленты 3330 текс на машине Р-168-3 (см. рис.
119).
8. Определить общую вытяжку и частоту вращения переднего цилиндра в
вытяжном приборе машины Р-168-3 (см. рис.119), если частная вытяжка равна 4,0, zв2 =
46 зуб. и частота вращения заднего цилиндра n2 = 4,5 мин-1.
9. Определить линейную плотность ровницы, вырабатываемой на машине Р168-3 (см. рис.119 ), если zв1 = 56 зуб., zв2 = 40 зуб. и линейная плотность ленты 3330
текс.
10. Определить линейную плотность мычки, выходящей из задней зоны
вытяжного прибора на машине Р-168-3 (см. рис.119), если линейная плотность
входящей ленты 3330 текс и zв2 = 40 зуб.
11. Определить константу крутки на машине Р-260-5 (см. рис.120) и число зубьев
сменной крутильной шестерни zкр при выработке ровницы 833 текс из волокна длиной
32/33 мм. Коэффициент крутки выбирают по таблице.
12. Определить константу крутки на машине Р-168-3 (см. рис.119) и число
зубьев сменной крутильной шестерни zкр при выработке ровницы 111 текс с
коэффициентом крутки α Т = 11,33.
13. Определить коэффициент крутки α Т , крутку К и число зубьев сменной
крутильной шестерни zк при выработке тонкой ровницы 133 текс на машине Р-168-3
(см. рис.119) из волокна длиной 35/37 мм.
14. Определить, какой был принят коэффициент крутки при выработке
ровницы 833 текс на тазовой ровничной машине Р-260-5 (см.рис.120), если частота
вращения заднего цилиндра n2 = 46,2 мин-1, вытяжка 4,2 и частота вращения
веретен nв = 800 мин-1.
15. Определить, какой был принят коэффициент крутки при выработке
ровницы 111 текс на машине Р-168-3 (см. рис.119), если частота вращения веретен
nв = 1100 мин-1 и переднего цилиндра n5 = 95 мин -1.
16. Определить крутку ровницы, вырабатываемой на тазовой ровничной
машине Р-260-5 (см. рис.120), если число зубьев крутильной шестерни zкр = 37. При
этом определить также, какой был принят коэффициент крутки, если вырабатывают
ровницу линейной плотностью 833 текс.
17. Определить, при каком коэффициенте крутки α Т и частоте вращения
веретена и переднего цилиндра вырабатывают ровницу 133 текс на машине Р-168-3
(см. рис.119), если частота вращения главного вала 537 мин-1 и число зубьев
сменной крутильной шестерни zкр = 54.
18. Определить крутку ровницы, частоту вращения веретен и переднего
цилиндра на ровничной машине Р-260-5 (см. рис.120), если диаметр блока на валу
электродвигателя 180 мм, на главном валу 245 мм и число зубьев сменной
крутильной шестерни zкр = 37.
19. Определить частоту вращения катушки на машине Р-260-5 (см. рис.120) в
начале и конце наматывания при диаметре блока на валу электродвигателя 180 мм,
на главном валу 245 мм, числе зубьев крутильной шестерни zкр = 40 зуб. и
мотальной zм = 51.
20. Определить диаметр пустой катушки в начале наматывания и полной
катушки в конце наматывания на ровничной машине Р-260-5 (см. рис.120) при
сменных блоках, указанных в задаче 22, числе зубьев крутильной шестерни zкр =
50 зуб. и мотальной zм= 52 зуб.
21. Определить линейную скорость каретки (см/мин) в начале и в конце
наматывания ровницы на машине Р-260-5 (см. рис.120) при диаметре блока на валу
электродвигателя 160 мм; на главном валу 180 мм, числе зубьев крутильной шестерни
zкр = 40 зуб., подъемной zп = 40 и шаге рейки t = 0,785 см.
22. Определить время, необходимое для наработки полного съема на машине
Р-260-5 (см. рис.120), если масса ровницы на катушке 1,5 кг, линейная плотность
ровницы 1100 текс, диаметр сменного блока 210 мм, число зубьев крутильной
шестерни zкр = 40 зуб.
23. Определить время, необходимое для наработки полного съема на машине Р168-3 (см. рис.119), если масса ровницы на катушке 455 г, линейная плотность ровницы
143 текс, коэффициент круткиα Т = 9,74, диаметр шкива на валу электродвигателя 115
мм, шкива на главном валу 200 мм.
24. Определить производительность тазовой ровничной машины Р-260-5
(см. рис.120) при выработке ровницы 833 текс с коэффициентом крутки α Т = 8,98
при диаметрах сменных блоков 195 и 245 мм и числе веретен на машине 88; КПВ =
0,82.
Рис. 119. Кинематическая схема pовничной машины P-168-3:
1 - питающий цилиндр ∅ 70 мм; 2 - задний вытяжной цилиндр ∅ 32 мм; 3 - второй вытяжной цилиндр ∅ 32 мм;
4 - третий вытяжной цилиндр ∅ 28 мм; 5 - передний вытяжной цилиндр ∅ 32 мм
Рис. 120. Кинематическая схема ровничной машины Р-260-5:
Д1 – электродвигатель для приведения в движение рабочих органов машины; Д2 – электродвигатель для автоматической
заводки механизма управления (замка); Д3 – электродвигатель для автоматического подъема нижнего конического
барабанчика; 1 – питающие цилиндры ∅ 70 мм; 2 – задний вытяжной цилиндр ∅ 32 мм; 3 – второй вытяжной цилиндр ∅ 25
мм; 4 – передний вытяжной цилиндр ∅ 32 мм
25. Определить, с какой частотой вращения должны вращаться веретена на
тазово-тонкой ровничной машине при
выработке ровницы 200 текс с
коэффициентом крутки α Т = 9,45, если норма выработки машины на 100 вер./ч
должна составить 16 кг и КПВ = 0,90.
26. Найти массу толстой ровницы на катушке при подъеме каретки 305 мм,
диаметре полной катушки 152 мм и диаметре пустой катушки 4 мм.
27. Найти массу перегонной ровницы на катушке при подъеме каретки 254 мм,
диаметре полной катушки 122 мм и диаметре пустой катушки 41 мм.
28. Найти массу тонкой ровницы на катушке при подъеме каретки 203 мм,
диаметре полной катушки 98 мм, диаметре пустой катушки 35 мм.
29. Найти число слоев ровницы линейной плотности 833 текс на 1 см по
высоте катушки.
30. Найти число слоев ровницы линейной плотности 167 текс на 1 см
диаметра катушки.
31. Найти число слоев ровницы линейной плотности 167 текс на 1 см по
высоте катушки.
32. Определить, сколько расходуют катушек на одну тазово-перегонную
ровничную машину, имеющую 132 веретена за 7 ч работы, если вырабатывают
ровницу 286 текс при частоте вращения веретен nв = 1100 мин-1, коэффициенте
крутки ровницы α Т = 10,35, массе ровницы на катушке Gр= 600 г и КПВ = 0,86.
33. Заправить ровничную машину Р-260-5 (см. рис.120) для выработки
ровницы 833 текс с коэффициентом крутки α Т = 8,69 из ленты 3571 текс.
34. Перезаправить тазово-перегонную ровничную машину для выработки
ровницы 250 текс, если при выработке ровницы 333 текс были использованы
сменные шестерни: вытяжная (ведущая) zв1 = 28 зуб., крутильная zкр = 31 зуб.,
подъемная zn = 21 зуб. и храповик zхр = 27 зуб.
ГЛАВА VIII
ПРЯДЕНИЕ НА КОЛЬЦЕВОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ
МАШИНЕ
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ МАШИНЫ.
УСТРОЙСТВО И АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ВЫТЯЖНЫХ
ПРИБОРОВ
Цель лабораторной работы
Изучить принципиальное устройство, работу, отличия и область
использования кольцевых прядильных машин разных моделей отечественного и
зарубежного производств. Изучить технологические и конструктивные особенности
вытяжных приборов разных типов.
Задание
1. Изучить инструкцию по безопасной работе на кольцевой прядильной
машине.
2. Изучить технологическую схему машины и особенности ее моделей.
3. Изучить типы питающих устройств на машинах разных моделей.
4. Изучить устройство вытяжных приборов и определить их тип (ВР-3-45П и
др.).
5. Начертить технологические схемы вытяжных приборов разных типов,
указав на них расстояния между осями вытяжных цилиндров, пределы частных и
общих вытяжек, величины нагрузки на валики.
6. Изучить конструкции основных деталей и узлов вытяжного прибора и
ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к ним.
7. Начертить план передачи движения в вытяжных приборах разных типов (от
переднего цилиндра к остальным) и обозначить сменные вытяжные шестерни.
Выяснить назначение сменных шестерен и их влияние на скорость питания и
частоту вращения цилиндров вытяжного прибора.
8. Решить задачи (по заданию преподавателя).
Основные сведения
Приступая к изучению конструкции кольцевой прядильной машины,
необходимо помимо общих правил техники безопасности изучить и усвоить правила
безопасной работы на ней. Пуск машины производится согласно общим правилам
техники безопасности.
Перед пуском машины:
- проверяют, нет ли людей у машины, не производится ли ремонт и смазка ее,
после чего объявляют о пуске машины;
- закрывают дверки и щиты ограждений, головной и хвостовой секции;
- проверяют исправность блокировок ограждений и убеждаются в
исправности автоматов и кнопок;
- освобождают, если необходимо, проход между машинами.
Опасными местами на кольцевой прядильной машине являются привод
машины (двигатель, шкивы, ремни, прижимные ролики); зубчатые передачи;
вытяжной прибор (цилиндры, валики под нагрузкой); крутильно-мотальный
механизм (веретена, рычаг, мотки цепи, тяги).
Во время работы запрещается:
- прикасаться к цилиндрам и валикам вытяжного прибора;
- чистить, смазывать и изменять шестеренные передачи, протирать шестерни и
шейки цилиндров после смазки;
- надевать тесьму на веретена и барабаны (эту операцию должны выполнять
специально обученные рабочие, используя необходимые приспособления);
- обрывать растрепавшуюся тесьму (во избежание ожогов рук).
Кольцевая прядильная машина может быть снабжена съемной рукояткой
наладки механизма намотки, с помощью которой можно опускать кольцевые планки
перед остановом машины для снятия съема и поднимать планки при пуске машины
для наработки нового съема в том случае, если операция снятия съема проводится
вручную. Пользование этой рукояткой требует необходимых навыков. Поэтому во
избежание ушибов не следует самостоятельно без освоения рабочих приемов
пользоваться рукояткой для опускания подъема кольцевых планок, а также
запрещается пользоваться рукояткой на работающей машине.
Чтобы не поранить руки во время торможения веретена, не следует
использовать веретена с обломанной чашечкой и патроны с брачной оковкой. Во
время работы на машине волосы должны быть убраны, манжеты рукавов должны
быть застегнуты.
Прядильная машина приводится в движение главным и дополнительным
электродвигателями. Главный электродвигатель предназначен для работы в
течение 85-90, 3% и дополнительный - в течение 9,7-15% времени наработки съема.
Машина может иметь отдельный электродвигатель вентилятора мычкоуловителя.
Электродвигатели
включаются
посредством
пусковой
аппаратуры,
смонтированной на машине. Дверцы ограждений в головной и хвостовой частях
машины, а также в передаче к вытяжным приборам сблокированы с
электроостановом машины, благодаря чему исключается возможность пуска
машины при открытых дверцах и ограждениях. Машины имеют электроостанов,
сблокированный со световой сигнализацией, приводимый в действие при наработке
полного съема.
Перед пуском машины включают пакетный включатель. При этом загорается
красная сигнальная лампа, указывающая на то, что машина находится под
напряжением, но еще не работает.
Пуск электродвигателей и мычкоуловителя осуществляется черной кнопкой,
расположенной в головной части машины. Останов производится одной из красных
кнопок, расположенных в головной и хвостовой частях машины. При наработке
полного съема электродвигатель останавливают конечным выключателем.
В зависимости от назначения вырабатываемой пряжи раньше выпускались
основные или уточные прядильные машины, главное различие между которыми
заключалось в меньшем размере паковки уточной пряжи, соответствующем размеру
челнока ткацкого станка. Уточные прядильные машины в настоящее время не
выпускаются.
Кольцевые прядильные машины могут различаться типом питающих
устройств, типом вытяжного прибора, типом веретен и используемых патронов,
размером и типом (формой) колец, бегунков, расстоянием между веретенами (РМВ)
и подъемом кольцевой планки, наличием средств автоматизации, принципом
действия и маркой автосъемника. Необходимые диаметр кольца и высоту подъема
планки выбирают в зависимости от линейной плотности и назначения пряжи и
расстояния между веретенами.
B обозначении отечественных машин указываются:
П (прядильная, основная), ПУ (прядильная уточная) или ПЛ (прядильная для
прядения из ленты), расстояние между веретенами (100; 88; 83; 76; 75; 70; 66 мм);
цифрой может быть обозначена модификация машины, буквой "М" обозначаются
некоторые конструктивные улучшения, цифрой после буквы "М" - существенные
улучшения конструкции, буква "А" указывает на возможность применения на
машине встроенных автосъемников початков.
Новые марки современных кольцевых прядильных машин практически все
выпускаются со встроенными автосъемниками различных модификаций. Общим
признаком стационарных автосъемников независимо от их конструкции является
наличие съемно-надевающих устройств и транспортеров для подачи патронов и
удаления початков.
В зависимости от расстояния между веретенами и условий размещения машин
в цехе кольцевые прядильные машины каждой марки могут быть собраны из
различного числа секций и, следовательно, могут иметь разное число веретен.
Питающее устройство прядильной машины служит для размещения на ней
катушек с ровницей, хранения запасных катушек и для выкладывания на ее полку
сработанных ровничных катушек.
Водилка, совершая возвратно-поступательное движение, перемещает ровницу
или ленту вдоль нажимного валика при прохождении ее через вытяжной прибор,
чем предупреждает неравномерный износ эластичного покрытия валика и
увеличивает срок его эксплуатации. По числу планок различают одинарные и
двойные водилки, а по характеру движения - водилки с постоянным и переменным
размахом.
Конструкция механизмов водилок аналогична тем, которые применяют на
ровничных машинах.
Конструкция вытяжных приборов должна обеспечивать надежный контроль
за движением волокон различной длины, особенно в зонах с большой вытяжкой,
правильное соотношение нагрузок на вытяжные пары, простоту и удобство
обслуживания. Нажимные валики, рифленые цилиндры и шестерни в передаче к
ним должны быть без эксцентриситета.
Рис. 121. Дуга обтекания мычкой на цилиндре вытяжного прибора:
а - без наклона, б - с наклоном
Для улучшения контроля за движением волокон в процессе вытягивания,
особенно в зонах с большой вытяжкой, применяют усложненный подающий зажим,
удлиненный по направлению к вытягивающему зажиму, устанавливают
уплотнители, вьюрки, валики и осуществляют изгиб поля вытягивания.
Нагрузки
на нажимные
валики существенно влияют на процесс вытягивания. Так, при недостаточной нагрузке в подающем зажиме продукт может
протаскиваться без вытягивания, а при малой нагрузке в вытягивающем
зажиме длинные волокна будут проскальзывать в нем, создавая неровноту
вытянутой мычки и краксы.
Конструкция прибора должна обеспечивать
стабильное положение
нажимных валиков, равномерность движения ремешков, постоянные нагрузки на
нажимные валики.
Мычка, выходящая из передней вытяжной пары, закручивается бегунком.
Крутка передается по нити снизу вверх к точке 1 (рис.121,а) дуги обтекания 1-2
или к точке 3 (рис.121,б) дуги 3-5, где волокна мычки плотно прижаты к цилиндру и
крутка не может распространиться от точки схода мычки с цилиндра до точки
выхода мычки из переднего зажима. Вероятность обрыва тем меньше, чем меньше
дуга обтекания. Дугу обтекания уменьшают, перемещая нажимной валик 4 (см.
рис.121,б) по цилиндру вперед, а также наклоняя вытяжной прибор. Угол наклона
составляет 25 - 45°, иногда 60°.
Оптимальная дуга обтекания равна 10-200. При увеличении угла наклона более чем
на 600 затрудняются условия присучивания оборвавшейся нити.
В конструкциях кольцевых прядильных машин применяют одноремешковые ВР-2
(рис.122) или двухремешковые вытяжные приборы ВР-1. В последнее время
прядильные
машины выпускали с двухремешковыми
трехцилиндровыми
вытяжными приборами с разъемной клеточкой ВР-3-45П (рис.123).
Эти приборы имеют в передней зоне длинный нижний и короткий верхний
ремешки. Форма направляющих планок в устье ремешков такова, что сокращает до
15 мм контролируемый участок передней зоны вытягивания.
Расстояние между верхней и нижней планками у ремешков можно
регулировать в зависимости от толщины продукта. Распределение напряжений поля
сил трения по длине поля вытягивания таково, что передний зажим без
проскальзывания вытягивает из утоняемого продукта волокна даже при
значительном увеличении их длины в смеси.
В вытяжных приборах ВР-3-45П можно изменять разводку в задней зоне от
34 до 51 мм, разводка в передней зоне неизменна - 44 мм. Вытяжной прибор имеет
индивидуальную пружинную нагрузку на каждой линии. При откидывании рычага
нагрузки нажимной валик удерживается в нем пружинами. Натяжение нижних
ремешков осуществляется натяжным устройством и регулируется. Высокая
точность изготовления цилиндров, нажимных валиков, хорошее качество
эластичных покрытий, ремешков, пружин и других деталей вытяжного прибора
позволяют вырабатывать пряжу при большой стабильности процесса прядения.
Предел общей (кинематической) вытяжки достигает 60.
В вытяжных приборах кольцевых прядильных машин нагрузка на нажимные
валики может создаваться пружиной, пневматикой, постоянным магнитом,
вмонтированным в валик. На эксплуатируемых отечественных прядильных
машинах для хлопка получили распространение устройства с пружинной нагрузкой.
Применяются навесные маятниковые системы нагрузки. Рассмотрим такую систему
нагрузки на примере вытяжного прибора ВР-2 (см. рис.122).
Рис. 122. Вытяжной прибор ВР-2
Рис.123. Вытяжной прибор ВР-3-45П:
1 - цилиндр вытяжной, 2 - клеточки верхнего ремешка, 3 - валик чистительный,
4 - рычаг нагрузки, 5 - валик, 6 - водилки с уплотнителем, 7 - чиститель нижнего
ремешка, 8 - валик нажимной, 9 - устройство натяжное ремешка, 10 - планка
направляющая, 11 - стойка цилиндровая
Рис.124. Вытяжной прибор R2Р кольцепрядильной машины
G5/1фирмы "Ритер": А - длина клеточки
Рычаг 2 нагрузки закреплен на оси 9, вставленной в кронштейн 11,
закрепленный на валике 12. Нажимные валики 14 с вращающимися втулками на
подшипниках качения подвешены к самоустанавливающимся седелкам 4, которые
свободно сидят на сферических опорах в кронштейнах 3. Стальные цилиндрические
пружины 1 с помощью рычажка 5, опущенного до упора 6, давят на седелки с
валиками при опущенном рычаге 2. В этом положении рычаг 2 фиксируется
запорной скобой 13, наброшенной на замок собачки 8. Нагрузку на нажимные
валики регулируют болтом 10, поворачивающим собачку 8 на оси 7. Для разгрузки
валиков рычажок 5 поворачивают вперед. При этом скоба 13 сдвигается с замка
собачки 8 под действием собственного веса. После этого рычаг 2 поднимают до
положения, в котором скоба 13 попадает в вырез на кронштейне 11.
Пневматическая нагрузка на направляющий рычаг FSI60PЗ используется в
вытяжном приборе R2P кольцепрядильной машины фирмы "Ритер" (рис.124).
Вытяжной прибор R2P оснащен тремя различными клеточками (R2P36; R2P43;
R2P59) в зависимости от длины волокна, используемого для получения пряжи. R2Р
обозначает наличие двух ремешков, клеточки - из полиамида длиной 36,43 и 59 мм,
предварительная вытяжка в вытяжном приборе от 1,07 до 2,07 при общей вытяжке
до 60.
Линии рифленых цилиндров отечественных прядильных машин состоят из
отдельных звеньев. Цилиндры изготавливают из мелкоуглеродистой стали 10 или 15
с соответствующей термической обработкой или из стали 45 с поверхностной
закалкой токами высокой частоты. Твердость переднего цилиндра должна быть не
ниже HRC 55, а остальных - не ниже HRC 50. Рифленые поверхности цилиндров
должны быть обработаны по 9-му классу чистоты, биение не должно превышать
0,02 мм. Цилиндры имеют продольное, или спиральное рифление (рис.125), или
ромбические выступы для привода ремешков. На рис.126 показано резьбовое
соединение звеньев цилиндров.
Нажимные валики имеют эластичное покрытие и принудительно вращаются от
цилиндров. На общей оси устанавливают две свободно-вращающиеся втулки с
эластичным покрытием. На современных машинах применяют валики с втулками на
подшипниках качения разных конструкций, со съемными втулками и без съемных
втулок (рис.127). Валики без съемных втулок могут быть выполнены с меньшим
радиальным биением и лучшей защитой подшипников от пуха и пыли. Радиальное
биение втулок не должно превышать 0,03 мм. В качестве эластичных покрытий
валиков хорошо зарекомендовали себя покрытия ЭЦ-24 и ЭЦ-25. Пример условного
обозначения валика нажимного (ВН) типа 1 с расстоянием между центрами втулок
А = 88 мм, диаметром втулок без покрытий d = 18 мм и с эластичным покрытием D
= 25 мм, длиной цилиндрической посадочной метки L = 17 мм: ВН 1-88-25-17.
При изучении передачи движения в вытяжном приборе обращают внимание на то,
что движение передается от переднего цилиндра ко всем остальным. Изменение
частных и общей вытяжек осуществляется путем изменения числа зубьев сменных
шестерен. При этом скорость переднего цилиндра не изменяется, т.е. сохраняется
скорость выпуска мычки, а следовательно, и условие кручения, однако изменяется
скорость одного или нескольких предшествующих цилиндров.
Методические указания
Устройство машины начинают изучать с опасных мест и их ограждений. Затем
изучают правила пуска и останова машин и правила техники безопасной работы на
них. Каждый студент должен запомнить расположение кнопок управления и
порядок пуска и останова машины.
Рассматривая и сравнивая устройство рамок для ровницы, изучают
размещение катушек, выявляют возможность регулирования высоты рамки,
автоматизацию обдувания ровницы и рамки. Рассматривают системы питания
(одинарной и сдвоенной ровницей при ровничной рамке с катушечными держателями
и со шпильками) и конструкцию механизмов водилок.
Рис.125. Рифление цилиндров
Рис.126. Резьбовое соединение
звеньев цилиндров:
а - без подшипников,
б - с подшипниками
Рис.127. Нажимной валик без съемных втулок:
1 - крышка, 2 - распорная пружина, 3 - упорные кольца, 4 - втулка,
5 - радиальный подшипник, 6 - войлочный уплотнитель, 7 - втулка оси,
8 - ось валика, 9 - пружинное разрезное кольцо, 10 - шайба уплотнителя
При изучении вытяжных приборов на остановленной машине разбирают и собирают
часть вытяжного прибора на 2-4 веретена, обращая внимание на конструкцию
деталей и всего вытяжного прибора, на строение мычки в поле вытягивания между
вытяжными парами, влияние уплотнителей на форму мычки и место их установки.
При этом выполняют необходимые чертежи и делают замеры.
План отчета
1. Описать назначение кольцевых прядильных машин и осуществляемые на ней
процессы.
2. Начертить технологическую схему машины.
3. Составить краткую характеристику машины по форме табл.90.
Таблица 90
КолиДлина
Линейная
Страна, Марка РМВ, Диамет Подъем
маши
мм
р коль- кольцево
чество
секции, плотность,
фирма,
ны
ца, мм й планки
веретен
мм
текс, и
заводсекции
назначение
изготови
пряжи
тель
3
4
Разводки между
осями
цилиндров, мм
I-II II-III IIIV
5
6
пере
дний
7
8
Нагрузка на
валики, Н
пере
дний
II
III
IV
общая
Цилиндры
II
III
9
IV
Угол наклона вытяжного
прибора, град.
Длина звена
цилиндров, мм
2
Нажимные валики
пере II
III
IV
дний
10
11
12
Окончание табл. 91
Вытяжка
между вытяжными
парами
IIIII- II- пезадн III
редий
ний
Ширина выпускаемой
мычки, мм
Место установки
уплотнителя
1
Тип вытяжного
прибора
Марка машины
4. Начертить технологические схемы вытяжных приборов и указать их параметры в
таблице, составленной по форме табл.91.
5. Описать основные требования, предъявляемые к качеству рифленых цилиндров и
нажимных валиков.
Таблица 91
Диаметр, м
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
6. Начертить поперечный разрез цилиндровых стоек вытяжных приборов и указать
способ изменения разводок между цилиндрами.
7. Начертить схему нагрузки на нажимные валики. Указать способ изменения
разводок между валиками.
8. Начертить схему соединения звеньев цилиндров разными способами.
9. Начертить схему передачи движения в вытяжных приборах разных
конструкций, указать сменные шестерни и их назначение.
Контрольные вопросы
1. Какие технологические процессы осуществляются на кольцевой прядильной
машине?
2. Какие основные механизмы, приборы и устройства имеются на прядильной
машине?
3. Какие операции по обслуживанию кольцепрядильных машин могут быть
автоматизированы?
4. Каковы правила техники безопасности при работе на кольцевой прядильной
машине?
5. Какие требования предъявляются к конструкции питающих устройств
прядильных машин?
6. Какое назначение имеют водилки на прядильной машине?
7. Каково преимущество водилок с переменным размахом?
8. Каковы технологические и экономические преимущества вытяжных приборов
высокой и сверхвысокой вытяжки?
9. Какие средства используются в современных вытяжных приборах для улучшения
контроля за движением волокон?
10. Как влияет качество изготовления рифленых цилиндров и нажимных валиков на
качество пряжи и стабильность процесса?
11. С какой целью вытяжной прибор располагают наклонно?
12. В чем состоит преимущество валиков с подшипниками скольжения?
13. Какие факторы ограничивают максимальную частоту вращения веретен?
14. Из каких основных узлов, независимо от конструкции, состоят встроенные
автосъемники?
15. Какие типы автосъемников вы знаете?
16. Какой привод веретен вы знаете, на каких машинах он используется?
2. УСТРОЙСТВО И АНАЛИЗ РАБОТЫ КРУТИЛЬНОГО
МЕХАНИЗМА КОЛЬЦЕВОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучить конструкцию и работу деталей крутильного механизма и требования,
предъявляемые к ним.
Задание
1. Изучить назначение и конструкцию нитепроводников, разделителей и
баллоноограничителей, колец:
а) рассмотреть способ крепления нитепроводника и его регулирования относительно
веретена;
б) сделать чертеж с размерами, характеризующими положение нитепроводника
относительно переднего цилиндра и вершины веретена;
в) замерить на работающей машине амплитуду движения нитепроводников за время одного хода кольцевой планки и размах кольцевой планки;
г) начертить кольцевые баллоноограничители;
д) замерить диаметры кольцевых баллоноограничителей, высоту их установки от
кольцевой планки, сопоставив эти размеры с диаметром кольца и высотой баллона
нити;
е) начертить поперечный разрез колец разных типов;
ж) начертить поперечный разрез кольцевой планки и кольца, показав способ
крепления его к кольцевой планке и положение чистителей бегунков.
2. Изучить бегунки различных форм и разновидностей:
а) назначение;
б) нумерацию; определить номера бегунков (по образцам);
в) начертить бегунки одного номера различных форм и разновидностей, показав
размеры их поперечного сечения;
г) составить таблицу с характеристикой бегунков.
3. Изучить конструкцию веретен:
а) ознакомиться с типами веретен и со способом крепления их на веретенном брусе;
б) начертить поперечный разрез веретена в сборке с обозначением основных
размеров;
в) ознакомиться с диапазоном рабочих частот вращения веретен в зависимости
от подъема кольцевой планки и диаметра кольца;
г) изучить различные виды передачи движения веретенам.
Основные сведения
Назначение нитепроводников состоит в том, чтобы поддерживать нить во время
кручения на одной линии с осью веретена над его вершиной. Нитепроводник
(рис.128) изготовлен из стальной проволоки и закреплен в клапане 2, который
шарнирно укреплен в угольнике 4. Для удобства съема початков клапаны
нитепроводников откидывают вверх. Для исключения дополнительных колебаний
натяжения вращающейся нити, нитепроводник должен быть установлен
относительно веретена в таком положении, чтобы отвес, опущенный из середины
заднего края внутренней стенки нитепроводника, находился над центром веретена.
При необходимости положение нитепроводника регулируют, предварительно
ослабив затяжку болта 3 в клапане 2.
Нитепроводники синхронно движутся вместе с кольцевой планкой, благодаря чему
разница в натяжении нити уменьшается.
Рис.128. Нитепроводник
с клапаном
Рис.129. Нитеразделители
Нитеразделители отделяют соседние баллоны друг от друга, предупреждая
их захлестывание, и предотвращают возникновение сплошного воздушного
потока от вращения веретен и тесьмы (рис.129). Нить дважды за один оборот
ударяется о нитеразделитель, что приводит к увеличению ее натяжения, рывкам и
колебаниям бегунка.
На прядильных машинах с большими паковками применяют кольцевые
баллоноограничители для некоторого уменьшения расстояния между веретенами
(рис.130). На каждое веретено устанавливают один или два (при высоте баллона
более 300 мм) кольцевых баллоноограничителя.
Рис. 130. Кольцевые баллоноограничители
Диаметр нижнего баллоноограничителя 2 (см.рис.130) на 2-3 мм больше диаметра кольца, а диаметр
верхнего 1 равен диаметру нижнего или немного меньше него. Высота установки
кольцевых баллоноограничителей зависит от высоты баллона.
Кольцо служит опорой и направляющей поверхностью бегунка, который в
результате большой частоты вращения и развивающейся при этом центробежной
силы прижимается к кольцу.
Кольца изготавливают из стали марок 15ХМ, 40 или 50, цементируют на
глубину 0,2 - 0,3 мм, закаливают и полируют.
На рис.131 представлены поперечные разрезы колец разных форм. Для
прядения применяют кольца типа 1 в одном из четырех исполнений.
В
зависимости
от диаметра початка используют кольца различного
диаметра при соответствующем расстоянии между веретенами. Ширина
бортика кольца составляет 2,75; 3,2 или 4 мм, в зависимости от чего применяют
бегунки различной формы. У однобортных колец для работы бегунка используется
лишь верхний бортик, а нижняя часть служит для закрепления в кольцевой планке.
У двубортных колец при износе одного бортика после переворачивания может
быть использован второй.
На кольце с наклонной стенкой ножка бегунка не касается стенок кольца, и поэтому
такие кольца изнашиваются меньше.
