Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт–Петербургский
advertisement
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт–Петербургский государственный университет технологии и дизайна» На правах рукописи Карера Прайм ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЧЕСАНИЯ В ЗОНЕ ШЛЯПОК Специальность 05. 19. 02 – технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья Диссертация на соискание учѐной степени кандидата технических наук Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ашнин Николай Михайлович Санкт-Петербург – 2015 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ………….……………………………………………………..5 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…………………………….……...……………10 1. 1. Процесс чесания на шляпочной чесальной машине………………………9 1. 2. Повышение эффективности работы узла главного барабана……….……17 1. 2. 1. Процесс чесания в узле главного барабана чесальной машины………17 1. 2. 2. Процесс съема волокнистого материала с главного барабана………...23 1.3.Факторы, влияющие на эффективность работы шляпок…..........................27 1.3.1. Разводка между шляпками и главным барабаном………...…..................27 1.3.2. Число шляпок……………………………………………………………....28 1.3.3. Рациональный выбор гарнитуры шляпок…………………………….…..28 1.3.4. Скорость шляпок…………………………………………………………..30 1.3.5. Направление движения шляпок…………………………………………..30 1.3.6. Применение зоны предварительного чесания………………….………..32 1. 4. Обоснование применения электростатических полей в кардочесании….34 1.4. 1. Электризация волокнистых материалов……………….……………….35 1.4. 2. Трибоэлектрические заряды (Заряды трения)…….……………………36 1.4. 3. Факторы, влияющие на возникновение зарядов.............………..36 1.4.4. Диэлектрическая проницаемость…………………………….…………..37 1.4.5. Использование электростатических полей в процессах чесания….......38 1.5.Выводы.………………………...……………………...……………...….......45 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ВОЛОКОН…………………….47 2. 1. Трибозаряд волокон в процессе их обработки…………………………...47 2. 1. 1. Разработка лабораторного стенда для исследования процесса электризации волокон………………………………………………….…..........47 2. 1. 2.Обоснование выбора параметров лабораторного стенда…………..….49 2 2. 1. 3. Методика эксперимента……………………………..…………………..52 2. 1. 4. Aппроксимация вида кривой……………………………………………53 2. 2. Оценка необходимой величины заряда полиэфирного волокна………...56 2. 3. Выводы…………………………………...…………………………….…...58 3.ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ШЛЯПОК ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ЧЕСАНИЯ НА ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЕ В ЗОНЕ ГЛАВНЫЙ БАРАБАН – ШЛЯПКИ.………….……..………………………....……………...59 3. 1. Цель исследования…………………………………………………………60 3. 2.Описание чесальной машины, используемой при проведении эксперимета………………………………………………………………………60 3. 3. Экспериментальные шляпки…………………………….………………..64 3. 3. 1. Ворсовые шляпки………………………….…………………………….66 3. 3. 2. Шляпки с покрытием оргстеклом…………….………….……………..67 3. 4. Методика проведения эксперимента…………….………………………..72 3. 5. Результаты экспериментов ……………………………………….….……75 3. 6. Исследование неровноты пряжи……………………….……………...…..76 3. 7. Выводы……………….…………………………...…………..……….…...79 4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ОЦЕНОК КАЧЕСТВА ПРЯЖИ С ПОМОЩЬЮ ПОСТРОЕНИЯ ДИАГРАММЫ КАЧЕСТВА……………..….80 5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ………….……84 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ………………….……..…...…..89 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………….………..………….…91 ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………….……..………..103 ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………….………………………...…104 ПРИЛОЖЕНИЕ 2………………………………….……………………...……105 ПРИЛОЖЕНИЕ 3…………………………………………………………..…..106 ПРИЛОЖЕНИЕ 4................................................................................................107 ПРИЛОЖЕНИЕ 5................................................................................................108 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 …………………………………………………….…...…...109 ПРИЛОЖЕНИЕ 7…………………………………………………………..…..110 3 ПРИЛОЖЕНИЕ 8……………………………………………………….…..….111 ПРИЛОЖЕНИЕ 9………………………….………………….……………..…114 ПРИЛОЖЕНИЕ 10……………………………...………….…………………..117 4 ВВЕДЕНИЕ Текстильная промышленность Бурунди в настоящее время имеет большие перспективы для развития, особенно хлопчатобумажная отрасль, которая может быть полностью обеспечена местным сырьем. Задача текстильщиков – обеспечивать потребности населения в тканях, одежде, повышать их качество и расширять ассортимент. При этом особое внимание должно обращаться на рациональное использование сырья, материалов, снижение затрат на производство продукции, максимальное использование технических возможностей имеющегося технологического оборудования. Прядильное производство – основа любой текстильной отрасли, в том числе и хлопчатобумажной, а кардочесание – важнейший технологический процесс прядения. Недаром говорят: "как прочешешь, так и спрядешь". В процессе кардочесания клочки волокнистого материала разъединяются на отдельные волокна, при этом выделяются сорные примеси и пороки, затем формируется лента [37], пригодная для вытягивания на ленточных машинах. Однако в кардочесании выделяется около 80 % сорных примесей и пороков, а 20 % переходит в чесальную ленту и далее в пряжу [1, 86]. Чесальная машина сама способна создавать пороки в виде узелков, которые мешают протеканию последующих технологических процессов и ухудшают качество пряжи. В очесах с чесальных машин содержится от 30 до 50 % прядомых волокон. Степень параллелизации волокон в чесальной ленте и их распрямленность невелика. Из вышесказанного видно, что многие задачи чесальной машиной выполняются не полностью. Кроме того, производительность чесальных машин в хлопкопрядении, не смотря на резкое увеличение в последнее время до 50 – 100 кг/час, остается ниже, чем у смежных по технологическому процессу. Таким образом, интенсификация процесса кардочесания на шляпочной чесальной машине является важной задачей, требующей постоянного внимания исследователей. 5 Как известно, на шляпочной чесальной машине выделяют две зоны чесания: зона приемного барабана и зона главный барабан – шляпки. На современных чесальных машинах для разработки клочков, поступающих на главный устанавливают различные барабан устройства, после первой зоны способствующие чесания, разъединению клочков волокон: неподвижные шляпки [83], валики [69], сегменты с гранулированной поверхностью [75]. Это приводит к интенсификации процесса основного чесания, улучшению качества прочеса, снижению выхода шляпочных очесов. Такие устройства устанавливаются и между шляпками и съемным барабаном на поверхности главного барабана. Также модернизируется конструкция шляпочного полотна: уменьшается количество шляпок, изменяется их конструкция, гарнитура, направление движения. Были успешные попытки при чесании хлопка заменить часть шляпок с игольчатой гарнитурой на электретные или ворсовые с целью повышения эффективности чесания в зоне «главный барабан – шляпки» [33, 34]. Хотя применение таких шляпок известно, но эффективность их работы при переработке синтетических волокон не исследовалось. В связи с этим, а также другими вопросами, касающимися процесса чесания в зоне "главный барабан – шляпки", в данной работе делается попытка решить следующие задачи: – дать теоретическое обоснование применения шляпок с альтернативной гарнитурой; – выявить возможность установки шляпок на модернизируемых машинах и проверить эффективность их применения; – определить эффективность процесса чесания при применении указанных шляпок. Научная новизна состоит в следующем: – создан лабораторный стенд, позволяющий исследовать возможность применения экспериментальных шляпок на чесальной машине, и дано обоснование параметров его работы; 6 – с помощью физического моделирования процесса трибозаряда химических волокон в процессе чесания исследованы возможности применения шляпок с альтернативной гарнитурой; – доказано, что в результате трибозаряда химических штапельных волокон возникают электростатические силы, способствующие подъему волокон над поверхностью главного барабана, что повышает эффективность чесания на традиционных шляпках; – установлено, что применение экспериментальных шляпок позволяет при том же качестве чесальной ленты, уменьшить количество шляпочного очеса. Объектами исследования являются: экспериментальные шляпки с покрытием оргстеклом и ворсовые шляпки, установка для измерения трибозарядов полиэфирных волокон, чесальная машина типа 4С фирмы "Unirea" с экспериментальными шляпками. Методы и средства исследования. Работа содержит экспериментальные и теоретические исследования, проводившиеся с целью снижения процента шляпочных очесов без ухудшения физико – механических свойств пряжи. Использованы элементы физического моделирования процесса трибозаряда химических волокон в процессе чесания. Экспериментальные данные аппроксимировались с помощью программного обеспечения EXCEL. Методы математической статистики использовались для проверки достоверности полученных результатов. Для комплексной оценки свойств пряжи применена диаграмма качества. Постановка и проведение технологических экспериментов проводилось в производственных условиях на ООО "Советская звезда". Проверка физико–механических показателей пряжи проводилась на ООО «Советская звезда» на разрывной машине Устер-Тензорапид. Неровнота по линейной плотности проверялась на приборе КЛА на кафедре технологии и проектирования текстильных изделий СПГУТД. 7 Практическая значимость и реализация результатов работы. – Разработаны экспериментальные шляпки, с минимальной волокноемкостью и способностью к электризации волокон. – Выявлено снижение процента шляпочных очесов при установке экспериментальных шляпок, то есть ворсовых шляпок и шляпок с покрытием оргстеклом. – Доказана экономия сырья за счет применения экспериментальных шляпок (ворсовых шляпок и шляпок с покрытием оргстеклом) на шляпочной чесальной машине 4С фирмы "Unirea" при переработке лавсановых штапельных волокон. – Разработанные шляпки могут быть использованы на прядильных фабриках. Личный вклад автора состоит в создании лабораторного стенда, позволяющего исследовать возможность применения экспериментальных шляпок на чесальной машине и в обосновании параметров его работы; модернизации чесальной машины с помощью разработанных шляпок с опытной гарнитурой, проведении экспериментов в производственных условиях, в анализе полученных результатов, формировании выводов и рекомендаций. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на следующих конференциях: – Межвузовские научно–технические конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности » "Поиск 2011, Поиск 2012" ИГТА, Иваново 2011, 2012. – Расширенное заседание кафедры технологии и проектирования текстильных изделий, СПГУТД, 2014. 8 Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 4 работы, в том числе две статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ. Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 116 источников. Общий объем работы изложен на 120 страницах текста, включая 16 рисунка, 11 таблиц и 10 приложений. 9 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1. 1 Процесс чесания на шляпочной чесальной машине Конечной целью прядильного производства является получение ровной, чистой и прочной пряжи [53]. Для достижения этой цели необходимо разрыхлить волокнистый материал, разъединить его на отдельные волокна, создав тем самым возможность очистки его от сорных примесей и пороков. Современные разрыхлительные агрегаты (РА) производят эффективное разрыхление, смешивание и очистку волокнистого материала; холст или волокнистый поток, формируемый РА, состоит из мелких, достаточно равномерных клочков. Для выделения оставшихся после РА сорных примесей, в основном мелких и цепких, необходима более высокая степень разъединения волокон, что и обеспечивает процесс кардочесания, сущность которого заключается в разъединении клочков на отдельные волокна, удалении сорных примесей и пороков, а также частичной ориентации волокон вдоль оси движения продукта. Таким образом, достигается основная цель кардочесания– создание необходимых условий для закономерного движения волокон при вытягивании в вытяжных приборах на следующих переходах [2, 3]. Кардочесание в хлопкопрядении осуществляется на шляпочных чесальных машинах [67, 3]. За последние десятилетия производительность чесальных машин при переработке синтетических волокон, за счет их конструктивного улучшения и усовершенствования технологии чесания, возросла до 60 – 80 кг/час. Следует отметить, что технологическая схема шляпочной чесальной машины практически не изменилась с середины XIX века. Машина сохранила все основные узлы, которые выполняют основные технологические процессы: узел питания, узел приемного барабана, узел "главный барабан – шляпки", съемный барабан, узел съема прочеса и формирования ленты. Увеличение 10 производительности машины при сохранении качества чесания происходит за счет усовершенствования конструкции самой машины и развития теории кардочесания [5 – 7, 22, 68]. Большой вклад в развитие теории кардочесания внесли российские ученые, среди которых следует отметить проф. И. Г. Борзунова, проф. Н. М. Ашнина, проф. А. Г. Севостьянова и др.[2 – 4, 11, 12, 14]. Увеличение производительности чесальной машины идет за счет увеличения скоростных режимов основных чешущих органов (приемного и главного барабанов), точности изготовления рабочих органов, улучшения качества кардных поверхностей и увеличения зоны чесания. Увеличение зоны чесания достигается с помощью устройств – интенсификаторов чесания в зоне приемного барабана, на свободных поверхностях главного и съемного барабанов. Предварительное чесание осуществляется в узле приемного барабана. Классическая схема узла приемного барабана включает холстовой валик (при холстовом питании), питающий цилиндр 1, питающий столик 2, приемный барабан 3, под которым устанавливаются сороотбойный нож 4, решетки 5 (рис. 1. 