Применение колец большого диаметра позволяет увеличивать размер
початка, что способствует повышению производительности труда в прядильном
цехе, на последующих технологических переходах сокращает расход патронов,
облегчает транспортировку пряжи. Однако преимущества колец большого диаметра
лишь до известного предела перекрывают их недостатки, связанные с тем, что при
больших паковках повышается натяжение нити, возрастает скорость движения
бегунка, может увеличиваться площадь, занимаемая машиной.
В соответствии с диаметром кольца находятся подъем кольцевой планки,
диаметр патрона, расстояние между веретенами и частота вращения веретен.
Рис.131. Типы колец:
а – однобортное, б – однобортное с наклонной стенкой, в – двубортное
Чем больше диаметр патрона, шпули, тем меньше натяжение пряжи на
участке от бегунка до початка. Оптимальные величины отношения диаметра
патрона d = 2 г к диаметру кольца Dк приведены в табл.92.
Отношение диаметров
d/Dк = г/Rк = sin у,
где у - угол между касательной к патрону и радиусом кольца, проведенный от бегунка. Отношение 0,4 - 0,54 соответствует углам у
от 24 до 32°.
Таблица 92
Рекомендуемые величины отношения диаметра патрона
к диаметру кольца
Диаметр кольца, мм
Т, текс
d/Dк
38-45
9 и менее
0,54
45-48
10-18,5
0,45-0,53
50-57
более 31
0,4
Для очистки бегунка от пуха на кольцевой планке около каждого кольца, как
правило, устанавливается пухоочиститель так, чтобы между ним и бегунком,
прижатым к внутренней поверхности кольца, расстояние составляло 0,4-0,8 мм.
От массы бегунка зависит плотность намотки пряжи и, следовательно,
натяжение пряжи на участке от вытяжного прибора до патрона. Поэтому массу
бегунка необходимо выбирать с учетом других факторов, влияющих на натяжение
пряжи: линейной плотности пряжи, диаметра кольца, качества обработки колец,
диаметра патрона или шпули, подъема кольцевой планки, частоты вращения
веретен, а также формы бегунка и кольца и качества перерабатываемого хлопка.
Масса тысячи бегунков в граммах соответствует номеру бегунка.
Приближенно необходимую массу mб (мг) бегунка можно рассчитать по
формуле
mб =
(Н + 40) µ Т
n
1000D к ( в ) 2 f
1000
,
где Н - подъем планки, мм;
Т- линейная плотность пряжи, текс;
DK - диаметр кольца, мм;
nв - частота вращения веретен, мин-1;
f - коэффициент трения бегунка о кольцо: f = 0,65 - 0, 00004nв;
µ - величина, определяемая по формулам:
- для основы
µ = 17914 - 789,8
1000
;
Т
- для утка
µ = 14331 - 631,9
1000
.
Т
В настоящее время для хлопкопрядильных машин изготавливают бегунки
эллиптической и С-образной форм. Бегунки таких форм выпускают с различными
дужками, отличающимися высотой H, шириной В и расстоянием между ножками
b (рис.132). Размеры бегунка должны соответствовать размеру бортика кольца.
Для колец с шириной бортика 2,75 мм применяют эллиптические бегунки
экстрамалой дужки (Э-эм/д), для колец с шириной бортика 3,2 мм - эллиптические
или С-образные бегунки особо малой дужки (Э- ом/д и С-ом/д) и малой дужки
(Э- м/д и С -м/д), а для колец с шириной бортика 4 мм - эллиптические и Собразные бегунки большой дужки (Э -б/д и С -б/д). Эти бегунки отличаются
массой, зависящей от размеров поперечного сечения проволоки, из которой они
изготовлены (плоского или реже круглого сечения).
Твердость бегунков всех типоразмеров НRС 50-56. Шероховатость рабочей
поверхности стальных бегунков должна быть не ниже 9-го класса. Бегунки не
должны быть намагничены.
Веретено осуществляет кручение и одновременно наматывание пряжи на
патрон при весьма большой частоте вращения (до 2500 мин-1). Оно получает
движение от главного вала машины посредством тесьмы и должно вращаться
равномерно и без вибрации. Для хлопкопрядильных фабрик отечественные
машиностроительные заводы выпускают веретена двух типов: ВН - веретена с
насадками под патрон и ВУ- веретена под шпули для уточных прядильных машин.
Типоразмеры веретен обозначают следующим образом: ВН-25-61, ВНТ-25-68 и т.п.
Буква Т указывает на наличие тормоза, первые две цифры, стоящие за обозначением
типа веретена, соответствуют диаметру (мм) блока, следующие две цифры для
веретен ВН и ВНТ указывают группу патронов. Уточные веретена имеют
следующие типоразмеры:ВУ-25-30; ВУТ-25-30;ВУ-28-30;ВУТ-28-30.
Рис.132. Бегунки:
а - эллиптический, б - С –образный
Часто на современных кольцепрядильных машинах используется
тангенциальный привод веретен. Приводной шкив получает движение в этом случае
от электродвигателя и посредством тангенциального ремня вращает все или часть
веретен обеих сторонок машины. На отечественной машине П-75-А
использован привод веретен типоразмеров ВН-30-220 ТА, ВН-30-240 ТА, ВН-30260 ТА, ВН-30-280 ТА с тангенциальным ремнем (рис.133).
Рис.133. Привод веретена тангенциальным ремнем:
а - схема установки приводного ремня, б - элемент привода веретена
(1 - устройство для контроля натяжения ремня, 2 - веретено, 3 – приводной шкив, 4 - ремень, 5 - прижимной ролик, 6 - плоская пружина, 7 -рукоятка тормоза, 8 - пружина-пластина, 9 - втулка, 10 - нож для отрезания подмота, 11 - тормоз , 12 - эксцентрик)
На рис.134 показана схема роликового веретена с упругой втулкой. Основными
узлами веретена являются шпиндель 3, втулка 11 и гнездо 10. Шпиндель веретена ВН
состоит из собственно шпинделя 3, запрессованного на нем чугунного блока 5, деревянной, магниевой или алюминиевой насадки 2 с фиксаторами I, обеспечивающей плотную
посадку патрона на веретено.
Рис.134. Веретено с упругой веретенной втулкой:
1 - фиксатор, 2 - насадка, 3 - шпиндель, 4 - радиальный подшипник,
5 - блок, 6 - тормоз, 7 - гайка, 8 - подпятник, 9 - пружинный демпфер,
10 - гнездо, 11 - втулка, 12 - держатель
Часть шпинделя, расположенная ниже колокола блока, состоит из цилиндра,
большого усеченного конуса, малого предпяточного конуса (или цилиндра) и
конической пятки. Основное назначение большого конуса хвоста шпинделя обеспечить при работе веретена подачу масла к верхнему роликовому подшипнику.
Шпиндель веретена изготавливают из хромистой стали ШХ9 и термически
обрабатывают: пятку и цилиндрическую часть под роликовый подшипник до
твердости HRC62, а остальные части до HRC52.
Втулка 11 веретена служит для расположения опор шпинделя: вверху - радиального
подшипника 4, внизу - подпятника 8.
Нижняя часть шпинделя пяткой опирается на стальной подпятник 8, а средняя часть
касается роликов подшипника 4. Втулка опирается (висит) своими заплечиками на
торец верхней части гнезда и может покачиваться в гнезде, обеспечивая тем самым устойчивость веретена и его долговечность. Втулки бывают цилиндрические и
сферические.
В ряде конструкций веретен опоры монтируют на упругом основании, чтобы
уменьшить динамические усилия в опорах во время работы и обеспечить более
равномерное вращение веретен с недостаточно уравновешенными паковками.
Упругость опор шпинделя веретена достигается использованием упругого элемента
между наружным кольцом подшипника и внутренней поверхностью гнезда или
при помощи упругой втулки.
В последнем случае в упругой разрезной втулке 11 закреплены и верхняя
опора веретена — радиальный подшипник 4, и нижняя опора - подпятник 8 так, что
одна опора может перемещаться относительно другой. Для лучшего демпфирования
колебаний между втулкой 11 и гнездом 10 помещен спиральный пружинный демпфер
9. Держатель 12 удерживает шпиндель с втулкой в гнезде при снятии початков с
веретен. Для извлечения шпинделя держатель 12 отклоняют, освобождая блок.
Чугунное гнездо 10 является опорой шпинделя 3 с втулкой 11 и резервуаром
для масла. Через нижнее отверстие втулки масло проходит к шпинделю, поднимаясь
при вращении по его конической поверхности. Через верхние отверстия втулки масло
стекает в гнездо, захватывает с собой микрочастицы и пыль. Гайкой 7 укрепляют
гнездо 10, вставленное в отверстие веретенного бруса. Для останова веретена на
работающей машине применяют тормоз 6. В зависимости от конструкции веретена
могут иметь опоры трения скольжения и опоры трения качения (роликовые). Кроме
того, могут применяться веретена, у которых шпиндель неподвижен, а вращается
трубчатый патронодержатель с блочком (рис.135). Допускаемая амплитуда колебаний
веретена на расстоянии 10-15 мм от верха не должна превышать 0,15 мм при блоке
диаметром до 32 мм и 0,25 мм при блоке диаметром более 32 мм.
Рис.135. Веретено с неподвижным шпинделем:
1 - верхний шарикоподшипник, 2 - невращающийся шпиндель, 3 – патронодержатель, 4 - блочек, 5 - нижний шарикоподшипник, 6 - эксцентриковый тормоз,
7 - втулка, 8 - резиновые кольца, 9 - гнездо, 10 - гайка
Снятие початков после окончания наработки съема и надевание на веретена новых
патронов или шпуль для следующего съема является одной из наиболее трудоемких и
массовых операций по обслуживанию кольцевых прядильных машин.
Автоматизация этой и подготовительных операций привела к созданию
автоматов съема початков и надевания патронов на веретена автосъемников.
По принципу действия автосъемники делятся на две основные группы:
последовательного действия, обслуживающие веретена или группу веретен
поочередно, и одновременного действия, обслуживающие все веретена машины
одновременно. В зависимости от принципа действия цикл работы автосъемников
организуется различными способами. Если автосъемники последовательного и
последовательно-группового действия относятся к передвижным конструкциям,
перемещающимся вдоль фронта веретен машины в непрерывном или периодическом
режиме, то автосъемники одновременного действия являются стационарными
(встроенными), составляющими с машиной единый автоматизированный комплекс.
Основным назначением передвижных автосъемников является обслуживание
эксплуатируемых прядильных машин различных модификаций, моделей и разных
лет выпуска. На обслуживания кольцевых прядильных машин П-76-5М7 и П-665M7 разработан передвижной автосъемник АС — 89.
К основным операциям, выполняемым передвижными манипуляторами, относятся
съем, удаление початков и надевание патронов. Однако безотказное выполнение
этих операций обусловлено рядом вспомогательных работ, которые должны
осуществиться за время движения автосъемника к очередному веретену.
За короткий промежуток времени, до съема очередного початка, необходимо
выполнить отвод нити из зоны действия съемного элемента, отрезание нити
подмота, ориентированный выброс початка на транспортер или в тележку,
осуществить выборку патронов из бункера, ориентирование их при подаче в
магазин, поштучную подачу патронов к механизму надевания и др. Поэтому для повышения производительности автосъемника ряд операций часто совмещается во
времени.
По способу обслуживания машин передвижные автосъемники можно
разделить на четыре группы: индивидуального действия, когда каждая сторонка
машины обслуживается своим манипулятором - автосъемником типа АНД;
последовательного действия, когда один манипулятор обслуживает последовательно
комплект из 6-8 машин - автосъемники Доферцит фирмы "Корелли" (Италия),
Симпла-доф фирмы АМН (США); одновременно-последовательного действия,
когда комплект из двух манипуляторов правого и левого исполнения перемещается
на транспортирующей тележке вдоль прохода цеха и может стыковаться с любой
машиной, обслуживая одновременно обе ее стороны - автосъемники СК-1, СК-2
Майердофер, Дофомат фирм "Майер", "Ингольштат" и др.; одновременного
действия, когда автосъемник кранового типа перемещается по крановым путям над
машинами и обслуживает по сигналу от данной машины одновременно все ее
веретена - автосъемник Аудомак фирмы "Уайтин" (США).
По способу воздействия на снимаемый початок автосъемники также делятся
на три группы: С нижним (АНД-6М), средним (Симпла-доф фирмы АМН) и
верхним способами съема початка (Майердофер фирмы "Майер").
К основным достоинствам передвижных автосъемников можно отнести
возможность обслуживания группы машин.
Наибольшее распространение получило второе направление в развитии
средств автоматизации съема початков и надевания патронов на кольцевых
прядильных машинах - это разработка и освоение стационарных автосъемников
различных моделей, составляющих с машиной единый автоматизированный
комплекс, рассматриваемый как ее неотъемлемая часть.
Проектирование таких автосъемников проводится под конкретную машину или
чаще вместе с ней с увязкой общей компоновки взаимодействия общего цикла
обслуживания и управления.
В результате образуется тщательно отработанный автоматизированный комплекс
машина - съемник.
Новые марки современных кольцевых прядильных машин практически все
выпускаются со встроенными автосъемниками различных модификаций, например,
модели Но-ве-мат фирмы "Цинзер", Рободоф фирмы "Риттер", Спиндоф - Марцолли
модели TRC "Toyota" и др.
Общим признаком стационарных автосъемников независимо от их
конструкции является наличие съемно-надевающих устройств и транспортеров для
подачи патронов и удаления початков.
Съемно-надевающее устройство может представлять собой две балки,
расположенные по обеим сторонам машины, на подвижных рычагах с
возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости и
поворота относительно валов, на которых закреплены несущие рычаги. Балки
выполнены в виде уголковых профилей и снабжены захватами в количестве, равном
числу веретен на машине. Каждый захват соединен с воздуховодом и предназначен
для удержания снимаемых початков и надеваемых патронов. Вспомогательные
верхние балки механизма надевания имеют возможность поворота относительно
несущего их вала и представляют собой воздухопровод с установленными на нем
захватами для временного удержания патронов, переданных нижними балками.
Bcпoмoгательные балки временного удержания патронов могут иметь различную
конструкцию, часто они неподвижны и имеют удерживающие патроны колки.
Механизмы ориентации и подачи патронов располагаются обычно в одном шкафу
со станцией управления и предназначены для ориентации и поштучной подачи
патронов на колки лент транспортеров. Патроны укладываются в специальные
ящики, из которых через дозирующие карусельные устройства и ориентирующие
механизмы по одному подаются на транспортерную ленту, снабженную колками.
Колки расставлены на расстояния, равные шагу между веретенами данной машины.
Процесс подачи патронов, зарядки лентотранспортеров и выдвижения их в рабочее
положение осуществляется во время работы машины перед окончанием наработки
съема. Часто вспомогательные балки временного удержания патронов не
используются, в этом случае транспортерная лента имеет в два раза большее число
колков для установки пустых патронов и наработанных початков одновременно.
Автосъемник в процессе работы выполняет следующие операции (рис.136):
1) захват и снятие патронов с лент транспортеров;
2) передача патронов на колки вспомогательных балок;
3) захват и съем початков с веретен машины;
4) установка полных початков на колки транспортерных лент;
5) захват патронов с колков вспомогательных балок;
6) надевание патронов на веретена;
7) возврат балок в исходное положение и пуск машины;
8) сброс початков в ящики.
Автосъемники современных кольцепрядильных машин выполняют съем
початков на всей машине за 2-2,5 мин, например на кольцепрядильных машинах G
5/11, G 5/2 "Ритер", NSE-2 "Marzoli", PX 100 "Toуotа" и т.д.
Сложность и многообразие операций, подлежащих автоматизации, при устранении
обрывов пряжи на кольцевой прядильной машине объясняются тем, что при
большом количестве различных конструкций автоматов ликвидации обрыва пряжи
не создан надежный в работе манипулятор.
Рис.136. Последовательность операций автосъема
Методические указания
Заправив и пустив кольцевую прядильную машину (стенд), наблюдают за
движением нитепроводников, кольцевых нитеразделителей и кольцевой планки,
обращая внимание на синхронность их движения, а также на изменение формы
баллона при движении кольцевой планки. За время одного хода кольцевой планки
замеряют размах нитепроводника и планки. Остановив машину, приступают к
изучению деталей крутильного механизма.
Изучая конструкцию нитепроводников, проверяют отвесом их положение
относительно веретена. Для регулирования положения нитепроводника ослабляют
ключом гайку клапана, которую после изменения положения нитепроводника
завертывают до отказа.
Рассматривают конструкции нитеразделителей и кольцевых баллоноограничителей
на машинах разных моделей (основных, уточных, с разным РМВ и подъемом
кольцевой планки), связывая особенности различных конструкций с параметрами
паковки пряжи и РМВ.
При изучении конструкции колец разных форм и размеров вычерчивают
поперечные разрезы колец разных типов с указанием основных размеров: ширины
бортика, внутреннего диаметра, высоты кольца. Схематически вычерчивают способ
крепления кольца в кольцевой планке и положение чистителей бегунка на планке
относительно бегунка. Для изучения бегунков используют набор бегунков
эллиптической и С-образной форм с различными дужками (Э-ом/д; С- эм/д; Э м/д и т.п.), а также бегунки различных номеров. Для определения номера бегунка
взвешивают в условиях лабораторных занятий 50 - 100 бегунков и, пересчитав массу
на 1000 бегунков, определяют номер бегунка.
Для того чтобы зафиксировать различие форм бегунков, вычерчивают бегунки
одного номера эллиптической и С-образной форм и двух разновидностей, например
бегунки типа I в исполнении 1 с дужкой 2 и с дужкой 3 и бегунки типа II в
исполнении 2 с дужкой 2 и с дужкой 3, указав на рисунке размеры В, Н и в.
Уясняют принцип выбора бегунка в зависимости от различных факторов.
Изучение веретен проводят, пользуясь набором веретен разных конструкций.
Веретено тесемочного привода разбирают следующим образом. Сбрасывают тесьму
с блока веретена, приподнимают конец крючка и осторожно извлекают из гнезда
шпиндель веретена. Затем, взяв втулку за головку, вынимают ее из гнезда и
укладывают на веретенный брус. Производят замеры, определяют остальные параметры и оформляют их в виде таблицы. После изучения конструкции деталей и их
зарисовки собирают веретено в обратной последовательности.
Далее изучают крепление гнезда веретена на веретенном брусе и способ
центрирования веретена с помощью шаблона точно в центре кольца. При
положении кольцевой планки, соответствующем уровню максимального диаметра
намотки, вместо шаблона можно использовать початок. При правильной установке
веретена зазор между початком и кольцом по всей окружности будет одинаковым
и равным 1,5 - 2,5 мм.
При изучении привода веретен вычерчивают схему тесемочной передачи (в плане)
от барабана (главного вала машины) и выясняют способ изменения частоты
вращения веретен. Отмечают, что при изменении частоты вращения веретен
изменяется пропорционально скорость всех органов (при неизменном диаметре
блока веретена), а следовательно, и производительность машины.
Разбирается тангенциальный привод веретен.
Затем рассматривают конструкции регуляторов частоты вращения веретен и
осуществляемое ими регулирование: базисное, послойное или полное.
Рассматриваются операции, выполняемые автосъемником стационарного типа.
План отчета
1. Описать назначение нитепроводников; начертить схему взаимного расположения
нитепроводника, переднего цилиндра и вершины веретена, указав расстояния между
ними и амплитуду перемещения нитепроводников.
2. Описать назначение разделителей и кольцевых баллоноогра-ничителей, начертить
схему расположения кольцевых баллоноограничителей относительно кольцевой
планки, указав размеры диаметров баллоноограничителей и кольца, а также высоту,
на которой они находятся.
3. Описать назначение колец и требования, предъявляемые к ним, начертить схемы
поперечных разрезов колец разных типов, их крепления на кольцевой планке и
расположения чистителей бегунков.
4. Описать назначение бегунков и указать требования, предъявляемые к ним;
определить номер бегунка по образцам; выполнить рисунки бегунков одного номера
разных форм и разновидностей; объяснить выбор эллиптических бегунков (эм/д,
ом/д; м/д; б/д) и С-образных (ом/д; м/д; б/д) в соответствии с шириной бортика
кольца и полученные результаты свести в таблицу по форме табл.93.
Таблица 93
Ширина бортика кольца, мм
Бегунок
эллиптический
С-образный
5. Описать назначение веретен, типы привода веретен и указать требования,
предъявляемые к ним; начертить поперечный разрез веретена и схему крепления его
на веретенном брусе; указать диапазон рабочей частоты вращения веретен разных
типов и соответствие ее подъему кольцевой планки и диаметру кольца (табл.94).
Описать приемы, выполняемые автосъемником, особенности конструкций
передвижных и стационарных автосъемников.
Таблица 94
Диапазон
Наибольший
Наибольшее
Наибольший
Типорабочей
диаметр
расстояние от
подъем
размер
частоты
кольца, мм
веретенного
кольцевой
веретена
вращения
бруса до верха
планки, мм
веретен,
патрона,
мин-1
шпули, мм
Контрольные вопросы
1. В чем состоит назначение нитепроводников и для чего им сообщают движение?
2. Каково назначение нитеразделителей и кольцевых балло-ноограничителей? Какие
недостатки возникают при их использовании?
3. Почему на прядильных машинах применяют кольца разных диаметров?
4. Каковы преимущества и недостатки применения колец большого диаметра?
5. Какие типы колец используют на кольцевых прядильных машинах для хлопка?
Какие требования предъявляют к качеству колец?
6. Бегунки каких форм и разновидностей применяют в хлопкопрядении?
7. Какие факторы влияют на выбор формы, разновидности и номера бегунка?
8. Какие преимущества имеют кольца с узким бортиком в сочетании с бегунками
особо малой и малой дужек?
9. Какие факторы обусловливают износ бегунков, колец?
10. Какие типы веретен применяют на кольцевых прядильных машинах для хлопка?
11. Какие требования предъявляют к конструкции веретен?
12. В чем состоят особенности и преимущества веретен новейших конструкций?
13. Какие факторы ограничивают максимальную частоту вращения веретен?
14. Из каких основных узлов, независимо от конструкции, состоят встроенные
автосъемники?
15. Какие типы автосъемников вы знаете?
16. Какой привод веретен вы знаете, на каких машинах он используется?
3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВЫТЯГИВАНИЯ. ВЛИЯНИЕ
КРУТКИ НА РАЗРЫВНУЮ НАГРУЗКУ ПРЯЖИ
Цель лабораторной работы
Определить влияние параметров процесса вытягивания на силу вытягивания и
неровноту пряжи и освоить методику расчета нагрузки на вытяжные пары.
Приобрести навыки в изменении крутки вырабатываемой пряжи. Определить
влияние числа кручений на разрывную нагрузку пряжи.
Задание
1. Определить силу вытягивания при переработке ровницы (ленты) из хлопка и
смесей его с химическими волокнами.
2. По результатам, полученным в п.1 задания, рассчитать необходимую нагрузку на
валик вытягивающего зажима.
3. Исследовать зависимость неровноты пряжи от размера неконтролируемого
пространства в передней зоне вытягивания.
4. Выработать пряжу с различным числом кручений на 1 м:
К1; К2 = 0,8К1 и КЗ = 1,2К1.
5. Определить фактическую крутку пряжи для всех вариантов.
6. Сравнить число зубьев крутильной шестерни, рассчитанной по фактической
крутке, с числом зубьев шестерни, установленной на машине.
7. Решить задачи (по заданию преподавателя).
Основные сведения
При вытягивании продукт оказывает сопротивление. Силу, которую необходимо
приложить к продукту для преодоления сопротивления вытягиванию, называют
силой вытягивания.
Чтобы процесс вытягивания протекал нормально, сила трения волокон о
нажимной валик и цилиндр вытягивающего зажима должна быть больше силы
вытягивания. Минимально допустимую нагрузку на одну втулку валика можно
рассчитать исходя из силы вытягивания одной мычки. Характер влияния вытяжки
на силу вытягивания при вытяжках первого и второго рода различен. В первом
случае с ростом вытяжки сила вытягивания увеличивается, так как для большего
натяжения продукта требуется приложить к нему большую силу. При вытяжке
второго рода чем больше вытяжка при постоянной линейной плотности входящего
продукта, тем меньше сила вытягивания.
Сила вытягивания увеличивается:
- при увеличении напряженности и протяженности поля сил трения задней
пары, длины и равномерности по длине волокон, коэффициента трения и цепкости
волокон, линейной плотности продукта;
- при уменьшении разводки, степени распрямленности и ориентации волокон,
линейной плотности волокон. Величина крутки влияет на свойства пряжи, в
частности на ее разрывную нагрузку.
С увеличением крутки разрывная нагрузка пряжи сначала возрастает до некоторого
предела, а при дальнейшем увеличении крутки снижается. Крутка, при которой
пряжа имеет максимальную прочность, называется критической круткой.
Коэффициент критической крутки можно определить по формулам А. Н. Соловьева
и В. А. Усенко [12].
Коэффициент крутки выбирают в зависимости от длины волокна (чем короче
волокна, тем менее надежен контакт между ними и тем больше нужно скручивать
пряжу), от линейной плотности пряжи (чем толще пряжа, тем больше разница в
напряжении наружных и внутренних волокон или их участков в пряже и тем
меньше надо сообщать ей кручений), от назначения пряжи (основу скручивают
больше, чем уток; пряжа для трикотажа должна быть более мягкой, т. е. иметь
меньшую крутку) и от некоторых других условий (например от состава смесей
хлопка с различными химическими волокнами).
Методические указания
Для экспериментального определения силы вытягивания используют установку,
включающую вытяжной прибор ВР-3.
Порядок выполнения работы следующий:
1. Отбирают по одной катушке заранее подготовленной ровницы одинаковой
линейной плотности из различных волокон: хлопка средневолокнистого, смеси
хлопка средневолокнистого с химическими штапельными волокнами и из хлопка
тонковолокнистого.
2. Рассчитывают и устанавливают частоту вращения переднего цилиндра,
необходимую в вытяжном приборе для получения вытяжек Е = 2 и Е = 10.
3. Пропускают через вытяжной прибор ровницу при двух значениях разводок
и двух значениях вытяжки и записывают диаграмму силы вытягивания. Для каждого
варианта необходимо записать две диаграммы длиной по 2 м. Тарировку диаграмм
делают в конце каждой записи.
4. Замеряют ширину В валика и ширину b мычки в переднем зажиме. Определяют
средние ординаты каждой диаграммы, по которым рассчитывают среднюю силу
вытягивания.
Для исследования зависимости неровноты пряжи от размера неконтролируемого
пространства в передней зоне вытяжного прибора ВР-3 используют лабораторную
прядильную машину или стенд прядильной машины с регулируемой разводкой
цилиндров в передней ремешковой зоне. Работу выполняют следующим образом:
1. Подготавливают ровницу определенной линейной плотности.
2. Устанавливают на приборе скорости цилиндров вытяжного прибора и веретен,
обеспечивающие требуемые частную и общую вытяжки и крутку продукта, а также
для каждого варианта соответствующее расстояние между ремешками и
вытягивающим зажимом (г = 35; 25; 16 мм).
3. Заправляют прибор и нарабатывают на двух выпусках пряжу (примерно 1/4
съема).
4. Для определения неровноты полученную пряжу испытывают на приборах КЛА-2.
Работу по экспериментальному определению влияния крутки пряжи на ее
разрывную нагрузку выполняют следующим образом:
1. По заданной линейной плотности пряжи и имеющейся в наличии ровницы
рассчитывают требуемую вытяжку.
2. По кинематической схеме прядильной машины определяют константу
вытяжки и рассчитывают необходимое число зубьев вытяжной шестерни.
3. В соответствии с длиной волокна, линейной плотностью и назначением пряжи
выбирают коэффициент крутки и рассчитывают номинальную крутку пряжи Ki.
4. По кинематической схеме прядильной машины определяют константу крутки и
рассчитывают число зубьев крутильной шестерни с учетом коэффициента укрутки
пряжи.
5. Устанавливают в передаче машины вытяжную и крутильную шестерни с числами
зубьев, соответствующими расчету.
6. Заправляют 10 веретен машины и нарабатывают пряжу каждого варианта крутки
в течение 5-10 мин.
7. Остановив машину, снимают 10 патронов с наработанной пряжей и проводят
следующие испытания:
- определяют разрывную нагрузку одиночной нити как среднюю из 30 испытаний
(по 3 с каждой паковки);
- определяют крутку пряжи методом удвоенного кручения как среднюю из 10
испытаний (по одному с каждой паковки).
8. Определяют линейную плотность пряжи по нижеприведенной формуле, для чего
после определения крутки каждого участка пряжи отрезок ее срезают в зажимах для
последующего взвешивания:
103 М
Т=
L
,
где М - масса десяти отрезков, г;
L - длина десяти отрезков, м.
9. Рассчитывают числа зубьев крутильной шестерни для круток K2 = O,8K1 и K3 =
l,2K1 и проводят расчет для каждого варианта работы согласно пп. 4-8. Расчет числа
зубьев крутильной шестерни можно проводить по формулам перезаправок.
10. Для каждого варианта рассчитывают числа зубьев крутильной шестерни,
соответствующие фактическим круткам, полученным на круткомере, по формуле
Zкр. ф
=
const крутки
.
К
11. Сравнивают числа зубьев крутильных шестерен, полученные расчетом, с
числами зубьев этих шестерен, установленных на машине.
План отчета
1. Кратко описать методику экспериментального определения силы вытягивания.
2. Обработать результаты исследования для каждого варианта.
3. Результаты исследования свести в таблицу по форме табл.95 и сделать выводы.
Таблица 95
Линейная плотность Тип и штапельная Разводка, мм
Сила вытягивания, Н
утоняемого
длина волокна
продукта
Е-2
Е-10
мм
4. Описать результаты исследования зависимости неровноты пряжи от
протяженности неконтролируемого пространства в передней зоне вытяжного
прибора и сделать выводы.
5. Кратко описать методику определения влияния крутки на разрывную нагрузку
пряжи и привести расчет числа зубьев сменных шестерен: вытяжной и крутильной.
6. Результаты испытаний свести в таблицу по форме табл.96 и сделать выводы.
Таблица 96
Крутка,
Коэффициент
Разрывная
Линейная
плотность
кр. м
крутки
нагрузка пряжи, сН
пряжи, текс
Контрольные вопросы
1. Что называется силой вытягивания?
2. Какие факторы влияют на силу вытягивания?
3. Почему с увеличением вытяжки при вытягивании первого рода сила вытягивания
увеличивается, а при вытягивании второго рода уменьшается?
4. При каких условиях вытягивания на прядильной машине образуются краксы?
5. Для чего волокнистому продукту сообщают крутку?
6. Какая крутка называется критической?
7. Какие факторы учитывают при выборе коэффициента крутки пряжи?
8. Как изменяется прочность продукта при увеличении его крутки до критической?
Почему?
9. Как изменяется прочность продукта при сообщении ему крутки, превышающей
критическую? Почему?
10. На какие свойства пряжи и какое влияние оказывает крутка?
11. Для чего используют пряжу с правой и левой круткой?
12. Каково влияние крутки на производительность прядильной машины?
4. УСТРОЙСТВО И АНАЛИЗ РАБОТЫ МОТАЛЬНОГО
МЕХАНИЗМА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАТЯЖЕНИЯ
НИТИ НА КОЛЬЦЕВОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЕ
Цель лабораторной работы
Научиться выбирать тип патронов для заданных условий работы. Изучить
конструкцию мотального механизма и условия наматывания в процессе
формирования початка пряжи. Освоить методику определения натяжения нити при
наматывании, определить влияние параметров наматывания на натяжение нити.
Задание
1. Ознакомиться с типами патронов, используемых на прядильных машинах:
- изучить требования, предъявляемые к ним;
- подобрать группы патронов и типы веретен для колец с разными диаметрами и
различных подъемов кольцевой планки.
2. Изучить общее устройство мотального механизма прядильной машины;
особенности мотальных механизмов современных кольцепрядильных машин.
3. Выполнить практическую работу по определению плотности намотки пряжи и
числа зубьев храповика.
4. Исследовать влияние массы бегунка, диаметра витка намотки и высоты баллона
на натяжение нити.
5. Решить задачи (по заданию преподавателя).
Основные сведения
Пряжу наматывают на бумажные патроны, которые имеют условное обозначение,
включающее номер группы, характеризующий его отделку.
Диаметр патрона должен быть не менее половины диаметра кольца, так как при
меньшем соотношении увеличивается разница в натяжении нити при конической
намотке, что приводит к ее обрывности.
Необходимую группу патронов подбирают к веретенам по высоте и конусности
последних при определенном соотношении между диаметром патрона и диаметром
кольца. Готовая пряжа, намотанная на патрон, образует початок. Намотка початка
должна быть прочной, т. е. сохранять форму при транспортировании, и плотной,
чтобы вмещать при заданных размерах большее количество пряжи. При
последующем сматывании пряжа должна легко сходить с початка без излишнего
натяжения и не перепутываться.
Наматывание пряжи происходит вследствие разницы в частоте вращения веретена и
бегунка. Бегунок немного отстает от веретена в результате подачи нити и трения о
кольцо. Зависимость между частотой вращения бегунка nб и веретена nв имеет вид:
nб = n в -
ϑп.ц . ⋅ К у
,
πd н
где ϑп.ц. - длина мычки, м, выпускаемой передним цилиндром в минуту;
Ку - коэффициент усадки пряжи;
dн - диаметр намотки, м.
Структура и форма намотки зависят от способа раскладки витков намотки. Для
раскладки (смещения) витков намотки осуществляют перемещение бегунка с
кольцом, т.е. кольцевой планки, вдоль продольной оси початка. Планка движется
вверх и вниз с переменной скоростью, мм/мин, определяемой по формуле:
ϑк.п. =
ϑп.ц . К у
h,
πd н
где h - шаг намотки, мм.
Намотка может быть конической, когда наматываемые витки пряжи
раскладываются на конической поверхности, и цилиндрической, когда нити
раскладываются на цилиндрической поверхности. Чаще используют коническую
намотку.
При конической намотке пряжи на початок сначала образуется гнездо початка, а
затем его тело, т. е. остальная часть початка до вершины. Верхний слой тела початка
называют верхним конусом, или носиком. Параметры последовательных слоев
гнезда отличаются друг от друга.
Высота первого слоя гнезда минимальная, так как слой образуется при
минимальном размахе планки. Высота намотки витков от слоя к слою в гнезде
нарастает. При такой закономерности средняя толщина каждого последующего слоя
меньше, чем предыдущего, так как все слои наматываются за одинаковое
количество времени и длина пряжи во всех слоях одинакова.
Скорость подъема планки при наматывании одного слоя возрастает, а диаметр
намотки в самом начале формирования гнезда изменяется (уменьшается) медленно.
Поэтому толщина каждого слоя в нижней части больше, чем в верхней. По мере
увеличения конусности гнезда эта разница уменьшается.
Смещение слоев уменьшается при переходе к каждому последующему слою,
вследствие чего гнездо принимает выпуклую форму и вмещает больше пряжи.
Параметры слоев в теле початка одинаковы, так как высота слоев (размах
планки) постоянна и равна максимальной высоте слоя (последнего) в гнезде. Так как
скорость перемещения планки изменяется обратно пропорционально диаметру
намотки, то толщина каждого слоя от нижних витков до верхних одинакова, смещение слоев также одинаково и поэтому при наматывании тела початка образуется
цилиндрическая форма.
Коническая намотка может быть с прослойком и без него - беспрослойная.
Прослоек отличается от слоя большим в 3-4 раза шагом витков и наматывается при
обратном движении кольцевой планки после наматывания каждого слоя. Для
распределения пряжи на шпуле или патроне по заданному закону наматывания
прядильные машины имеют мотальные механизмы.
На рис.137 показана принципиальная схема мотального механизма.
Мотальный эксцентрик 14, равномерно вращаясь, действует на каточек 13
мотального рычага 12 с осью вращения в точке 11. На левом конце рычага имеется
блок 15 с намотанной на него цепью 21. Другой конец цепи 21 закреплен на
направляющем блоке 23. На одной оси с этим блоком закреплен другой блок 24, от
которого цепь 2 огибает блок 5 и закрепляется на блоке 1, находящемся на стойке
машины. Масса кольцевых планок 3 через колонки 4 и подъемные рычаги 10, 8 и 6,
вращающиеся в точках О, действует на тягу 7 и посредством мотальных цепей 2 и
21 заставляет каточек 13 прижиматься к эксцентрику. Давление каточка немного
ослабляется противовесом 9 на подъемном рычаге 8. Характер движения кольцевых
планок зависит от очертания эксцентрика. В зависимости от формы он может
обеспечивать коническую намотку с прослойком и без него и цилиндрическую
намотку. Смещение слоев вверх от слоя к слою осуществляется механизмом с
храповиком.
Рис.137. Схема мотального механизма
На конце мотального рычага 12 имеется червяк с квадратным шпинделем. На
выходящий наружу конец шпинделя плотно надет храповик 19 и свободно - угловой
рычаг 17 с собачкой 18, упирающейся в зубья храповика. Цепь 20, закрепленная на
брусе, удерживает рычаг с собачкой в подвешенном состоянии. При движении
вниз мотального рычага цепь 20 натягивается, и собачка поворачивает храповик
на один или несколько зубьев в зависимости от установки. В результате через
червяк и шестерню 16 мотальная цепь 21 наматывается на блок 15 и смещает
вверх кольцевые планки на одно и то же расстояние при каждом повороте
эксцентрика. При обратном движении мотального рычага вверх собачка скользит
по зубьям храповика. Смещение слоев зависит от угла поворота храповика при
одном подъеме кольцевой планки. Для изменения угла поворота изменяют
положение опорного болта 25 с головкой, ограничивающего опускание рычага с
собачкой. Чем ниже установлен болт, тем больше угол поворота храповика и
смещение слоев, и наоборот. Смещение должно соответствовать толщине
пряжи: чем толще пряжа, тем больше должно быть смещение слоев. Меняя
подачу храповика, регулируют диаметр початка.
Изменение величины смещения достигается за счет сменных храповиков.
После наработки съема происходит "подмот" пряжи, т.е. несколько витков пряжи
наматывается на нижнюю часть патрона на расстоянии 1-2 мм от края. Это
необходимо для начала заработки следующего съема. Для этого блок 1 освобождают
от специального запора и разматывают мотальную цепь, поворачивая блок против
часовой стрелки. В результате кольцевые планки принимают самое нижнее
положение. Для формирования гнезда початка на блоке 23 имеется кулак 22. В
начале съема кулак 22 упирается в цепь 21 и изгибает ее при движении мотального
рычага вверх. Изогнутая цепь ограничивает опускание кольцевых планок, высота
первого слоя получается небольшой, вследствие чего толщина его относительно
большая. При каждом повороте храповика 19 цепь, наматываясь на поверхность
блока 15, одновременно поворачивает блоки 23 и 24 против часовой стрелки, и
кулак 22 при каждом новом слое намотки постепенно все меньше отклоняет цепь. В
результате при наматывании нижних витков каждого следующего слоя планка
опускается на большее расстояние, т. е. высота намотки от слоя к слою увеличивается, а сдвиги слоев уменьшаются, что придает гнезду выпуклую форму. Конец
наматывания гнезда и начало наматывания тела початка определяется моментом, с
которого прекращается изгиб цепи кулаком 22. Дальнейшее наматывание
происходит при постоянной (максимальной) высоте слоя, постоянной
(минимальной) толщине слоя и постоянном (минимальном) сдвиге слоев.
Гнездо початка регулируются посредством кулачка: передвигая кулачок ближе к
ветви цепи, получают более "крутое" гнездо, отодвигая - более "отлогое".
Регулирование высоты конуса початка происходит за счет изменения плеча RX, т. к.
при подъеме блочка высота конуса уменьшается, при опускании - увеличивается.
Для увеличения плотности намотки и, следовательно, длины нити на початке (на 2530%) применяют беспрослойную намотку. В этом случае в мотальном механизме
устанавливают симметричный эксцентрик с сердцевидным профилем и уменьшают
его частоту вращения для увеличения продолжительности цикла движения планки.
Такой же эксцентрик применяют при цилиндрической намотке, но при этом
выключают из работы кулак 22, изменяют передачу от храповика к блоку 15.
Кольцевая планка должна иметь постоянный размах с постоянным смещением
вверх. В результате такого движения планки пряжа наматывается цилиндрическим
слоем с открытым нижним и закрытым верхним конусами, т. е. осуществляется
комбинированная намотка.
При использовании конусных патронов и при постоянном размахе планки диаметр
початка в верхней части получается меньше, чем в нижней. Эта разница особенно
заметно проявляется при большом подъеме планки, обусловливая уменьшение
длины намотанной пряжи.
На прядильной машине П-75-А в отличие от машин прежних конструкций
установлен мотальный механизм подвесного типа с гибкими связями.
Нить при движении от вытяжного прибора к патрону испытывает различное
натяжение на трех участках своего пути: от переднего цилиндра до нитепроводника;
от нитепроводника до бегунка; от бегунка до початка.
Максимальное натяжение Р нити приходится на участок между бегунком и
початком. Натяжение Т в баллоне у бегунка меньше, чем между бегунком и
патроном, в 1, 75-2, 2 раза за счет обхвата нитью бегунка. Между вытяжным
прибором и нитепроводником натяжение нити примерно на 10% меньше, чем в
баллоне у нитепроводника, за счет трения нити о нитепроводник. Натяжение нити
на всех участках не остается постоянным и при постоянной частоте вращения
веретен меняется следующим образом:
- натяжение нити увеличивается при уменьшении диаметра витка намотки;
- разница между натяжением нити при разных диаметрах витков намотки тем
больше, чем меньше отношение минимального диаметра витка к максимальному и
чем меньше высота баллона;
- самое большое натяжение наблюдается при нижнем положении кольцевой планки,
когда диаметр витка намотки минимальный (наматывание гнезда), высота баллона
максимальная, т. е. центробежная сила нити баллона и сопротивление воздуха
вращению баллона наибольшие.
В верхнем положении кольцевой планки при малых диаметрах витков намотки и
неподвижном нитепроводнике баллон становится коротким, менее выпуклым и
увеличивается вероятность обрыва нити.
При устойчивой работе бегунка (без случайных притормаживаний) натяжение нити
и его дисперсия становятся больше при увеличении частоты вращения веретен (при
неизменной массе бегунка) и высоты баллона, уменьшении диаметра витка
наматывания, увеличении коэффициента трения бегунка о кольцо, массы бегунка,
числа и массы соринок в пряже. Подбором массы (номера) бегунков создают такое
натяжение нити, чтобы при устойчивом процессе прядения обеспечить требуемую
плотность намотки пряжи на початке. Однако дисперсию натяжения нельзя
уменьшить путем изменения массы бегунка. Для снижения дисперсии натяжения
необходимо использовать подвижные нитепроводники, сохраняющие высоту
баллона, регулирующие частоту вращения веретен во время наработки съема,
правильно выбирать отношение диаметра патрона к диаметру Rк кольца (0,42-0,47 для малых паковок, 0,50-0,52 - для больших), поддерживать хорошее состояние
колец и бегунков.
Методические указания
При изучении патронов определяют их размеры, а также соотношение между
диаметрами и диаметром кольца и типом веретена, знакомятся с группами патронов
по государственным стандартам. Изучая строение початка, берут полный початок с
наработанным на той же машине гнездом, проводят замеры и записывают
результаты.
Для изучения мотального механизма используют стенд или машину, где
нарабатывается гнездо початка. Находят и наблюдают в работе эксцентрик,
мотальный рычаг, мотальную цепь, ступенчатый блок, тяги к подъемным рычагам,
противовесы, колонки.
Наблюдают мотальный механизм в работе, обращая внимание на характер движения
кольцевых планок при подъеме и опускании. Выясняют, какой тип намотки
осуществляется мотальным механизмом. Наблюдают за работой храповика,
выясняют способ изменения угла поворота храповика и последствия, к которым
приводит это изменение.
Изучая работу мотального механизма при наработке гнезда, обращают внимание на
изгиб цепи кулаком и выясняют, как и за счет чего изменяется при этом размах
кольцевой планки.
Выясняют, каким способом следует опустить кольцевые планки после съема
початков в исходное положение. Выясняют также, сколько оборотов должен сделать
шпиндель храповика, чтобы размотать цепь с мотального барабанчика после
окончания съема, и меняется ли это число оборотов при изменении заправки
машины.
После этого знакомятся с кинематической передачей в мотальной коробке (от
шпинделя храповика к мотальному барабанчику). Определяют число оборотов
шпинделя храповика, необходимое для одного оборота мотального барабанчика по
передаче или практически по меловой метке на барабанчике.
Работу для определения плотности намотки пряжи на початке, числа зубьев
храповика выполняют следующим образом:
1. Взвешивают полный початок и пустой патрон. Определяют массу М (г) пряжи на
початке (среднюю из пяти замеров).
2. Замеряют размеры початка и определяют объем V (см3), занимаемый пряжей.
3. Определяют плотность намотки пряжи (г/см) по формуле
∆=
М
V
.
4. Определяют линейную плотность пряжи Т (текс), отмеряя с пяти початков по 100
м пряжи и находя их массу.
5. Определяют общую длину пряжи Ln (м) на полном початке по формуле
Ln =
М
Т
. 100.
6. Измеряют секундомером общую длительность t (с) наматывания слоя и
прослойка, т. е. время наматывания нити за один оборот эксцентрика.
7. Измеряют счетчиком частоту вращения n1 (мин-1) переднего цилиндра.
8. Рассчитывают длину мычки (м), выпускаемой цилиндром в минуту: υ = πd1n1, и за
время t (с), т. е. за время намотки одного слоя с прослойком:
L1 =
υt
60
.
9. Рассчитывают число слоев m пряжи на початке, т. е. число оборотов эксцентрика
за время наработки съема, или число подач храповика за время наработки съема по
формуле
m=
Ln
М 1000 ⋅ 60
=
.
Тυt
L1
10. Вращая шпиндель храповика, определяют число оборотов храповика (n) за время
наработки съема.
11. Рассчитывают число зубьев храповика
Zхр =
m
.
n
12. Сравнивают полученные данные с фактической заправкой машины и в
случае несовпадения результатов объясняют разницу.
Схема установки для замера натяжения нити показана на рис.138. В процессе
работы замеряют натяжение нити на участке от переднего цилиндра до
нитепроводника. Заправка продукта аналогична обычной заправке, однако в схеме
консольно через демпфер укреплена балочка, представляющая собой стальную
пластину с двумя наклонными проволочными датчиками, соединенными по
компенсационной схеме. При включении установки начинается процесс прядения.
Возникающее натяжение нити приводит к изгибу балочки нитью, вследствие чего
происходит дисбаланс электрического моста. Электрический импульс усиливается
усилителем и фиксируется.
Рис.138. Схема установки для
замера натяжения нити:
1 - передний цилиндр; 2 -датчик;
3 - нитепроводник, 4 - початок;
5 - кольцо; 6 – бегунок;
7 - усилитель; 8 - самописец
Рис.139. Початок- шаблон
Для выполнения работы используют установку для замера натяжения нити,
пустой патрон, два одинаковых комплекта початков-шаблонов с разной степенью
намотки пряжи, стробоскоп, тахометр, линейку и бегунки двух номеров. Перед
замером натяжения проводят тарировку тензометрического датчика:
- включают самописец и записывают нулевую линию;
- на крючок датчика заправляют нить с подвешенным к ней грузиком массой
10 и 20 г и самописцем регулируют соответствующие отклонения показаний от
нулевой линии;
- освобождают крючок от нити с грузиком и записывают контрольную
нулевую линию;
- подбирают с помощью усилителя масштаб тарировки и рассчитывают
масштаб:
Mт =
Масса груза
.
Ордината отклонения
Затем надевают на веретено патрон или початок-шаблон и заправляют нить.
Устанавливают кольцевую планку в одно из положений, соответствующее намотке
на уровнях аа1, bb1,..., gg1 (рис.139). Замеряют по вертикали расстояние от
нитепроводника до кольца с бегунком и диаметр витка намотки. Записывают на
пленке или на бумаге самописца кривые натяжения для разных положений
кольцевой планки, т. е. при наматывании на патрон в положении аа1 и при
наматывании на початок в положениях bb1,..., gg1.
Изменяют номер бегунка и повторяют работу при тех же положениях
кольцевой планки, используя второй комплект патрона и початков-шаблонов.
Результаты замеров вносят в таблицу по форме табл.97 и анализируют влияние
массы бегунка, диаметра витка намотки и высоты баллона на натяжение нити.
Таблица 97
-1
Натяжен
Обоз Высота Диаметр
Номер
Частота вращения, мин
ие нити,
набаллона, витка, мм бегунверете
бегунка
переднего
сН
чение мм
ка
на
цилиндра
точек
Для сравнения фактической частоты вращения бегунка с расчетной стробоскопом
определяют частоты вращения веретена nв, бегунка nб (при определенном диаметре
витка намотки), а тахометром - частоту вращения переднего цилиндра n1.
Пользуясь уравнением наматывания, рассчитывают частоту вращения бегунка.
Сравнивают частоты вращения бегунка, полученные расчетом, с фактическими.
Изучаются виды брака: брак намотки, неправильная форма початка;
вероятные причины появления брака и методы его устранения. Возможные
неисправности и методы их устранения приведены в табл.98.
Таблица 98
Возможные неисправности и методы их устранения
Наименование
неисправности,
Вероятная причина
Метод устранения
дефекты прядения
I
2
3
Заменить подвеску
Обрыв ровницы в
I. Заклинивание или тугое
зоне питающей
вращение подвесок
Устранить неисправность
рамки до
2. Заклинивание тормозка
вытяжного прибора 3. Неправильная установка на- Установить пруток в
соответствии с инструкцией
правляющих прутков
на подвеску
Обрыв мычки в
зонах вытягивания
4. Намоты на прутке
5.Неправильная установка
подвесок вдоль машины, в
результате чего катушки
задевают друг за друга или за
детали рамки
1.Неправильная установка
разводок
2.Намоты на ремешки,
нажимные валики, рифленые
цилиндры
3.Трещины или обрыв
ремешков
1. В приводе вытяжного
Обрыв мычки в
прибора собачки не вошли в
зоне вытягивания
при смене шестерен зацепление с храповиком
в приводе
вытяжного прибора 2.Выкрошились зубья
храповика
3.Сломался зуб собачки
Ребристое тело
1.Выработалась часть
початка
поверхности мотального
эксцентрика
2.Сработалась поверхность
каточка мотального рычага
3.Ослаблено крепление
эксцентрика
Зависание кольцевой планки
Образование
от:
"буртика" на поа)заедания колонок при их
чатке
движении,
б)неправильной регулировки
системы уравновешивания
1.Неправильно подобрано
число зубьев
Неправильная
2.Установлен слишком легкий
форма початка:
бегунок
а) тонкий початок;
б) толстый, мягкий 3. Мала скорость веретен
початок;
4.Подтормаживаются
некоторые веретена
в)початок с тупым
конусом;
5.Неправильно подобрано
число зубьев храповика
Малый размах кольцевой
планки
Устранить намоты
Выставить подвески
правильно
Установить разводки в
соответствии с рекомендациями инструкции
Снять намоты
Заменить ремешки
Обеспечить контакт собачек
с храповиком, легкость их
вращения на оси, частоту
зубьев храповика и т.д.
Заменить храповик
Заменить собачку
Заменить или
реставрировать эксцентрик
Заменить каточек
Устранить зазоры в соединении
Устранить заедания
Отрегулировать увеличением числа пружин
Увеличить число зубьев
храповика
Поставить более тяжелый
бегунок
Увеличить скорость веретен
Смазать или заменить плохо
вращающиеся веретена,
отрегулировать тормозок
Уменьшить число зубьев
храповика
Увеличить размах кольцевой планки
г)початок с острым
конусом;
д)початок с очень
"отлогим" гнездом;
е)початок с очень
"пологим" гнездом;
ж)початок с
опущенным
гнездом
Рваные початки
Велик размах кольцевой
планки
Неправильно установлен
кулачок на двойном блоке
Уменьшить размах
кольцевой планки
Уменьшить воздействие
кулачка на цепь
Усилить воздействие
кулачка на цепь
1. Искажена выемка в
эксцентрике
2.Низкое положение
кольцевых планок на
заработке
Заменить эксцентрик
3.Высоко посажены патроны
Переслежистая
пряжа
(наличие тонких и
толстых мест)
Устранить регулировкой
кулачка, воздействующего
на микропереключатель
Глубже насадить или
заменить патроны
Отцентрировать веретена
Улучшить качество ровницы
Неправильная
центровка Заменить подвеску или
веретен
устранить тугое вращение
Отшлифовать покрытие
1.Переслежистая ровница
2.Тугое вращение подвески
Очистить нажимные валики
от пуха, начетов, при
3.Выработалось покрытие
необходимости добавить
нажимных валиков
4.Заедание нажимных валиков смазку
Пересечки в пряже
(наличие тонких и
толстых мест через
определенные
промежутки)
Краксы
(утолщения волокон, обвившихся
вокруг центрального волокна)
Утолщенные места
в пряже
Непрокрученная
пряжа
Плохое
улавливание
оборвавшейся
мычки
6.Увеличение разводки между
вытяжными парами
1.Повышенное биение
рифленых цилиндров
2.Поломка зубьев шестерен в
приводе вытяжного прибора
3.Глубокое зацепление
шестерен в приводе
вытяжного прибора
4.Некачественные покрытия
нажимных валиков
5.Наличие пересечек в
ровнице
I.Выработка покрытия
переднего нажимного валика
2.Слишком малые разводки
между вытяжными парами
3.Резкое падение нагрузки на
передний нажимной валик
Могут появиться в результате:
а)утолщенного отрезка в
ровнице;
б)длинной присучки;
в)заработка в пряжу пуха
1.Плохая смазка веретен
2.Слабо сидят патроны на
веретенах
1.Подсосы в местах стыков
секций воздуховода
2.Камера волокносборника
заполнена отходами
3.Забиты всасывающие
отверстия патрубков
4.Забит центральный
воздуховод
1.Не включен "Автомат"
При нажатии на
кнопку "Пуск"
машина не работает
2. Двери ограждений
(при поданном
напряжении)
Уменьшить разводки между
вытяжными парами
Отрихтовать или заменить
рифленые цилиндры
Заменить поломанные
шестерни
Установить нормальное
зацеплепление
Заменить покрытия
Заменить качественной
ровницей
Заменить покрытие
Увеличить разводку между
вытяжными парами
Увеличить нагрузку на
передний нажимной валик
Улучшить обслуживание
машин
Заменить смазку
Заменить патроны
Устранить места подсоса
Очистить от отходов
Очистить от пуха
Очистить от отходов
Перевести переключатель
выбора режима работы в
положение "Автомат"
Закрыть двери ограждений
План отчета
1. Указать группы патронов для различных веретен в таблице по форме табл.99.
Таблица 99
Типоразмер Наибольший
Патрон
веретена
подъем кольГруппа Длина, мм
Внутренний Конусность
цевой планки,
диаметр, мм
мм
2. Нарисовать структуру початка, показав высоту и толщину различных слоев, их
смещение в гнезде и теле початка. Описать виды неправильной формы початка.
3. Начертить схему мотального механизма с обозначением основных деталей и
кратким описанием функций эксцентрика, храповика и кулака.
4. Описать результаты практической работы по определению плотности намотки
пряжи и числа зубьев храповика.
5. Описать результаты экспериментального определения натяжения нити (по форме
табл.98) и сделать выводы.
6. Описать результаты сравнения расчетной и фактической частот вращения
бегунков.
Контрольные вопросы
1. Какие типы веретен используют под патроны?
2. Каким должно быть соотношение между диаметром патрона и диаметром кольца?
Почему это важно?
3. Какие типы веретен применяют в хлопкопрядении?
4. Какие требования предъявляют к конструкции веретена?
5. В чем особенность конструкции новейших веретен?
6. Для чего в начале наматывания на патроне формируют гнездо? Какие условия
обеспечивают правильное формирование гнезда?
7. Для чего при формировании початка наматывают слой и прослоек?
8. Какую роль выполняет храповик при формировании початка?
9. Каково назначение кулака мотального механизма?
10. Почему смещение слоев по высоте початка в теле его получается одинаковое, а в
гнезде — разное?
11. Почему слой гнезда неодинаков по толщине? Где он толще: в верхней части или
в нижней?
12. Почему высота слоев в теле початка одинаковая, а в гнезде разная? Какой слой в
гнезде выше: первый или последний? Почему?
13. Почему, особенно при большем подъеме планки, получается конусность в теле
початка и какими способами можно этого избежать?
14. Как сделать полнее гнездо початка?
15. Как сделать початок толще (тоньше)?
16. Каким способом изменяют высоту конуса початка?
17. Что и как нужно изменить в мотальном механизме, чтобы перейти от конической
намотки с прослойком к беспрослойной намотке без уменьшения плотности
намотки?
18. Как получается цилиндрическая намотка початка?
19. Какие существуют другие виды намотки? Как их получают?
20. Для чего применяют резервную намотку утка?
21. Как влияет увеличение массы пряжи в початке на производительность
оборудования и труда? Почему?
22. Какие факторы влияют на натяжение нити на кольцевой прядильной машине?
23. Какой фактор оказывает наибольшее влияние на натяжение нити?
24. На каком участке от переднего цилиндра до початка нить испытывает
наибольшее натяжение? Почему?
25. В каком месте движения продукта вероятность обрыва больше? Как это согласуется
с натяжением и прочностью продукта на данном участке?
26. Какие средства следует использовать для снижения среднего натяжения нити?
27. Какие средства следует использовать для снижения дисперсии натяжения нити?
28. Виды брака намотки, причины его появления/
5. АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОЛЬЦЕВОЙ
ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучить кинематическую схему кольцевой прядильной машины, выяснить способы
изменения скоростей основных рабочих органов и влияние этих изменений на
процесс прядения и свойства получаемой пряжи, а также освоить технологический
расчет машины.
Задание
1. Изучить и составить кинематическую схему машины.
2. Уяснить назначения сменных шестерен и их влияние на процесс прядения и
свойства пряжи.
3. Выполнить технологический расчет машины.
4. Решить задачи 1-71 (по заданию преподавателя).
Основные сведения
Кинематическая схема кольцепрядильной машины П-75-А показана на рис.140.
Прядильные машины П-75-А приводятся в движение от индивидуального
электродвигателя типа АОТ:
- при частоте вращения веретен до 13000 мин-1 используется электродвигатель
4А180М6/4УЗ; 13/17 кВт; 930/1460 мин-1;
- при частоте вращения веретен выше 13000 мин-1 - 4А200М6/4УЗ; 17/22 кВт;
930/1460 мин-1.
Для вентилятора мычкоуловителя используется электродвигатель 4А90В2УЗ; 3,0
кВт; 2880 мин-1; для вентилятора подъема и опускания кольцевых планок 4А71В6УЗ; 0,55 кВт; 930 мин-1 .
Движение от электродвигателя передается главному валу машины клиновидными
ремнями, а веретенам тангенциальным ремнем. Для изменения скорости рабочих
органов машины в кинематической схеме имеются следующие сменные элементы:
- блок D1 на валу электродвигателя и блок D2 на главном валу машины для
одновременного пропорционального изменения частоты вращения всех рабочих
органов машины;
- крутильные шестерни Zкр1 и Zкр2 для изменения частоты вращения цилиндров и тем
самым для регулирования крутки пряжи. Обе шестерни меняются одновременно при
Zкр1+ Zкр2 = 88 зуб.;
- вытяжные шестерни Zв1; Zв2; Zв3; Zв4 для изменения частоты вращения заднего
(питающего) и среднего (промежуточного) цилиндров вытяжного прибора, т. е.
для изменения общей вытяжки за счет изменения частной вытяжки в передней
зоне вытяжного прибора (причем Zв3+ Zв4 = 95 зуб.);
- вытяжные шестерни Zв5, Zв6 для изменения общей вытяжки за счет изменения
частной в задней зоне вытяжного прибора;
- мотальные шестерни Zм1; Zм2; Zм3 для изменения шага намотки витков в слое за
счет изменения скорости перемещения кольцевых планок (причем Zм2+ Zм3 = 90
зуб.), которые позволяют более точно регулировать процесс намотки пряжи на
паковку. При намотке с прослойком используется отношение Zм2/Zм3 = 45/45, а
при беспрослойной намотке - Zм2/Zм3 = 54/36;
- храповик для изменения смещения соседних слоев за счет изменения
смещения кольцевой планки при наматывании цепи на мотальный блок. В отличие
от других подобных механизмов используется храповик с неизменным числом
зубьев, а для изменения угла его поворота меняют размах рабочего хода собачек,
поворачивающих храповик.
Рис. 140. Кинематическая схема прядильной машины П-75-А
1- блочек веретена, 2-блок привода веретен, 3-передний цилиндр, 4-средний вытяжной ци-линдр, 5-задний вытяж-ной
цилиндр, 6-планка водилки, 7-тяга кольце-вой планки, 8-тяга ни-тепроводников и коль-цевых ограничителей баллона, 9-планка
ните-проводников, 10-коль-цевой ограничитель баллона, 11- кольцевая планка, 12-груз, уравно-вешивающий кольцевые
планки, 13-груз, уравно-вешивающий кольцевые планки, 14-мотальный блок кольцевых планок, 15-мотальный блок нитепроводников и коль-цевых ограничителей баллона, 16-мотальный рычаг, 17-каточек мо-тального рычага, 18-мотальный
кулачок, 19- храповик
Для выработки пряжи с заданными свойствами, правильного наматывания ее при
заданном скоростном режиме необходимо рассчитать диаметры или числа зубьев
сменных элементов.