1 а). На многих чесальных машинах[65, 77 – 82], в том числе ЧММ– 14, ЧМД–4, ЧМД–5 и др. под приемным барабаном устанавливают одну рабочую пару, а на 4MB, ЧММ–450–МЗ и др.– две рабочих пары. Рабочие пары обеспечивают повышение интенсивности чесания, смешивающего и выравнивающего действия, (рис.1. 1 б) [8]. Эффективность чесания, количество разрывов волокон в узле предварительного чесания зависят от конфигурации питающего столика, его положения относительно приемного барабана, условий зажима волокон между питающим цилиндром и столиком. Волокна в нижних слоях бородки прочесываются в сотню раз менее интенсивно, чем в верхнем слое. Укорочение волокон в зоне предварительного чесания зависит от скорости приемного барабана, работы питающего зажимного устройства, длины волокон, толщины питающей бородки. 11 Узел приемного барабана выполняет важную роль в разработке пучков волокон и их очистке от сорных примесей. В этом узле осуществляется разъединение на отдельные волокна 70 – 80 % пучков, поступающих в машину, и столько же выделяется сорных примесей из общего количества примесей, выделяемых машиной [9]. Увеличение частоты вращения приемного барабана, напримерс 450 мин–1до 950 мин–1, уменьшает количество неразработанных пучков с 28 до 17 %, число пороков в 1 г прочеса – с 181 до 136 и неровноту ленты – с 6,25 до 5,4 %.При этом не происходит укорачивания длины волокон [9]. При увеличении скорости приемного барабана улучшается очищающая способность, усиливается выравнивающее действие машины. Частота вращения приемного барабана ограничена частотой вращения главного барабана. Из работ И. Г. Борзунова [2]следует, что отношение скорости главного барабана к скорости приемного барабана (Vгл/Vпр) выбирают в зависимости от длины волокна, производительности и открытой поверхности (S) между приемным и главным барабанами. Отношение Vгл/Vпр, равное 1,20 – 2,02, обеспечивает полный переход волокон с приемного барабана на главный. Поэтому частота вращения приемного барабана имеет предел 700 – 1600 мин–1.При переработке тонковолокнистого хлопка и химических волокон скорость вращения приемного барабана снижается до 450 мин–1, чтобы предотвратить обрыв волокон и образование узелков в прочесе. Таким образом, допустимый диапазон скоростей приемного барабана [7] является достаточно широким и зависит от свойств перерабатываемого сырья. 12 Рисунок 1. 1 – Узел приемного барабана 13 Выявлено [26], что воздушный поток влияет на количество угаров, выделяемых в зоне приемного барабана. Между верхней крышкой и приемным барабаном образуется воздушный поток, свободному движению которого мешает бородка волокнистого материала между столиком и приемным барабаном. Часть воздуха проходит через бородку и ослабляет воздушную струю, проходящую через колосники и поддерживающую волокна от выпадения в отходы. Известно большое количество технических решений узла приемного барабана, которые предполагают снижение давления под его крышкой [36]. Наиболее простое из них – это выполнение крышки приемного барабана такой конфигурации, чтобы она огибала не только приемный барабан, но и питающий цилиндр (рис. 1. 1 б). Воздух вместе с волокнами и пухом направляется этой крышкой в холст. Давление воздуха над приемным барабаном снижается, уменьшается количество волокна в отходах под ножами и узелков в прочесе. Дополнительные устройства, имеющие перфорированную поверхность и средства для удаления запыленного воздуха, имеют конструкции многих чесальных машин. Усиленный узел приемного барабана типа "Маколин" (рис. 1. 1 в) установлен на чесальной машине LP (США) [32]. Приемный барабан 1, имеющий частоту вращения 800 мин–1, прочесывает бородку, планка 4 сбрасывает с приемного барабана 1 сорные примеси, а волокна подхватываются струей воздуха и подаются к приемному барабану 2, имеющему 16 тыс. круглых отверстий диаметром 1,6 мм. Внутри приемного барабана 2 установлена диафрагма, перемещая которую регулируют подсос воздуха. При этом достигается сокращение потерь волокна в этом узле, полный съем волокон с приемного барабана I и отсос мельчайших сорных примесей и пуха. Для уменьшения нагрузки на гарнитуру главного барабана и шляпок стремятся повысить интенсивность предварительного чесания вводом дополнительных рабочих органов и чешущих поверхностей. Из литературы 14 [7] следует, что количество узелков в прочесе при увеличении частоты вращения расчесывающего валика повышается, а при установке под приемным барабаном неподвижного расчесывающего сегмента значительно снижается. Установка дополнительных расчесывающих органов приводит к снижению неровноты ленты и пряжи. Особенностью приемного барабана чесальной машины Exacta– CardDK–3 [32] и последующих модификаций фирмы Trutschler (ФРГ) является то, что питающий цилиндр оснащен пильчатой гарнитурой. Это обеспечивает дополнительное разделение комплексов волокон при первичном чесании между питающим столиком и приемным барабаном. Конструкция узла позволяет установить один или два приемных барабана со стационарными расчесывающими сегментами в зависимости от степени засоренности перерабатываемого хлопка. На чесальных машинах фирмы Rieter (Швейцария) [7] узел приемного барабана оборудован двумя сороотбойными ножами с зубчатыми сегментами для более интенсивного чесания. В зависимости от требований к пряже подбираются различные чешущие сегменты. Имеется 4 вида исполнения ножей для различных степеней засоренности сырья – для минимальной, небольшой, средней и сильной засоренности. Машина оснащена откидывающимся питающим столиком, расположенным над питающим цилиндром, что обеспечивает вращение приемного барабана и питающего цилиндра в одном направлении. Разводка в зоне плавно регулируется в зависимости от длины волокна. Питающий цилиндр имеет устройство для прекращения питания при попадании инородного тела. Благодаря высоким скоростным режимам, наличию дополнительных рабочих органов, гибкости приспособления узлов к переработке различных типов сырья в узле приемного барабана обеспечивается высокая интенсивность чесания [84], снижение потерь, повышение выравнивающей способности чесальной машины. 15 На чесальной машине DK–830 фирмы Trutschler (рис. 1. 2) имеется три приемных барабана малого диаметра [32]. Волокнистый материал расчесывается первым приемным барабаном в зажатом состоянии. Рисунок 1. 2 – Узел приемного барабана чесальной машины DK 830 фирмы Trutschler (Германия) Над вторым барабаном и под первым и третьим имеются неподвижные кардные поверхности, которые интенсивно расчесывают клочки волокон. Сорные примеси удаляются в зонах под первым и третьим барабанами, где установлены устройства, регулирующие количество орешка, выделяемого в зоне приемного барабана. Волокна полностью переходят последовательно с одного приемного барабана на другой и в итоге на главный барабан, так как расположение зубьев перекрестное. Это позволяет перерабатывать различные волокна, не опасаясь того, что часть волокон, не снятых с первого приемного, возвратится в бородку, зажатую между питающим цилиндром и столиком, и произойдет их зажгучивание. В работе [13] отмечается, что при использовании трех приемных барабанов с неподвижными чешущими поверхностями и производительностью чесальной машины 40 кг/час качество прочеса и основные физико-механические свойства пряжи были такими же или лучше, чем при использовании машины с одним приемным барабаном, работающей с производительностью 23 кг/час. 16 1. 2 Повышение эффективности работы узла главного барабана Улучшение качества прочеса и возможность повышения производительности кардочесальной машины в большой мере зависит от загрузки [110] волокном главного барабана и шляпок. Многочисленные исследования показывают [10, 11 – 20, 105, 106], что выравнивание продукта происходит за счет большого числа сложений на поверхности главного и съемного барабанов, за счет аккумулирующего свойства гарнитур главного барабана и шляпок [24]. Наличие слоя волокон в гарнитуре главного барабана и шляпок играет двойную роль в работе чесальных машин. Волокна остаточного слоя участвуют в выравнивании чесальной ленты (свободные волокна), способствуя перемешиванию волокон в ней. Вместе с тем, увеличение количества волокна в остаточном слое снижает захватывающую способность зубьев гарнитуры, увеличивает интенсивность насыщения гарнитур рабочих органов, взаимодействующих с главным барабаном, что приводит к ухудшению качества прочеса. Основные пути повышения эффективности работы узла главного барабана: – повышение частоты вращения главного барабана; – совершенствование процесса чесания в этом узле; – совершенствование гарнитуры; – повышение эффективности процесса съема волокна с главного барабана; – повышение точности изготовления; – тенденция к уменьшению разводок. 1. 2. 1 Процесс чесания в узле главного барабана чесальной машины Проведенные экспериментальные исследования [94] на чесальной машине ЧМС–450 при установленных двух валиках диаметром 60 мм, обтянутых гарнитурой ЦМПЛ–7 (рис.1. 3а), позволили сделать ряд выводов. 17 Рисунок 1. 3 – Узел главного барабана 18 Установка на машине в зоне перед шляпками пары валиков существенно улучшает качество прочеса, уменьшает количество шляпочных очесов, неровноту чесальной ленты и пряжи, увеличивает относительную прочность ухудшение пряжи. Применение качественных валиков показателей позволяет ленты компенсировать при увеличении производительности чесальной машины. При установке валиков можно уменьшить число шляпок в рабочей зоне машины. На многих современных шляпочных машинах устанавливают дополнительные расчесывающие сегменты, либо неподвижные шляпки в зоне шляпочного полотна (рис. 1. 3 б). Расчесывающие сегменты улучшают процесс чесания и выравнивания [111]. Повышение скорости шляпочного полотна ведет к уменьшению засоренности чесальной ленты, что связано с увеличением вероятности перехода пороков с главного барабана на шляпки, увеличение количества шляпочного очеса совпадает с увеличением процента выделения длинных волокон в очес, что нежелательно. Количество шляпочных очесов пропорционально скорости движения шляпок. Применение полужесткой гарнитуры дает уменьшение шляпочных очесов на 1,41 % по сравнению с эластичной гарнитурой при большой засоренности и при содержании волокон меньшей длины без ухудшения качества прочеса [24]. Теоретический анализ и проделанные опыты показывают, что для успешной работы шляпочного полотна иглы гарнитуры должны иметь угол наклона, равный углу трения, и высоту зуба от 0,2 до 2,3 мм, номер гарнитуры снижен до 80 [61]. Проведенные Н. М. Ашниным исследования [3] показали, что наиболее интенсивно процесс чесания происходит на первых 15 – 20 шляпках. Остальные шляпки разъединяют мелкие комплексы волокон и удаляют пороки. На практике установлено, что для успешной работы чесальной машины обычного габарита достаточно иметь 38 – 40 шляпок, а малогабаритной – 24 19 шляпки [64, 66, 70 – 72]. Таким образом, целесообразно при укорочении шляпочного полотна использовать освобождающуюся поверхность для создания активной зоны чесания: второго шляпочного полотна, расчесывающих сегментов или других рабочих органов. Существует широкий спектр мнений относительно участия шляпок в выравнивающем действии чесальной машины. Так Д. Кауфман [20] вообще считал возможным пренебречь выравнивающим действием шляпок, а И. Г. Борзунов [2], проведя экспериментальные исследования, установил, что доля шляпок в выравнивающем действии составляет 50 – 76%.И. Г. Карасев [25] оценивает влияние шляпок приблизительно в 30 %, а Ю. А. Батурин [19] и Г. Н. Задерий [16] – в пределах 1 – 1 0%. Разница мнений по этому вопросу обусловлена различиями в принимаемых авторами допущениях и методах эксперимента. В результате исследований Н. М. Ашнин [3] установил, что доля свободных волокон в шляпках не превышает 17 %,а доля участия шляпок в выравнивающем действии машины составляет 13 %. В работе [23] показано, что применение цельнометаллической пильчатой ленты в качестве гарнитуры для шляпок позволяет увеличить выход чесальной ленты за счет резкого сокращения количества шляпочных очесов и обеспечить интенсивное чесание в зоне главный барабан – шляпки. Некоторые фирмы, например, "Минепо" (Италия), Ашворт" (США) применяют ЦМПЛ для обтягивания шляпок. Направление движения шляпок влияет на качество прочеса. При обратном движении шляпки постепенно заполняются волокном и более эффективно и более длительно сохраняют способность прочесывать волокнистый материал, чем при прямом движении. Скорость движения шляпок при прямом движении устанавливают 70 – 100 мм/мин, при обратном 23 – 25 мм/мин, чтобы уменьшить количество шляпочного очеса. Известно, что качество прочеса улучшается с увеличением скоростей главного барабана и шляпок, и ухудшается с увеличением разводки между 20 ними и увеличением амплитуды колебаний. В тоже время неровнота ленты возрастает с увеличением частоты вращения главного барабана, номинальной разводки в зоне главный барабан – шляпки, амплитуды колебаний этой разводки [1]. По данным С. Б. Оренбаха [24], для уменьшения неровноты и числа пороков ленты, отклонения от плоскостности комплекта шляпок должно составлять не более 0,05 мм. Следовательно, совершенствование процесса чесания в узле главного барабана шляпочной чесальной машины проводится за счет увеличения количества зон активного чесания и интенсивностей чесания в этих зонах, применения усовершенствованных гарнитур, уменьшения разводок между рабочими органами и их стабилизацией [61, 62]. Многие исследователи анализировали работы главного барабана и рабочих органов. Так, например, в шерстопрядении в работах к. т. н. Г. О. Лежебруха [28] анализировалось взаимодействие главного барабана и рабочего валика, и установлено, что коэффициент распределения материала Кр повышается при повышении скорости рабочего валика. Уменьшение количества шляпочного очеса зависит от многих факторов, главными из которых являются вид и свойства перерабатываемого волокна, скоростной режим, и характеристика шляпочной чесальной машины. При использовании разных шляпочных чесальной машины, то есть экспериментальных шляпок для равных волокон, количество шляпочного очеса будет различным, это подтверждается результатами исследования. Поэтому, рассматривая качественную сторону процессов, происходящих в чесальной машине, можно привязываться к определенному типу шляпочной чесальной машины, и, проектируя чесальную машину для переработки определенного вида сырья, необходимо учитывать свойства волокна. В. И. Будников [31]предполагал, что пучки волокон растягиваются, растаскиваются и разделяются на отдельные волокна, а сами волокна распрямляются и укладываются в направлении движения поверхностей и происходит прочесывание волокнистого материала. Часть волокон будет 21 оставаться на поверхности, принесшей волокна, а часть перейдет на другую поверхность. Кроме того, волокна отталкиваются друг другом и будет происходить углубление части волокон между иглами. Те из волокон, которые целиком погрузятся в иглы и будут задерживаться между ними, образуют угар – шляпочный очес. Вычесывание волокон гарнитурой главного барабана из части пучка, оставшейся на рабочем валике или съемном барабане в результате растаскивания пучка, представляет собой процесс чесания пучка. Волокна, оставшиеся в гарнитуре рабочего валика, шляпок или съемного барабана, движутся со скоростью этих рабочих органов [63].