Определение частоты вращения веретен
Согласно кинематической схеме
nв = nдв⋅
Д1
Д
⋅ η1 ⋅ шк ⋅ η2 ,
Д2
d бл
где nв - частота вращения веретен, мин-1;
nдв - частота вращения вала электродвигателя, мин-1;
Д1 и Д2 - диаметры шкива на валу соответственно электродвигателя и машины, мм;
η1 и η2 - коэффициенты скольжения соответственно клиноременной передачи и тангенциального ремня (η1 = 0, 98; η2 = 0, 99);
Дшк - диаметр натяжного шкива, мм;
Dбл - диаметр блока веретена, мм.
Тогда
170
390
0,
98
⋅
⋅ 0, 99 = 15652 мин-1.
nв = 1460
200
30
Определение вытяжек
Общая вытяжка Е на машине
E=
d в .ц .
υ в .ц .
π d в .ц . ⋅ n в .ц .
=
=
⋅ iпит. ц - в.ц. ,
υ пит. ц. π d пит. ц. ⋅ nпит. ц. d пит. ц.
где υ в.ц. и υпит. ц. - соответственно линейные скорости выпускного и
питающего цилиндров вытяжного прибора, м/мин;
dв.ц., dпит. ц. и nв.ц., nпит.ц.. - соответственно диаметры (мм) и частоты вращения (мин-1) выпускного и питающего цилиндров;
iпит. ц-в.ц. - передаточное отношение от питающего к выпускному цилиндру вытяжного прибора.
Тогда
Е=
25 ⋅ 20 ⋅ z в6 ⋅ 30 ⋅ z в4 ⋅ z в2 ⋅ 72
⋅z ⋅z ⋅z
= 3, 27 ⋅ в6 в4 в2 ;
25 ⋅ 20 ⋅ z в5 ⋅ 30 ⋅ z в3 ⋅ z в1 ⋅ 22
⋅ z в5 ⋅ z в3 ⋅ z в1
при zв6 = 26... 56, Zв5 = 26, 20, Zв4/Zв3 = 68/27, 75/20, zв2= 96,... 100
Еmin =
Emax =
3,27 ⋅ 26 ⋅ 68 ⋅ 96
= 790,6 / zв1 = Св / Z в1 ;
26 ⋅ 27 ⋅ zв1
3,27 ⋅ 56 ⋅ 75 ⋅ 100
= 3433,5 / zв1 = Cв / zв1 ;
20 ⋅ 20 ⋅ zв1
E=
Тр
Т
⋅ m,
где Тр и Т - линейная плотность соответственно ровницы и пряжи, текс;
m - число сложений на прядильной машине;
Св - постоянное число (константа) общей вытяжки.
Находим
Zв1= Св/Е.
Частная вытяжка в передней зоне вытяжного прибора
е4−3 =
25,0 ⋅ 30 ⋅ z в4 ⋅ z в2 ⋅ 72
z ⋅z
= 3,05 в4 в2 ;
26,8 ⋅ 30 ⋅ z в3 ⋅ z в1 ⋅ 22
z в3 ⋅ z в1
при Zв4/Zв3 = 68/27 и Zв2 = 96
при Zв4/Zв3 = 75/20 и zв2 = 100
е 4-3min = 738,1 / Zв1;
е 4-3max = 1145/zв1.
Частная вытяжка в задней зоне вытяжного прибора
е 5-4 =
при zв5 = 26
при zв5 = 20
26,8 ⋅ 20 ⋅ z в6 ⋅ 30
= 1,072z в6 / z в5 ;
25 ⋅ 20 ⋅ z в5 ⋅ 30
е 5-4min = 0,041zв6;
е 5-4max= 0,0536zв6.
Определение величины крутки, числа зубьев крутильной шестерни и частоты
вращения выпускного цилиндра
Крутку, т.е. число кручений на метр, устанавливают в зависимости от линейной
плотности и назначения пряжи, а также от длины волокна, из которого она
вырабатывается.
Крутку пряжи (кр/м) можно определить по формулам:
К =100αТ/ Т ;
К = nв/πdв.ц.. nв.ц.. Ку = iв.ц. -в/πdв.ц. Ky,
где αT - коэффициент крутки;
Т - линейная плотность пряжи, текс;
nв - частота вращения веретен, мин-1;
dв.ц., nв.ц.- соответственно диаметр (м) и частота вращения (мин-1) выпускного (переднего) цилиндра вытяжного прибора;
iв. ц -в - передаточное отношение от выпускного цилиндра к веретену;
Ку - коэффициент усадки мычки от крутки
и по кинематической схеме машины:
К =
1
44 ⋅ 21 ⋅ z к 2 ⋅ 54 ⋅ 33 ⋅ 200 ⋅ 0,99
⋅
=
3,14 ⋅ 0,025 ⋅ К у
41 ⋅ 21 ⋅ z к 2 ⋅ 42 ⋅ 8 ⋅ 30
= 478 ,5
zк 2
zк 2
.
= Ck
z к1 ⋅ K y
z к1 ⋅ K y
Тогда Zк2/ Zк1 = Ск/К Ку.
Коэффициент усадки определяют по формуле
Ку = 1 - 0,01Ук.
Усадку пряжи Ук можно определить по формуле К. И. Корицкого
Ук = 0, 0009 α2Т
3
Т.
Частота вращения выпускного цилиндра
nвып.ц.=1460
170
390
8 ⋅ 42 ⋅ z к 1 ⋅ 21 ⋅ 41
z
-1
0 ,98
0 ,99
= 412 к 1 , мин .
200
200
33 ⋅ 54 ⋅ z к 2 ⋅ 21 ⋅ 44
zк 2
Линейная скорость выпуска пряжи
υвып.= 3,14 ⋅ 0,025 ⋅ 412
z к1
z
= 32,34 к1 , м/мин.
zк 2
zк 2
Определение скорости бегунка и кольцевой планки
Частота вращения бегунка, мин-1, определяется по формуле
nб = n в -
Vв.ц . К у
L
= nв ,
πd н
πd н
где Vв.ц. - линейная скорость выпускного цилиндра (длина мычки, вы-
пускаемая передним (выпускным) цилиндром за мин), м/мин;
dн - диаметр наматывания, м;
L - длина пряжи, наматываемая за 1 мин, м.
Линейную скорость бегунка, м/с, определяют по формуле
Vб = πДк ⋅ nб /60 ≈πДк ⋅ nв /60,
где Дк - диаметр кольца, м.
Скорость движения кольцевой планки
Vкп =
V в .ц . ⋅ К у
πd н
⋅h =
Д − dп
L
Сtg α / 2 ,
⋅ h; h = п
πd н
2
где dн - диаметр намотки, мм;
h - шаг намотки, мм;
α - угол конусности початка, град.
Определение натяжения нити
Для стабильного протекания технологического процесса прядения с минимальной
обрывностью необходимо, чтобы натяжение нити в самом опасном участке было в
четыре-пять раз меньше прочности пряжи. На кольцепрядильной машине
максимальное натяжение пряжи имеет зона "бегунок-патрон". Натяжение в этой
зоне можно подсчитать по формуле В.А.Ворошилова
Q = µ mб Rк2ω2/ (r ⋅ 981), сН,
где µ - коэффициент трения бегунка о кольцо (0,12 …0,25);
mб - масса бегунка, г;
Rк - радиус кольца,см;
ω - угловая частота вращения веретен, рад/с: ω = 2π ⋅ nв/60;
r - радиус наматывания пряжи, см.
Массу бегунка, мг, ориентировочно можно подсчитать по формуле И.Г.Обуха mб =
(Н + 40)Т 1000М/(Дк nв2f) или по формуле К.И.Корицкого
mб = 0,00155Т (Н + h+ Rк)2 /Дк,
где Н - подъем кольцевой планки, мм;
М – коэффициент: для основы М = 17914 - 24957,7/ Т ;
для утка М = 14331 - 19968/ Т ;
f - коэффициент трения бегунка по кольцу:
для обработанных колец f = 0,65 - 0,00004 ⋅ nв,
для новых колец f = 0,65 - 0,00003 ⋅ nв;
h - расстояние от нитепроводника до верхушки веретена (≈ 52 мм);
Rк - радиус кольца, мм;
Т - линейная плотность пряжи, текс.
Определение длины нити в слое и прослойке и числа зубьев
мотальной шестерни
Мотальную шестерню меняют для изменения шага витков h намотки в слое, при
этом изменяется диаметр початка. Определим длину, мм, пряжи в одном полном
слое, исходя из одного оборота мотального эксцентрика и из условий равномерной
раскладки витков слоя на конусе намотки початка:
L = πdв.ц. ⋅ Ку ⋅ iм.э.-в.ц. = Н1⋅π (Дп + dп) (1 + 1/a)/2h cos(α/2),
где dв.ц. - диаметр выпускного цилиндра, мм;
Ку - коэффициент усадки пряжи от крутки;
iм.э.-в.ц. - передаточное отношение от мотального эксцентрика к выпускному цилиндру;
Н1 - высота верхнего конуса початка, мм;
Дп и dп - диаметры соответственно тела початка и патрона, мм;
а - отношение длины пряжи в слое к длине пряжи в прослойке
(для машины П-75-А а = 3);
h - шаг витков намотки на конусе початка, мм;
α - угол между образующими конуса початка, град;
h cos (α/2) - величина смещения кольцевой планки при намотке одного
витка слоя, мм,
а также по кинематической схеме:
iм.э.-в.ц. = 60 ⋅ 32 ⋅ 80 ⋅ z м 2 ⋅ 21 ⋅ 41 4473
1 ⋅ 32 ⋅ ⋅ z м 1 ⋅ z м 3 21 ⋅ 44
zм2
Сi ⋅ z м 2
;
=
z м1 ⋅ z м 3 z м1 ⋅ z м 3
при намотке с прослойком, когда Zм2/Zм3 = 45/45:
iм.э.-в.ц. = 4473 ⋅ 45
45 z м 1
=
C ′i ;
4473
=
z м1
z м1
при намотке без прослойка, когда Zм2/Zм1 = 54/36:
iм.э.-в.ц. = 4473 ⋅
54
6709 ,5 C ′′i
,
=
=
z м1 ⋅ 36
z м1
z м1
где Сi - постоянная часть передаточного отношения.
Шаг витков намотки пряжи
Шаг витков намотки пряжи определяется по формуле
h=C
Т 31,6 = 0,1563 Т ,
где С = 4,94 - константа.
Длина нити в слое и прослойке равна
L=
d в .ц ⋅ К у ⋅ С i ⋅ z м 2
Н ( Д п + d п )(1 + 1 / а ) .
= 1
z м1 ⋅ z м 3
2 h cos( α / 2 )
Число зубьев мотальной шестерни
Z м1 =
d в . ц ⋅ К у ⋅ С i ⋅ z м 2 2 h cos( α / 2 )
=
=
Н 1 ( Д п + d п )( 1 + 1 / а ) ⋅ z м 3
=
25 ⋅ С i ⋅ К у ⋅ z м 2 2 ⋅ 0 ,1563 Т ⋅ cos( α / 2 )
=
Н 1 ( Д п + d п )( 1 + 1 / а ) ⋅ z м 3
=
С м ⋅ К у ⋅ Т ⋅ cos( α / 2 )
;
Н 1 ( Д п + d п )( 1 + 1 / а )
при намотке с прослойком См = 34956,5;
при намотке без прослойка См = 52434,7.
Если наматывание с прослойком производится при а = 3, а беспрослойное при а = 1, то в обоих случаях число зубьев мотальной шестерни будет
Z м1 = 26217,35 ⋅ К у ⋅ Т ⋅ соs(α / 2) /[Н1 ( Д n + d n )].
Определение угла поворота храповика и смещения кольцевой
планки
Угол поворота ϕ храповика за один оборот мотального эксцентрика меняют
при изменении смещения S соседних слоев для регулирования диаметра початка.
Чем меньше угол поворота храповика за цикл намотки полного слоя, тем меньше
смещение слоев и больше диаметр початка. В мотальном механизме
кольцепрядильной машины П-75-А применяется храповик с неизменным числом
зубьев, а для изменения угла его поворота меняют размах рабочего хода собачек,
поворачивающих храповик.
Смещение кольцевой планки в одном цикле наматывания по кинематической
схеме, мм, будет:
S=
ϕ ⋅ ig ⋅ 70(124,2 + 11,8)(185 + 11,8)π
100(103,2 + 11,8) ⋅ 360
,
где ϕ - угол поворота храповика при одном смещении кольцевой планки, град;
11,8 - толщина цепи на блоках, мм;
ig - передаточное отношение дифференциальной (планетарной) передачи:
ig = 1 -
48 43
1
.
⋅
=
44 47 517
Подставляя это значение в предыдущую формулу, определяем ϕ:
ϕ=
S ⋅ 360 ⋅ 517 ⋅ 100 ⋅ 115
= 364 ⋅ S .
1 ⋅ 70 ⋅ 136 ⋅ 196 ,8 ⋅ 3,14
Смещение S определяет объем V, мм3, тела початка, образуемый нитью
длиной L, мм, за один оборот мотального эксцентрика:
S = 4V/π(Дп2 - dп2),
где Дп2 и dп2 - диаметры соответственно тела початка и патрона, мм.
Объем V зависит от линейной плотности пряжи Т, текс, объемной плотности
намотки пряжи на початке ∆, г/см3, длины нити L, мм, и определяется по
выражению
V = ТL/103∆ =ТН1π(Дп + dп)(1 + 1/ а )/2 ⋅103⋅∆⋅ h cos (α/2).
Подставляя это выражение в предыдущую формулу и полагая h =
0,1563
Т , получим:
S=
4 ТН 1π ( Д п + d п )( 1 + 1 / а )
=
3
2
2
2 ⋅ 10 ⋅ ∆ ⋅ 0 ,1563 Т ⋅ cos( α / 2 ) ⋅ π ( Д п − d п )
= 2 Н 1 (1 + 1 / а ) Т /[ 156 , 3 ⋅ ∆ ( Д п − d п ) cos( α / 2 )] =
= 0 , 0128 Н 1 (1 + 1 / а ) Т /[ ∆ ( Д п − d п ) cos( α / 2 )];
при намотке с прослойком ( а = 3)
S = 0,017 Н1 Т /[ ∆ ( Д п − d п ) cosα / 2];
при намотке без прослойка ( а =1)
S = 0,0268 Н1 Т /[∆( Д п − dп ) cosα / 2].
Определяем угол, град, поворота храповика в цикле намотки, т.е. за один оборот
мотального эксцентрика:
при
а =3, т.е. при намотке с прослойком:
ϕ = 364 ⋅ S = 364 ⋅ 0 ,017 Н 1 Т /[ ∆ ( Д п − d п ) cos α / 2 ] =
= 6 ,188 Н 1 Т /[ ∆ ( Д п − d п ) cos α / 2 ];
при
а =1, т.е. при намотке без прослойка:
ϕ = 9,755 Н1 Т /[ ∆( Д п − d п ) cosα / 2].
Определение массы пряжи на початке
Массу, г, пряжи на початке можно определить либо взвешиванием, либо расчетом
по формуле
М = ∆⋅V,
где ∆ - плотность намотки пряжи, г/см3;
V - объем, занимаемый пряжей на початке, см3.
Параметры паковки (початка) - рис.141:
Дк –диаметр кольца, мм;
Дп - диаметр початка, мм (Дп = Дк - 3мм);
dп - средний диаметр патрона, мм:
Рис. 141. Паковка початка
(dп=
d1 + d 2
);
2
d1 и d2 - диаметры соответственно нижней и верхней частей патрона,
мм;
Н - высота намотки пряжи, мм, или
подъем кольцевой планки;
Н1 - размах кольцевой планки, мм
(высота конуса початка);
Н2 - высота гнезда, мм;
Но - высота тела початка, мм;
α - угол конуса початка, град;
h - шаг витков в слое, мм.
Тогда
V = π[ Н2(Дп2 + Дп d1 + d12) + Н1 (Дп2+ Дп d2 + d22) + 3 Дп2 Но - Н ⋅ (d12 + d1 d2 + d22)]/12.
Ориентировочная плотность намотки пряжи на початке в зависимости от ее
назначения, линейной плотности при частоте вращения веретен до 12000 мин-1
приведена ниже.
Тп, текс
∆, г/см3
Тп, текс
0,47-0,-46
0,48-0,47
0,49-0,48
менее18,5
∆, г/см3
уток
0,43-0,42
более 15,4
0,45-0,43
основа
5,8-8,4
10-21
25-84
При увеличении частоты вращения веретен плотность намотки возрастает:
для пряжи средней линейной плотности при nв до 13000 мин-1 ∆ = 0,55 г/см3, при nв
до 14000 мин-1∆ = 0,63 г/см3.
Определим массу основной пряжи линейной плотности 18,5 текс на початке
при следующих данных:
Н = 24 см;
Н1 = 0,95 ⋅ Дп = 0,95 ⋅ 4,2 = 3,99 см;
Дк = 4,5 см;
Н2 = 0,75 ⋅ Дп = 3,15 см;
Н0 = Н - Н1 - Н2 = 16,86 см; d1 = 2,4 см;
d2 = 1,8 см; ∆ = 0,48 г/см3.
Объем пряжи на початке
V = 3,14 [3,15(4,22 + 4,2⋅2,4 + 2,42)+ 3,99(4,22 + 2,4⋅1,8 + 1,82)+
+ 3⋅4,22 ⋅ 16,86 - 24 (2,42 + 2,4 ⋅ 1,8 + 1,82)] =207,14 см3.
Масса пряжи на початке
Масса пряжи на початке рассчитывается по формуле
М = 0,48 ⋅ 207,14 = 99,42 г.
Объем пряжи на початке можно определить по сокращенной формуле
И.Г.Обуха:
для основной пряжи V = 0,785(H - 0,9 Дп)(Дп2 -dп2);
для уточной пряжи V = 0,785(H - 1,21 Дп)(Дп2 -dп2),
где dп = (d1 + d2)/2 = (2,4 + 1,8)/2 = 2,1 см.
Тогда V = 0,785(24 - 0,9⋅4,2 )(4,22 - 2,12) ≈ 210 см3.
Определение числа зубьев сменных шестерен при перезаправке
кольцепрядильной машины
При перезаправке прядильной машины для выработки пряжи другой линейной
плотности производят пересчет числа зубьев сменных шестерен. В приведенных
ниже выражениях обозначения с индексом "с" относятся к старой заправке машины,
с индексом "н" - к новой заправке машины.
При незначительном изменении линейной плотности пряжи без изменения
линейной плотности питающего машину продукта и числа сложений на прядильной
машине число зубьев новой вытяжной шестерни
Zвн = zвсТпн/Тпс = zвс Ес/Ен.
При большом отличии линейных плотностей вновь заправляемой пряжи,
смене линейной плотности питающего продукта (ровницы) и числа сложений m
число зубьев новой вытяжной шестерни
Zвн = zвсТпн ⋅ Кун /(Тпс ⋅ Кус) = zвс Ес Кун /(Ен ⋅ Кус) =
= zвсТпнТрнmс Кун/ (ТпсТрс mн Кус).
При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении
коэффициента крутки число зубьев новой крутильной шестерни
Т п.н / Т пс .
Zкрн = zкрс
При значительном изменении линейной плотности пряжи и коэффициента
крутки αт число зубьев новой крутильной шестерни
Zкрн = zкрс
К с К ус
К н К ун
= zкрс
α Τс Т пн К ус
α Τн Т пс К ун
.
При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении
коэффициента крутки число зубьев новой мотальной шестерни
Zмот.н = zмот.с
Т пн / Т пс .
При большом отличии линейной плотности вновь заправляемой пряжи число
зубьев новой мотальной шестерни
Т пн ∆ н К ус
.
,
Т пс ∆ с К ун
Zмот.н = zмот.с
где ∆н и ∆с - соответственно новая и старая плотности намотки пряжи.
При изменении диаметра патронов и сохранении линейной плотности пряжи
число зубьев новой мотальной шестерни
Zмот.н = zмот.с(dпс + Дп)/ (dпн + Дп),
где Дп - диаметр намотки тела початка, мм:
Дп = Дк - (3…5).
При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении
коэффициента крутки число зубьев нового храповика
Zхрн = zхрс Т пс
/Т
пн
.
При большом отличии линейной плотности вновь заправляемой пряжи число
зубьев нового храповика
Zхр.н = zхрс Т п с ∆ н К ус
/(Т пн ∆ с К ун ) .
При изменении диаметра патронов и сохранении линейной плотности пряжи
число зубьев нового храповика
Zхр.н = zхрс(Дп - dпн)/ (Дп - dпc).
При смене мотальной шестерни число зубьев нового храповика
Zхр.н = zхрс Zмот.н / zмот.с.
Подбор номера бегунка при перезаправке машины
Номер нового бегунка при изменении линейной плотности пряжи и
сохранении частоты вращения веретен, диаметра кольца и высоты подъема
кольцевой планки
Nбн = Nбс Тпн/ Тпс.
При замене колец и сохранении других условий заправки номер нового бегунка
Nбн = Nбс Дк.с/ Дк.н.
Определение производительности прядильной машины
Теоретическая производительность 1000 веретен
Пт = 0,06 nв Т/К, или Пт = 0,06 π dв.ц. nв.ц. Ку Т, кг/ч.
Теоретическая производительность 1000 веретен
Пт = 60 nв /К, или Пт = 60 π dв.ц. nв.ц Ку, км/ч,
где dв.ц.- диаметр выпускного (переднего) цилиндра вытяжного прибора, м;
nв и nв.ц.- частота вращения соответственно веретен и выпускного цилиндра, мин-1.
Теоретическая производительность, кг/ч, прядильной машины тем больше,
чем выше частота вращения веретен, больше линейная плотность вырабатываемой
пряжи и меньше крутка пряжи.
Удельная производительность, или норма производительности:
Пуд = Пт КПВ, кг/ч,
где КПВ - коэффициент полезного времени, учитывающий перерывы в
работе машины, вызываемые остановами на снятие съема,
мелкий и текущий ремонт, а также потери времени в работе
отдельных веретен при обрывах пряжи, сходе ровницы с катушек или ее обрывах.
Фактическую, или плановую, производительность получают, если учитывают
простои на капитальный и средний ремонты и генеральную чистку,
характеризуемые коэффициентом работающего оборудования (КРО).
Общий коэффициент использования машины
КИМ = КПВ ⋅ КРО,
Пф= Пуд ⋅ КРО = Пт ⋅ КПВ ⋅ КРО = Пт⋅. ⋅ КИМ.
Время наработки початка
t = 60 Мп/Пф, мин,
где Мп - масса пряжи на початке, г.
Время срабатывания катушки с ровницей
t=
где
М р 1000
ϑпит.цТ р
, мин,
Мр - масса ровницы на катушке, г;
ϑпит.ц - линейная скорость питающего цилиндра вытяжного прибора,
м/мин;
Тр - линейная плотность ровницы, текс.
6. ВЫРАБОТКА ПРЯЖИ ЗАДАННОЙ ЛИНЕЙНОЙ
ПЛОТНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ КАЧЕСТВА
Цель лабораторной работы
Получить навыки в заправке прядильной машины согласно выполненным расчетам.
Научиться определять качество полученной пряжи по государственному стандарту.
Задание
Выработать пряжу заданной линейной плотности и определить ее свойства
и сорт.
Методические указания
При проведении работы указывают: марку машины, длину волокна, линейную
плотность и назначение пряжи. Работу выполняют по следующему плану:
1. Определяют линейную плотность ровницы (ленты).
2. По заданной линейной плотности пряжи и найденной линейной плотности
ровницы (ленты) рассчитывают вытяжку. Если пряжу вырабатывают из ровницы,
предварительно устанавливают, из какой ровницы будет вырабатываться пряжа одинарной или двойной.
3. По кинематической схеме машины определяют константу вытяжки и
рассчитывают числа зубьев вытяжной (вытяжных) шестерни.
4. В соответствии с длиной волокна, линейной плотностью и назначением пряжи
выбирают коэффициент крутки и рассчитывают крутку пряжи.
5. По кинематической схеме машины определяют константу крутки и рассчитывают
число зубьев крутильной шестерни с учетом коэффициента крутки пряжи.
6. Определяют при необходимости числа зубьев храповика и мотальной шестерни
по формулам, применяемым при перезаправке машин.
7. Устанавливают при необходимости требуемые разводки между цилиндрами в
соответствии с длиной волокна.
8. Выбирают номер бегунков.
9. Устанавливают выбранные шестерни и бегунки на машине.
10. Заправляют машину продуктом и пускают в работу.
11. После 10-15 мин работы останавливают машину и берут пробу для проверки
соответствия фактической линейной плотности пряжи заданной.
12. При отклонении фактической линейной плотности полученной пряжи от
заданной пересчитывают числа зубьев вытяжной шестерни по формулам
перезаправки. Заправив машину после замены вытяжной шестерни, вновь пускают
ее в работу.
Определение качества пряжи. Для оценки качества пряжи в промышленных
условиях отбирают образцы, количество которых зависит от размера партии пряжи.
В лабораторных условиях отбирают 10 початков и определяют:
- фактическую линейную плотность Тф пряжи, текс, путем взвешивания на
квадранте 10 стометровых пасм, намотанных на мотовиле;
- разрывную нагрузку Р, сН, одиночной нити как среднюю из 100 испытаний на
разрывной машине РМ-3-1;
- относительную разрывную нагрузку Ро, сН/текс, одиночной нити: Ро=Р/Тф;
- относительное разрывное удлинение ξр, %, одновременно с определением
разрывной нагрузки одиночной нити;
- квадратическую неровноту по разрывной нагрузке Ср, %, одиночной нити из 100
испытаний;
- крутку Кф, кр/м, пряжи по 30 испытаниям методом удвоенного кручения на
круткомере КУ-500;
- фактический коэффициент крутки αф = 0,01 Кф Т ф ;
- показатель качества Ро/Ср пряжи по испытаниям одиночной нити.
По одному из рассчитанных показателей качества в соответствии с
государственным стандартом определяют сорт пряжи.
Определение класса чистоты пряжи. В зависимости от внешнего вида пряжу
подразделяют на классы: А, Б, В. Класс пряжи определяют по эталонам. Под
чистотой пряжи понимают отсутствие в ней: волокнистых пороков (дефектов),
представляющих собой комочки волокон различных размеров, характера и уплотненности; случайных местных нарушений структуры, резко изменяющих размеры
пряжи; сорных примесей различного происхождения. Содержание пороков в пряже
для установления класса ее чистоты можно определять на экранном мотовиле, или
на механико-электрическом приборе ППП Г. А. Шумилова, или на индикаторе специальной приставке к прибору «Устер».
Методика испытаний на экранном мотовиле. Пряжу наматывают правильными
витками с постоянным шагом на доску. Всего на доску наматывают до 100 м пряжи.
Для облегчения и ускорения подсчета пороков на намотанную пряжу накладывают
трафарет из черного картона, в котором вырезано десять прямоугольных окон.
Высота окна 20 мм, а ширина такая, что видны 25 нитей, намотанных на доску.
Пороки подсчитывают на тех участках пряжи, которые попадают в окно трафарета.
Через десять окон можно подсчитать пороки на длине пряжи 5 м, а на обеих
сторонах доски - на длине 10 м.
Результаты оформляют в виде таблицы (табл.100).
Методика испытаний на приборе КЛА-2. Комплекс лабораторной аппаратуры
КЛА-2 предназначен для определения качества пряжи и полуфабрикатов (ленты,
ровницы) и представляет собой автоматизированный комплекс, контролирующий
неравномерность линейной плотности исследуемого продукта. Принцип действия
прибора основан на регистрации изменения емкости датчика при перемещении
между его пластинами текстильного продукта.
КЛА-2 выдает на экран ЭВМ следующие характеристики: пороки пряжи
(утолщения,
утонения),
коэффициент
вариации,
градиент
неровноты,
спектрограмму.
Испытания проводят следующим образом. После включения прибора в сеть и
прогрева его в течение 5-10 минут включить датчик для заданной линейной
плотности пряжи. Установить необходимую скорость движения пряжи (обычно
пороки пряжи подсчитывают при скорости 50 м/мин) и шаг квантования.
Произвести тарировку прибора (нажать клавишу "О"), заправить продукт в датчик и
с пульта ЭВМ произвести пуск механизма движения нити (нажать клавишу "Еnter").
После прохождения необходимой длины продукта (максимально до 999 м обычно до 400 м) останавливают механизм движения нити, с экрана списывают все
необходимые числовые и функциональные характеристики.
Результаты испытаний оформляют в виде таблицы (см. табл.100).
Показатель
Экранное
мотовило
Таблица 100
Прибор КЛА-2
Вид пряжи (кардная или гребенная)
Линейная плотность пряжи Т, текс
Длина испытанной нити L, м
Количество утонений
утолщений
узелков
Общее количество пороков
Количество пороков в 1 г пряжи
103 ⋅ n
n1 =
TL
Класс чистоты - по табл. 95
План отчета
1. Рассчитать заправку кольцевой прядильной машины и выработать пряжу.
2. Определить физико-механические свойства выработанной пряжи и ее сорт.
3. Определить чистоту пряжи и класс пряжи (табл.101).
Литература [2, с. 121-128; 175; 176].
Таблица 101
Класс Максимальное количество пороков, допускаемое в 1 г пряжи
чистот
Пряжа кардная из среднеПряжа гребенная всех
ы
волокнистого хлопка
линейных плотностей
Линейная плотность пряжи, текс
более 33,3 от 20 до 33,3
менее 20
из средневолокнистого
хлопка
из тонковолокнистого
хлопка
А
20
30
40
30
100
Б
В
80
120
120
200
140
220
120
200
200
—
ЗАДАЧИ
1. Определить отношение натяжения ровницы в начале и конце сматывания ее
с катушек в ровничной рамке машины, если:
а) масса ровницы на катушке G = 1200 г, масса пустой катушки
g = 150 г, диаметр полной катушки Д = 152 мм, диаметр пустой катушки До = 41 мм;
б) масса ровницы на катушке G = 900 г, масса пустой катушки g = 150 г,
диаметр полной катушки Д = 132 мм, диаметр пустой катушки До = 41 мм.
Определяют отношение по формуле
Р1
(G + g ) Д о .
Р2
=
gД
2. По кинематической схеме прядильной машины П-76-5М7 (рис.142)
определить максимальное и минимально возможное значение частоты вращения
веретен, линейные скорости выпускного, промежуточного и питающего цилиндров
вытяжного прибора, частоту вращения мотального эксцентрика, если дано: К =
70, l = 95, g = 46, h = 98 , i = 47, j = 46, S = 2, r = 68, m = 56, n = 100 зуб.