Ввиду того, что скорости рабочего валика, шляпок или съемного барабана небольшие, то, в первом приближении, центробежной силой и силой сопротивления воздуха, возникающей при вращении съемного барабана, можно пренебречь. Главный барабан, вращаясь с большой скоростью, увлекает за собой частички воздуха и создает воздушный поток, движущийся в направлении вращения главного барабана. При взаимодействии с рабочим валиком, который имеет малый диаметр, этот воздушный поток происходит в пространстве межу главным барабаном и рабочим валиком, и отстраняет концы волокон, оставшихся на рабочем валике, от контакта с иглами главного барабана. Так как жесткость волокон не велика, то в данном случае вычесывание незначительно, так как главный барабан будет взаимодействовать только с наиболее жесткими волокнами. Обычные шляпки набирают на своей поверхности большее количество волокна благодаря своему медленному перемещению. В работе к. т. н С. С. Иванова [21] изучены загрузки шляпок и их изменения в процессе работы чесальной машины. Экспериментально установлено, что загрузка шляпки, находящейся в том или ином месте гибкой дуги, непостоянна, то есть пульсирует, и предполагается, что это результат 22 протекания активного процесса чесания, выражающегося в том, что происходит взаимообмен волокнами между барабаном и шляпкой. Однако нет общего мнения и достаточного объяснения для некоторых вопросов, связанных с конструкцией шляпочного полотна. Большой вклад в усовершенствование конструкции чесальной машины внесли проф. А. М. Челышев, Н. М. Ашнин. В работе [33] обеспечивается получение высококачественной чесальной ленты за счет интенсификации процесса чесания в зоне главный барабан – шляпки, благодаря дополнительной пульсации, которая вызывается воздействием электретных шляпок. В работе [34] обеспечивается улучшение качества чесальной ленты за счет безобрывного расчесывания волокон и повышение производительности путем интенсификации процесса чесания за счет повышенной пульсации волокон в зоне главный барабан – шляпки. В работе [35] предложен чешущий элемент к чесальной машине, имеющий гарнитуру в виде ворсовых покрытий, которые улучшают качество пряжи и уменьшают количество отходов производства. 1. 2. 2 Процесс съема волокнистого материала с главного барабана Из–за того, что скоростные режимы рабочих органов, и, прежде всего, главного барабана, ограничены увеличением повреждаемости волокон, вибродинамическими и аэродинамическими характеристиками машины, необходимо изыскивать возможность для повышения коэффициента съема, приводящую к снижению свободного количества волокна в узле главного барабана. Величина коэффициента съема зависит от: – скоростных режимов; – параметров гарнитур главного и съемного барабанов; – разводок; – вида перерабатываемого материала, степени его разработанности; – конструктивных особенностей чесальной машины. 23 По мнению И. Г. Борзунова [2] при наклоне рабочей грани зубьев гарнитуры съемного барабана 56 – 64 силы воздушного потока будут не в состоянии сбросить волокна с его гарнитуры. При обтягивании съемного барабана гарнитурой с углом наклона зуба 65° увеличивается коэффициент съема, уменьшается количество волокна в гарнитурах главного барабана и шляпок, т. е. снижается нагрузка узла главный барабан – шляпки. В соответствии с теоретическим обоснованием [2] рекомендуется гарнитура с углом наклона рабочей грани зуба для главного барабана 75 – 78, для съемного барабана 55 – 65. В работе Н. М. Ашнина [3] параметры гарнитур главного и съемного барабанов подбираются по двум критериям: волокноемкости и задерживающей способности. Волокноемкость определяется как свободное пространство между зубьями гарнитуры, которое может заполняться волокном. Задерживающая способность – отношение усилия протаскивания волокна через гарнитуру к начальному усилию. По данным автора, гарнитура главного барабана должна обладать минимальной волокноемкостью при достаточно большой задерживающей способности, обеспечивающей прочесывание свободных концов волокон в гарнитуре шляпок и вычесывание из них прядомых волокон. Гарнитура съемного барабана должна сочетать в себе максимальную волокноемкость с большой задерживающей способностью. При уменьшении разводки между главным и съемным барабанами коэффициент перехода волокон увеличивается [1]. При этом неровнота чесальной ленты, вызванная эксцентриситетом съемного барабана, снижается [24].По данным этого же автора для уменьшения неровноты и числа пороков в ленте биение главного и съемного барабанов по гарнитуре должно составлять не более 0,02 – 0,03 мм, а разводка между ними должна быть минимальной. При увеличении разводок между взаимодействующими гарнитурами на каждые 0,01 мм, начиная с 0,1 – 0,5 мм, происходит увеличение числа пороков в 1 г прочеса в среднем на 2 – 6 %, главным образом, в результате увеличения числа узелков 24 и их размеров. Вибросмещение главного барабана и затупившаяся гарнитура дополнительно увеличивают количество узелков. При повышении скоростного режима чесальных машин влияние нарушений технологических разводок на качество и неровноту ленты значительно возрастает, в связи с чем, при проектировании высокоскоростных машин следует обеспечить максимальную жесткость их конструкции, при эксплуатации проводить обязательную комплексную наладку. Профессор Н. М. Ашнин показал [3], что коэффициент распределения волокон между чешущими поверхностями зависит от свойств волокон, т. е. их длины, линейной плотности, извитости, а также свойств их поверхностей. С увеличением длины волокна и его распрямленности коэффициент перехода волокон с главного барабана на съемный увеличивается. В свою очередь, распрямленность волокон, длины их свободных концов, выступающих из гарнитуры, зависят от того, как волокна были прочесаны ранее. При наличии большого числа чешущих поверхностей, интенсивном чесании каждой из них, волокна будут в большей степени разработаны, от чего возрастает коэффициент перехода их на съемный барабан. Одним из показателей интенсивности процесса чесания является кратность чесания, равная числу зон чесания, по которым проходит волокно, прежде чем оно буде выведено из машины съемным барабаном. С увеличением кратности чесания, при прочих равных условиях, распрямленность и разъединенность волокон возрастает. Однако следует заметить, что показатель кратности чесания не учитывает интенсивности чесания в каждой зоне и при снижении общей кратности чесания в чесальной машине структура ленты может быть хорошего качества за счет увеличения интенсивности чесания в одной или более зонах. Повышение производительности чесальной машины за счет увеличения частоты вращения главного и съемного барабанов приводит к нежелательным последствиям колебаниям 25 разводки и появлению значительной неровноты ленты. Наиболее целесообразно не увеличивать частоту вращения главного барабана, а добиваться выработки ленты заданной линейной усовершенствований плотности узла с съемного помощью барабана. конструктивных Количество волокон, переходящих с главного на съемный барабан, можно регулировать при обтягивании обоих барабанов гарнитурой, пропускающей воздух [1]. Воздух, проходя через гарнитуру главного барабана в зоне перехода волокон, приподнимает волокна из гарнитуры главного барабана и тем самым облегчает их переход на съемный. Изменяя скорость воздуха, изменяют и коэффициент перехода волокон. Однако, применение такой гарнитуры, хотя и обеспечивает достаточно высокое качество прочеса, влечет за собой снижение выравнивания продукта. Коэффициент перехода волокон с главного на съемный барабан зависит от площади поверхности съема, на которую передаются волокна. Предложенная Г. И. Карасевым конструкция чесальной машины [25] имеет вместо одного съемного барабана четыре, что позволяет увеличить поверхность съема в 4 раза. Это позволяет снизить загрузку главного барабана в 4–5 раз при увеличении производительности в 2 раза. Применение нескольких съемных барабанов усложняет конструкцию чесальной машины и затрудняет ее обслуживание. Показано [3], что коэффициент съема зависит от направления вращения съемного органа, увеличиваясь при встречном, по отношению к главному барабану направлению. В соответствии с этим было предложено заменить съемный барабан съемно – чешущим валиком, работающим совместно с конденсором и обеспечивающим формирование продукта – ватки. Съемно – чешущий валик имеет встречное движение по отношению к главному барабану, его скорость не ограничена скоростью выпуска, что обеспечивает возможность значительного увеличения коэффициента съема. У данного технического решения отсутствует возможность формирования продукта чесания в виде чесальной ленты. Применение аэродинамического съема 26 снижает степень параллелизации волокон. Выравнивающее действие машины уменьшается [109]. На современных чесальных машинах устанавливают дополнительные зоны чесания, в частности, между шляпками и съемным барабаном (чесальные машины фирмы Trutschler (ФРГ) ДК–760 и ДК–803), в виде неподвижных чешущих сегментов. 1. 3 Факторы, влияющие на эффективность работы шляпок 1. 3. 1 Разводка между шляпками и главным барабаном Разводка является основным фактором обеспечения высококачественного процесса чесания. При увеличении разводок между взаимодействующими гарнитурами на каждые 0,01 мм, начиная с 0,1 – 0,15 мм, происходит увеличение числа пороков в 1 г прочеса, узелков и их размера. Нарушение стабильности разводок может быть случайным: неравномерность по высоте ЦМПЛ, радиальное биение барабанов по гарнитуре (ЦМПЛ), неравномерность пластин гарнитуры шляпок по высоте, неравномерность гарнитуры в комплекте шляпок по высоте; а может быть периодическим: из-за радиального биения обечайки барабанов, зазора внутреннего кольца шарикоподшипника главного барабана относительно наружного, вибросмещения корпусов подшипников, вибрации шляпок [24]. Волокно, погруженное между гарнитурой шляпок и гарнитурой главного барабана, может быть хорошо прочесано, если неравномерность гарнитуры в комплекте шляпок по высоте более 0,1 – 0,3 мм. Можно утверждать, что чем меньше разводка, тем эффективнее процесс чесания. Установление малых разводок (меньше 0,15 – 0,20 мм) ограничивается точностью изготовления шляпок и главных барабанов, а также вибрацией машины на больших скоростях [32]. 27 Точная установка разводки обеспечивает качество кардочесальной машины С–70 (фирма Rieter, Швейцария). Прецизионная система ведения шляпок и оптимизированные шляпки обеспечивают воспроизводимую точную установку разводки между главным барабаном и шляпками в диапазоне до 0,1 мм, в зависимости от сырья и применения. Эта уникальная точность обеспечивает оптимальные результаты процесса чесания. 1. 3. 2 Число шляпок После разработки клочков хлопка приемным барабанам волокно попадает в зону главный барабан – шляпки. Проведенные Н. М. Ашниным исследования [3] показали, что наиболее интенсивно процесс чесания происходит на первых 15 – 20 шляпках. Остальные шляпки разъединяют мелкие комплексы волокон и удаляют пороки. Фирмой Rieter (Швейцария) разработана чесальная машина С–70, у которойв рабочей зоне 32 шляпки. По сравнению с традиционными кардочесальными машинами у C 70 активная рабочая машинами поверхность шляпочного полотна на 60 % больше. Активный индекс чесания (ACI) является показателем для активной площади чесания – количество активных шляпок умножается на рабочую ширину кардочесальной машины. Чесальная машина C–70 обеспечивает высококачественный прочес. Некоторые фирмы, например “Bettoni” (Италия), расположили дополнительное шляпочное полотно под главным барабаном, и ряд фирм выпустил опытные образцы чесальных машин с двумя шляпочными полотнами для увеличения числа активных шляпок и удваивания числа эффективно работающих шляпок. Усложнение конструкции и обслуживания машины, увеличенное количество шляпочных очесов воспрепятствовали серийному выпуску таких машин. Они не выпускаются серийно, поскольку у них сложная конструкция и дорогое обслуживание. 28 1. 3. 