3. Определить общую вытяжку Е, константу вытяжки, число зубьев вытяжной
шестерни и частные вытяжки при выработке пряжи линейной плотности 15,4
текс из ровницы 650 текс на прядильной машине П-66-5М7 (см.рис.142), если: g =
108, h = 36, i = 36, j = 28 зуб.
4. Определить общую вытяжку, константу вытяжки, число зубьев вытяжной
шестерни и частные вытяжки при выработке пряжи линейной плотности 18,5 текс из
ровницы 800 текс на прядильной П-66-5М7 (см.рис.142), если: g = 111, h = 33, i =
55, j = 54 зуб.
5. Определить, из ровницы какой линейной плотности вырабатывают пряжу
линейной плотности 5,9 текс в два сложения на прядильной машине П-66-5М7
(см.рис.142), если: zв= 57, zсм4 = 36, zсм5 = 108, zсм3 = 38 зуб. [12].
6. Определить угол обтекания мычкой выпускного цилиндра на прядильной
машине (см.рис.142) j = β - α [12]: при двух крайних положениях нитепроводника
Н2 = 95 мм и Н1 = 135 мм, если угол наклона вытяжного прибора α = 450, диаметр
выпускного цилиндра 25 мм и А = 78 мм.
Для решения задачи применяют формулу В.Н. Кованько:
Sin β = А ⋅ r + Н А + Н − r /Н2 +А2,
где r - радиус выпускного цилиндра, мм.
7. Определить число зубьев крутильной шестерни прядильной машины П-665М7 (см. рис.142) для выработки основной пряжи 5,9 текс из волокна 39/41 мм,
если l = 125 зуб.
8. Определить константу крутки на прядильной машине П-76-5М7 при
диаметрах блочка веретена d5 = 28 и 32 мм (см.рис.142) и l = 75 зуб. Определить
число зубьев крутильной шестерни при выработке основной пряжи линейной
плотности 18,5 текс из волокна длиной 31/32 мм.
9. Определить критический коэффициент крутки и критическую крутку для
хлопчатобумажной пряжи по следующим данным:
а) Тп = 20,0 текс, l шт= 30…31 мм, Рв = 3,9 сН,
б) Тп = 10,0 текс, l шт= 35…37 мм, Рв = 4,4 сН,
в) Тп = 16,5 текс, l шт= 31…32 мм, Рв = 3,9 сН.
10. Определить критический коэффициент крутки и критическую крутку для
вискозной пряжи по следующим данным:
а) Тп = 12,5 текс, l шт= 34 мм, Рв = 3,75 сН,
б) Тп = 18,5 текс, l шт= 38 мм, Рв = 3,6 сН,
в) Тп = 25 текс, l шт= 38 мм, Рв = 3,8 сН.
11. Определить крутку пряжи и диаметр кольца, если частота вращения веретен
12500 мин-1,
линейная
скорость бегунка 26,8 м/с, КПВ = 0,97, удельная
производительность на 1000 веретен в час равна 680 км.
12. Определить крутку пряжи линейной плотности 25 текс на кольцепрядильной
машине при наматывании ее на початок диаметром 47 мм, если частота вращения
2
2
2
веретен 12300 мин-1, усадка пряжи составляет 4%, частота вращения питающего
цилиндра 6,5 мин-1 при общей вытяжке в вытяжном приборе, равной 32.
13. Определить, какой был принят коэффициент крутки при выработке пряжи 15,4
текс с вытяжкой на машине 36, если скорость питающего цилиндра равна 0,56 м
/мин и частота вращения веретен 12800 мин-1.
14. Определить усадку пряжи ук (%) от крутки и коэффициент усадки при выработке
пряжи 25 текс с коэффициентом крутки αТ = 39,8, пользуясь формулой
К.И.Корицкого.
15. Определить усадку пряжи ук (%) от крутки и коэффициент усадки при выработке
пряжи линейной плотности 25 текс с коэффициентом крутки αТ = 39,8, используя
формулу Ф.А. Афончикова:
УК =
1
,
1045(α + 838,4)
0,1 +
α (α 2 + 390,4Т )
где α = 31,62αТ.
16. Определить скорость движения бегунка (м/с), если частота вращения веретен
12800 мин-1, диаметр намотки 42 мм, частота вращения выпускного цилиндра 180
мин-1, его диаметр 25 мм, коэффициент укрутки пряжи 0,96 и диаметр кольца 45 мм.
17. Определить скорость движения бегунка (м/с), если частота вращения
веретен 12000 мин-1, диаметр намотки 42 мм, частота вращения переднего цилиндра
170 мин-1, диаметр переднего цилиндра 25 мм, коэффициент укрутки пряжи Ку= 0,96
и диаметр кольца 45 мм.
18. Определить скорость движения бегунка (м/с), если частота вращения
веретен 12000 мин-1 и диаметр кольца 51 мм. Скорость движения бегунка с учетом
разницы между частотой вращения веретена и бегунка можно определить по
формуле
vб=0,0517 Дкnв
19. Определить, какую можно допустить скорость бегунка (м/с) при выработке
основной пряжи 18,5 текс на прядильной машине с диаметром кольца 51 мм,
пользуясь формулой А. А. Магницкого:
vб = 3
Дк
0,00215 + 0,0000186Т
,
где Дк - диаметр кольца, мм;
Т - линейная плотность пряжи, текс.
20. Определить, какую можно допустить частоту вращения веретен (мин-1)
при выработке основной пряжи 18,5 текс на прядильной машине с диаметром
кольца 51 мм, пользуясь формулой А. А. Магницкого (см. задачу 19).
21. Определить массу и номер бегунка при выработке пряжи 18,5 текс при
подъеме кольцевой планки на высоту 200 мм и диаметре кольца 51 мм по формуле,
предложенной К. И. Корицким (для выработки пряжи средней линейной плотности):
mб =
0,00155Тhб2
;
Дк
hб = Н + h + Rк,
где тб - масса бегунка, мг;
Н - подъем кольцевой планки (высота початка), мм;
h - расстояние от нитепроводника до верхушки веретена, мм,
обычно h=52 мм;
Rк - радиус кольца, мм;
Т - линейная плотность пряжи, текс;
Дк - диаметр кольца, мм.
22. Определить массу и номер бегунка при выработке пряжи 25 текс, если при
выработке пряжи 50 текс использовали бегунки № 150.
23. Определить массу и номер бегунка при выработке пряжи 18,5 текс на
прядильной машине с кольцом диаметром 51 мм, если при диаметре кольца 45 мм
масса бегунка 40 мг (№ 40).
24. Определить натяжение нити Р (сН) при наматывании ее на пустую шпулю
(малый диаметр конуса dш= 19 мм) и на большой диаметр конуса початка (Д = 39
мм), если частота вращения бегунка nб = 10500 мин-1, масса бегунка mб = 0,055 г,
диаметр кольца Дк = 42 мм, коэффициент трения бегунка о кольцо f = 0,22.
Для подсчета натяжения нити (сН) без учета сопротивления воздуха
применяют формулы:
Р = КТх , Тх =
С
,
Ф −1
где Тх - проекция силы натяжения нити на ось веретена, сН;
С - центробежная сила бегунка, сН;
Ф - коэффициент, подсчитываемый по формуле:
Ф = К (cosγ +
1
sinγ),
f
где К - коэффициент, учитывающий трение нити о бегунок; изменяется
в зависимости от угла обхвата бегунка нитью (отношение радиуса наматывания к радиусу кольца), пушистости пряжи, температуры и влажности воздуха, коэффициента трения бегунка о
кольцо;
f - коэффициент трения бегунка о кольцо; по опытным данным
f = 0,2—0,3.
На основе результатов опыта и теоретических исследований принимают
К = 2,5— 0,8 sin γ,
где sin γ =
r
- отношение радиуса наматывания к радиусу кольца.
Rк
Пример. Определить натяжение нити (Р) при частоте вращения бегунка
nб = 11000 мин-1, массе бегунка mб= 0,046 г, диаметре кольца Дк = 45 мм и
диаметре наматывания d = 20 мм.
Определяем линейную плотность бегунка
Vб = π Д к n б =
3,14 ⋅ 45 ⋅ 11000
= 25 ,9 м/с;
60 ⋅ 1000
−3
2
С = mv б = 0 , 046 ⋅ 10 ⋅ 25 ,9 ⋅ 1000 = 1,371 Н = 137 ,1 сН;
2
R
22 ,5
К = 2,5 - 0,8
10
= 2,15 .
22,5
Принимают f = 0,25; при sin γ = 0,44 и cos γ = 0,90
Ф = 2,15(0,90+
Тк =
0,44
) =5,72;
0,25
137,1
= 29, сН;
5,72 − 1
Р=2,15 ⋅ 29 = 62,5 сН.
25. Определить натяжение нити в зоне бегунок-патрон (шпуля) и в зоне
бегунок-нитепроводник при наматывании ее на пустой (малый диаметр конуса
dш=22 мм; большой диаметр конуса початка D = 41,5 мм), если частота вращения
веретен 11000 мин-1. Диаметр кольца Dк = 44,5 мм, масса бегунка mб = 0,040 г.
Натяжение (сН) нити в зоне бегунок-патрон ориентировочно определяют по
формуле
Р=
fmб Rк2ω 2
,
r ⋅ 981
где f - коэффициент трения бегунка о кольцо;
mб - масса бегунка, г;
Rк - радиус кольца, см;
r - радиус наматывания пряжи, см;
ω - угловая скорость вращения веретен, с-1:
ω=
2πnв
,
60
где nв — частота вращения веретен, мин-1.
Натяжение нити в зоне бегунок-патрон в 1,5—2 раза больше, чем натяжение в
зоне бегунок-нитепроводник.
26. Найти уравнение баллона и максимальный радиус баллона при наматывании пряжи 20,8 текс, если диаметр кольца Dк = 45 мм, диаметр наматывания
d = 20 мм, частота вращения бегунка пб = 10500 мин-1, масса бегунка mб =
0,055 г, высота баллона h = 228 мм, коэффициент трения бегунка о кольцо f =
0,22.
Максимальный радиус баллона определяют по уравнению баллона (по
приближенной формуле)
У=
Rк
sin ax ,
sin ah
где У - ордината баллона (радиус вращения), направленная перпендику-
лярно оси веретена, см;
х - абсцисса баллона, направленная вдоль оси веретена (расстояние
от вершины баллона), см;
Rк - радиус кольца, см;
h - высота баллона, см;
а=
где m =
mω б
Тх
2
,
Т
- масса 1 пог. см пряжи (где Т — линейная плотность выра108
батываемой пряжи, текс);
ωб - угловая скорость вращения бегунка, мин-1;
Тх - проекция силы натяжения нити на ось веретена, сН.
При максимальном значении sin ах, т. е. когда sin ах = 1, радиус баллона будет
максимальным и уравнение примет вид
Умакс =
Rк
,
sin ah
где Умакс - максимальный радиус баллона, мм.
Пример. Найти уравнение баллона и максимальный радиус баллона при
наматывании пряжи 18,5 текс, если частота вращения бегунка nб = 11 000 мин-1,
диаметр кольца Dк = 45 мм, диаметр наматывания d = 20 мм, масса бегунка
mв=0,046 г, высота баллона h = 228 мм, коэффициент трения бегунка о кольцо f =
0,25 (см. пример задачи 24)
Тх =
С
137 ,1
=
= 29 сН;
Ф − 1 5,72 − 1
18,5 ⋅ 3,142 ⋅ 11000
Т 18,5
; а=
= 0,091 ;
m= 8 =
108 ⋅ 302 ⋅ 29
10
108
2,25
2,25
У=
sin 0,091x =
sin 0,091x =
2
,
075
180
⋅
sin 0,091 ⋅ 22,8


sin 

 3,14 
2,25
2,25
=
sin
0
,
091
x
=
sin 0,091x = 2,65 ⋅ sin 0,091x;
0
sin 119
0,85
Умакс=
Rк
2,25
=
= 2,65 см.
sin 119 0 0,85
27. Определить угол поворота храповика и смещение кольцевой планки в
цикле наматывания при конической прослойной намотке основной пряжи линейной
плотности 18,5 текс, если размах кольцевой планки 55 мм, диаметр кольца 45 мм,
диаметр патрона 22,5 мм; угол конусности початка 220, отношение длины нити в
слое к длине нити в прослойке равно 3.
28. Определить угол поворота храповика и смещение кольцевой планки в
цикле наматывания при конической прослойной намотке уточной пряжи линейной
плотности 15,4 текс, если размах кольцевой планки 50 мм, диаметр кольца 42 мм,
диаметр шпули 19 мм, угол конусности початка 23040′ и отношение длины нити в
слое к длине нити в прослойке равно 3.
29. Определить угол поворота храповика и смещение кольцевой планки в
цикле наматывания при конической беспрослойной намотке основной пряжи
линейной плотности 18,5 текс, если размах планки 55 мм, диаметр кольца 45 мм,
диаметр патрона 22,5 мм, угол конусности початка 22 град и отношение длины
нити в слое к длине нити в прослойке равно 3.
30. Определить угол поворота храповика и смещение кольцевой планки в
цикле наматывания при конической беспрослойной намотке уточной пряжи
линейной плотности 15,4 текс, если размах кольцевой планки 50 мм, диаметр кольца
42 мм, диаметр шпули 19,5 мм, угол конусности початка 23040′ и отношение длины
нити в слое к длине нити в прослойке равно 3.
31. Определить наибольшую и наименьшую длину нити в слое на початке за
один ход кольцевой планки с кольцепрядильной машины П-75-А, если zм2 = 54, zм3
= 45, zм1 = 22-88 зуб.
32. Определить наибольшую и наименьшую длину нити в слое на початке с
кольцепрядильной машины П-75-А, если zм2 = 54, zм3 = 36,
zм1 = 22-88 зуб.
33. Определить длину нити в слое и прослойке на початке с прядильной
машины П-76-5М7 (см.рис.142), если число зубьев мотальной шестерни равно 55,
червячной - 68, червяк двухходовой, а шестерня n = 72 зуб. Отношение длины
нити в слое к длине нити в прослойке равно 4.
34. Определить число полных слоев на початке пряжи линейной плотности 25
текс, если масса початка 100 г, время на подъем и опускание кольцевой планки при
наработке слоя 40 с, частота вращения веретен 12800 мин-1, коэффициент крутки αт
= 40,5.
35. Определить пределы общей и частной вытяжек в вытяжном приборе
кольцепрядильной машины G5/1 фирмы RIETER по кинематической схеме
(см.рис.143), если zв1 = 20…110, zв2 = 110…65 и zв3 = 32…62 зуб.
36. Какое число оборотов в минуту должен делать выпускной цилиндр
кольцепрядильной машины G51/1 фирмы RIETER, чтобы при частоте вращения
веретена 18000 мин-1 пряжа получала крутку (кр/м): а) 780; б) 920; в) 1050; г) 880; д)
980?
37. Определить пределы крутки, которую можно сообщить пряже на
прядильной машине фирмы RIETER, если zкр1 = 89…76; zкр2 = 76…89; zкр3 =
35…102; zкр4 = 102…35 зуб. Диаметр блочка веретена: а) 21 мм, б) 23 мм.
38. Определить наибольшую и наименьшую длину нити в полном слое на
початке с кольцепрядильной машины G5/1 фирмы RIETER, если zм1 = 30…65; zм2 =
83…48 зуб., червяк S двухходовой.
39. Определить длину нити в слое и прослойке на початке с прядильной
машины П-76-5М7, если число зубьев мотальной шестерни равно 55, червячной -
68, червяк двухходовой, шестерня n = 72 зуб., отношение длины нити в слое к
длине нити в прослойке равно 4.
40. Определить число полных слоев на початке пряжи линейной плотности 25
текс, если масса початка 100 г, время на подъем и опускание кольцевой планки при
наработке слоя 40 с, частота вращения веретен 12800 мин-1, коэффициент крутки αт
= 40,5.
41. Определить число полных слоев на початке пряжи линейной плотности 10
текс, если масса початка 80г, время на подъем и опускание кольцевой планки при
наработке слоя 60с, число оборотов выпускного цилиндра в минуту 220 при его
диаметре 25 мм, укрутка 3%.
42. Определить раздельно длину нити в слое и прослойке початка, если
наибольший диаметр початка 42 мм, диаметр патрона 20 мм, высота конуса початка
46 мм, шаг намотки слоя 0,6 мм, отношение длины нити слоя к длине нити в
прослойке равно трем, угол конусности 30 град.
43. Определить наибольший диаметр початка (диаметр нижнего основания
конуса), если диаметр патрона 21 мм, длина нити в слое и прослойке 7,8 м, высота
конуса початка 50 мм, угол конусности початка 220, шаг витков намотки слоя 0,68
мм, отношение длины нити в слое к длине нити в прослойке равно 4.
44. Определить толщину полного слоя пряжи 25 текс в теле початка, если
диаметр початка 48 мм, диаметр шпули 22 мм, высота конуса початка 54 мм, длина
пряжи в слое и прослойке 9 м, плотность намотки пряжи 0,47 г/см3, угол между
образующими конуса намотки 220.
45. Определить скорость кольцевой планки при наматывании пряжи на
наибольший диаметр початка 48 мм и патрон диаметром 22 мм, если шаг витков
слоя 0,7 мм, частота вращения веретен 12800 мин-1. Вырабатывается пряжа
линейной плотности 18,5 текс с коэффициентом крутки 41,1.
46. Определить шаг витков намотки слоя и прослойка тела початка, если
наибольший диаметр початка 42 мм, диаметр патрона 19 мм, угол между
образующими конуса початка 300, скорость выпускного цилиндра 12,5 м/мин.
Длительность наматывания слоя 30 с, отношение длины нити в слое к длине нити
в прослойке 4. Коэффициент усадки пряжи от крутки 0,97.
Шаг (мм) витков намотки слоя (hс) и прослойка (hпр) тела початка можно
определить по формуле
hс ≈ πН1 (Дп +dп)/(2Lс); hпр ≈ π Н1 (Дп +dп)/(2Lпр),
где Lс и Lпр - длина пряжи соответственно в слое и прослойке, мм.
47. Определить шаг витков намотки слоя тела початка, если длина нити в
слое 5800 м, наибольший диаметр намотки початка 39 мм, диаметр патрона 20 мм
и высота конуса початка 37 мм.
48. Определить шаг витков намотки слоя и прослойка, величину сдвига слоев
в теле початка, высоту конуса наматывания, толщину слоя в теле початка по
данным, приведенным ниже.
№ варианта
Дп, мм
dп, мм
Т, текс
α,град
∆ г/см3
1
39
19
10,0
30
0,48
2
48
22
20,0
30
0,46
3
42
20
15,4
22
0,47
4
35
19
8,5
25
0,49
5
42
21
18,5
30
0,46
49. Определить длительность наматывания полного слоя, если диаметр
початка 39 мм, диаметр патрона 19 мм, высота конуса 37 мм, шаг витков намотки
слоя 0,6 мм, окружная скорость выпускного цилиндра 12,8 м/мин, отношение длины
нити слоя к длине нити в прослойке 4, коэффициент усадки пряжи от крутки 0,96.
Длительность (мин) наматывания полного слоя определяют по формуле
t = πН1 (Дп +dп)(1 +1/а)/[ 2hс Vв.ц. Ку(1/а)].
50. Определить время, необходимое для подъема и опускания кольцевой
планки прядильной машины П-76-5М7,если число зубьев крутильной шестерни К =
72, l = 75,ч = 68, S – одноходовой, m = 58, n = 100 зуб. и диаметры сменных
блоков d1 = 140 мм, d = 190 мм, отношение длины нити в слое к длине нити в
прослойке равно 4.
51. Определить наибольшую и наименьшую длину пряжи в полном слое, если
число зубьев мотальной шестерни на прядильной машине П-66-5М7 имеет
значения 32…49, а S = 1, ч = 68 и n = 100 зуб. Коэффициент усадки пряжи от
крутки 0,96.
Рис. 142. Кинематическая схема машин П-66-5М7 и П-76-5М7
Рис.143. Кинематическая схема прядильной машины G5/1 ф. RIETER
Обозначения к кинематической схеме (см.рис.142):
d1 = 27мм - диаметр выпускного цилиндра;
d2 = 25мм - диаметр промежуточного цилиндра;
d3 = 27мм - диаметр питающего цилиндра;
zв1 =20…110;
zв2 =20…110;
zв3 =32…62;
zв1 + zв2 = 130…175;
zк1 = 89,88,87,86,85…76;
zк2 = 76,77,78,79,80…89;
zк1 + zк2 = 165 зуб.;
zк3 = 35,39,46,55,65,72,82,91,98,102;
zк4 = 102,98,91,82,72,65,55,46,39,35;
zм1 = 30…65;
zм2 = 83…48;
S= 2 - двухходовой червяк.
zк3 + zк4 = 137 зуб.;
zм1 + zм2 = 113 зуб.;
52. Определить константу намотки и число зубьев мотальной шестерни на
прядильной машине П-66-5М7, если наибольший диаметр початка 35 мм, диаметр
патрона 19 мм, высота конуса намотки 37 мм, шаг витков слоя 0,41 мм.
Коэффициент усадки пряжи от крутки 0,97, отношение длины нити в слое к длине
нити в прослойке 4, диаметр выпускного цилиндра 25 мм, а число заходов червяка 2,
число зубьев шестерен z = 68, z= 72 зуб.
53. Определить число полных слоев (слой и прослоек) на початке, если масса
пряжи на початке 90г, линейная плотность пряжи 25 текс, число зубьев мотальной
шестерни 48, червяк S = 2, шестерни z = 72, z = 68 зуб. Пряжа вырабатывается
на машине П-76-5М7.
54. Определить теоретическую производительность (кг/ч) прядильной
машины, имеющей 384 веретена и вырабатывающей основную пряжу 15,4 текс,
если частота вращения веретен 12800 мин-1, а коэффициент крутки 40,2. Какова
норма выработки (км) на 1000 веретен/ч, если КПВ = 0,97?
55. Определить частоту вращения выпускного цилиндра, если его диаметр 25
мм, вырабатывается пряжа 18,5 текс, коэффициент усадки 0,96 и теоретическая
производительность одного веретена 16 г/час.
56. Определить удельную производительность (кг/ч и км/ч) на 1000 веретен
прядильной машины, вырабатывающей уточную пряжу линейной плотности 11,8
текс, если частота вращения веретен 10200 мин-1 и коэффициент крутки 32,9.
57. Определить, с каким коэффициентом крутки вырабатывается пряжа 20
текс, если частота вращения веретен 12000 мин-1, КПВ = 0,97 и норма выработки
1000 веретен 690 км/ч.
58. Определить, сколько съемов получится за 8 часов работы прядильной
машины, имеющей 432 веретена и вырабатывающей пряжу линейной плотности
15,4 текс, если коэффициент крутки 42,7, частота вращения веретен 12600 мин-1,
масса пряжи на початке 105г, время простоя машины по техническим причинам в
смену 6,8 мин и на снятие и заправку съема затрачивается 2,2 мин.
59. Определить, сколько расходуется за 8 часов ровничных катушек в рамке
прядильной машины, имеющей 384 веретена, если вырабатывается в два сложения
пряжа 10,0 текс, коэффициент крутки 36, частота вращения веретен 11200 мин-1,
КПВ машины 0,96 и масса ровницы на катушке 600 г.
60. Определить время, за которое срабатывается катушка ровницы 850 текс
массой 1000 г, если вырабатывается пряжа 20 текс при частоте вращения веретен
11800 мин-1, коэффициент крутки 40,7, КПВ машины 0,97.
61. Определить, сколько расходуется патронов на одну прядильную машину,
имеющую 384 веретена ,за 8 часов работы, если вырабатывается пряжа линейной
плотности 18,5 текс при частоте вращения веретен 11800 мин-1, коэффициент
крутки пряжи 41,1, масса пряжи на початке 100 г и КПВ машины 0,97.
62. Определить длительность наработки полного съема на прядильной
машине, вырабатывающей пряжу линейной плотности 16,5 текс, если частота
вращения выпускного цилиндра 185 мин-1, его диаметр 25 мм, масса пряжи на
початке 95 г и коэффициент усадки пряжи от крутки 0,96.
63. Определить массу основной пряжи на початке, если диаметр кольца 50 мм,
подъем кольцевой планки 240 мм, диаметр нижней части патрона 31 мм, диаметр
верхней части 25 мм, плотность намотки пряжи 0,48 г/см3.
64. Определить число обрывов а 2, приходящихся на 1 км пряжи 18,5 текс,
если число обрывов на 1000 веретен/ч а 1 = 50. Коэффициент крутки αт = 41,1 и
частота вращения веретен nв = 12800 мин-1. Определить, на сколько километров
пряжи приходится один обрыв. Число обрывов, приходящихся на 1 км пряжи,
определяется по формуле
а2 =
а1 100α T ⋅ а1
=
,
V
60nв Т
а длина (км) пряжи, на которую приходится один обрыв, по формуле
L=
1 60 ⋅ nв ⋅ Т
.
=
а2 100 ⋅ α Т ⋅ а1
65. Определить длину пряжи линейной плотности 5,0 текс, на которую
приходится в среднем один обрыв, на кольцепрядильных машинах, работающих с
частотой вращения веретен 10800 мин-1, если пряжа вырабатывается при числе
обрывов, равном 35 на 1000 веретен в час. Как и во сколько раз изменится длина
пряжи при ее неизменных линейной плотности и коэффициенте крутки с
увеличением частоты вращения веретен до 12800 мин-1, если при этом число
обрывов пряжи на 1000 веретен увеличится до 55?
66. Определить удельную и действительную производительности прядильной
машины, имеющей 432 веретена, вырабатывающей пряжу линейной плотности 16,5
текс с коэффициентом крутки 41,1 при частоте вращения веретен 12800 мин-1; КПВ
машины 0,94, плановые простои составляют 3,5%.
67. Определить время наработки съема на прядильной машине,
вырабатывающей пряжу линейной плотности 29 текс с коэффициентом крутки 39,2
при частоте вращения веретен 12500 мин-1, если масса пряжи на початке 110 г.
68. Определить удельную производительность и КПВ прядильной машины,
имеющей 464 веретена, за восьмичасовую смену, если вырабатывается пряжа
линейной плотности 11,8 текс с коэффициентом крутки 39,9 при частоте вращения
веретен 12800 мин-1. Масса пряжи на початке 90 г. Простои по техническим
причинам составляют за смену 10 мин, на снятие каждого съема затрачивается 2
мин.
69. Составить расчет заправки прядильной машины П-76-5М7 для выработки
основной пряжи 25 текс с коэффициентом крутки 40,5 из ровницы 850 текс.
70. Составить расчет заправки прядильной машины П-66-5М7 для выработки
уточной пряжи линейной плотности 10 текс с коэффициентом крутки 31 из ровницы
150 текс. Пряжа вырабатывается в два сложения.
71. Перезаправить прядильную машину, вырабатывающую пряжу линейной
плотности 18,5 текс, на выработку пряжи 15,4 текс из той же ровницы. При
выработке пряжи 18,5 текс на машине были установлены сменные шестерни:
вытяжная 36 зуб., крутильная 45 зуб., мотальная - 35 зуб., храповик 42 зуб.
ГЛАВА IX
ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЕ КАМЕРНОЕ
ПРЯДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И КИНЕМАТИЧЕСКОЙ
СХЕМ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ КАМЕРНОЙ
ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
РАСЧЕТ, ВЫРАБОТКА ПРЯЖИ ЗАДАННОЙ ЛИНЕЙНОЙ
ПЛОТНОСТИ
Цель лабораторной работы
Изучить технологический процесс на пневмомеханической камерной
прядильной машине и правила безопасной работы на ней. Освоить расчет заправки
машины, установку сменных элементов, пуск и останов машины.
Задание
1. Ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, правилами пуска и
останова машины.
2. Начертить технологическую схему машины.
3. Начертить кинематическую схему машины и объяснить назначение
сменных элементов.
4. Произвести технологический расчет.
5. Установить сменные элементы на машине и выработать образец пряжи.
Технологическая схема машины
Пневмомеханическая
камерная машина ППМ-120МС, ППМ-120А1, А2 –
двусторонняя, имеет 224 прядильные камеры.
На машине пряжу вырабатывают из ленты, которая подается в тазах
диаметром 220 мм и высотой 900 мм со второго перехода ленточных машин.
Питающая лента 1 (рис.144) питающим цилиндром 2 и питающим столиком
3, прижатым к питающему цилиндру, медленно подается к дискретизирующему
барабанчику 4 дискретизирующего устройства. Дискретизирующий барабанчик
покрыт пильчатой гарнитурой и вращается с частотой 5000-9000 мин-1. Воздействуя
на подаваемую ленту, он разъединяет ее своими зубьями на отдельные волокна,
осуществляя дискретизацию питающей ленты.
Рис.144.Технологическая схема пневмомеханической прядильной машины
Разъединенные, или дискретные, волокна по транспортному каналу направляются в прядильную камеру 5. Съем волокон с зубьев гарнитуры
дискретизирующего барабанчика и их транспортировка в прядильную камеру
осуществляются воздухом, который засасывается в прядильную камеру при ее
вращении. Прядильная камера имеет коническую, расширяющуюся в направлении
дна камеры, боковую стенку. В месте соединения боковой стенки камеры с дном
образуется кольцевой желоб.
Подаваемые в прядильную камеру, вращающуюся с частотой 60000-130000
-1
мин , волокна попадают на ее боковую стенку. Под действием центробежных сил
они соскальзывают с боковой стенки в желоб, где образуется волокнистая ленточка,
из которой формируется пряжа.
Волокнистая ленточка плотно прижимается к желобу прядильной камеры и
вращается вместе с ней. При этом конец формируемой пряжи, извлекаемой из
прядильной камеры через пряжевыводную трубку 6, получает крутку за счет
вращения прядильной камеры. По выходе из пряжевыводной трубки пряжа
огибает датчик 7 контрольного устройства и проходит через зажим выпускной пары
8, которая выводит ее из
прядильной камеры. С
помощью мотального барабанчика 9 пряжа наматывается в бобину 10.
Масса пряжи на бобине 1,5 кг, на пневмомеханических камерных машинах
последних конструкций масса паковки достигает 4,5-5 кг.
Держатели бобины имеют пружины двойного действия, позволяющие
наматывать пряжу при постоянном прижиме и фиксировать бобину в отклоненном
положении.
Машина имеет устройство для массового начала прядения на всей машине.
Каждое прядильное место представляет собой отдельный компактный узел, который
можно снимать и устанавливать на ходу машины. Откидное устройство всего узла
питания камеры обеспечивает обслуживающему персоналу легкий доступ к
прядильной камере. Прядильная камера также установлена в подвижном корпусе, в
результате чего при открывании камеры она несколько выдвигается вперед, при
этом затормаживается ее вращение.
Современные машины снабжаются комплектом сменных камер разного
диаметра с одним цилиндрическим валом на машине. Выбор диаметра камеры
зависит от длины перерабатываемого волокна, линейной плотности получаемой
пряжи и допустимого натяжения в зоне ее формирования.