3 Рациональный выбор гарнитуры шляпок Рациональный выбор гарнитуры шляпок осуществляют с учетом сортов перерабатываемого хлопкового волокна или химических волокон или с учетом вида перерабатываемого сырья, степени его засоренности, свойств пряжи, вырабатываемой из этих волокон. Применение ЦМПЛ на рабочих органах чесальных машин для хлопка при переработке химических волокон позволил решить проблему улучшения качества прочеса, уменьшения отходов и повышения производительности оборудования. Конструкция гарнитуры высокопроизводительных [28, 71] хлопкочесальных машин шляпок достигла для высокого уровня. Высоту, угол наклона и плотность игл шляпок подбирают в зависимости от типа перерабатываемых волокон. Основным требованием является создание конструкций, которые имеют достаточную жесткость игл при контакте с массой волокон, примесями и пороками и обеспечивают необходимые расчесывающие усилия при повышении частоты вращения главного барабана. В соответствии с данными фирм: Скардасси (Италия), Канай, Граф и др. применение шляпок с полужесткой гарнитурой в сочетании с цельнометаллической пильчатой лентой на барабанах позволяет уменьшить общее количество отходов с чесальной машины до 2,5 – 3% благодаря резкому снижению выхода шляпочного очеса и снизить неровноту (Сv по Устеру)чесальной ленты с 3,5 до 2,8 % при более высоком качестве прочеса [24]. Кроме полужесткой гарнитуры шляпок на хлопкочесальных машинах применяют гарнитуру шляпок из цельнометаллической пильчатой ленты. За рубежом гарнитуру шляпок из ЦМПЛ используют при переработке синтетических волокон, изготовлением такой гарнитуры занимаются фирмы: 29 Ашворт, ПлаттФрер и др. [24]. При переработке хорошо очищенного от примесей хлопка и химических волокон длиной не более 65 мм за рубежом на высокопроизводительных хлопкочесальных машинах вместо шляпочного полотна устанавливают специальные сегменты [114, 115, 116]. Применение жестких сегментов вместо подвижного полотна шляпок позволяет увеличить поверхность чесания, упростить конструкцию машины, освободить ее от многих движущихся частей, обеспечить лучшее качество чесания и на 2 % снизить выход отходов. 1. 3. 4 Скорость шляпок Скорость движения шляпок должна быть значительно меньше скорости движения главного барабана. Чем больше скорость шляпок, тем больше процент шляпочных очесов и в тоже время более интенсивно происходит процесс чесания. Эффективность процесса чесания и качество прочеса увеличивается, так как количество вводимых в зону шляпок увеличивается. Для химических волокон принимается минимальная скорость шляпок, для засоренного хлопка скорость шляпок увеличивается. На чесальной машине фирмы Rieter (Швейцария) скорость вращения шляпочного полотна плавно регулируется посредством преобразователя частоты вне зависимости от скорости вращения главного барабана. Таким образом, на кардочесальной машине устанавливаются индивидуальные настройки в строгой зависимости от вида перерабатываемого сырья [74, 76]. Чесание химического штапельного волокна хорошо протекает при скорости главного барабана 150 – 180 мин–1. При скорости ниже 150 мин–1 шляпочные очесы уменьшаются. При переработке штапельных химических волокон, содержащих ничтожное количество примесей и пороков, шляпкам дают небольшую скорость (25 – 35 мм/мин), чтобы снизить потери волокна. 30 1. 3. 5 Направление движения шляпок Интенсивное чесание при прямом движении шляпок осуществляется только на первых 10 – 15 шляпках. На последующих шляпках, полностью заполненных волокнами, возможна только «пульсация» (рис. 1. 4, кривая 1) [3]. При обратном движении шляпки взаимодействуют с волокном, уже прочесанным предыдущим шляпками (рис. 1. 4, кривая 2), и увеличивается процент шляпочных очесов. Чтобы уменьшить процент шляпочных очесов, надо уменьшить скорость шляпок. Рисунок 1. 4 – Загрузка шляпок 1 – при прямом движении шляпки; 2 – при обратном движении шляпки. Шляпки на обычных чесальных машинах имеют прямое движение, когда в рабочей зоне они движутся в одном направлении с поверхностью главного барабана. На высокопроизводительных чесальных машинах некоторых конструкций, например на малогабаритной машине ЧММ–450, применяется обратное движение шляпок, когда они движутся навстречу поверхности главного барабана в рабочей зоне. Исследования и опыт работы показывают, что при обратном ходе 31 шляпок улучшается очистка волокон в зоне передних шляпок, где они долгое время остаются мало загруженными. В то же время шляпки уносят в очесы много чистого волокна, только что поступившего на них с барабана. Поэтому при чесании штапельного химического волокна, не требующего большой очистки, применяется, как правило, прямое движение шляпок для уменьшения потери чистого волокна в шляпочные очесы. Обратное движение шляпок удобно применять в том случае, когда шляпочные очесы вводят сразу в поступающий холст. Для этого при выходе шляпок из зоны чесания устанавливают специальное приспособление. Такой способ работы позволяет экономить ценное штапельное волокно. 1. 3. 6 Применение зоны предварительного чесания Волокна транспортируются от приемного барабана к шляпкам воздушным потоком, а не гарнитурой главного барабана. Когда волокна попадают в гарнитуру шляпок, то уменьшается количество активно работающих шляпок при прямом их движении и увеличивается количество шляпочных очесов при обратном. Некоторые машиностроительные фирмы, например “Тойота” (Япония) или ’’Трючлер” (Германия), для увеличения эффективности устанавливают сегменты с самоочищающейся пильчатой гарнитурой. При этом создается предварительная зона чесания, которая способствует погружению волокон в гарнитуру главного барабана и увеличивает эффективность чесания в основной зоне, за счет чего уменьшается количество шляпочных очесов и содержание в них длинных волокон. Волокнистый материал подается в зону чесания главный барабан – шляпки в виде пучков и отдельных волокон. Если на пути волокон от приемного барабана до шляпок нет дополнительных чешущих органов, то 32 весь поток волокон будет располагаться между ножом 1 и гарнитурой главного барабана 2 (рис. 1. 5 а). Рисунок 1. 5 – Взаимодействие волокон с кардными поверхностями. Причем, установлено [26], что только небольшая часть материала (20 – 25%) связана с гарнитурой главного барабана, остальная часть увлекается и транспортируется потоком воздуха (см. рис. 1. 5 а), создающимся при вращении главного барабана. Гарнитура шляпок движется значительно медленнее главного барабана, поэтому волокна и пучки испытывают удар, в результате которого они заглубляются в гарнитуру шляпок. При этом усилия чесания отсутствуют. Если шляпки движутся в прямом направлении (в сторону движения главного барабана), то волокна и их пучки быстро заполняют гарнитуру. Если шляпки имеют обратное направление движению главного барабана, то клочки волокон, не подвергаясь чесанию, сразу выводятся в очес. В обоих рассмотренных случаях интенсивность процесса чесания уменьшается. Если волокна погружены в гарнитуру главного барабана, то свободным концом они закрепляются на рабочем органе и испытывают усилие чесания. Под действием этой силы волокна заглубляются в гарнитуру рабочего органа, насыщая ее. Этот процесс эффективен, так как происходит расщепление клочков на более мелкие клочки и отдельные волокна. Гарнитуру шляпок при их прямом движении 33 можно считать свободной, а волокнообмен в этом случае рассматривается [27] как односторонний переход волокон, т. е. насыщение гарнитуры волокном. В дальнейшем, по мере роста загрузки рабочего органа (шляпок) создаются условия для обратного перехода волокон на главный барабан, т. е. для перераспределения волокон между рабочими поверхностями. Таким образом, рассматриваются два этапа массообмена волокон [3]: 1. Насыщение гарнитуры рабочего органа (шляпок, съемного барабана), состоящее из двух процессов: насыщение гарнитуры в результате удара волокон и пучков о гарнитуру насыщаемого рабочего органа; насыщение гарнитуры при возникновении усилий чесания. 2. Перераспределение волокнистого материала между рабочими органами. В зоне главный барабан – шляпки оба процесса протекают одновременно, при чем, на первых шляпках преобладает насыщение их гарнитуры, а на последующих перераспределение волокон. Для улучшения протекания процесса чесания процесс насыщения шляпок целесообразно растянуть во времени. В этом случае интенсивность чесания будет больше. Поэтому необходимо уменьшить интенсивность насыщения шляпок. Это возможно сделать путем связывания пучков волокон, летящих между задним ножом и главным барабаном к шляпкам, с гарнитурой главного барабана, например, за счет установки вместо ножа какого-либо чешущего устройства 3 (рис.1. 5 б). Тогда насыщение гарнитуры будет происходить только за счет усилия чесания. Это более длительный процесс по сравнению с насыщением ударным воздействием. 3. Для интенсификации процесса волокнообмена необходимо приподнять волокна, находящиеся на поверхности главного барабана. Это можно сделать, установив специальные шляпки (например, через одну), которые силой электростатического разряда или другим способом приподнимали волокна с целью их прочесывание последующей шляпкой. 34 1. 4 Обоснование применения электростатических полейв кардочесании В настоящее время заметно возрос интерес к новым технологиям чесания волокнистых материалов. Новая отрасль науки и техники «Электронно–ионная технология» предполагает принципы, при которых, благодаря прямому воздействию электростатического поля на обрабатываемый материал, без промежуточных преобразований его в механическую или другие виды энергии, заложена возможность интенсификации процесса чесания [47, 100]. Кроме того, многообразие форм взаимодействия поля и зарядов, связанных с частицами вещества, позволяет придать потокам электризованных волокнистых материалов целенаправленное движение и, тем самым, осуществлять различные технологические операции в прядении, в том числе, в чесании. Одним из важных вопросов, возникающих при определении возможностей применения электростатических полей и трибоэлектрических зарядов в технологии обработки текстильных волокон, является вопрос о трении, при котором возникают заряды, действующие на обрабатываемые волокна. 1. 4. 1 Электризация волокнистых материалов Электризация – это процесс генерации и накопления зарядов статического электричества. В процессе технологической обработки текстильные приобретают электростатический заряд: – при соприкосновении друг с другом и трении друг о друга; – при соприкосновении с гарнитурой расчесывающего валика; – при трении волокна о гарнитуру главного барабана; 35 волокна – при соприкосновении с шляпками с покрытием оргстеклом и ворсовыми шляпками и т. д.; – при приближении волокна к электроду. В процессах механической обработки волокна трутся о детали машин и о другие волокна, что приводит к значительной их электризации и возникновению электрических зарядов. Данные заряды называют трибоэлектрическими. При проведении исследований трибоэлектрических зарядов такими учеными как Лемике [38], Баллоу [39] и Герис, Монтгомери [40], было обнаружено существование трибоэлектрических зарядов на волокнистых материалах. 1. 4. 2 Трибоэлектрические заряды (заряды трения) Наличие трибоэлектрических зарядов при чесании подтверждается многими исследователями, например В. П. Радовицкий и Б. Н. Стрельцов [57] полагали, что трибоэлектрические заряды играют положительную роль в переходе волокон с барабана на шляпки в процессе чесания. Во время движения волокон возможно образование на них зарядов трения – трибоэлектрических зарядов. Они возникают в результате трения волокон между собой, а также при касании ими механических частей машины или электродов. При исследовании природы образования трибоэлектрических зарядов на телах, большинством авторов отмечена чрезвычайная сложность происходящих при этом процессов. В связи с этим данный вопрос до настоящего времени нельзя считать окончательно выясненным [42, 43]. Таким образом, трибоэлектрический способ заряжения волокон (величина и знак образуемых зарядов) зависит от внутреннего строения вещества и от состояния соприкасающихся 36 поверхностей и таких особенностей соприкосновения электризующихся тел, как число мест касания. 1. 4. 3 Факторы, влияющие на возникновение зарядов Электростатические заряды в текстильных волокнистых материалах по своей природе имеют очень сложное происхождение и зависят от многочисленных факторов. Многие авторы [41] детально описали факторы, которые связаны с электризацией волокнистых материалов. Факторы, влияющие на возникновение зарядов: 1. Заряд материала в зависимости от контактного потенциала и положения материала в трибоэлектрическом ряду напряжений. 2. Заряд материала в зависимости от состояния поверхности, ее структуры и процессов трения, происходящих на ней. Нанесение зарядов на волокно может быть осуществлено одним из следующих способов или их сочетанием: – поляризации в электростатическом поле. – контакт волокна с заряженным электродом вследствие некоторой проводимости волокнистого материала, при этом знак приобретенного заряда соответствует знаку электрода, с которым волокно соприкасается; – в поле коронного разряда, при этом волокна получают знак зарядов ионов, – трения о поверхности рабочих органов технологического оборудования, при этом волокна получают заряды, относящиеся к категории трибоэлектрических зарядов. Знак трибоэлектрических зарядов соприкасающихся тел. 37 определяется природой 1. 4. 4 Диэлектрическая проницаемость волокон Одной из основных электрических характеристик волокна является его диэлектрическая проницаемость. От диэлектрической проницаемости зависит степень поляризованности Р волокна. Связь между Р и определяется выражением [98]: Р = Ɛ0.(Ɛор-1).Е, где: ор 0 (1.1) 8.85 10 12 – диэлектрическая постоянная, Ф/м. – часть диэлектрической проницаемости, которая связана только с ориентационной поляризацией. E – напряженность, В/м Р – степени поляризованности, Кл/м2 Диэлектрическая проницаемость зависит от влажности, это нашло подтверждение в работах [46, 47].Данные приведены в таблице 1. 1. Таблица 1. 1 – Диэлектрическая проницаемость Волокна , при относительной влажности воздуха, % 0 45 65 Хлопок 3,2 7,1 18,0 Шерсть 2,7 3,6 6,5 Вискозное 3,6 5,4 8,4 Капрон 2,5 2,9 3,7 Лавсан 2,3 2,3 2,3 Из табл. 1. 1 видно, что с изменением относительной влажности окружающей среды от 0 до 65 % диэлектрическая проницаемость шерстяных волокон увеличивается в 2 раза, хлопковых – в 5 раз, вискозных – 2,4 раза, и 38 следовательно, она окажет существенное влияние на процессы ориентации и распрямления волокна в электростатическом поле. 1. 4. 5 Использование электростатических полей в процессах чесания С целью интенсификации процесса чесания и улучшения качества продукта российские и зарубежные ученые проводили большие работы по изысканию возможности использования электрических полей непосредственно в технологических процессах чесания. В ЛИТЛП им. С. М. Кирова проводилось исследование по применению электрических полей в кардном чесании. Так, например, в работах [48, 49] описывается устройство для съема и параллелизации волокон с помощью электростатического поля высокого напряжения (рис. 1. 6). Рисунок 1. 6 – Схема электростатического устройства для съема 39 и параллелизации волокон. Сущность данного способа заключается в том, что волокна 5, находящиеся на поверхности съемного барабана 1, под действием сил электростатического поля, образованного отрицательным заряженным дуговым экраном 2 и заземленным съемным барабаном 1, ориентируются и распрямляются по линиям поля [45]. Далее волокна вводятся в зону действия электростатического поля, образованного парой отрицательно заряженных съемных цилиндров 3 и 4, и снимаются со съемного барабана последними. Испытания этого съемного устройства на чесальной машине ЧММ–450 показали, что оно обеспечивает съем прочеса при скорости выпуска свыше 60м/мин. При этом устраняется коротковолновая неровнота ленты, возникающая в результате ударного воздействия гребня на прочес. Кроме того, устройство обеспечило повышение распрямленности и ориентации волокон в прочесе. Для интенсификации процесса чесания шерсти было разработано съемно–делительное устройство (рис. 1. 7) и проведены его производственные испытания [50]. Съемный барабан 1 вносит волокна, снятые с главного барабана, в электрическом поле, образованное экраном 2, на который подается высокое напряжение от генератора 5, и заземленным съемным барабаном. Распрямленные и ориентированные волокна прочеса (под действием электростатических сил) подводятся к заряженному цилиндру 3 и валику 4. Под действием неоднородного поля в зоне съемный цилиндр, валик – барабан прочес снимается с гарнитуры и выводится к вводным валикам делительной каретки 7. Известно, что волокна, попадающие на линию деления и имеющие большую поперечную протяженность [51], увеличивают неровноту ровницы от деления. Для уменьшения поперечной протяженности и подготовки волокон к делению экран 2 выполнен из отдельных элементов, число которых соответствует числу ремешков каретки, а их ширина равна 40 половине ширине ремешков. Здесь каждый элемент экрана образует неоднородное электростатическое поле со съемным барабаном и предварительно подготавливает волокна таким образом, чтобы они были ориентированы и расположены по осям ремешком. Далее распрямленные и ориентированные по осям ремешков волокна поступают в ремешковый делитель, где происходит их окончательное разделение на узкие полоски заданной ширины. Производственные испытания показали, что при электростатическом съемно-делительном устройстве поперечная неровнота ровницы уменьшается на 15÷30%, основные физико-механические показатели пряжи повышаются на 10÷12%, и обрывность в прядении снижается на 20÷25%. Рисунок 1. 7 – Схема электростатического съемно-делительного устройства. Однако из-за некоторых конструктивных недостатков устройство до сих пор не нашло промышленного применения. В работе [52] предлагается электростатическое устройство (рис. 1. 8) для непрерывного подъема волокон из гарнитуры главного и съемного барабанов чесальных машин для интенсификации процесса чесания. 41 Рисунок 1. 8 – Схема электростатического устройства для подъема волокон Принцип действия устройства основан на том, что между заряженным экраном 3 и заземленным барабаном 1 и 2 создается электростатическое поле, под действием которого волокна поднимаются из гарнитуры главного и съемного барабанов и ориентируются по силовым линиям поля. Вследствие этого создаются предпосылки для исключения бегуна, т. к. его функции по существу выполняются силами электростатического поля. В работе [54] предложена технологическая схема чесальной машины. Рисунок 1. 9 – Схема электростатической чесальной машины 42 Она имеет упрощенную конструкцию и состоит из нескольких зон чесания, каждая их которых включает расчесывающий приемный барабан 1, сороотбойный нож 2, питающий цилиндр 3 и электрод 4. Электростатическое поле образовано между электродом 4 и цилиндром 3, кожухом 5 (рис. 1. 9). Не представляется возможным судить о возможности практического применения машины из–за отсутствия экспериментальных данных. В [55, 56] в ходе попыток решения проблемы по созданию сокращенной системы прядения в ЛИТЛП им. С. М. Кирова разработана электромеханическая чесальная машина (рис. 1. 10). Рисунок 1. 10 – Схема электромеханической чесальной машины Технологический процесс на ЭМЧМ протекает следующим образом: предварительно разъединенные и очищенные волокна подносятся главным барабаном 1 в зону действия съемно-чешущего валика 2. 43 В результате взаимодействия этих органов происходит интенсивное чесание волокон и разделение волокнистого потока на две части: одна часть волокон остается на главном барабане и вновь участвует в процессе чесания, а другая уносится съемно-чешущим валиком. Съем волокон с гарнитуры съемно-чешущего валика осуществляется под действием центробежных и аэродинамических сил и с помощью отбойного ножа 9. Далее волокна, снятые со съемно-чешущего валика, вводятся в рабочий промежуток, образованный заряженным транспортом 5 и неподвижным заземленным электродом 3. Под действием электрического поля рабочего промежутка волокна распрямляются и ориентируются по силовым линиям и в таком состоянии подносятся к конденсору 6. Конденсор 6, вызывая радиальный и равномерный по всей длине его образующий подсос воздуха, обеспечивает сложение распрямленных, ориентированных волокон и формирование ватки. Основным достоинством такого способа формирования ватки является отсутствие передних и задних крючков у волокон, образующих ватку. Кроме того, при этом осуществляется удаление пыли из волокнистой массы. Съем ватки 8 с поверхности конденсора производится съемной парой 7. Следовательно, основные отличия ЭМЧМ от классической модели чесальных машин состоит в том, что: во-первых, принципиально новым способом осуществляется отвод волокон с гарнитуры главного барабана; вовторых, в рабочем промежутке, образованном между транспортом и экраном, волокна под воздействием сил электрического поля распрямляются и ориентируются; в-третьих, формирование ватки осуществляется из распрямленных и ориентированных волокон с помощью конденсора. Производственные испытания ЭМЧМ показали, что она может быть использована в сокращенных системах прядения. Известны примеры применения электрического поля в целях улучшения переходов волокон с главного барабана на шляпки. В средней части рабочей зоны шляпочного полотна между 20 и 30-й шляпками устанавливалась направляющая горка. В образовавшееся между 44 шляпочным полотном и поверхностью барабана пространство помещался экран (шириной 180мм, длиной 1010мм), на который подавался потенциал от отрицательного высоковольтного источника. Вторым электродом являлась поверхность главного барабана. При ширине электрода 180мм время нахождения волокна в зоне действия сильного электрического поля составляло 0,013 с, что достаточно для заряжения волокон. Эффективность установки определяли сравнением качества прочеса при подаче потенциала на электрод и при нулевом потенциале на электроде. Проведенные эксперименты показали, что применение электрического поля для подъема кончиков волокон из гарнитуры главного барабана в середине рабочей зоны шляпочного волокна обеспечивает улучшение качества прочеса за счет уменьшения узелков на 25 ÷ 30 %, повышение прочности пряжи на 15 % и уменьшения обрывности пряжи на прядильной машине на 17 %. Одним возможностей из важных применения вопросов, возникающем электростатических при полей определении в технологии обработки текстильных волокон, является вопрос об установке ворсовых шляпок и шляпок с покрытием оргстеклом. 1. 5 ВЫВОДЫ В результате анализа изученной литературы можно сделать следующие выводы: 1. Совершенствование чесальных машин, связанное с повышением скоростных режимов рабочих органов (в первую очередь, главного барабана) подошло к своему пределу, который определяется повреждаемостью волокон, механическими и аэродинамическими характеристиками чесальных машин. 2. На современных чесальных машинах интенсивность чесания увеличивается за счет введения новых дополнительных элементов для расширения зон чесания (в первую очередь, различных устройств в зоне приемного барабана, а также на свободных поверхностях главного барабана). 45 3. Установка дополнительных устройств, в частности, чешущих сегментов, на современных чесальных машинах типа ДК–830 фирмыTrutschler, а также модернизация чесального оборудования на работающих предприятиях дала хорошие практические результаты. Но нет достаточного теоретического объяснения процессов, протекающих в зонах дополнительного чесания, и влияния их на процесс чесания в зоне главный барабан – шляпки. 4. Увеличение коэффициента перехода волокон (коэффициента съема) с главного барабана на съемный позволяет улучшить протекание процесса чесания и увеличить производительность чесального оборудования. 5. Повышение интенсивности чесания в зоне главный барабан–шляпки стало возможным при применении кардных гарнитур нового поколения. 6.Полиэфирные волокна, взаимно заряжаются и отталкиваются, что препятствует их увеличению интенсивности гарнитурой(концы заглублению внутрь гарнитуры. взаимодействия полиэфирных волокон с больше Это способствует противоположенной выступают над поверхностью, значит лучше взаимодействие между ними и гарнитурой рабочего органа). 7. Полиэфирные волокна не имеют сорных примесей, за счет чего можно значительно уменьшить количество шляпочных очесов и потерь прядомых волокон. Так как количество шляпочного очеса зависит от количества шляпок, следовательно, можно уменьшить количество шляпок, снабженных гарнитурой, которые и будут давать шляпочный очес. На оставшихся шляпках с обычной гарнитурой будет улучшаться процесс чесания, следовательно, возможно достичь эффективного чесания при уменьшении количества шляпочных очесов. Как видно из литературного обзора, многие задачи в кардочесании решены не полностью. Поэтому в данной работе предпринята попытка теоретически и экспериментально обосновать эффективность установки экспериментальных шляпок. 46 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ВОЛОКОН 2. 1 Трибозаряд волокон в процессе их обработки На основе изучения литературных и патентных источников, нами разработана установка, соответствующие изображенная исследования с на целью рис. 2.1и выявления проведены электризации полиэфирных волокон при трении. Известно, что одним из основных вопросов, которые необходимо решить при изучении электризации полиэфирных волокон, является определение заряда, необходимого, чтобы поднять волокно из гарнитуры. Эффект генерации трибозарядов [112]на волокнах в процессе их обработки позволяет решить практические задачи процесса кардочесания, съема и очистки волокон. В данной главе приведены исследования экспериментальной установки. Практическая реализация работы проводилась в условиях ООО «Советская звезда» и в лаборатории кафедры технологии и проектирования текстильных изделий(СПГУТД). 2. 1. 1 Разработка лабораторного стенда для исследования процесса электризации волокон Для исследования электризации полиэфирных волокон, оценки величины напряжения, оценки величины напряженности электрического поля, которая действует на заряд волокна и оценку величины поверхностной плотности заряда, приобретаемой благодаря трению ПЭ волокна о поверхность датчика(оргстекла), нами разработана экспериментальная установка [112], схема которой представлена на рис. 2. 1. 47 4 5 Рисунок 2. 1 – Схема установки для измерения электростатических зарядов, где: 1 –электростатический вольтметр; 2 – рычаг(штанга нагрузочная); 3 – датчик (пластина из оргстекла); 4 – барабан; 5 – электродвигатель, вращающий барабан; 6 – слой полиэфирных волокон; 7 – ремень. На стенде установлен барабан (4) диаметром 8,2 см и шириной 1 см. Его частота вращения 300 мин-1. Рычаг (2) прислоняется к барабану для прижатия датчика (3) (диэлектрика) к слою полиэфирного волокна (6). Волокно заряжается трением о датчик из оргстекла, одновременно измеряется его потенциал емкостным электростатического вольтметра (1). 48 методом с помощью Рисунок 2. 2 – Установка для измерения электростатических зарядов 2. 1. 2 Обоснование выбора параметров лабораторного стенда Лабораторный стенд разработан для измерения электростатических зарядов за счет их трения об оргстекло на опытных шляпках чесальной машины, поэтому необходимо обеспечить параметры настройки стенда и условия проведения экспериментов на нем, в наибольшей степени соответствующие реальным условиям работы чесальной машины с опытными шляпками. Прежде всего, определим массу волокон в пробе, закрепляемой на барабане стенда. Принимаем, что линейные плотности слоя волокон на барабане стенда и на главном барабан чесальной машины должны быть одинаковыми. Такая загрузка главного барабана чесальной машины волокнистым материалом определяется по формуле [32]: ( где ) – загрузка питания, ⁄ ; – остаточная загрузка, ⁄ ; 49 (2.1) – коэффициент съема, Примем: , / ⁄ /, (2.2) – линейная плотность, ктекс, – линейная скорость питания, м/мин линейная скорость главного барабана, м/мин В соответствии с заправочными параметрами чесальной машины: = 384 ктекс = 0,86м/мин = 3,14·1,287·400 = 1616 м/мин Для определения величины КС используем известную [2] методику экспериментального определения количества свободных волокон QС на главном барабане и шляпках. Для этого на ходу машины отключают питание машины и одновременно обрывают прочес. Из машины продолжается выход волокон, которые собирают и взвешивают. В результате 10 кратной повторности эксперимента получена средняя величина QС = 43,5 г. Величина КС определяется по формуле: , где: –линейная плотность ленты, ктекс 50 = 1,287 – диаметр главного барабана,мм – скорость выпуска ленты, м/мин, – скорость главного барабана QС – количество свободных волокон на главном барабане После подстановки значений, в результате расчета = 0,01. Тогда: ( )= ( ) ⁄ . Так как мы принимаем равенство линейных плотностей материалов на главном барабане чесальной машины и на барабане стенда, тогда: илиm = α.