Основные направления совершенствования камерных пневмомеханических
прядильных машин: повышение частоты вращения прядильных камер и связанное с
этим повышение скорости выпуска пряжи, создание универсальных машин,
способных перерабатывать волокно разной длины и разных видов, автоматизация
обслуживания машин.
Реализация этих направлений обеспечит повышение производительности
машин и производительности труда обслуживающих их рабочих.
В
настоящее время
выпускаются
пневмомеханические прядильные
машины, частота вращения прядильных камер которых достигает 130-150 тыс. мин1
. Это модели «Аутокоро 240 и 288» фирмы "Шлафхорст" (Гepмaния), Rl,R20
фирмы "Ритер" (Швейцария) и др.
С целью снижения натяжения вырабатываемой пряжи и потребляемой
высокоскоростной машиной мощности уменьшается диаметр прядильных камер до
28-30 мм. Создаются универсальные марки машин, рассчитанные на прядильные
камеры разных диаметров.
Работы в области автоматизации обслуживания пневмопрядильных машин
привели к созданию автоматических машин, на которых все операции по их
обслуживанию выполняются автоматическими устройствами. Примерами первых
таких машин могут служить пневмомеханические прядильные машины модели
ВДА-10, ВДА-20 (ЧССР).
На современных автоматизированных прядильных машинах используются
электронные устройства, измеряющие длину пряжи, наматываемой на бобину.
Наработанные бобины снимаются автоматическим съемником, который
производит эту операцию без прекращения процесса в прядильном устройстве.
Снятые бобины с помощью ленточного конвейера отводятся к концу машины и
укладываются в подвижный магазин карусельного типа. Магазин вместе с бобинами
транспортируется к следующей машине.
Обрывы пряжи ликвидирует автоматическое устройство, которое производит
также предварительную очистку прядильных камер от находящихся в них волокон и
сорных примесей. Устройство периодически очищает и те прядильные камеры, на
которых не происходило обрывов пряжи. Встроенное вычислительное устройство
обеспечивает очистку прядильных камер в наиболее благоприятном режиме.
Машины оснащены также автоматическим устройство для подачи гильз в
магазин автосъемника бобин, а также устройством массовой запрядки пряжи с
электронным управлением. Это устройство обеспечивает массовую запрядку пряжи
на всей машины в течение нескольких минут.
Электронная система сбора и обработки данных машин осуществляет сбор
данных о работе отдельных прядильных устройств. Эта система контролирует
обрывность пряжи, позволяет определять прядильные устройства с повышенным
уровнем обрывности. Фиксирует простои и производительность каждого
прядильного устройства. Система может включаться в общую систему
централизованного сбора данных по предприятию.
Над дальнейшим совершенствованием конструкции машин типа ВDА-20
работают две фирмы, образовавшиеся из чехословацкого ЕLITEX: словацкая
фирма ЕLITEX SURANY выпустила машины ВD200 ES и ВD224 ES; чешская
фирма ЕLITEX предлагает камерные пневмомеханические машины ВD-D1, ВD-D2/
D2К, ВD SD и ВD-D30. На машине ВD-D30 частота вращения камеры достигает 100
тыс. мин-1 при наименьшем диаметре камеры 34 мм. Диапазон толщины получаемой
пряжи от 12,5 до 250 текс.
На отечественных предприятиях в настоящее время эксплуатируются
камерные пневмомеханические прядильные машины типа ВD200 и ППМ-120.
"Пензмаш" не прекращает работ по созданию усовершенствованных камерных
пневмомеханических машин. На предприятии разработаны и серийно выпускаются
новые прядильные машины ППМ-120А1М и ППМ-200 с шагом прядильных
блоков 200 мм. На питании машины ППМ-200 используются тазы диаметром до 350
мм, что позволяет увеличить массу ленты в тазу по сравнению с ППМ-120А1М в 2,6
раза и более; уменьшить количество присучек ленты на прядильной машине,
соответственно улучшить качество пряжи, снизить загрузку прядильщицы;
повысить эффективность ленточного перехода. На машине ППМ-200 в два раза
увеличена масса пряжи на бобине (до 3,5 кг), скорость выпуска достигает 130 м/мин.
Создается более совершенная камерная пневмомеханическая машина ППМ-200М.
При увеличении ширины новой машины с 1000 мм (ППМ-200) до 1200 мм она будет
иметь тазы с лентой до 400 мм и массу нарабатываемой паковки 4-4,5 кг (табл.102).
Марка машины
Линейная плотность
пряжи, текс
Частота
вращения
камеры, мин-1
Скорость
выпуска
м/мин
Размеры тазов, мм
Диаметр
паковки
пряжи, мм
Масса пряжи на
паковке, кг
ППМ-120-А1М
ППМ-200
166,6 - 14,5
Таблица 102
ППМ-200М
31000 - 75000
до 100
до 130
до 140-150
220х900
до 250
220-350х900
до 250
220-400х900
до 350
1,5
3-3,5
4-4,5
Типичными представителями пневмомеханических камерных машин последнего
поколения являются пневмомеханические прядильные машины модели R1 и R20 фирмы
"Ритер" и модели «Аутокоро» фирмы "Шлафхорст".
Машина R1 имеет частоту вращения камеры до 130 тыс. мин-1, шаг прядильного
места 245 мм и полную автоматизацию процесса прядения от заправки машины до
снятия, транспортирования и укладки переработанной продукции.
Машина оснащена блоком прядения Ri-Q-BOX, который является основным
узлом машины. В результате оригинального конструктивного решения этого блока
обеспечивается эффективное сороудаление и прямой ввод ленты, максимальная
четырехсоткратная вытяжка и выработка качественной пряжи линейной плотности до 10
текс, а также присучивание пряжи без видимых мест утолщения. Заправка ленты в
машину производится автоматически с помощью устройства ROBOfeed. Подача тазов с
лентой транспортным автоматом CVBlcan к машине происходит также в
автоматическом режиме.
Выбор типа дискретизирующего барабанчика осуществляется в зависимости от
вида перерабатываемого сырья. Привод машины рассчитан на ступенчатое изменение
частоты вращения барабанчика: 6500, 7000, 7500, 8000, 8500 мин-1. Применяемая для
оттяжки валика оптимального профиля гарнитура имеет износостойкое покрытие
(алмазное или никелевое).
На машине установлены камеры глухого типа с сороудаляющим
устройством. Применение таких камер позволяет производить отвод
технологического воздуха через верхний край камеры, при этом вводимый в камеру
воздушно-волокнистый поток получает меньшее завихрение и значительная часть
пыли выводится с воздухом. Применение камер такого типа в несколько раз
снижает количество сорных отложений и препятствует появлению на пряже
муарового эффекта. Камеры изготовляются из специальной стали диаметром
от 30 до 56 мм, имеют малую массу, низкий расход электроэнергии и повышенную
частоту вращения.
Камеры могут иметь различные формы желоба и покрытия внутренней
поверхности. Это зависит от вида перерабатываемого волокна, количества сора в
ленте и назначения пряжи.
Для обеспечения оптимальных условий работы машины камеры каждого вида в
зависимости от перерабатываемого сырья, линейной плотности пряжи и других
элементов прядения имеют соответствующий диаметр и определенную границу
изменения частоты вращения.
На машине применяются аэростатические подшипники на воздушной подушке,
позволяющие при такой частоте вращения веретен исключить механическое трение,
обеспечить плавность хода машины и сократить расход потребляемой
электроэнергии. Кроме того, использование таких подшипников уменьшает
затраты на обслуживание, т. к. отпадает необходимость в смазке, подшипник
работает практически без износа. Такое конструктивное решение является залогом
дальнейшего совершенствования высокоскоростных автоматизированных камерных
пневмомеханических прядильных машин.
Сжатый воздух на машине успешно применяется и в качестве надежного средства
очистки ротора. Такая пневмосистема позволяет обеспечить эффективное удаление со
сборной поверхности мелких частичек загрязнений и микропыли.
В пневмомеханической машине модификации R1 функции присучивания пряжи,
очистки ротора, снятия наработанных бобин и заправки машины пустыми патронами
выполняет один перемещающийся вдоль машины робот-автомат WA. Этот автомат
способен создавать необходимую для присучки резервную нить на пустом патроне,
подаваемом затем в машину автоматически. Благодаря созданию резервной намотки
одним роботом процесс подготовки нити к присучиванию после замены наработанных
бобин упрощается, а затраты на дополнительную подготовку резервной нити
сокращаются.
Замена патронов и процесс присучивания следуют друг за другом. При замене
наработанных паковок или после обрыва нити по технологическим причинам перед
процессом присучивания автомат производит очистку ротора от загрязнений.
Последовательность проведения вышеперечисленных процессов присучивания одним
автоматом в значительной степени снижает простои машин и повышает эффективность
их эксплуатации.
Фирма RIETER рекомендует применять два автомата: по одному с каждой
стороны машины.
После наработки бобин заданной массы робот WA автоматически
включается в работу и производит съем паковок и подачу их на транспортерную
ленту. Для удобства снятия тяжелых пятикилограммовых бобин в конце
машины имеется специальное приспособление (лифт), обеспечивающее рабочему
условия для перемещения груза на удобной ему высоте.
Машина работает совместно с подвесной автоматической транспортной системой
SЕRVОсопе для отвода наработанных паковок и устройством
SЕRVОрас для
автоматической укладки бобин на поддоны, расположенные в конце машины.
Контроль качества и очистки пряжи осуществляется интегрированной
системой у каждого прядильного места. Поперечное сечение и диаметр пряжи
непрерывно
контролируются соответствующими измерительными головками. При
определении поперечного сечения измерительная головка работает по емкостноэлектронному принципу, при контроле диаметра - по оптическому. Существуют и
световые указатели помех. Головки непрерывно поставляют информацию в систему
обработки данных, которая затем распечатывается.
Сбор производственных данных о работе машины осуществляет центральная
информационная система SРINСОNТROL CENТЕR SСС II, которая позволяет
учитывать производительность, проводит анализ простоев, фиксирует интервалы
технического ухода за машиной и отказы в работе отдельных узлов и передвижного
робота. Запись производственных данных и параметров работы машины осуществляется
посменно и на продолжительное время, система может быть подключена к ЭВМ.
Центральное управление машиной производится с помощью системы
SРINСОNTROL. Первоначально ввод необходимых параметров
выполняет
оператор. В дальнейшем система SРINСОNTROL осуществляет в автоматическом
режиме управление, контроль и индикацию всех производственных процессов машины
и робота WА, а также устройства отвода наработанных паковок.
Фирма «Ритер Элитекс», образованная в 1994 году, предлагает три вида
пневмомеханических прядильных машин с разным уровнем автоматизации:
- неавтоматизированная прядильная машина ВТ-902 имеет частоту вращения
камеры до 90 тыс. мин-1, процессы присучивания пряжи и снятия наработанных бобин
выполняются вручную;
- полуавтоматическая прядильная машина ВТ-903 с частотой вращения камеры до
95 тыс. мин-1;
- автоматизированная прядильная машина ВТ-905 с частотой вращения камеры до
100 тыс.мин-1. На этой машине в автоматическом режиме осуществляются присучивание
пряжи, чистка камеры, снятие наработанной бобины, заправка пустых патронов и т.п.
Конструкция машин ВТ-902, ВТ-903 и ВТ-905 позволяет получать пряжу
линейной плотности 240-14,5 текс при массе бобины до 4 кг.
Правила техники безопасности
Опасными местами на машине являются ременная передача от
электродвигателей к камерам и дискретизирующим валикам, а также
шестеренная передача к рабочим органам машины.
Во время работы машины строго воспрещается:
- открывать и снимать ограждения;
- касаться вращающихся частей машины, особенно ремней привода камер и
дискретизирующих валиков;
- чистить головную и хвостовую секции машины;
- снимать намоты пряжи с мотальных барабанчиков и оттягивающих валов во
время работы машины;
- опираться или облокачиваться на станину машины, держать на машине
посторонние предметы.
Конструкция машины отвечает требованиям техники безопасности и
промышленной эстетики. Дверцы головной и хвостовой частей машины
сблокированы с общей электросетью так, что при открытых дверцах машину
пустить невозможно. Прежде чем включить машину, необходимо предупредить об
этом окружающих. Пускают машину следующим образом. Включают пакетный
выключатель на пульте управления, при этом загорается контрольная лампа
синего цвета и слабо накаляются желтые сигнальные лампочки. Контрольные
контакты чувствительных элементов занимают правое крайнее положение.
Обойдя машину и убедившись, что все в порядке, включают кнопку «Привод», при
этом начинают работать электродвигатели крутильных камер (время их разгона
30 с). Только при загорании синей лампочки «Разбег» машина готова к дальнейшей
работе. Нажимая кнопку «Массовая запрядка», приводят в движение электродвигатели привода дискретизирующих валиков. Через 3 с начинается возвратное
движение оттягивающих и мотальных валов, и по истечении времени,
определяемого механизмом запрядки, направление вращения меняется на рабочее.
После охлаждения тепловых реле контрольная лампочка гаснет - завершен полный
пуск машины. Останавливают машину, нажимая красную кнопку "Стоп". После
останова машины выключается пакетный выключатель.
2. АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Изучить кинематическую схему пневмомеханической прядильной машины,
выяснить способы изменения скоростей рабочих органов и влияние этих изменений
на технологический процесс прядения, освоить технологический расчет машины.
Задание
1. Изучить и начертить кинематическую схему машины.
2. Выяснить назначение сменных элементов и их влияние на процесс прядения и
свойства пряжи.
3. Выполнить технологический расчет машины.
4. Решить задачи 1-20 (по заданию преподавателя).
Основные сведения
Рабочие органы пневмомеханической прядильной машины ППМ-120 приводятся
в движение от семи электродвигателей. Электродвигатели Д1 и Д7 (рис.145) приводят
во вращение прядильные камеры 1 через передачи тангенциальными ремнями. От
электродвигателя Д1 движение получают также питающие 4, выпускные 7 цилиндры и
мотальные 8 валы обеих сторонок машины. Дискретизирующие или расчесывающие
барабанчики 2 получают вращение от тангенциальных ремней, приводимых в движение
электродвигателями Д2 и Д6. Электродвигатели Д3 и Д4 используются для привода
вентиляторов систем нитеотвода 3 и сороочистки 5. Электродвигатель Д5 через
ременную передачу и редуктор приводит в движение транспортер 6 для бобин с пряжей.
Сменные элементы кинематической схемы обеспечивают возможность
изменения скоростных параметров рабочих органов машины. В качестве сменных
элементов на машине используются шкивы и шестерни.
Сменные шкивы d1 и d2 диаметрами 106,7; 124; 137,7; 155; 172,2; 189,3; 206,5;
222,7; 238,8 мм предназначены для изменения частоты вращения прядильных камер.
Сменные шкивы d3 диаметрами 100 и 139 мм и d4 диаметрами 139 и 176 мм
обеспечивают возможность изменения частоты вращения питающих цилиндров, а
также выпускных и мотальных валов. При изменении частоты вращения этих
органов меняется скорость движения волокнистого материала через машину и,
следовательно, ее производительность. Сменные двухступенчатые шкивы d5 и d6
диаметрами 79,6/84,6; 89,6/94,6; 98,5/104,5; 109,5/114,5; 115,5/124,4; 139,4/144,3;
149,3/154,3 мм предназначены для изменения частоты вращения дискретизирующих
барабанчиков.
Сменные шестерни z1= 31 и 54 зуб.; z2 = 57 и 80 зуб.; z3 = 57, 70 и 80 зуб.; zв =
31…80 зуб. предназначены для изменения общей вытяжки на машине и
расположены в передаче к питающим цилиндрам.
Рис. 145. Кинематическая схема пневмомеханической прядильной машины ППМ-120
Сменные шестерни zк и z4 используются для изменения величины крутки
вырабатываемой пряжи. Чаще всего для этой цели применяется шестерня zк,
которую называют крутильной. Указанные шестерни могут иметь следующие числа
зубьев: z4 = 70,80; zк = 31…80.
Сменная мотальная шестерня zм = 101…110 зуб. предназначена для изменения
натяжения пряжи между выпускным и мотальным валами, что оказывает влияние на
плотность намотки пряжи на бобине.
Определение скоростных параметров рабочих органов машины согласно
кинематической схеме
Частота вращения прядильной камеры
nк = nэд1 ⋅
3000 ⋅ 0,99
d1
⋅ 0,99 =
d1 = 297 d1 ,
10
10
при d1 = 106,7…238,8 nк = 31690…70920.
Частота вращения питающего цилиндра
⋅ nn.ц .
= nэд1 ⋅
d 3 22 ⋅ 42 ⋅ zк ⋅ 27 ⋅ 45 ⋅ z1 ⋅ zв1 ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ 29 3
⋅η
⋅ =
d4
41⋅ 69 ⋅ z4 ⋅ 46 ⋅ 45 ⋅ z2 ⋅ z3 ⋅ 31⋅ 31⋅ 31⋅ 24 48
= 3000⋅0,98
= 22,3
d3 22 42 27 45 25 25 25 29 3 zк ⋅ z1 ⋅ zв
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
=
d4 41 69 46 45 31 31 31 24 48 z4 ⋅ z2 ⋅ z3
d3 zк ⋅ z1 ⋅ zв
;
d 4 z4 ⋅ z2 ⋅ z3
при d3/d4 = 100/139, z1 = 31, z4 = 80, z2 = 80 и z3 = 80
nп.ц.min = 0,00097 zк ⋅ zв;
при d3/d4 = 139/176, z1 = 54, z4 = 70, z2 = 57 и z3 = 57
nп.ц.max = 0,0042 zк ⋅ zв.
Частота вращения дискретизирующего барабанчика
nд .б . = nэд 2 ⋅
d5
1430 ⋅ 0,99
⋅ 0,99 =
d 5 = 60 , 2 d 5 ;
23,5
23,5
при d5 = 79,6/84,6…149,3/154,3 nд.б. = 4792/5093…8988/9289.
Частота вращения выпускного вала
nв.в. = nэд1 ⋅
= 3000
d3 22 ⋅ 42 ⋅ z к ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ 75 ⋅ 25
⋅η
=
d 4 41 ⋅ 69 ⋅ z 4 ⋅ 31 ⋅ 31 ⋅ 100 ⋅ 31
d3
d z
22 42 z 25 25 75 25
⋅ 0,98 ⋅ ⋅ к ⋅ ⋅ ⋅
⋅ = 377,7 3 ⋅ к ;
d4
41 69 z 4 31 31 100 31
d 4 z4
при
d 3 100
=
d 4 139
и z4 = 70, 80
при
d 3 139
=
d 4 176
и z4 = 70, 80
nв.в.= (3,88 - 3,4) zк ;
nв.в.= (4,26 - 3,73) zк.
Частота вращения мотального вала
nм.в. = nв.в.. ⋅
31 ⋅ 100 ⋅ 25
;
25 ⋅ z м ⋅ 31
при nм.в = 388 zк/ zм - 340 zк/zм;
при nм.в= 426 zк/ zм - 373 zк/zм.
Расчет вытяжки и числа зубьев сменной вытяжной шестерни
Общая вытяжка на машине Е равна отношению между линейными скоростями
выпускного вала и питающего цилиндра:
Е = υв.в./υп.ц. = πdв.в. ⋅ nв.в. ⋅ /(πdп.ц.⋅ nп.ц.) =
Е=
d в.в
⋅ iп.ц. - в.в.;
d п.ц.
65 48 ⋅ 24 ⋅ 31 ⋅ 31 ⋅ 31 ⋅ z 3 ⋅ z 2 ⋅ 45 ⋅ 46 ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ 75 ⋅ 25
⋅
=
65 3 ⋅ 29 ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ z в ⋅ z1 ⋅ 45 ⋅ 27 ⋅ 31 ⋅ 31 ⋅ 100 ⋅ 31
= 16,92
при z1 = 54, z2 = 57, z3 = 57
при z1 = 31, z2 = 80, z3 = 80
z3 z 2
;
zв z1
Еmin= 1018/zв;
Еmax= 3493/zв;
zв =
Св
,
Е
где Св - постоянная вытяжки.
Расчет крутки и числа зубьев крутильной шестерни
Крутка пряжи определяется либо по формуле К=αТ ⋅ 100/
кинематической схеме машины:
К=
К=
nк
υ в .в .
=
πd
nк
в.в.
⋅ n в.в
=
Т,
либо по
1
⋅i ;
πd в.в. в.в - к
1
31 ⋅ 100 ⋅ 31 ⋅ 31 ⋅ z 4 ⋅ 69 ⋅ 41 ⋅ d 4 ⋅ d 1
⋅
0 ,99 ⋅ 0 ,99 =
3,14 ⋅ 0 ,065 25 ⋅ 75 ⋅ 25 ⋅ 25 ⋅ z к ⋅ 42 ⋅ 22 ⋅ d 3 ⋅ 10
= 3,74
z4 ⋅ d 4 ⋅ d1
;
zк ⋅ d 3
при z4 = 70, d4/d3 = 176/139 и d1 = 106,7
Кmin= 35369,7/zк;
при z4 = 80, d4/d3 = 139/100 и d1 = 238,8
Кmax= 99314/zк.
Отсюда
zк = Ск/К,
где Ск - постоянная крутки.
Расчет числа зубьев мотальной шестерни
Мотальная шестерня влияет на изменение натяжения пряжи между
мотальными и выпускными валами, в результате чего меняется плотность
намотки пряжи на бобине. Натяжение на этом участке может составлять
от 1 до 0,92. Определим натяжение (вытяжку) между этими рабочими органами
машины по кинематической схеме:
е=
υ м.в. πd м.в. ⋅ n м.в d м.в.
;
=
⋅i
=
υ в.в. πd в.в. ⋅ n в.в d в.в. в.в - м.в.
е = 65 ⋅ 31 ⋅ 100 ⋅ 25 = 100 / z м .
65 25 ⋅ z м ⋅ 31
Отсюда zм = 100/ е
= С / е.
м
Определение натяжения нити
Натяжение нити у выпускных валов, сН, рассчитывают по формуле
Q = Т ⋅ r2к ⋅ n2к ⋅ 89/108,
где Т - линейная плотность пряжи, текс;
rк - радиус камеры, м;
nк - частота вращения камеры, мин-1.
Определение производительности машины
Теоретическая производительность, кг/ч, одной камеры машины равна
Пт = υв.в. ⋅ Т ⋅ 60/106.
Учитывая, что υв.в. = nк/К, получим
Пт = nк ⋅ Т ⋅ 60/К ⋅ 106 , кг/ч.
Умножая полученное значение на число камер на машине, получим
теоретическую производительность пневмомеханической прядильной машины.
Удельная производительность Пуд = Пт ⋅ КПВ.
Фактическая производительность Пф =Пт ⋅ КИМ = Пт ⋅ КПВ ⋅ КРО.
Удельная производительность в км на 1000 камер в час
П уд кг на1000 камер
ч
Пуд =
⋅ 10 3 , км.
Т
Время наработки бобины
t = Мб ⋅ 60/Пт, мин,
где Мб - масса пряжи на бобине, г;
ПТ - теоретическая производительность одной камеры, г/час.
3. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И АНАЛИЗ РАБОТЫ
УЗЛОВ ПИТАНИЯ И ДИСКРЕТИЗАЦИИ ВОЛОКОН
Цель лабораторной работы
Изучить дискретизирующее устройство, получить навык в регулировании
нагрузки на столик, оценить интенсивность воздействия на ленту
дискретизирующего валика, изучить конструкцию автоматического останова
питания при обрыве пряжи.
Задание
1. Начертить схему взаимного расположения деталей дискретизирующего
устройства (вид сверху), указав на ней основные размеры, и рассчитать диапазон
нагрузки на столик.
2. Сделать рисунок в изометрии питающего столика с уплотнителем ленты,
указав на нем размеры ограничителей ширины ленты на столике, и объяснить их
значение. Рассчитать число волокон, приходящихся на 1мм ширины столика, при
заданной линейной плотности ленты и волокна.
3. Изучить конструкцию автоматического останова питания при обрыве
пряжи, начертить его схему, описать работу.
4. Изучить конструкцию дискретизирующего валика, определить число зубьев
на его поверхности и число воздействий зубьев на бородку волокон в единицу
времени, возможность изменения этой величины, виды используемой гарнитуры для
обтягивания валика.
Основные сведения
Одним из основных технологических процессов, осуществляемых на машинах
пневмомеханического прядения, является дискретизация (разъединение) питающего
продукта на отдельные волокна, т. е. превращение непрерывного полуфабриката, в
сечении которого содержатся десятки тысяч волокон, в дискретный поток
отдельных, не связанных между собой волокон.
Рис.146. Кинематическая схема машины ППМ-120-МС
Обозначения к кинематической схеме:
М1 - 4А 132М2УЗМ105 или 4А 112М2УЗМ105,N = 11квт,
n = 2900 мин-1;
М2 - 4А 132М2УЗМ105 или 4А 112М2УЗМ105, N =11квт,
n = 2900 мин-1;
М3 - 4А 90L4УЗМ303, N = 2,2 кВт, n = 1430 мин-1;
М4 - 4А 90L4УЗМ303, N = 2,2 кВт, n = 1430 мин-1;
М5 - 4А 90L2УЗМ105, N = 2,2 кВт, n = 2840 мин-1;
М6 - 4А 90L2УЗМ200, N = 2,2 кВт, n = 2840 мин-1.
При определении числа зубьев вытяжной шестерни zв используется два
положения рукоятки переключателя нижнего редуктора: I положение - в передачу
включаются шестерни с одинаковым числом зубьев, II положение - в передачу
включаются шестерни с отношением чисел зубьев, равным 2.
На рис.147 представлена схема дискретизирующего устройства. Лента 1
извлекается из таза или сматывается с холстика питающим рифленым цилиндром 2,
к которому она прижата столиком 3 под действием пружины 4. Пружина помещена
в отверстие 5, надета на направляющий штырь 6. Она сжимается при ввинчивании
гайки 7. Нагрузка на ленту меняется в зависимости от степени сжатия пружины.
Лента протягивается через уплотнитель 8, размеры которого способствуют
расширению ленты для более равномерного зажима волокон по ее ширине. Столик 3
оканчивается выступами 9, ограничивающими ширину ленты.
Зажатая между валиком и столиком лента разъединяется на отдельные
волокна дискретизирующим валиком 10, частота вращения которого 6-9 тыс. мин-1.
Дискретизирующий валик обтянут пильчатой гарнитурой. Волокна 12 под
действием центробежной силы и воздушного потока 11, засасываемого камерой из
помещения по касательной к поверхности дискретизирующего валика, снимаются с
него и транспортируются в камеру через отверстие 13, имеющее овальную форму,
вытянутую в направлении радиуса камеры.
Дискретизирующий валик обтягивают цельнометаллической пильчатой
лентой, высота которой 3,6 мм, толщина 0,9 мм.
При переработке хлопкового волокна и смесей его с вискозным волокном, в
которых преобладает первое, барабанчик обтянут гарнитурой ОК-40. Гарнитура
имеет высоту зуба 2 мм, угол наклона передней грани зуба 24° и шаг зубьев 2,5мм
(рис.148, а).
Рис.147. Схема дискретизирующего устройства (вид сверху)
При переработке вискозного волокна и смесей вискозного волокна с
хлопковым применяют гарнитуру ОК-36 (рис.148,б). Она имеет высоту зуба 1,2 мм,
угол наклона передней грани зуба 0о и шаг зубьев 4 мм. Такая гарнитура, обладая
меньшей волокноемкостью и меньшей захватывающей способностью, обеспечивает
дискретизацию и съем воздухом с зубьев менее упругого (по сравнению с
хлопковым волокном) вискозного волокна.
Для переработки синтетических штапельных волокон и их смесей
дискретизирующий барабанчик рекомендуется обтягивать гарнитурой ОК-37
(рис.148,в). Она имеет отрицательный угол наклона зуба 99°, шаг зубьев 4,7 мм и
обладает еще меньшей захватывающей способностью (по сравнению с
захватывающей способностью гарнитуры ОК-36).
Для переработки полиакрилонитрильных волокон и их смесей с хлопком
применяются гарнитуры ОК-61 и OS-15.
Для переработки смесей хлопка с полиэфирными волокнами рекомендуется
гарнитура OS-21.
Ивановское АО "Ремиз" выпускает гарнитуру ЦМПЛ-56 с параметрами
гарнитуры ОК-40. Для штапельных волокон "Ремиз" предлагает гарнитуру ЦМПЛ28 с параметрами: Н = 3,5 мм, t = 2,5 мм, угол α = 650, высота зуба гарнитуры h =
1,8 мм и толщина основания гарнитуры В = 0,9 мм. Гарнитура ЦМПЛ-62 имеет
параметры гарнитуры ОК-37.
Р
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 обеспечивая постоянное положение пряжи в трубочке;
- обеспечивает рабочее положение 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 используют два прядильных 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 питающего столика и направление оси отверстия для пружины нагрузки столика и стенок
воздушного канала для транспортировки 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, зарисовывают 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
Параметры
Гарнитура
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 желобе 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 н = nк +
ϑк
πDк К у
, мин-1,
где nк - частота вращения камеры, мин-1;
ϑк -скорость вывода нити, м/мин;
Dк- диаметр сборной канавки камеры, мм;
Ку- коэффициент усадки пряжи от крутки.
Натяжение нити у оттягивающего вала, сН, подсчитывают по формуле
2
Тrк nк2 ⋅ 89
Q=
,
108
где Т - линейная плотность пряжи, текс;
rк - радиус камеры, м;
nк - 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 разрежения 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 прядильной
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 кольцевой 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 динамометре 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 БД200?
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; а = 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; а = 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: z4 = 80 зуб.; d1 = 155 мм; d3 = d4 =
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: Кз= Рп/Q, где Рп - прочность пряжи,
сН, которая ориентировочно может быть рассчитана как Рп = Ро Т, где Ро - удельная
разрывная прочность пряжи, сН/текс; Q - натяжение пряжи у выпускных валов, сН.
9. На пневмомеханической прядильной машине вырабатывается пряжа
линейной плотности 20 текс при частоте вращения камер 60000 мин-1 из
хлопкового волокна 180 мтекс. Определить число волокон в слое и число слоев в
прядильной камере машины.
10. Рассчитать среднее число волокон в поперечном сечении обвивочного и
стержневого слоев пневмомеханической пряжи линейной плотности 29 текс, если
диаметр камеры 67 мм, средняя длина волокон 31,2 мм, линейная плотность волокон
172 мтекс.
11.
Определить
эффективность
сороудаляющего
устройства
пневмомеханической прядильной машины и процент по массе сорных примесей в
мычке, если из питающей ленты линейной плотности 3,85ктекс, имеющей 0,25%
сорных примесей, выделено 0,3% отходов с 85%-ным содержанием сорных
примесей.
Эффективность сороудаляющего устройства определяется по формуле
Э = РоРп/Р,
где Ро - количество отходов, %;
Рп - содержание сорных примесей в отходах, %;
Р - содержание сорных примесей в питающем продукте, %.
12. Определить фактическую производительность пневмомеханической
прядильной машины, имеющей 224 камеры, вырабатывающей пряжу линейной
плотности 25 текс с коэффициентом крутки 52 при частоте вращения прядильных
камер 75000мин-1. КПВ машины 0,96, плановые простои составляют 4,5%.
13. Определить время нарабатывания бобины пряжи массой 1,5 кг на
пневмомеханической прядильной машине, если вырабатывается пряжа линейной
плотности 36 текс с коэффициентом крутки 51 при частоте вращения прядильных
камер 60 000 мин-1.
14. Определить длительность наработки съема на пневмомеханической
прядильной машине, вырабатывающей пряжу 20 текс с коэффициентом крутки
53,2 и при частоте вращения камер 65 000 мин-1. Масса пряжи на бобине
составляет 1,5 кг.
15. Определить время срабатывания ленты в тазу на питании
пневмомеханической прядильной машины, вырабатывающей пряжу линейной
плотности 42 текс с круткой 750 кр/м при частоте вращения прядильных камер 55 000
мин-1. Масса ленты в тазу 6,0 кг.
16. Определить действительную производительность пневмомеханической
прядильной машины ППМ-120А2, вырабатывающей пряжу линейной плотности 50
текс из волокна длиной 30…31 мм при частоте вращения камер 75 000 мин-1, а
также время наработки бобины с пряжей массой 2,2 кг. КПВ машины 0,94, плановые
простои составляют 6,0 %.
17. Определить удельную (норму) производительность в кг/ч и км
пневмомеханической прядильной машины, вырабатывающей пряжу линейной
плотности
36 текс,
если частота вращения камер равна 65000 мин-1, а
коэффициент крутки 52,2; КПВ машины принять равным 0,97.
18. Определить, с каким коэффициентом крутки вырабатывается пряжа
линейной плотности 20 текс, если частота вращения камер равна 70000 мин-1 и
удельная производительность на 1000 камер равна 3800 км/час.
19. Определить время наработки пряжи линейной плотности 40 текс на
бобину массой 1,5 кг на пневмомеханической прядильной машине,
если
-1
коэффициент крутки 46 при частоте вращения камер 60000 мин , и время
срабатывания питающей ленты в тазу массой 6,0 кг.
20. Определить, сколько потребуется пневмомеханических прядильных
машин по 224 камеры на каждой для выработки 12 тонн пряжи линейной
плотности 29 текс за семичасовую рабочую смену, если скорость выпуска пряжи
равна 55 м/мин. КПВ машины 0,96; плановые простои составляют 5%.
ГЛАВА Х
ПРОИЗВОДСТВО КРУЧЕНОЙ ПРЯЖИ
1. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ПОДГОТОВКИ ПРЯЖИ К КРУЧЕНИЮ
Цель лабораторной работы
Изучить процессы подготовки однониточной пряжи к кручению, уяснить
методы расчета применяемого для этого оборудования.
Задание
1. Изучить механизм натяжения нити на мотальной машине и начертить его
схему.
2. Изучить технологическую схему и описать процесс, осуществляемый на
автомате для перематывания пряжи.
3. Начертить кинематическую схему тростильной машины.
4. Исследовать плотность намотки пряжи на бобине на машинах различных
конструкций.
5. Рассчитать время наработки бобины в зависимости от скорости
наматывания.
Основные сведения
Пряжу перед трощением перематывают либо на мотальных машинах, либо на
автоматах для перематывания пряжи. В том и другом случае длина нити на паковке
(бобине), поступающей на тростильную машину, увеличивается в 20-25 раз,
следовательно, значительно увеличивается производительность труда операторов
тростильных машин и повышается ровнота и прочность крученой пряжи благодаря
двойному контролю качества одиночной нити.
Свойства крученой пряжи
Линейная плотность трощеной и крученой пряжи
Номинальная линейная плотность трощеной или крученой пряжи, состоящей
из n нитей различной линейной плотности:
Rн = T1 + T2 + ... + Tn.
Номинальная линейная плотность однокруточной пряжи, состоящей из n1
нитей одинаковой линейной плотности Тo:
Rн = Tоn1.
При скручивании n2 таких нитей
Rн = Tоn1n2.
Номинальная линейная плотность двухкруточной пряжи из n1 нитей линейной
плотности Т1 и n2 нитей линейной плотности Т2, скрученной затем в n3 сложений:
Rн = (T1n1 + T2n2) n3.
Результирующая линейная плотность крученой пряжи
R = Rн/Ку,
где Ку - коэффициент укрутки пряжи:
Ку = 1 - 0,1у,
здесь
у - процент укрутки.
Расчетный диаметр крученой нити
d1 = 0,0357 Rн
γ1
, мм,
где γ1 — средняя плотность пряжи, мг/мм3.
Для крученой в 2 сложения пряжи с направлением крутки ZS
γ1= 0,48 4 α Т
6
Т0 .
Крутка пряжи различного назначения
Число кручений на 1 м длины пряжи в n сложений
К1 = αТ 100/ R .
Коэффициент крутки при n сложениях
αn = α2r2/rn,
где α2 - коэффициент крутки в 2 сложения;
r2 и rn - радиусы кручения пряжи в 2 и n сложений:
rn = rо (1 - sin π ),
n
здесь
rо - радиус наружной поверхности крученой нити.
Крутка, остающаяся в однониточной пряже при ее скручивании:
Ко = Ко ± К1 cos2β1,
где Ко и К1 - крутки соответственно однониточной и крученой пряжи;
β1 - угол наклона витков в крученой пряже к линии, параллельной оси скрученного продукта. Знак "плюс" или "минус" применяется для пряжи соответственно с направлением крутки ZZ и ZS.
Максимальная разрывная нагрузка однокруточной пряжи достигается при
критическом коэффициенте крутки
α1′ = α 0′
n1 K y / n1 − 1 .
Критический коэффициент крутки однониточной пряжи
α о′ = 31,6 А Т в ( L р 4 T0 ) ,
где А - коэффициент (320 для кардного прядения, 295 для гребенного
прядения);
Тв и То - линейная плотность волокна и пряжи, текс;
Lр - штапельная длина волокна, мм.
Для кардной пряжи в 2-3 сложения сухого кручения
α1′ = α 0′ 6 Т о / 3 n1 .
Соотношение коэффициентов крутки для пряжи различного назначения
приведено в табл.104.
Укрутка пряжи
Коэффициент укрутки пряжи Ку = Rн/Rф. В зависимости от соотношения
крутки однониточной пряжи αо и крученой α1
Ку=
1 − Аα 12 ± Вα оα 1 .
Для пряжи в 2 сложения с направлением круток ZS А = 0,047 ⋅ 10-3, В =
0,112/(103
Т о ).
Для этой пряжи процент укрутки
у1 = 2,3 ⋅ 10-зα1 (α1 - Сαо/ 4
Т о ),
где С = 2,05 и 2,45 для пряжи соответственно пневмомеханического
(ПМ) и кольцевого (КП) способов прядения.
При выработке пряжи на машинах ПК-100
У 1 = 3 ⋅ 10 − 3 α 1 [α 1 − 1, 3 ( 0 , 7α 1 + α o )
4
To
].
Таблица 104
Соотношение коэффициентов крутки для пряжи различного назначения
Структура нити
НапраОтношение
Назначение крученой
вление
α1/αо
α2/α1
пряжи
крутки
Для чулочно-трикотажных Однокруточная в
ZS
0,8—0,9
изделий
2 сложения
Для гардинно-тюлевых
То же
ZS
1,4 - 1,7
изделий
Для ткачества
1-1,1
ZS
То же
уток
1,2-1,4
ZS
То же
основа
0,95-1,05
ZS
То же
Для меланжевых тканей
0,8-0,9
ZS ZS
Многониточная
Для технических тканей
1,7-1,8
Однокруточная в
Швейные нитки
SZ
3 сложения
1,5-1,6
То же
Двухкруточная
сложений:
1,42
1,35-1,4
SSZ
2х2
1,47-1,56
1,1-1,2
ZZS
3х2
0,65-0,7
2-2,1
ZSZ
2х3
Обувные нитки
0,75-0,8
2,1-,2
ZSZ
3х3
0,6-0,7
2,3-2,5
ZSZ
2х2
Вязальные нитки
1,4-1,5
1,2-1,3
ZZS
6 и более
Рыболовные нитки
0,85-0,9
2,5-2,7
ZZS
5х3
Кордные нити
0,85
1,42
ZZS
2х3
Велотред
Примечание. Коэффициент прядильной крутки αo принимается равным 0,80,85 от коэффициента критической крутки для однониточной пряжи.
Коэффициент использования разрывной нагрузки волокна в
пряже и коэффициент упрочнения пряжи
Коэффициент использования разрывной нагрузки волокна в пряже
Ки⋅п = Ро⋅к /(Ро⋅вКу);
коэффициент упрочнения пряжи
Ку.п. = Рф /(Р1n1) = Рк /(РоКу),
где Ро.в и Ро.к - относительная разрывная нагрузка соответственно волокна и крученой пряжи, сН/текс;
Рф и Р1 - фактическая разрывная нагрузка соответственно крученой и однониточной пряжи, сН.
Для прогнозирования величины относительной разрывной нагрузки крученой
пряжи подсчитывают значение Ки.п для однониточной пряжи при критической
крутке:
- кардное прядение
Ки.п = А -
где
0,65 Pв Т в
2,6
,
−
γL p
Z γno
А - коэффициент (0,9 для пряжи кольцевого прядения (КП), 0,86
для пневмомеханического прядения (ПМ));
Z - коэффициент зрелости волокна;
γ - структурный коэффициент (1 для пряжи КП, 1,25-0,015 Lр для
пряжи ПМ);
no - число волокон в поперечном сечении нити:
no = ToКy/Tв;
- гребенное прядение
К u.n = 0,94 − 1,65/ ( nо − 0,019 Рв Т в ) .
Однониточную пряжу КП для последующего кручения вырабатывают с
круткой значительно ниже критического значения, а поэтому при подсчете
относительной разрывной нагрузки пряжи необходимо ввести поправочный
коэффициент ηк:
α ′ − α0 

ηк = 1 -  0
 76 − α 0′ 
тогда
2
,
Ро = Ки.⋅пРвηк;
где αо и α′о - соответственно фактический и критический коэффициенты крутки пряжи.
При коэффициенте крутки αо = 0,85 α′о коэффициент упрочнения нити сухого
кручения
Ку.п = 1 + В
3
α 12 /
n 0 n1 ,
где В = 0,24 и 0,22 соответственно для пряжи кардного и гребенного
прядения.
Если известны фактическая разрывная нагрузка и коэффициент крутки
однониточной пряжи кардного прядения, то степень упрочнения ее при кручении в
2 сложения на кольцевых крутильных машинах
Ку.п = 1 + 6,7 3
α13 /(α 0 n0 ) .
При выработке крученой пряжи на прядильно-крутильных машинах в
расчетную формулу вводят поправочный коэффициент, характеризующий
неоднородность распределения нагрузки в поперечном сечении нити:
η′ =
(
4
0,7α1 / α о )(1 - 0,0Н
)3 ,
где Н - разница в длине стренг (нагон), %.
В этом случае относительная разрывная нагрузка крученой пряжи
Рк = Ро Ку⋅n η' Ку, сН/текс.
Неравномерность по свойствам и штопорность пряжи
Сложение одиночных нитей при кручении, как правило, приводит к повышению равномерности по свойствам крученой пряжи.
Теоретическое отношение квадратической неровноты по линейной плотности
крученой и однониточной пряжи Ск/Со = 1/ n1 .
Фактически отношение Ск/Со при 2, 3 и 4 сложениях соответственно равно 09;
0,85 и 0,8.
Величина квадратической неровноты по прибору системы «Устер»
Ск = 100 А /
no ,
где А - индекс неровноты (2,25 для пряжи кардного прядения средней
равномерности, 1,6 для гребенного прядения).
Таблица 105
Сравнительные показатели эластичности пряжи
Удлинение, %
Значение
Пряжа
показателя, %
разр полн остаю
ывно ое
е
щееся
1,57
6,48 3,81
Абсолютное
Однониточная
24,2
100 58,8
Относительное
Однокруточная
1,13
3,77
7,3
сухого кручения Абсолютное
15,5
100 51,7
Относительное
0,85
3,17
6,6
Абсолютное
мокрого
12,9
48
100
Относительное
кручения
2,24
34,6
Эластичност
ь, %
абсо- относ
лютн итель
ая
ная
100
59
-
2,64
36,2
2,32
35,1
70
73,2
-
упру
-гое
118
124
-
Коэффициент вариации по разрывной нагрузке одиночной пряжи кардного
прядения
Ср = В1 + 100/
nо ,
а пряжи гребенного прядения
Ср = В2 + 75/
no .
В зависимости от условий технологического процесса прядения для гребенной
пряжи В1 и В2 находятся в пределах 3,5-4,5%, для кардной пряжи - 4,5-5,5%.
Коэффициент уменьшения неровноты Ск/Ср для основной пряжи в 2, 3 и 4
сложения соответственно равен 0,75; 0,65; 0,55. Для уточной пряжи и пряжи для
чулочно-трикотажного производства Ск/Ср = 0,85.
Величину штопорности (%) находят из отношения разности длин стренг к
длине крученой нити в соответствии со стандартом.
Уравновешенность и блеск пряжи
Полное отсутствие витков избыточной крутки достигается при
α1 = αо
n1 (0,5n1 + 1) .
При выработке однокруточной нити ZS в 2 и 3 сложения для обеспечения
максимального блеска поверхности применяют соотношение круток
Ко/К1=
n1 , т. е. αо= α1.
В этом случае отрезок крученой нити длиной 1 м при сложении петлей в
свободном состоянии закручивается в сторону, обратную крутке нити, не более чем
на шесть витков.
Для выработки крученой пряжи с максимальной степенью блеска поверхности
необходимо иметь такое соотношение круток, при котором волокна располагаются
вдоль оси крученой нити:
Ко/К1 = 1+ 1/sin (π/n1).
Интегральные показатели качества крученой пряжи
Интегральный показатель качества крученой пряжи,
затрат:
сН/текс на 1 руб.
Ик = Ро (1 - 0,0165Ср) 103/(Сс + Зп + 3к).
В числитель этой формулы входят стандартные показатели относительной
разрывной нагрузки пряжи и квадратической неровноты по разрывной нагрузке,
оценивающие суммарный полезный эффект комплексным показателем - ресурсом
прочности пряжи (сН/текс). В знаменателе формулы суммируются стоимость 1 т
сырья (смеси с хлопковым волокном) и затраты на обработку его в прядении и
кручении, руб.
Интегральный показатель потребительских свойств крученой пряжи, используемой в ткацком, трикотажно-чулочном и галантерейном производствах, Дж/г
на 1 руб. затрат:
Ик = εуWк(1-0,014Ср)/[ Цо(1+0,01П) 102].
В этой формуле полезный эффект от использования пряжи оценивается величиной ее упругой работы разрыва, в которую входят показатели относительной
разрывной нагрузки и разрывного удлинения крученой пряжи (Wк - удельная работа
разрыва), а также степень ее эластичности (еу - доля упругой деформации). В
знаменатель формулы входят оптовая цена 1 кг пряжи Цо, руб. (прейскурант № 4004) и процент скидки от ее стоимости П, определенный в результате контрольной
переработки или разбраковки пряжи потребителем.
Перематывание перед трощением находит наибольшее применение при
кручении пряжи большой линейной плотности.
Рис.152. Шайбовый натяжитель
На мотальных машинах (например М-150-2) на пути пряжи от початка до
бобины установлен шайбовый натяжитель (рис.152), состоящий из фарфорового
колпачка 1, внутри которого помещены тарелочки 2 и 3. Между тарелочками
проходит нить. Натяжение создается накладываемыми на верхнюю тарелочку
тормозными шайбами и регулируется массой и количеством шайб. Натяжение
зависит от линейной плотности перематываемой пряжи.
Рекомендации ЦНИХБИ по массе и числу шайб при скорости перематывания
500- 650 м/мин приведены в табл.106.
Линейная плотность пряжи, текс
18,5-11,5
32-25
56-42
Масса шайб, г
18-15
24-21
37-30
Таблица 106
Число шайб
3-2
4-3
5-4
На мотальных машинах устанавливают также регулируемый щелевой
чиститель. При перематывании кардной пряжи раствор чистителя, мм, равен 2d
пряжи, при перематывании гребенной —1,5d (табл.107).
Нить наматывается на бобину, вращающуюся от трения о мотальный
барабанчик, канавки которого раскладывают нить вдоль бобины. Масса бобины при
плотности намотки 0,45-0,52 г/см3 достигнет 2-2,5 кг, скорость перематывания 5001000 м/мин.
Мотальный автомат, примером которого является "Аутосук", представляет
собой двустороннюю машину с неподвижными автоматизированными мотальными
головками. Мотальная головка выполняет следующие операции: при сматывании
початка выбрасывает пустой патрон на транспортер, заменяет его новым початком,
устанавливаемым в магазин работницей, и связывает концы пряжи; при обрыве
пряжи автоматически прекращает наматывание, находит конец пряжи на бобине и
связывает его с остатком пряжи на початке; при обрыве пряжи в зоне до
узловязателя недоработанный початок выбрасывает на транспортер для пустых
шпуль. В конце транспортер имеет специальное приспособление, отсортировывающее недоработанные початки с большим остатком, которые повторно
загружаются в магазин; контролирует связывание узла и при неудачно связанном
узле останавливает процесс и сигнализирует о несрабатывании узловязателя.
Таблица 107
Линейная плотность
Раствор щелевого Линейная плотность Раствор щелевого
кардной пряжи, текс
чистителя, мм
гребенной пряжи,
чистителя, мм
текс
11,5
15,5
18,5
0,27
0,31
0,34
5,0
5,8
6,6
0,15
0,15
0,16
21,0
0,36
7,4
0,17
25,0
32,0
0,40
0,45
10,0
10,5
0,19
0,20
36,0
42,0
0,48
0,52
11,5
15,5
0,21
0,24
50,0
0,57
36,0
0,36
64,0
72,0
100
0,63
0,66
0,80
-
-
-
Головка имеет магазин на четыре початка (один рабочий и три резервных).
В обязанности работницы, обслуживающей автомат, входит: пуск машины;
наполнение магазина початками; смена намотанных бобин; наблюдение за работой
головок; ликвидация дефектов, выбирание возвращенных початков; уход за машиной.
На рис.153 приведена схема головки автомата «Аутосук». Пряжа с початка 1,
установленного в магазине 2, всасывается через трубку 3, связывается
узловязателем 4 и проходит через предварительный чиститель 5, шайбовый
натяжитель 6, контрольно-очистительное устройство 7, контролер наличия пряжи 8
и идет на мотальный барабанчик 9, который наматывает ее на бобину 10. По
трубопроводу 11 конец пряжи, отсасываемый с бобины 10, движется к узловязателю
4. Барабанчик получает движение через шкивы 12 и 13 от электродвигателя 14.
Ремнем 15 движение передается распределительному валу автоматики 16. Головка
имеет тормоз для подтормаживания барабанчика, чтобы исключить ленточную намотку.
Рис. 153. Схема головки автомата "Аутосук"
Машина разделена на секции, в каждую секцию входит восемь головок.
На автомате можно
перематывать пряжу линейной плотности 71,4-10 текс.
Скорость перематывания от 500 до 1250 м/мин. Размеры бобины: длина 150 мм,
максимальный диаметр 280 мм. Размеры початка: длина 210-300 мм, диаметр 38-65
мм.
Процесс трощения применяют с целью увеличения паковок, соединения
нескольких стренг, чтобы обеспечить равномерное натяжение в процессе кручения,
дополнительного контроля чистоты пряжи и ее разрывной нагрузки.
Для трощения пряжи малой и средней линейной плотности используют
тростильные машины ТВ-150, а для пряжи большой линейной плотности машины Т-190. Тростильная машина ТВ-150, кроме шайбового
натяжителя, щелевого чистителя, мотального барабанчика, имеет механизм самоостанова. Самоостанов останавливает бобину при обрыве или сходе одной из
стращиваемых нитей.
Мотальный барабанчик вращает бобину и раскладывает нити на ее
поверхности с помощью винтовой канавки, образуя цилиндрическую бобину
крестовой намотки массой 1,8—2,0 кг.
Для предотвращения намотки жгутом на машине установлен электропрерыватель с 20 прерываниями в минуту для сообщения мотальному
барабанчику пульсирующей скорости.
Машина ТВ-150 получает движение от двух электродвигателей (рис.154). От
электродвигателя Д1 получают движение мотальные барабанчики и самоостанов, от
Д2 - электропрерыватель и транспортер. В зависимости от диаметра сменных блоков
скорость трощения может изменяться от 300 до 550 м/мин.
Линейная скорость трощения на машине ТВ-150 складывается из линейной
скорости мотального барабанчика υб и линейной скорости раскладки нити
канавками мотального барабанчика υк:
υк = tnб,
где t - шаг канавки, равный 52 мм;
nб =
1440 ⋅ 176
= 1810
140
мин-1.
Тогда
υтр = 1810
π 2 0,0852 + 0,0522 = 492 м/мин.
Рис. 154. Кинематическая схема тростильной машины ТВ-150:
1- мотальные барабанчики Ø 85 мм; 2 - отбойные кулачки;
3 - транспортер; 4 - электропрерыватель
Производительность одного барабанчика
Пт =
υ tрТ оС ⋅ 60
1000 ⋅ 1000
, кг/ч,
где То - линейная плотность одиночной пряжи (15,4 текс);
С - число сложений (2);
Пт =
492 ⋅ 15,4 ⋅ 2 ⋅ 60
= 0,914 кг/ч.
1000 ⋅ 1000
При Кп.в= 0,8 Пm = 0,914 ⋅ 0,8 = 0,713 кг/ч.
Время наработки полной бобины
tб =
G ⋅ 100
, мин,
υТрТ оС
где G — масса бобины (2 кг);
tб =
2 ⋅100
= 131,5 мин = 2 ч 11,5 мин.
492 ⋅ 15,4 ⋅ 2
Методические указания
В начале занятия повторяют правила техники безопасности. Кроме общих
правил, необходимо соблюдать правила, относящиеся только к мотальным и
тростильным машинам. На этих машинах запрещено прикасаться руками к вращающимся мотальным барабанчикам, валикам самоостанова. Пуск и останов машин
осуществляется нажатием на пусковые кнопки и кнопки «Стоп», расположенные
вдоль всей машины.
При изучении машин выключают пакетные выключатели. Обращают
внимание на шайбовый натяжитель, раздвижной чиститель, самоостанов, разбирают
и рассматривают отдельные детали этих механизмов. Особое внимание на
тростильной машине обращают на положение направляющего ролика, которое
обеспечивает достаточную длину конца оборвавшейся нити.
При изучении автомата «Аутосук» вначале наблюдают за его работой, а потом
под руководством преподавателя знакомятся с выполнением отдельных функций,
чтобы в отчете составить краткое описание технологического процесса, осуществляемого на автомате. Для сравнения плотности намотки при перематывании пряжи
одной и той же линейной плотности на автомате и мотальной машине проводят
следующую работу:
1) нарабатывают по пять бобин на автомате и мотальной машине М-150-2;
2) взвешивают их, определяют массу пряжи G, г, на одной бобине (среднюю
из пяти);
3) определяют объем бобин V, см3, с автомата и с машины М-150-2 (средний
из пяти замеров);
4) подсчитывают плотность намотки, г/см3, на автомате и на машине М-150-2
по формуле
γ=
G
;
V
5) сравнивают полученные результаты и делают выводы. При расчете
времени наработки бобины используют действительную заправку машины. После
расчета сравнивают результат с фактическим временем наработки бобины
(время на ликвидацию обрыва исключают).
План отчета
1. Начертить схему шайбового натяжителя.
2. Начертить технологическую схему автомата для перематывания основы и
кратко описать технологический процесс на нем.
3. Начертить кинематическую схему тростильной машины.
4. Оформить работу по сравнению плотности намотки бобин на автомате и
машине М-150-2.
5. Рассчитать время наработки бобины.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение мотальной машины?
2. Для чего служит шайбовый натяжитель?
3. Для чего служит раздвижной чиститель?
4. В зависимости от чего подбирают массу и количество шайб?
5. От чего зависит выбор ширины щели чистителя?
6. Какие операции выполняет мотальная головка автомата «Аутосук» и
каковы ее преимущества по сравнению с мотальными машинами?
7. Каково назначение тростильной машины?
8. Как определяют скорость трощения?
9. От каких факторов зависит производительность тростильной машины?
10. От каких факторов зависит производительность труда операторов
тростильных машин?
11. Для чего предназначены электропрерыватели?
12. Как устроен механизм самоостанова?
2. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И АНАЛИЗ РАБОТЫ
КРУТИЛЬНЫХ МАШИН
Цель лабораторной работы
Изучить механизмы крутильных машин и процессы, осуществляемые ими;
уяснить методы расчета технологических параметров крутильных машин,
исследовать свойства крученой пряжи.
Задание
1. Изучить выпускной механизм и механизм прерывания питания при обрыве
нити.
2. Начертить схему мотального механизма крутильных машин тяжелого типа.
3. Начертить кинематическую схему крутильной машины.
4. Рассчитать технологические параметры крутильной машины.
5. Исследовать влияние числа сложений и способа кручения на свойства
крученой пряжи.
Основные сведения
Крутильные машины легкого типа К-66, К-83, КМ-100-1, предназначенные
для скручивания двух-трех стренг, отличаются от прядильных машин тем, что
вместо вытяжного прибора имеют выпускной прибор, состоящий из общего
цилиндра и верхнего самогрузного валика массой 600 г, отдельного на каждую нить.
Рис. 155. Выпускной прибор крутильных машин тяжелого типа
На машинах тяжелого типа КМ-132, К-176 выпускной прибор (рис.155)
состоит из двух цилиндров 1 и одного валика 2 массой 1,1 кг (на машине КМ-132)
и 2,8 кг (на машине К-176-2).
При мокром кручении нити смачиваются в корыте 3, расположенном сзади
выпускного прибора. Для погружения в жидкость проходящих нитей в корыте
имеется стеклянный пруток 4, глубина погружения которого регулируется
механизмом 5. Патрубок 6 служит для слива.
Для уменьшения количества отходов, которое при сухом кручении достигает 0,71,2%, а при двукратном мокром кручении - 1,7-2,5%, на крутильных машинах
устанавливают прерыватели питания различных типов.
Рис. 156. Прерыватель питания:
а - в рабочем положении,
б - при обрыве нити
Работа прерывателя основана на высвобождении нити из-под верхнего
грузового валика тем или иным способом. На рис.156 показан прерыватель одной из
применяемых конструкций. Проволочная рамка 1 удерживается в рабочем
положении нитью, проходящей через ловитель 3.
При обрыве или сходе нити рамка поворачивается около оси 2 и нить
смещается в канавку 4 верхнего валика 5.
При этом нить самогрузным валиком не зажимается и питание прекращается.
Веретена крутильных машин имеют ручной тормоз. Для останова веретена приподнимают рукоятку тормоза и, поворачивая ее по направлению
часовой стрелки, приводят в соприкосновение резиновый эксцентрик с блочком
веретена.
При сухом кручении кольца имеют такое же устройство, как и кольца на
прядильных машинах. Изменено крепление колец. На кольцо Надета
пружинящая обойма, которая плотно входит в отверстие штампованной кольцевой
планки. Проволочная пружина зажимает кольцо в обойме, одновременно прижимая
и обойму к кольцевой планке.
При мокром кручении используют кольца с вертикальным бортиком и фитильной смазкой.
На внутренней стороне кольцо имеет канавку, в которую вставлен фитиль,
подающий смазку из ванночки для уменьшения трения бегунка о кольцо. Уменьшению
удельного давления бегунка на кольцо способствует и его форма.
На крутильных машинах легкого типа установлены бегунки такой же формы,
как и на прядильных машинах.
На крутильных машинах мокрого кручения цилиндры и валики изготовляют
из нержавеющей стали, бегунки — из латуни, клапаны покрывают защитным лаком.
Рис.157. Мотальный механизм крутильной машины тяжелого типа:
1 - ось мотального рычага; 2 - кронштейн; 3 - мотальный рычаг;
4 - ролик; 5 - эксцентрик, 6 - цепь; 7 - малый блочек; 8 – блочек
подъема; 9 - ось блочков
На крутильных машинах применяют как коническую, так и цилиндрическую
намотку. При конической намотке устройство мотального механизма аналогично
устройству этого механизма на прядильной машине. При цилиндрической намотке,
которую используют на машинах тяжелого типа, устройство мотального механизма
несколько изменено (рис.157 и рис.158).
На машинах К-83-1ТМ и К-100-1Т применен двухскоростной редуктор для
автоматического регулирования скоростей в период наработки гнезда и носика
початка.
Механизм редуктора помещен в чугунной коробке, закрепленной на
хвостовой раме. На валу редуктора, получающего движение от электродвигателя
(рис.159), расположены шестерни z = 33 и z = 31 зуб. На валу барабана находятся
шестерни z = 34 и z = 36 зуб. При сцеплении шестерен z = 33 и z = 34 зуб. скорость
веретен на 13% больше, чем при сцеплении шестерен z = 31 и z = 36 зуб.
Переключение происходит автоматически электромагнитными муфтами,
получающими импульсы от микропереключателя. На микропереключатель действует
эксцентрик мотального механизма, от профиля которого зависит длительность работы
машины на заданной скорости. Пуск машины осуществляется при пониженной скорости
не только в начале наматывания после съема полных початков, но и после каждого
останова. Реле времени регулирует время работы машины на пониженной скорости при
ее пуске от 1 до 3 мин.
Рис. 158. Механизм подъема кольцевой планки крутильной машины тяжелого типа:
1 – кольцевая планка, 2 – кронштейн, 3 – мотальный рычаг, 4 – цепь, 5 – малый блочек, 6 – блочек подъема,
7 – колонка, 8 – башмак, 9 – ролик, 10 – головной балансир, 11 – передний сектор, 12 – цепь сектора,
13 – задний сектор, 14 – средний балансир, 15 – тяга, 16 – втулка колонки
Рис. 159. Кинематическая схема крутильной машины К-83-1Т:
1 - выпускной цилиндр Ø 45 мм; 2 - блочек веретена Ø 38 мм;
3 - жестяной барабан Ø 200 мм
Ниже приведен технологический расчет крутильной машины К-83-1Т
(см. рис.159).