π.d, d = 0,082 м, где d – диаметр барабана установки, м m – масса образца; m = 20,4. . 0,082 = 5,25 г За один оборот главного барабана чесальной машины волокна подвергнутся числу воздействий равному числу опытных шляпок в зоне взаимодействия с главным барабаном, то есть 20 раз. Как известно [32], среднее число циркуляций волокна с главным барабаном (кратность чесания) равна , то есть =100 раз. Следовательно, среднее число воздействий электризации равно 20.к = 2000 раз На лабораторном стенде за один оборот происходит одно воздействие, таким образом, числовоздействий равно n = nб. t, 51 где t – продолжительность опыта, мин. При nб = 300 мин–1 максимальное время проведения эксперимента на стенде будет равно = 6,7 = 7 мин. Таким образом, для проведения экспериментов на лабораторном стенде отбираем образец ленты массой 5,25 г и равномерно распределяем его по окружности барабанчика лабораторного стенда. Максимальная длительность экспериментов принимается равной 10 мин, с интервалом в 1минуту. 2. 1. 3 Методика эксперимента Масса полиэфирного волокна (лавсан), равная 5,25 г, накладывалась на поверхности барабана, равномерно распределялась, фиксировалась нагрузка на рычаге. Включалась установка. После первой минуты выключили установку и снимали показания электростатического вольтметра (1). Измерение проводили по 10 раз, после чего определяли среднюю величину напряжения Ucр полученного в результате трения. Полученный результат Ucр заносился в таблицу. Затем делали аналогичные измерения для 2 минут и повторяли точно также до 10 минут с шагом 1мин. Продолжение дальнейшего эксперимента за пределами 10 минут уже не вызывает существенного изменения напряжения, поэтому ограничились 10 минутами. Емкость измерительной системы была измерена и составила С = 350 пФ. На основе этого рассчитывали значение накопленного заряда Qэкс = CU. Заряд, снимаемый с контактной пластины, возрастает в зависимости от продолжительности трения о волокно. Результаты измерений и расчетов представлены в таблице 2.1. 52 Таблица 2. 1. – Потенциал, приобретаемый трением t, мин Uср, В Qэкс, Кл 1 10,75±0,94 3,76.10–9 2 11,5±1,3 4,03.10–9 3 12,0±2,1 4,20.10–9 4 12,5±1,0 4,38.10–9 5 13,8±0,9 4,83.10–9 6 13,5±1,0 4,73.10–9 7 14,0±0,4 4,90.10–9 8 14,5±0,6 5,08.10–9 9 14,5±1,0 5,08.10–9 10 14,5±1,4 5,08.10–9 Величина заряда на емкости определяется как: Qэкс = CU, (2.3) где: Qэкс – заряд, Кл; C – емкость, Ф.; U – напряжение, В. 2. 1. 4 Аппроксимация вида кривой Предполагаемый вид зависимости: ) (2.4) Для получения реальных значений a, k, b и определения аналитических зависимостей использовались методы математической статистики, регрессионного анализа и стандартные программы, позволяющие проводить обработку результатов измерений и их визуализацию. Целевой функцией задачи минимального значения функции оптимизации ∑(Qэкс 53 являлось –Qр)2. нахождение Изменяя значения коэффициентов a, k, b и время t в диапазоне от 1 до 10 мин получаем по методу наименьших квадратов реальные значения QРасчет. и коэффициентов a = 5,85; k = 0,94; b = 0,33. Результаты расчетов представлены в табл. 2. 2. Из таблицы видно, что от 1–ой минуты до 7–ой минуты напряжение Uср растет, от 8–ой минуты до 10–й минуты наступает насыщение. Таблица 2. 2. – Результаты расчетов реальных значений t,мин Uср,в QЭ,Кл QР,Кл (QЭ–QР)2,Кл 1 10,75 3,76 10–9 3,57 3,35 10–2 2 11,5 4,03 10–9 4,07 2,42 10–3 3 12 4,20 10–9 4,35 2,42 10–2 4 12,5 4,38 10–9 4,54 2,96 10–2 5 13,8 4,83 10–9 4,68 1,97 10–2 6 13,5 4,73 10–9 4,80 5,87 10–3 7 14 4,90 10–9 4,89 5,71 10–5 8 14,5 5,08 10–9 4,96 1,14 10–2 9 14,5 5,08 10–9 5,03 1,81 10–3 10 14,5 5,08 10–9 5,03 1,70 10–4 ∑(Qэкс – Qр)2=1,29. 10–1 Таким образом, подставив значения коэффициентов a, k, b в формулу (2.4) получаем следующее выражение: ( √ ) (2.5) На основе Qэкс и QРасчет, получаем зависимость величины накопленного заряда от времени Q = f(t) (рис. 2. 3). 54 Рисунок 2. 3 – Зависимость накопленного заряда от времени Из графика видно, что полученное по формуле (2. 5) значение QРасчет близко к значением Qэкс и данная формула может быть применена для расчета накопленного заряда волокна. Благодаря полученному соотношению мы можем оценить поверхностную плотность заряда, приобретаемую за счет трения о поверхность оргстекла. Для этого учтем тот факт, что заряд собирали с поверхности кольца диаметром 8,2 см и шириной 1 см.Поверхностная плотность заряда, накопленная за 10 минут будет равна: (2.6) 55 Для оценки напряженности электрического поля, при известной поверхностной плотности заряда, можно воспользоваться теоремой Гаусса. (2.7) где ε0 = 8,85·10–12 Ф/м – диэлектрическая постоянная, ε = 2,3–относительная диэлектрическая проницаемость. Е – напряженность электрического поля, В/м, Е = 3,04·105 В/м. 2. 2 Оценка необходимойвеличины заряда полиэфирного волокна Рассмотрим взаимодействие ПЭ волокна длиной l = 38 мм и линейной плотностью Т = 0,13 текс с электрическим полем определенной напряженности и оценим величину заряда волокна необходимую для того, чтобы приподнять его над плоскостью.Масса такого волокна равна: Заряд волокна, полученный им от трения, не может быть сосредоточен на одном конце волокна, а распределен вдоль него с определенной плотностью.В расчетах можно принять либо равномерное распределение, то есть постоянную плотность заряда по всей длине γ =const, либо линейно возрастающую плотность вдоль волокна γ =kx. Чтобы под действием электрического поля приподнялся конец волокна, необходимо чтобы момент силы тяжести, действующей на волокно, был равен моменту силы электрического взаимодействия. Рассмотрим сначала второй вариант. Заряд волокна в этом случае будет равен: ∫ (2.8) Отсюда можно выразить коэффициент k через величину заряда волокна: k = 2q/l2. Заряд волокна на участке dxв точке xравен dq = kxdx. 56 Момент силы электростатического взаимодействия, действующего на этот участок волокна, с зарядом dq равен dMq=xEdq=kEx2dx. На основе этого легко рассчитать момент силы, действующий на все волокно: ∫ (2.9) Момент, создаваемый весом волокна, равен: Если приравнять эти моменты можно рассчитать минимальное значение заряда волокна, распределенного вдоль него указанным образом, которое будет достаточным для подъема его конца. , (2.10) Кл = где: g – ускорение свободного падения =9,8 м/с2; m – масса волокна, кг; Е – напряженность поля, В/м; q – заряд волокна, Кл. Если заряд распределен вдоль волокна равномерно, то необходимое минимальное значение заряда будет несколько больше: (2.11) = Кл Как видим, разница между этими зарядами не велика. Теперь можно оценить величину заряда волокна, достаточную для его подъема. Для этого воспользуемся выражением (2. 10) или (2. 11).Заряд 57 волокна должен быть равен 1,19·10–13Кл в одном случае и 1,59·10–13 Кл в другом случае. Для нас важно то, что такая величина заряда вполне реальна. 2.3. ВЫВОДЫ 1) Разработана установка, позволяющая измерить электростатический заряд. 2) На основе физического моделирования определены заправочные параметры установки: масса волокон в пробе, закрепляемой на барабане стенда, линейные плотности слоя волокон на барабане стенда и на главном барабане чесальной машины, длительность воздействия. 3) Установлена динамика накопления заряда. 4) Определено, что полученный заряд достаточен для взаимного отталкивания волокон и подъема их из гарнитуры главного барабана. 58 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ШЛЯПОК ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ЧЕСАНИЯ НА ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЕ В ЗОНЕ ГЛАВНЫЙ БАРАБАН – ШЛЯПКИ На основе теоретического и экспериментального изучения поведения полиэфирных волокон в полях совместного действия аэродинамических и электрических сил, изучения литературных и патентных источников, а также на основе анализа процесса распределения волокон между главным барабаном и шляпкам разработаны два варианта шляпочного полотна чесальной машины: ворсовое и электретное. С целью выявления эффективности работы каждого из них проведены соответствующие исследования [30]. Испытания проводились на чесальной машине типа 4С фирмы "Unirea" при неизменном составе смеси ЛШ и неизменных параметрах заправок. Полученная чесальная лента перерабатывалась в пряжу по стандартной технологии кольцевогопрядения [92]. Эффективность работы ворсового и электретного шляпочного полотна чесальной машины оценивалась следующими критериями: выход шляпочного очеса, качество ровницы и пряжи. Выбор ворсовых шляпок и шляпок с покрытием оргстеклом определяется главным образом тем, что они, призваны поднимать волокна из глубины гарнитуры главного барабана и распрямлять свободные концы волокон, находящихся на поверхности главного барабана, увеличивая тем самым переход волокон на съемный барабан и снижая количество шляпочных очесов. Ворсовые шляпки с покрытием оргстеклом, разработанные на основе теоретического анализа, способны решать комплексную задачу по увеличению перехода волокон с одной рабочей поверхности на другую, уменьшению шляпочного очеса. Эксперимент проводился в производственных условиях, наработка различных вариантов потребовала значительного времени. Для повышения 59 достоверности экспериментальных данных нами были наработаны 3 холста номинальной линейной плотности 390 ктекс на одной трепальной машине из одной сортировки. 3. 1. Цель исследования Для уменьшения процента шляпочных очесов при переработке химических волокон скорость шляпочного полотна устанавливается минимально возможной. Это снижает количество очесов, но не позволяет их довести до минимальной величины. Известно [3], что интенсивность процесса чесания при прямом движении шляпок падает по мере движения шляпки по дуге чесания. Поэтому были сделаны попытки уменьшить количество шляпок в рабочей зоне при переработке хлопка путем установки шляпок с гарнитурой, отличающейся от игольчатой малой или нулевой волокноемкостью. Устанавливались шляпки (каждая вторая) с поверхностью из ворса или оргстекла (шляпки с покрытием оргстеклом). При этом за счет сцепления волокон с ворсом или электростатических сил в случае применения оргстекла волокна вытаскиваются из гарнитуры главного барабана и более интенсивно прочесываются игольчатой гарнитурой следующей обычной шляпки. Такая модернизация дала достаточно хорошие результаты при чесании хлопка, где целью было увеличить интенсивность в зоне «главный барабан – шляпки» [33, 34]. Целью установки шляпок с ворсовым покрытием или с покрытием оргстеклом при переработке химических волокон является: - снижение процента шляпочных очесов без ухудшения физико– механических свойств пряжи. - экономия сырья, за счет уменьшения шляпочного очеса. 60 3. 2 Описание чесальной машины, используемой при проведении эксперимента Для эксперимента использовалась чесальная машина "Uniria" с холстовым питанием, со следующими характеристиками(табл. 3. 1): Таблица 3. 1 – Техническая характеристика ЧМ–4С "Uniria" Название Значение линейная плотность выпускаемой ленты Рабочая ширина машины 3,3–5,55 Размерность ктекс 1020 Мм 1282 мм 1287,6 мм – без гарнитуры 240 мм – с гарнитурой 248 мм – без гарнитуры 672 мм – с гарнитурой 680 мм диаметр передающего рифленого валика 24 Мм 40 Мм 400 мин–1 800–1400 мин–1 12–36 мин–1 число шляпок на 1 машину 108 шт. число одновременно работающих шляпок 40 Шт скорость выпуска ленты 50–206 м/мин общая вытяжка 40–311 вытяжка в вытяжномприборе 0,4–1,84 диаметр главного барабана: – без гарнитуры – с гарнитурой диаметр приемного барабана: диаметр съемного барабана диаметр питающего и съемного рифленых валиков скорость вращения главного барабана, скорость вращения приемного барабана, скорость вращения съемного барабана производительность 10–35 61 кг/ч Чесальная машина 4С фирмы "Uniria" состоит из следующих пяти основных групп, с помощью которых производится высококачественная переработка волокна: 1) собственно чесальной машины; 2) механизма укладки ленты (лентоукладчика); 3) отсасывающей установки; 4) вентилятора; 5) трубопроводов (фильтр I чесальные машины). Кроме этого она состоит еще из станины, на которой устанавливается устройство холстового питания, питающий столик, питающий цилиндр, приемный и главный барабаны, съемный барабан, набор шляпок, валичный механизм для вывода прочеса и вытяжной прибор. Шляпочные чесальные машины имеют большое число зон чесания малой протяженности; на них практически невозможно регулировать условия работы каждой зоны (шляпки), процесс протекает интенсивно и сопровождается, как правило, удалением части волокон (шляпочный очес). Перечисленными особенностями и объясняется выбор типа чесальной машины для переработки различных видов волокнистого сырья (рис. 3. 1). Волокнистый материал в виде холста или слоя, сформированного бункером, поступает на зажим между питающим цилиндром 5 и питающим столиком 6 и разрабатывается зубьями приемного барабана 7. В этой зоне не происходит чесания, так как отсутствует второй рабочий орган, оснащенный гарнитурой, а осуществляется разрыхление в зажатом состоянии. В зоне взаимодействия приемного барабана 1 с главным барабаном 2 взаимное расположение гарнитур – перекрестное, а линейная скорость главного барабана больше, чем приемного, поэтому происходит переход волокон на главный барабан. При взаимодействии главного барабана со шляпками 3 происходит чесание, так как взаимное расположение зубьев и игл – параллельное, а линейная скорость главного барабана много больше скорости шляпок. 62 В зоне главный – съемный барабан взаимное расположение зубьев – параллельное, а линейная скорость съемного значительно меньше скорости главного. Таким образом, относительная скорость любой поверхности направлена в сторону наклона ее зубьев, что обеспечивает осуществление процесса чесания. Рисунок 3. 1 – Технологическая схема чесальной машины фирмы "Unirea" типа 4С 1 – приемный барабан; 6 – питающий столик; 2 – главный барабан; 7 –зубы приемного барабана; 3 – шляпочное полотно; 8 – обычная шляпка; 4 –съемный барабан; 5 – питающий цилиндр; 63 3. 3 Экспериментальные шляпки Штапельное волокно прочесывают на шляпочной чесальной машине, поверхность рабочих органов которой покрыта игольчатой гарнитурой, ворсом и оргстеклом [30]. Благодаря взаимодействию этих рабочих органов, подводимых друг к другу на очень близкое расстояние (0,1 – 0,3мм), осуществляются следующие процессы: чесания, когда взаимодействуют обычная шляпка и главный барабан, и подъем волокна с гарнитуры главного барабана, когда взаимодействуют шляпка с покрытием оргстеклом или ворсом и главный барабан. Пучки волокон и отдельные волокна зубьями приемного барабана подносятся очень близко к поверхности главного барабана. Поверхность барабана покрыта цельнометаллической пильчатой лентой, более цепкой, чем гарнитура приемного барабана, и движущейся со значительно большей окружной скоростью. Благодаря этому материал с зубьев приемного барабана переходит на поверхность главного и утоняется при этом еще в 1,5 – 2 раза. Главный барабан подносит волокна к шляпкам. Экспериментальные шляпки изготовлены из чугунного профиля, в основании которого укреплена игольчатая гарнитура, при этом гарнитура, по крайней мере, каждой второй шляпки выполнена в виде ворсового покрытия или покрытия оргстеклом. Таким образом, шляпочное полотно сформировано как обычными, так и экспериментальными шляпками, образующими с главным барабаном зону «тонкого чесания».Шляпки набраны в бесконечное полотно с помощью двух цепей и лежат над барабаном на очень близком расстоянии от его поверхности, покрывая его на одну треть длины окружности. Шляпочное полотно состоит из 108 обычных и опытных шляпок, из них 40 обычных и опытных шляпок (20 обычных 64 шляпок и 20 опытных шляпок) всегда находятся над поверхностью барабана, таким образом, только 20 обычных шляпок находятся в работе. Шляпки двигаются очень медленно. Между шляпками и барабаном происходит собственно процесс чесания и подъем волокна с гарнитуры главного барабана. Когда некоторая часть волокна оседает в гарнитуре главного барабана, в дальнейшем волокно приподнимается опытными шляпками. Из поступившего на чесальную машину холста получается лента, то есть холст утоняется на чесальной машине в 100 и более раз. Процесс чесания волокна на чесальной машине делится, таким образом, на три основных операции: разрежение холста в узле приемного барабана, прочесывание и подъем волокна в узле барабан – опытные шляпки и формирование ленты. При прохождении волокном зоны главный барабан – опытные шляпки возможны следующие варианты движения, когда волокно: 1) закрепляется на шляпке, прочесывается гарнитурой главного барабана, но не переходит на него, поглощается шляпкой, попадая в шляпочный очес; 2) прочесывается гарнитурой шляпки и остается на главном барабане, который подводит его к следующей шляпке; 3) прочесывается гарнитурой главного барабана, задерживается на некоторое время на шляпке, а затем переходит на главный барабан, т.е. осуществляется пульсация волокон; 4) остающееся в глубине гарнитуры главного барабана приподнимается при взаимодействии с опытной шляпкой и прочесывается гарнитурой следующей обычной шляпки и гарнитурой главного барабана, а затем остается на главном барабане и они опять приподнимается следующей опытной шляпкой и прочесывается следующей обычной шляпкой и так далее. 65 3. 3. 1. Ворсовые шляпки Данная гарнитура изготовлена методом электрофлокирования. Электрофлокирование заключается в ориентированном нанесении в электрическом поле высокого напряжения относительно коротких волокон на основу, предварительно покрытую клеем. Созданный путем флокирования покров закрепляется в слое клея после его полимеризации при высушивании. Технология электрофлокирования позволяет получать самые разнообразные по своему виду и назначению материалы с ворсовой поверхностью В нашем случае использовались полиамидные волокна, технически измельченные на отрезки 2мм. В качестве клеящего вещества использовалась смесь эпоксидной смолы, ацетона и отвердителя. Данная смесь была нанесена на шляпки затем на поверхность шляпок, покрытых клеящим веществом, был нанесен ворс методом электрофлокирования. А) 66 Б) Рисунок 3. 2 – Ворсовые и обычные шляпки Под действием трения волокна (Рис. 3. 2, Б) ворсовых шляпок 9 электризуются, вследствие чего волокна, находящиеся в гарнитуре главного барабана 2, приподнимаются под действием электрических сил на его поверхность и расчесываются обычными шляпками 8. При этом выступающие над поверхностью главного барабана 2 расчесанные кончики волокон, испытывая тормозящее воздействие ворсовых шляпок 9, удерживаются ими, распрямляются и параллелизуются, в то время как нижние кончики волокон прочесываются зубьями главного барабана 2. Предлагаемая чесальная машина благодаря наличию в ней, наряду с обычными, шляпок, покрытых ворсом, обеспечивает уменьшение выхода шляпочного очеса за счет применения ворсового покрытия и не ухудшается качества пряжи путем интенсификации процесса чесания, достигаемой повышенной пульсацией волокон в зоне главного барабана и шляпок. 3. 3. 2 Шляпки с покрытием оргстеклом Разработаны и изготовлены на ООО “Советская звезда”колосники шляпок с безгарнитурным покрытием. В качестве безгарнитурного покрытия 67 использовалось оргстекло толщиной 2 мм, которое винтами крепились к шляпочному колоснику, образуя, таким образом, зазор с гарнитурой главного барабана. В) Г) Рисунок 3. 3 – Обычные шляпки и шляпки с покрытием оргстеклом Под действием электростатического поля (Рис. 3. 3, Г),образованного между оргстеклом и шляпками 10 и главным барабаном 2, волокна, частично выступающие над поверхностью главного барабана, приподнимаются из гарнитуры и распрямляются по силовым линиям поля, а с другой стороны, 68 оставшиеся волокна, после съема прочеса, в виде шляпочного очеса в гарнитуре главного барабана, поднимаются под действием электростатического поля, образованного между главным барабаном 2 и оргстеклами шляпками10, и вновь участвующим в процессе чесания. При этом гарнитура главного барабана становится менее загруженной и уменьшается реакция упругого слоя волокна главного барабана. В исследованиях сравнивались три различных варианта комплектов шляпок: 1–ый вариант – контрольный, с обычной полужесткой гарнитурой применяемой на ООО «Советская звезда»; Это разновидность эластичной гарнитуры, в которой иглы выполнены из плоской проволоки. Полужесткая гарнитура применялась для обтягивания шляпок. Острия игл закалены, и поэтому точка такой гарнитуры для выравнивания шляпок по высоте не допускается. Таким образом, применение полужесткой гарнитуры требовалось использования шляпочных колосников повышенной точности изготовления. Рисунок 3. 4 – Обычные шляпки. Номер гарнитуры определялся следующим образом: N = 1,256 P, где Р – число игл, приходящееся на 1 см2. Причем, чем больше N, тем меньше диаметр иглы. Для N = 100 69 высота иглы – h = 7,25 мм; диаметр иглы – d = 0,34 мм; число игл – Р = 39 игл / см2 2–ой вариант – обычные шляпки через одну чередовались сшляпками, у которых вместо игольчатой гарнитуры было наклеено на колосник шляпки органическое стекло. Рисунок 3. 5 – Обычные шляпки и шляпки с покрытием органическом стеклом. Пояснения к рисунку 3. 5: высота органического стекла – h = 7,25 мм; а – шаг шляпок, мм; 8 – обычная шляпка; 10 – шляпка с покрытием органическом стеклом. 3–ий вариант – обычные шляпки через одну чередовались со шляпками покрытыми ворсом, который наносился на колосник методом электрофлокирования. Рисунок 3. 6 – Обычные шляпки и ворсовые шляпки. 70 Пояснения к рисунку 3. 6: а – шаг шляпок, мм; 8 – обычная шляпка; 9 – ворсовая шляпка; высота ворса – h = 2 мм диаметр ворса – d = 50 мкм; плотность ворса – Р= 5680 ворс / см2 линейная плотность ворса = 2,2 текс С уменьшением количества обычных шляпок за счет использования шляпок с покрытием ворсом и шляпок с покрытием оргстеклом (рис. 3. 6 и 3. 7),увеличивается а – шаг шляпок, и уменьшается процент шляпочных очесов Рш, что снижает потерю волокон. , (3.1) где gш– загрузка одной шляпки волокном, г; Ѵш – скорость шляпок, мм/мин; а – шаг шляпок, мм; p – производительность машины, г/мин; Чем больше шляпок (обычных шляпок) тем больше количество шляпочных очесов. Чем меньше количество обычных шляпок, чем меньше шляпочных очесов. [90, 91] Волокноемкость обычных и ворсовых шляпок, то есть их свободный объем, приходящийся на единицу поверхности рабочего органа [32] определяется по формуле (3. 2): Ѵсв= 0,1.h (1–0,25 10–2· где: для обычных шляпок: p – плотность игл, игл / см2 h – высота иглы, мм; d – диаметр иглы, мм; 71 d2·p),cм3/см2, (3.2) h = 7,25 мм d = 0,34 мм Р = 39 игл / см2 Ѵсв = 0,699 cм3/см2 = 0,7 cм3/см2 для ворсовых шляпок : p – плотность ворса, ворс / см2; p = 5680 ворс. см–2 h – высота ворса, мм; h = 2 мм = 0,002 м d – диаметр ворса, мкм; d = 50 мкм = 0,0050 мм линейная плотность ворса 2,2 текс m = т. l = 4,4.10–3 мг = 4,4.10–6г ворс 250 г / м2 Ѵсв = 0,199 cм3/см2 = 0,2 cм3/см2 Для шляпок с покрытием оргстеклом отсутствует волокноемкость так: р = 0, d = 0, h = 0. Волокна трутся на шляпках с покрытием оргстеклом и ворсовых шляпках и поднимаются кончики волокон, последние взаимодействуют с этими шляпками, лучше прочесываются следующей обычной шляпкой, они опять трутся, поднимаются, прочесываются и укладываются и так далее. При уменьшении числа активных шляпок за счет шляпок с покрытием оргстеклом и ворсовых шляпок, уменьшается количество шляпочных очесов, потому что шаг шляпок больше. 3. 4. Методика проведения эксперимента ДЛЯ чесания химических волокон в промышленности используются, как правило, обычные шляпочные чесальные машины. Получаемый 72 шляпочный очес содержит более 90 % прядомых волокон, уходящих в отходы. Представляется возможным значительно сократить потерю прядомых химических волокон за счет модернизации шляпочного полотна. Для проверки этих предположений нами был поставлен и проведен технологический эксперимент, который проходил в производственных условиях ООО "Советская звезда". В качестве объекта исследований использовалась чесальная машина типа 4С фирмы "Unirea". Половина обычных шляпок (54 шляпки) были заменены на шляпки с ворсовым покрытием для первого варианта и для второго были заменены на шляпки с покрытием оргстеклом. Последние, не обладая волокноемкостью, не имеют задерживающую способность. Ворсовое покрытие обладает меньшей волокноемкостью. Таким образом, предполагалось, что можно значительно уменьшить выход шляпочного очеса без ухудшения качества прочеса и пряжи. Шляпки с ворсовым покрытием и с покрытием оргстеклом, установленные на машине, были изготовлены в лаборатории кафедры технологии и проектирования текстильных изделий и на ООО “Советская звезда”. Для проведения эксперимента были отобраны три холста одинаковой массы 16,5 кг. На одну и ту же чесальную машину поочередно устанавливались все три выше указанных комплекта шляпок. При замене шляпок проводилась полная чистка машины. Затем взвешивалась полученная из холста лента и шляпочный очес. По массе холста, ленты и шляпочного очеса рассчитывался процент шляпочного очеса в каждом варианте. Чесальная лента каждого варианта доводилась до пряжи номинальной линейной плотности 47,6 текс для тарных швейных ниток [29] 150 ЛШ, 210 ЛШ. Для оценки качества чесания испытывалась пряжа, полученная по стандартной технологической цепочке. представлен в табл. 3. 2. 73 Сокращенный план прядения Таблица 3. 2 – Сокращенный план прядения для пряжи 47,6 текс из полиэфирного волокна Переходы Кардочесание «Унирия» 4С Ленточные машины, 1–ый пер. DF–800P «Хова» Ленточные машины, 2–ый пер. DF–800P «Хова» Ровничная машина, Р–168–3 Прядильная машина, П–76–5М6 Линейная плотность ленты, Число ровницы, сложени пряжи на й выпуске, текс 3700 1 Вытяжка Крутка, кр. /м Плановая производитель ность,кг/час на1выпуск, веретено 104 – 19,4 3570 6 6,2 – 33,0 3570 6 6 – 33,0 833,3 1 4,28 30 0,8339 47,6 1 17,5 463 0,0375 Проверка физико–механических показателей пряжи проводилась на ООО «Советская звезда» на разрывной машине Устер–Тензорапид (табл. 3. 3). Проводились также испытания пряжи на прочность на машине ΡΜ–3–Ι по стандартной методике. Неровнота по линейной плотности проверялась на приборе КЛА на кафедре технологии и проектирования текстильных изделий СПГУТД. Чесальная лента проверялась на количество пороков на 1 г по принятой на предприятии методике. Пороков в прочесе не было обнаружено (допускается до 4 пороков на 1 г). Проверялась неровнота ленты по однометровым отрезкам и ровницы по десятиметровым отрезкам. Неровнота ленты и ровницы соответствовала нормам, принятым на предприятии. 74 Для создания одинаковых условий, пряжа и ровница вырабатывались на одних и тех же веретенах ровничной и прядильной машин. 3. 5. Результаты экспериментов Результаты экспериментов представлены в таблице 3. 3. Таблица 3. 