Частота вращения и линейная скорость рабочих органов машины:
- веретена при пуске (коэффициент скольжения тесьмы 0,97)
n1в = 1470
180 ⋅ 31 ⋅ 200 ⋅ 0,97
= 7120 мин-1;
165 ⋅ 36 ⋅ 38
- веретена при рабочей скорости
nв = 1470
180 ⋅ 33 ⋅ 200 ⋅ 0,97
= 7880 мин-1;
165 ⋅ 34 ⋅ 38
- выпускного цилиндра при zкр = 44 зуб.
nц =
1470 ⋅180 ⋅ 33 ⋅ 27 ⋅ 404430
= 78,5 , мин-1.
165 ⋅ 34 ⋅108 ⋅108 ⋅ 80 ⋅ 30
4260
Число кручений на 1 м при выработке крученой пряжи 18,5 текс х 2 при αт =
К=
42,6 ⋅100
= 702 кр/м;
18,5 ⋅ 2
К=
nв
υц
=
7880
= 703 кр/м.
11,2
Константа крутки при z1 = 40 и z2 = 108 зуб. определяется по формуле
К=
30 ⋅ 80 ⋅108 ⋅108 ⋅ 200
31200
=
,
z кр
30 z кр ⋅ 40 ⋅ 27 ⋅ 38 ⋅ 3,14 ⋅ 0,045
где 31200 - константа крутки.
Число зубьев крутильной шестерни
z кр =
const 31200
=
= 44,3 .
703
К
Принимают zкр = 44 зуб.
Производительность веретена при выработке пряжи 18,5 текс х 2
П Т=
или
П Т=
7880 ⋅ 60 ⋅ 37
nв ⋅ 60Т
= 0,025 , кг/ч,
=
К ⋅ 1000 ⋅ 1000 702 ⋅ 1000 ⋅ 1000
πdnц ⋅ 60Т ⋅ К у
1000 ⋅1000
=
11,2 ⋅ 60 ⋅ 37 ⋅ 0,98
= 0,0249 , кг/ч,
1000 ⋅1000
где Ку - коэффициент укрутки (0,98).
Методические указания
В начале изучения крутильных машин повторяют правила безопасной работы,
главным из которых является запрещение останова веретена рукой. Пуск и останов
машины осуществляют нажатием на пусковые кнопки и кнопки «Стоп»,
расположенные вдоль всей машины.
При изучении машины пакетные выключатели должны быть выключены.
Разбирают устройство всех механизмов, при этом обращают особое внимание
на сходство крутильных машин с прядильными и различия между ними, различия между машинами легкого и тяжелого типа, на устройство колец
с фитильной смазкой, форму бегунка.
При изучении мотального механизма сравнивают механизмы для конической
и цилиндрической намоток.
Для выяснения влияния числа сложений и способов кручения на свойства
крученой пряжи проводят работу по следующему плану:
- нарабатывают по 10 початков, каждый по 1/4 полного объема крученой
пряжи 25 текс х 3 х 2 и 25 текс х 2 х3;
- испытывают пряжу на разрывную нагрузку одиночной нити, крутку,
линейную плотность, неровноту по разрывной нагрузке и линейной плотности.
Сравнивают оба варианта и делают выводы;
- нарабатывают по 10 початков (1/4 полного объема) крученой пряжи 18,5 текс
х 2 сухим и мокрым способами, определяют свойства пряжи и делают выводы.
План отчета
1. Начертить схему выпускного механизма, прерывателя питания, мотального
механизма и описать их устройство.
2. Начертить кинематическую схему крутильной машины.
3. Рассчитать технологические параметры крутильной машины.
4. Представить отчет об исследовании свойств крученой пряжи.
Контрольные вопросы
1. Какие марки крутильных машин выпускают отечественные заводы и
зарубежные фирмы?
2. В чем различия между машинами легкого и тяжелого типов?
3. Какова область применения крутильных машин легкого и тяжелого типов?
4. В чем состоит различие машин сухого и мокрого кручения?
5. Когда применяют кольца с фитильной смазкой?
6. Каково назначение прерывателей питания?
7. Как устроены прерыватели питания?
8. Как устроен мотальный механизм для конической намотки?
9. В чем особенности устройства мотального механизма для цилиндрической
намотки?
10. Какие усовершенствования внесены в крутильные машины новейших
марок?
11. Как рассчитывают крутку крученой пряжи?
12. Как определяют производительность крутильных машин?
13. От чего зависит производительность труда операторов крутильных
машин?
14. Какие факторы влияют на качество крученой пряжи?
3. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА, РАБОТЫ И
КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРЯДИЛЬНО-КРУТИЛЬНОЙ
МАШИНЫ ПК-100М3
Цель лабораторной работы
Изучить процессы, происходящие на машине ПК-100М3, устройство
механизмов, исследовать свойства крученой пряжи, уяснить методы расчета
машины.
Задание
1. Начертить схему веретена прядильно-крутильной машины ПК-100М3 и
изучить его устройство.
2. Изучить выпускной механизм и привести его схему.
3. Рассчитать технологические параметры заправки машины.
4. Выработать крученую пряжу с заданными параметрами.
5. Исследовать влияние зоны схода пряжи с питающей паковки на обрывность
пряжи.
Основные сведения
Прядильно-крутильная машина ПК-100М3 предназначена для
одновременного прядения и кручения пряжи. Часть пряжи для кручения
вырабатывается из ровницы непосредственно на машине ПК-100М3, а другая часть
поступает с прядильных машин.
Следовательно, на машине одновременно осуществляются прядение,
трощение выпрядаемой стренги со стренгой, сходящей с початка, устанавливаемого
на полое веретено; скручивание строщенных стренг и наматывание крученой пряжи.
Устройство ровничной рамки и вытяжного прибора прядильно-крутильной
машины такое же, как и на прядильной машине. Для кручения используют полое
веретено, состоящее из трубчатого шпинделя 1 (рис.160) и насадки 2. Шпиндель
вращается в двух шарикоподшипниках 8. Веретено получает вращение через блочек
4. Крючок 5 удерживает початок на веретене. Веретено имеет тормоз 6. Мычка,
вытянутая в вытяжном приборе и скрученная на пути к веретену, проходит через
нитепроводник во внутренний канал полого веретена.
Вторая стренга, сматываясь с початка, насаженного на веретено, также
проходит внутрь полого веретена, встречаясь у входа в канал с выпрядаемой
стренгой. Здесь происходит трощение обеих стренг.
Кручение стренг в обратном направлении осуществляется вращением веретена
при прохождении трощеной нити через его канал. Через веретено нить
протаскивается выпускным механизмом, состоящим из цилиндра 1 (рис.161),
нажимного валика 2, прижатого к цилиндру пружиной 3.
Рис. 160. Полое веретено
прядильно-крутильной
машины ПК-100М3
Рис. 161. Выпускной механизм
С помощью рукоятки 4 валик можно приподнять над цилиндром. Для
создания необходимого натяжения скорость выпускного механизма должна быть
больше скорости переднего цилиндра на 0,2-2 %.
Крученая нить наматывается на бобину, которая вращается мотальным
барабанчиком, и раскладывается по образующей бобины раскладчиком.
Намотка на бобину крестовая с углом скрещивания от 22 до 32°.
Угол раскладки изменяют, изменяя скорость кулака или число зубьев
мотальной шестерни.
Машина имеет пневмозаправщик, который значительно повышает
производительность труда работницы.
На рис.162 приведена кинематическая схема прядильно-крутильной машины
ПК-100М3. Электродвигатель через клиновидные ремни приводит в движение
рабочие органы машины.
Вентилятор мычкоуловителя приводится в движение от фланцевого
электродвигателя. Электропусковая аппаратура размещена в хвостовой части машины. Кнопки управления расположены как в головной, так и в хвостовой части
машины и предназначены для пуска и останова основного электродвигателя и
электродвигателя мычкоуловителя.
Ниже приведен технологический расчет машины ПК-100МЗ.
Общая вытяжка
Е=
25 ⋅ 60 ⋅ 90 ⋅170 ⋅ 96 1059,7
=
,
22 z в ⋅ 45 ⋅ 70 ⋅ 30
zв
где 1059,7 - константа вытяжки при отношении сменных шестерен.
Общая вытяжка в зависимости от числа зубьев сменной шестерни zв = 26...60
изменяется от 40,76 до 17,66.
Рис. 162. Кинематическая схема машины ПК-100М3:
1 - мотальные барабанчики Ø78 мм, 2 - уловительные валики Ø40 мм,
3 - выпускные цилиндры Ø25 мм, 4 - первый вытяжной цилиндр Ø25 мм,
5 - второй вытяжной цилиндр Ø25 мм, 6 - третий вытяжной цилиндр Ø22 мм,
7 - блочек веретена Ø32 мм, 8 - жестяной барабан Ø200 мм
При отношении сменных шестерен
z 3 140
=
z 2 100
константа вытяжки равна 610,9
и вытяжка изменяется от 23,50 до 10,88.
Крутка выпрядаемой стренги
К=
nв
;
L
К=
30 z1 90 ⋅ 200
232,7 z1
, кр/м,
=
30 z кр 30 ⋅ 32 ⋅ 3,14 ⋅ 25К у
z кр К у
где nв - частота вращения веретена, мин-1;
L - длина мычки, выпускаемой передним (первым) цилиндром,
м/мин;
Ку - коэффициент укрутки.
С изменением числа зубьев крутильной шестерни zкр от 27 до 85 зуб. крутка
изменяется от 1017 до 361 кр/м. При z1 = 93 зуб. крутка изменяется от 361 до 253
кр/м. Так как полое веретено скручивает и выпрядаемую стренгу, и обе стренги
вместе, то крутка в обоих случаях будет одинакова. Соотношение коэффициента
крутки крученой пряжи и выпрядаемой мычки следующее:
α кр = α о 2 ,
так как линейная плотность крученой пряжи будет в два раза больше линейной
плотности одиночной пряжи.
Для изменения линейной скорости выпускного цилиндра в передаче к нему
установлена сменная шестерня z4, которая может иметь следующее число зубьев:
108, 109, 110.
Вытяжка в выпускном приборе
евып =
30 ⋅ 89 ⋅ 99 ⋅ 25 110,14
=
,
80 z 4 ⋅ 30 ⋅ 25
z4
где 110,14 - константа вытяжки в выпускном приборе.
При числе зубьев z4 = 108; 109; 110 вытяжка в выпускном приборе
соответственно равна 1,02; 1,01; 1,001.
Рекомендуется работать с минимальной вытяжкой в выпускном приборе.
Необходимую плотность намотки обеспечивают, устанавливая натяжную
сменную шестерню z5 с различным числом зубьев.
При этом изменяется скорость мотального вала - она должна превышать
скорость выпускного цилиндра на 3 - 5%.
Вытяжка при наматывании
енам =
где 93,6 - константа натяжения.
78 ⋅ 30 93,6
=
,
25 z5
z5
При числе зубьев z5 = 89; 90; 91 вытяжка при наматывании соответственно
равна 1,05; 1,04; 1,03.
Угол скрещивания нитей при наматывании зависит от соотношения скоростей
нитераскладчика и мотального вала.
Число зубьев сменной мотальной шестерни z6 при заданном угле скрещивания
нитей определяют по формуле
z6 =
73 ⋅ 24 ⋅ l
tg
α
2
,
⋅ 71πd 6
где l - длина мотального барабанчика (75 мм);
d6 - диаметр мотального барабанчика (78 мм);
α - угол скрещивания нитей, град;
73 ⋅ 24 ⋅ 2 ⋅ 75
Z6 =
tg
α
2
⋅ 71 ⋅ 3,14 ⋅ 78
=
15,1
tg
α
,
2
где 15,1 - константа намотки.
Значения угла скрещивания нитей
Угол скрещивания
22,3
24
25,5
27,75
нитей α, град
Число зубьев сменной
77
71
67
61
шестерни z6
29,7
57
32
53
Методические указания
Правила безопасной работы на машине ПК-100М3 в основном повторяют
общие правила для прядильной и крутильной машин. Следует обратить внимание на
запрещение останавливать веретено рукой и на ходу правильно устанавливать
нитераскладчик. Пуск и останов основного электродвигателя и электродвигателя
мычкоуловителя осуществляют нажатием на кнопки «Пуск» и «Стоп»,
расположенные в головной и хвостовой рамах машины. Необходимое время для
разгона электродвигателя мычкоуловителя обеспечивают, выдерживая в нажатом
состоянии кнопку «Пуск» в течение 5 - 10 с.
При изучении механизмов машины пакетный выключатель должен быть
выключен.
При изучении прядильно-крутильной машины отмечают сходство ее с
прядильной машиной (наличие питающей рамки, вытяжного прибора), а также
отличие от нее (отсутствие бегунка и кольца) и значение этих факторов для
технологического процесса. Обращают особое внимание на устройство полого
веретена, которое сообщает крутку как выпрядаемой стренге, так и обеим стренгам
вместе, но в обратном направлении. Рассматривают устройство мотального
механизма и строение цилиндрической бобины.
В технологических расчетах особое внимание обращают на определение
крутки, на равенство крутки выпрядаемой стренги и крученой пряжи, на
взаимозависимость коэффициентов крутки αкр и αо, подчеркивая, что αкр = αо 2 ;
на возможность изменять плотность намотки с помощью сменных натяжных
шестерен и угла скрещивания нитей - мотальной шестерни.
По усмотрению преподавателя студенты проводят одну из двух практических
работ:
1) исследование свойств крученой пряжи с прядильно-крутильной машины;
2) исследование влияния зоны схода пряжи с питающей паковки на
обрывность пряжи.
Для определения свойств крученой пряжи заданной линейной плотности,
полученной с машины ПК-100М3, проводят работу по следующему плану:
- определяют линейную плотность ровницы, установленной на машине;
Тр
- подсчитывают вытяжку Е =
,
Т пр
где Тр, Тпр - линейная плотность ровницы и пряжи;
- по кинематической схеме подсчитывают константу вытяжки;
находят число зубьев вытяжной шестерни по формуле
zв =
const
Е
;
- подбирают по справочной литературе αкр;
- подсчитывают α0 =
α кр
2
- определяют крутку К =
;
αо
То
;
- по кинематической схеме подсчитывают константу крутки;
рассчитывают число зубьев сменной крутильной шестерни по формуле
zкр =
const
К
;
- устанавливают шестерни zв и zкр на машину;
- заправляют машину и нарабатывают (в течение 30-40 мин) пряжу на 10
бобин;
- определяют свойства крученой пряжи по стандартной методике;
- сравнивают полученные результаты со стандартом и определяют сорт
пряжи.
Рис.163. Питающая паковка
Анализ обрывности на прядильно-крутильной машине показывает, что
примерно 80% общей обрывности приходится на обрывы пряжи, сматываемой с
прядильного початка.
Для исследования влияния зоны схода пряжи с питающей паковки на
обрывность пряжи проводят следующую работу:
- для установления наиболее опасной зоны по высоте сраба-тываемого
початка последний условно разбивают на зоны (например А, В и С - рис.163);
- определяют в каждой зоне средние заправочные расстояния l1, l2, l3, l4 и l5
(см. рис.163) от верхнего края веретена до места схода нити с паковки;
- определяют машинное время срабатывания полного початка;
- для наблюдения за обрывностью по зонам початка распределяют это
машинное время пропорционально заправочным расстояниям;
- заправляют машину и наблюдают за десятью початками;
- при наблюдении за обрывностью выделяют обрывы из-за слетов;
- рассчитывают обрывность по следующим формулам:
Ооб = 33,06— 1,43 r,
Осл=11,9—0,49 r,
где Ооб - общая обрывность;
Осл - обрывность из-за слетов;
r - радиус сматывания, мм;
- сравнивают фактическую обрывность с рассчитанной, делают выводы.
План отчета
1. Описать веретено машины типа ПК-100 и привести его схему.
2. Описать устройство выпускного механизма и начертить его схему.
3. Рассчитать технологические параметры прядильно-крутильной машины.
4. Написать отчет по практическим работам.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение прядильно-крутильной машины?
2. Какие процессы осуществляются прядильно-крутильной машиной?
3. Как протекают процессы на прядильно-крутильной машине?
4. Как осуществляется кручение выпрядаемой стренги?
5. Где на машине ПК-100М3 происходит стращивание стренг и скручивание
их?
6. Каковы особенности веретена машины ПК-100М3?
7. Как происходит наматывание крученой пряжи на машине ПК-100М3?
8. Какова особенность расчета крутки и коэффициентов крутки на машине
ПК-100М3?
9. Как влияет использование прядильно-крутильной машины на производительность труда?
10. Какие машины заменяет прядильно-крутильная машина?
11. Какое влияние оказывает масса пряжи на початке на производительность
труда оператора?
ЗАДАЧИ
1. Определить ширину щели между контрольными ножами на тростильной
машине при трощении пряжи линейной плотности 10 текс.
2. Определить скорость нитеводителя (м/мин) и скорость трощения на
тростильной машине Т-190 (рис.164 ) при zсм = 19 и 42 зуб.
3. Определить длительность наработки полной бобины,
если масса ее 2 кг,
скорость трощения 296 м/мин; cтращивают две нити линейной плотности 50 и 33,3
текс.
4. Определить теоретическую производительность одного барабанчика
тростильной машины за 8 ч, если скорость трощения 214 м/мин, линейная
плотность одиночной пряжи 13,5 текс, число стращиваемых нитей 3.
5. Определить скорость трощения на тростильной машине ТВ-190 (см.
рис.164).
6. Определить линейную плотность крученой пряжи, полученной при
скручивании пряжи линейной плотности 18,5; 20,8 и 25 текс, коэффициент укрутки
Ку = 0,94.
Линейная плотность пряжи
- из двух нитей
Ткр =
- из трех нитей
Т1 + Т 2
;
Ку
Ткр =
Т1 + Т 2 + Т 3
.
Ку
7. Какой линейной плотности пряжу нужно скрутить с пряжей линейной
плотности 25 текс, чтобы получить крученую пряжу линейной плотности 66,7 текс,
если коэффициент укрутки равен 0,96?
8. Определить линейную плотность крученой пряжи, полученной при
скручивании пряжи линейной плотности 27 текс сначала в пять сложений, а затем в
три сложения, если укрутка составляет 16%.
9. Определить разрывную нагрузку крученой пряжи линейной плотности 18,5
текс х 6, если разрывная нагрузка одиночной пряжи 250 сН и коэффициент
упрочнения 1,62.
Разрывная нагрузка крученой пряжи
Ркр = РоmК, cН,
где Ро - разрывная нагрузка одиночной пряжи, сН;
m - число сложений;
К - коэффициент упрочнения пряжи.
Коэффициент упрочнения пряжи зависит от крутки крученой и одиночной
пряжи, ее линейной плотности, длины волокна, числа сложений и находится в
пределах 1,1-2,1.
Рис.164. Кинематическая схема тростильной машины Т-190:
1 - кулачок; 2 - эксцентрик; 4 - мотальный барабанчик ∅ 65 мм
при разной линейной плотности cтращиваемых нитей
10. Определить частоту вращения и линейную скорость выпускного цилиндра
и частоту вращения веретен крутильной машины КМ-132-1 (рис.165), если диаметр
блока на электродвигателе равен 195 мм, на машине — 200 мм, число зубьев
крутильной шестерни zкр = 34 зуб.
11. Определить константу крутки на машине КМ-132-1 при числе зубьев
дополнительной сменной шестерни zсм = 65 и 140 (см. рис.165).
12. Определить константу крутки на крутильной машине К-83 (рис.166) при
числе зубьев барабанной шестерни zб = 57 и 62 зуб.
13. Определить теоретическую производительность и норму производительности за час крутильной машины КМ-132-1, имеющей 204 веретена и
вырабатывающей крученую пряжу линейной плотности 27 текс х 5 при укрутке
15,3%, частоте вращения веретен 4400 мин-1, крутке 800 кр/м, Кп.в = 0 ,92.
14. Определить теоретическую производительность и норму производительности за 1 ч крутильной машины К-83-1Т, имеющей 348 веретен и
вырабатывающей крученую пряжу линейной плотности 8,3 текс х 2 при укрутке 5%,
частоте вращения веретен 8500 мин-1, коэффициенте крутки αт = 47,4 и Кп.в= 0,96.
15. Определить теоретическую производительность и норму производительности за 1 ч крутильной машины К-176-2, имеющей 148 веретен и вырабатывающей крученую пряжу линейной плотности 333,3 текс при частоте
вращения веретен 3000 мин-1, крутке 480 кр/м и Кп.в = 0,92.
16. Определить время наработки полного съема на крутильной машине КМ132-1, если масса пряжи на выпускной паковке 600 г, фактическая линейная
плотность крученой пряжи 159,4 текс, крутка 800 кр/м, частота вращения веретен
4000 мин-1.
17. Определить время наработки полного съема на крутильной машине К-83,
если масса пряжи на паковке 120 г, фактическая линейная плотность крученой
пряжи 33,3 текс, крутка 550 кр/м, частота вращения веретен 7500 мин-1.
18. Определить число зубьев крутильной шестерни на машине КМ-132-1
(см. рис.165) при выработке крученой пряжи линейной плотности 27 текс х 5 с
коэффициентом крутки αт = 36,8.
19. Определить число зубьев крутильной шестерни на крутильной машине К83 (см. рис.166) при выработке крученой пряжи линейной плотности 11,8 текс х 2,
если число зубьев барабанной шестерни zб = 38 зуб. и коэффициент крутки αт
= 36,3.
20. Определить теоретическую производительность прядильно-крутильной
машины ПК-100М3 (см. рис.162) при выработке крученой пряжи линейной
плотности 18,5 текс х 2.
21. Определить число зубьев сменной вытяжной шестерни zв при выработке
пряжи линейной плотности 18,5 текс на машине ПК-100М3 из ровницы линейной
плотности 556 текс (см. рис.162).
22. Определить число зубьев крутильной шестерни zкр при выработке пряжи
линейной плотности 18,5 текс х 2 на машине ПК-100М3 (см. рис.162).
23. Определить скорость наматывания на машине ПК-100М3 (см. рис.162).
24. Определить время срабатывания на машине ПК-100М3 (см. рис.162)
прядильных початков, если на прядильной машине диаметры колец 51 и 48 мм, высота
подъема кольцевой планки соответственно 240 и 220 мм.
25. Подсчитать число узлов на 10 000 м крученой пряжи при использовании
початков для питания машины ПК-100М3 (см. задачу 24).
Рис. 165. Кинематическая схема крутильной машины КМ-132-1:
1 – выпускные цилиндры ∅38 мм, 2 – блочек веретена ∅45 мм, 3 – жестяной барабан ∅200 мм, 4 - эксцентрик
Рис. 166. Кинематическая схема крутильной машины К-83:
1 - выпускной цилиндр Ø 50 мм; 2 - блочек веретена Ø 32 мм;
3 - жестяной барабан Ø 250 мм; 4 – эксцентрик
26. Определить количество прядильно-крутильных машин, имеющих по
312 веретен каждая, для получения в час 1800 кг пряжи линейной плотности 25
текс х 2 при частоте вращения веретен 11 200 мин-1 и коэффициенте крутки αт =
34,8. Коэффициент использования машины принять равным 0,93, а коэффициент
укрутки Ку = 0,96.
27. Определить теоретическую, удельную и действительную производительность крутильной машины, имеющей 408 веретен, при выработке пряжи
линейной плотности 15,4 текс х 2, если частота вращения веретен 9500 мин-1,
коэффициент крутки αт = 32,3; КПВ = 0,95; укрутка пряжи составляет 5%;
плановые перерывы в работе составляют 4%.
28. Определить годовую выработку прядильно-крутильной машины,
имеющей 312 веретен, если продолжительность смены в год равна 2090 часов,
режим работы предприятия двухсменный, КПВ = 0,96. На машине
вырабатывается пряжа линейной плотности 18,5 текс х 2 при частоте вращения
веретен 10800 мин-1, коэффициенте крутки αт = 36,4, КРО = 0,97. Укрутка пряжи
составляет 3%.
29. Определить время срабатывания на машине ПК-100МЗ прядильных
початков массой 90 г пряжи линейной плотности 25 текс, если диаметр блока
на валу электродвигателя 200 мм, на валу машины - 140 мм, число зубьев
крутильной шестерни 80. Коэффициент усадки крученой пряжи от крутки 0,96.
30. Определить раздельно длину нити в слое и прослойке початка с
кольцекрутильной машины, если число зубьев мотальной шестерни Zм = 40
зуб., отношение длины нити в слое к длине нити в прослойке b = 4.
31. Пять тростильных машин ТВ-150 переработали за час 500 кг пряжи.
Определить линейную плотность одиночной нити при двух сложениях, если
скорость трощения составила 480 м/мин и коэффициент использования машины
0,8.
32. Определить число зубьев сменной вытяжной шестерни при выработке
пряжи линейной плотности 18,5 текс х 2 на машине ПК-100М3 из ровницы
линейной плотности 556 текс, используя кинематическую схему машины.
33. Сколько тростильных барабанчиков машины ТВ-190 потребуется для
переработки 1584 кг в час пряжи линейной плотности 11,8 текс в два сложения
при скорости трощения 500 м/мин? КПВ = 0,8. Плановые простои составляют
2,5%.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Борзунов, И.Г. Прядение хлопка и химических волокон [Текст]: учебник
для втузов /И.Г.Борзунов [и др.].-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Легкая и пищевая
промышленность, 1982.-376с.
2. Борзунов, И.Г. Прядение хлопка и химических волокон [Текст]: учебник
для втузов /И.Г.Борзунов [и др.].-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Легпромбытиздат,
1986.-392с.
3. Бадалов, К.И. Справочник по хлопкопрядению [Текст] /Бадалов К.И. [и
др.].-М.: Легкая индустрия, 1968.-574с.
4. Меркулова, Т.А. Сырьевая база в хлопкопрядении [Текст]: учебное
пособие /Т.А.Меркулова, А.К.Ефимова, Ю.В. Павлов.-Иваново,: ИГТА, 2001-232с.
5. ГОСТ 3279-76. Волокно хлопковое [Текст].
6. О′zDSt 604:2001. Волокно хлопковое [Текст].
7. Стандарт США на хлопковое волокно [Текст], 1997.
8. ГОСТ 10546-80. Вискозное штапельное волокно [Текст].
9. Касьяненко, А.Г. Хлопководство в России [Текст] /А.Г.Касьяненко [и
др.]. - Краснодар, 1999.-320с.
10. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон:
учебное пособие для студентов вузов текстильной пром-сти [Текст].-М.: Легкая
индустрия, 1972.-462с.
11. Широков, В.П. Справочник по хлопкопрядению [Текст] /В.П.Широков [и
др.].- 5-е изд.,перераб.и доп.-М.:Легкая и пищевая пром-сть.-1985.-472с.
12. Типовые сортировки хлопка для выработки пряжи различного
назначения кольцевого и пневмомеханического способов прядения [Текст].-М.:
ЦНИИТЭИлегпром, 1990.- 87с.
13. Борзунов, И.Г. Прядение хлопка и химических волокон (проектирование
смесей, приготовление холстов, чесальной и гребенной ленты) [Текст]: учебник
для втузов /И.Г.Борзунов [и др.].-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Легкая и пищевая
пром-сть, 1982.-376с.
14. Ленточные машины фирмы VOUK серий SH 800. Pitagora piojecf. Vouk
Macchili Spa [Текст].
15. Rieter Spinning Systems. Инструкция обслуживания. Ленточная машина
RSB-1 [Текст], С.1-140.
16. Проспекты фирмы Trutzschler. Ленточная машина HSR 1000 [Текст],
С.1-10.
17. Владимиров, Б. М. Определение эффективности очистки хлопка на
прядильных фабриках [Текст] /Б.М.Владимиров //Текстильная пром-cть.- 1970.№ 10.-С.23-24
18. ГОСТ 6611.0-73, ГОСТ 6611.473, ГОСТ 1119-70, ГОСТ 6904-70, ГОСТ
10878-70, ГОСТ 13784-70, ГОСТ 10681-63.
19. Инструкция по обработке результатов испытаний текстильных
материалов [Текст].- М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1972.- 23 с.
20. Методы определения свойств хлопкового волокна [Текст]. - М: Легкая
индустрия, 1972.- 287 с.
21.
Основные
направления
работы
лабораторий
предприятий
хлопчатобумажной промышленности [Текст]. - М.: ЦНИИТЭИлегпром.- 14 с.
22. Правила технической эксплуатации хлопчатобумажных прядильных
фабрик [Текст].- М.:ЦНИИТЭИлегпром, 1967.- 50 с.
23. Соловьев, А. Н. Оценка качества и стандартизация текстильных
материалов [Текст] /А.Н.Соловьев, С.М.Кирюхин.-М.: Легкая индустрия, 1974.240 с.
24. Соловьев, А. Н. Измерения и оценка свойств текстильных материалов
[Текст] /А.Н.Соловьев.-М.: Легкая индустрия, 1966.- 210с.
25. Соловьев, А. Н. Проектирование свойств пряжи в хлоп-чатобумажном
производстве [Текст] /А.Н.Соловьев. - М.: Гизлегпром, 1951.- 32 с.
26. Технический контроль в хлопкопрядении: сборник инструкций [Текст].М.: Гизлегпром, 1956.-251 с.
27. Прядение хлопка [Текст]. Ч.2 /под ред. В.И.Будникова, А.П. Ракова,
А.В.Терюшнова. - М.: Ростехиздат,1963.-396с.
28. Труевцев, И.И. Прядение (технология и оборудование прядения
смежных волокон) [Текст] /И.И.Труевцев, Н.И.Труевцев.-М.: Легкая индустрия,
1966.-276с.
29. Жоховский, В.В. Ленточные и ровничные машины хлопчатобумажной
промышленности [Текст] /В.В.Жоховский.-М.: Легкая индустрия, 1974. -224с.
30. Миловидов, Н.Н. Задачник и лабораторный практикум по прядению
хлопка [Текст] /Н.Н.Миловидов.- 4-е изд., перераб. и доп.-М.: Легкая индустрия,
1968. - 248с.
31. Севостьянов, А.Г. Методы и средства исследований механикотехнологических процессов текстильной промышленности: учебник для вузов
текст. пром-сти [Текст] /А.Г.Севостьянов.-М.:Легкая индустрия, 1980. - 392с.
32. Бадалов, К.И. Лабораторный практикум по прядению хлопка и
химических волокон [Текст] /К.И.Бадалов [и др.].-М.: Легкая индустрия, 1978.464с.
33. Иванов, С.С. Технический контроль в хлопкопрядении [Текст]
/С.С.Иванов, О.В.Филатова. -М.:Легкая индустрия, 1978.-238с.
34. Справочник по хлопкопрядению [Текст] /под ред. В.П.Широкова,
Б.М.Владимирова, Д.Н.Полякова.-М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1985.-472с.
35. Финкельштейн, И.И. Процесс сложения и формирования продукта на
ровничных машинах [Текст] /И.И.Финкельштейн.-М.,1972.
36. Эфрос, Л.Е. Механика и конструктивные расчеты ровничных машин
[Текст] /Л.Е.Эфрос.-М.: Машиностроение, 1967.-196с.