3 – Результаты экспериментов по применению различных видов шляпок Контрольны Экспериментальные шляпки й вариант Показатели Обычная гарнитура шляпок Шляпки с Ворсов покрытием ые оргстекло шляпки м Волокноемкость, см3/см2 0,7 ––– 0,2 Процент шляпочного очеса,% 0,51 0,23 0,38 Фактическая линейная плотность пряжи Т, текс 48,8 48,0 49,0 Абс. разрывная нагрузка пряжи Р, сН 1585 1450 1592 Относительная разрывная нагрузка пряжи, Ротн, сН/текс 32,4 30,2 32,5 8,8 8,6 8,1 Показатель качества пряжи Ротн /Ср 3,7 3,5 4,0 Удлинение пряжи, % 11,9 12,0 12,1 Крутка пряжи, кр. /м 459 445 463 Коэффициент вариации пряжи по линейной плотности, измеренный на приборе КЛА, Сp,% 16,6 14,4 16,4 Коэффициент вариации по прочности пряжи, Ср, % 75 Таким образом, применение экспериментальных шляпок имеет следующие преимущества (табл. 3. 3): – процент шляпочного очеса уменьшился при установке экспериментальных шляпок (особенно для шляпок с покрытием оргстеклом); – волокноемкость при установке ворсовых шляпок уменьшилась на 0,5 см3/см2; при установке шляпок с покрытием оргстеклом нет волокноемкости; – физико–механические свойства пряжи, неровнота по прочности и линейной плотности, показатель качества пряжи в опытных вариантах и контрольном практически находятся на одном уровне. 3. 6 Исследование неровноты пряжи Для оценки неровноты пряжи был использован автоматизированный лабораторный комплекс КЛА-2, предназначенный для контроля неравномерности линейной плотности пряжи, нитей и текстильных полуфабрикатов, таблица 3. 4. КЛА-2 предназначен для контроля неравномерности линейной плотности текстильных п / ф, пряжи и нитей(далее – материалов). Комплекс предназначен для эксплуатации на предприятиях текстильной и лѐгкой промышленности с напряжением питающей сети синусоидального напряжения (220+22–33) В, частотой (50±0.5) Гц и содержанием гармоник до 5%. Комплекс предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях при следующих значениях климатических факторов внешней среды: 1. Температура (20±5)° С; 2. Относительная влажность (65±15)%; 3. Атмосферное давление (от 630 до 800 мм рт. ст. ). Исследованы 9 початков пряжи, выработанной на машине П–66–5М6, из этих початков по три получены с использованием обычных, ворсовых и электретных шляпок. 76 Таблица 3. 4–Результаты испытаний неровноты пряжи на КЛА – 2 Cv,% Экспериментальные шляпки Ворсовые С оргстеклом Длина отрезка пряжи,см Обычные шляпки 0,2 16,6 16,4 14,4 1 16,2 16 14,1 3 15,5 15,2 13,4 10 12,7 12,8 11,0 25 9,2 10,1 8,6 50 8,0 8,8 7,4 1 6,9 7,9 6,4 2 6,3 7,2 5,6 3 5,9 6,7 5,3 5 5,3 5,9 4,8 10 4,5 5,0 4,4 25 2,5 3,6 2,5 50 1,6 2,6 1,6 Из табл. 3.4 видно, что неровнота пряжи, полученной с применением ворсовых шляпок, практически не отличается от контрольного варианта. Для пряжи, полученной с применением шляпок с покрытием оргстеклом, наблюдается тенденция к уменьшению неровноты по коротким отрезкам. 77 Рисунок 3. 7 – График градиента неровноты пряжи Рисунок 3. 8 – Диаграмма градиента неровноты пряжи. 78 На рисунке 3. 7 и 3. 8 представлены графики градиента неровноты пряжи, и очевидно, что неровнота пряжи уменьшается в случае шляпок с покрытием оргстеклом. 3. 7 ВЫВОДЫ Анализируя результаты исследований, можно сделать следующие выводы: – за счет установки ворсовых шляпок процент шляпочного очеса уменьшился на 25 %, за счет установки шляпок с покрытием оргстеклом на 55 %. Это объясняется низкой волокноемкостью, особенно шляпок с покрытием оргстеклом и подъемом волокон из гарнитуры главного барабана за счет электростатических сил; – интенсивность и эффективность чесания не снизились, качество прочеса осталось на прежнем уровне (табл. 3. 3); – физико-механические свойства пряжи, неровнота по прочности и линейной плотности, показатель качества пряжи в опытном и контрольном вариантах имеют близкие значения. Таким образом, использование экспериментальных шляпок позволяет сократить процент шляпочных очесов без ухудшения физико-механических показателей пряжи и полуфабрикатов процессов прядения и экономить дорогостоящее сырье при переработке полиэфирных волокон. Из двух видов экспериментальных шляпок использование электретных шляпок более выгодно. 79 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ОЦЕНОК КАЧЕСТВА ПРЯЖИС ПОМОЩЬЮ ПОСТРОЕНИЯ ДИАГРАММЫ КАЧЕСТВА Для комплексной оценки качества часто применялся метод построения диаграмм качества. Достоинство данного метода заключается в том, что он позволяет оценить не только уровень качества исследуемого объекта с помощью численного значения, но и визуально определить степень соответствия отдельных показателей свойств изделий установленным нормам(предъявляемым требованиям). На ООО «Советская звезда» вырабатывалась пряжа номинальной линейной плотности 47,6 текс для тарных швейных ниток 150 ЛШ, 210 ЛШ по стандартной цепочке оборудования. На одну и ту же чесальную машину из цепочки поочередно устанавливались три комплекта шляпок: обычные, ворсовые шляпки и шляпки с покрытием оргстеклом. Рассмотрим методику [87-89]выбора комплекта шляпок для получения пряжи, выработанной по технологической цепочке, с помощью диаграмм качества [60]. Необходимо определить, какой комплект шляпок является предпочтительным. В качестве критериев был выбран следующий комплекс показателей свойств пряжи (табл. 4. 1): У1 – Относительная разрывная нагрузка пряжи, Ротн, сН/текс У2 – Коэффициент вариации по прочностипряжи, Ср, % У3 – Удлинение пряжи, % У4 – Коэффициент вариации пряжи по линейной плотности, измеренный наприборе КЛА, СV,%. 80 Таблица 4. 1 Показатели свойств пряжи. Показатели У1, Ротн, сН/текс Контрольный вариант, обычная гарнитура шляпок 32,4 Электретн Ворсовые ые шляпки шляпки 30,2 32,5 У2, Ср, % 8,8 8,6 8,1 У3, ε, % 11,9 12,0 12,1 У4, СV,% 15,9 14,1 15,4 Построены диаграммы качества с помощью значений показателей свойств пряжи. Для этого проведены две концентрические окружности, причем радиус внутренней окружности считался соответствующим величине показателя качества высшей категории качества оцениваемой пряжи, а радиус наружной окружности характеризовал уровень наихудшего допустимого качества. Проведенные из центра радиус – векторы, количество которых соответствовало числу оцениваемых свойств, рассматривались как шкалы для измерения соответствующего свойства, причем крайние значения определялись либо нормами ГОСТ, ТУ, ВТУ для показателей высшей или низшей категории качества, либо на основании статистического анализа результатов испытаний. В нашем случае были применены ТУ. Угол междурадиус–векторами постоянен и равен = = 900, гдеm – число оцениваемых свойств (в нашем случае m = 4). Эти радиусы являлись шкалами, соединившими наилучшие и наихудшие показатели. Получены многоугольники качества, чем меньше площадь многоугольника, тем лучше качество. Для негативных показателей качества радиус–вектор направлен от центра, а для позитивных – к центру диаграммы. Соединив точки 81 пересечения радиус–векторов окружности хордами, получим многоугольники качества: внутренний – характеризует высшую категорию качества, а внешний – низшую допустимую. Величина комплексной оценки при равнозначности оцениваемых свойств определялась как площадь соответствующего многоугольника: минимальная площадь соответствовала высшей категории качества. При равной значимости свойств площади многоугольника была рассчитана по формуле: F = 0,5sin ( )∑ [60], Обычные шляпки: Х1 = 29 мм Х2 = 32 мм Х3 = 37 мм Х4 = 70 мм FО = F1 = 0,5.1 (29·32 +32·37+37·70 +70·29) = 3366 мм2 Шляпки с покрытием оргстеклом: Х1 = 69мм Х2 = 29мм Х3 = 36мм Х4 = 37мм FЭ = F2=0,5.1.(69·29+29·36+36·37+37·69) = 3465 мм2 Ворсовые шляпки Х1 = 28 мм Х2 = 20 мм Х3 = 34 мм Х4 = 61 мм FВ = F3 = 0,5·1·(28 20+20 34+34 61+61 28) = 2511 мм2 82 Таким образом, наилучший комплексный показатель качества соответствует варианту с ворсовыми шляпками. Рисунок 4. 1 – Диаграмма качества. Анализ диаграммы позволяет сделать следующие выводы: 1) Площади многоугольников обычных шляпок и шляпки с покрытием оргстеклом очень близки по величине, то есть по качеству эти продукты равноценны. 2) Площадь многоугольника ворсовых шляпок меньше, чем площади многоугольников обычных и шляпки с покрытием оргстеклом, что означает наилучшее вариант. 83 5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ Экономическая эффективность (эффективность производства)– это соотношение полезного результата и затрат факторов производственного процесса. Для количественного определения экономической эффективности используется показатель эффективности, также это результативность экономической системы, выражающаяся в отношении полезных конечных результатов еѐ функционирования к затраченным ресурсам. Складывается как интегральный показатель эффективности на разных уровнях экономической системы и является итоговой характеристикой функционирования национальной экономики и получение максимума возможных благ от имеющихся ресурсов. Для этого нужно постоянно соотносить выгоды (блага) и затраты, или, другими словами, вести себя рационально. Рациональное поведение заключается в том, что производитель и потребитель благ стремятся к наивысшей эффективности и для этого максимизируют выгоды и минимизируют затраты. Эффективность производства–категория, которая характеризует отдачу, результативность производства. Она свидетельствует не о темпах прироста объемов производства, а о том, какой ценой, какими затратами ресурсов достигается этот прирост, то есть свидетельствует о качестве экономического роста. По результатам проведенных экспериментов была рассчитана ожидаемая экономическая эффективность от применения шляпок с покрытием оргстеклом и ворсовых шляпок на чесальной машине. Уменьшение процента выходов шляпочного очеса позволило провести сравнительный анализ балансов сырья: контрольного(обычные шляпки) и опытных, полученных по результатам эксперимента. Изменение процента шляпочного очеса приводит к изменению процента выхода пряжи из смеси, изменению потребности и стоимости смеси, а также стоимости пряжи по сырью. Расчеты приведены в таблицах 5. 1, 5. 2 и 5. 3. 84 Таблица 5. 1 – баланс сырья контрольный вариант: обычные шляпки Наиме нование Входящ их компон ентов 1 Штапе льный лавсан Обраты, в т. ч.рвань ленты Состав,% Коли честв о,т Цена 1т, р. 2 3 4 96,88 1,01 78000 2,16 0,02 рвань холстов 0,96 0,01 Итого обраты: 3,12 0,0325 7 78000 7 78000 7 78000 Транспо ртные 2 % отстоимости расходы баланс 100 1,04 Стоим Наимено Выход Коли ость, вание ,% чество тыс. р. Выходящи ,т х Компонент ов 6 7 8 5 78,814 Пряжа 47,6 текс 1,757 Обраты 0,781 2,538 1,576 79511 82,928 Возвратны е отходы, в т. ч. :очес кардный Рвань ровницы Мычка Колечки орешек и пух трепальны й Путанка Пух Подваль Ный Подметь Грязная Итого Возвратны е отходы Безвозврат ные Отходы Невидимы е отходы Всего обраты и отходы баланс 85 Цена 1т, р. Стои мость, тыс. р. 9 10 1 80,287 80,287 3,12 0,033 75000 2,538 0,51 0,005 13020 0,069 0,18 0,002 4080 0,008 0,07 0,001 20406 0,015 0,02 0,0002 3360 0,001 0,06 0,001 13020 0,008 0,04 0,0004 4080 0,002 0,03 0,0003 1140 0,0004 0,09 0,001 360 0,0003 1,00 0,010 9881,2 0,103 0,043 61466,3 2,641 100 1,04 82,928 95,88 4,12 Таблица 5. 2 – баланс сырья опытный вариант: шляпки с покрытием оргстеклом. Наимен ование Входящ их компон ентов Состав,% 1 2 Штапел ьный лавсан 96,88 Обраты, в т. ч.рвань ленты 2,16 Рвань холстов Итого обраты: Транспо ртные расходы баланс Стои мость , тыс. р. 3 5 4 1,01 78000 0,02 78000 1,752 0,01 78000 0,779 0,0324 78000 2,531 2 % отстоимости 100 78,58 Наименова ние Выходящи х Компонент ов 6 Пряжа 47,6 текс Выход Коли Цена 1т, Стоим ,% чество р. ость, ,т тыс. р. 7 8 9 10 96,16 1 80,091 80,091 0,032 75000 2,531 Обр 0,96 3,12 Коли Цена чество 1т, р. ,т 1,04 79511 1,572 82,68 3,12 аты Возвратные отходы, в т. 0,23 ч. :очес кардный Рвань 0,18 Ровницы 0,07 Мычка 0,02 Колечки орешек и пух 0,06 трепальный 0,04 Путанка Пух Подвальны 0,03 й Подметь 0,09 Грязная Итого Возвратные 0,72 отходы Безвозврат ные отходы невидимые отходы Всего обраты и 3,84 отходы 100 Баланс 86 0,002 13020 0,031 0,002 4080 0,008 0,001 20406 0,015 0,0002 3360 0,001 0,001 13020 0,008 0,0004 4080 0,002 0,0003 1140 0,0004 0,001 360 0,0003 0,007 8660,58 0,065 0,040 64998,8 2,596 1,04 82,686 Таблица 5. 3 – баланс сырья опытный вариант: ворсовые шляпки. Наимено вание Входящих компонентов Соста в,% Количес тво,т Цена 1т, р. 1 2 3 4 Штапельный лавсан 96,88 1,01 78000 78,707 Пряжа 47,6 текс 96,01 Обраты, в т. ч. рвань ленты 2,16 0,02 78000 Обраты 3,12 Рвань холстов Итого обраты: Транспортные расходы баланс 0,96 3,12 0,01 0,0325 2 % отстоимости 100 1,04 78000 Стоимо Наимено Выход, Количе сть, вание % ство, т тыс. р. выходящ их компонен тов 7 8 5 6 1,755 0,780 78000 2,535 1,574 79511 ,33 82,816 87 Возвратн ые отходы, в 0,38 т. ч. : очес кардный Рвань 0,18 ровницы 0,07 мычка 0,02 колечки орешек и пух трепальн 0,06 ый 0,04 путанка Пух Подвальн 0,03 ый Подметь 0,09 грязная Итого Возвратн ые 0,87 отходы Безвозвра тные Отходы Невидим ые отходы Всего обраты и 3,99 отходы баланс 100 1 Цена 1т, р. Стоимо сть, тыс. р. 9 10 80,19 6 80,196 0,032 75000 2,535 0,004 13020 0,052 0,002 4080 0,008 0,001 20406 0,015 0,0002 3360 0,001 13020 0,008 0,0004 4080 0,002 0,0003 1140 0,0004 0,001 360 0,0003 0,001 9412, 0,009 207 0,085 63044 0,042 1,04 ,77 2,620 82,816 Воспользовавшись данными из таблиц 5. 1 – 5. 3, можно рассчитать следующие показатели. Эффективность от применения ворсовых шляпок составила: 82928 – 82816 = 112 руб. Эффективность от применения шляпок с покрытием оргстеклом составила: 82928 – 82686 = 242 руб. Можно отметить, что применительно к условиям ООО "Советская звезда", экономическая эффективность от применения ворсовых шляпок на чесальной машине составила 112 руб.на одну тонну пряжи и от применения шляпок с покрытием оргстеклом 242 руб.на одну тонну пряжи. 88 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Проведен критический анализ способов модернизации существующего парка шляпочных чесальных машин с целью повышения их эффективности при переработке химических штапельных волокон. 2. Использование эффекта трибозаряда полиэфирных штапельных волокон в процессе чесания позволяет повысить интенсивность их взаимодействия с гарнитурой шляпок. 3. Разработана физическая модель процесса трибозаряда волокон, позволяющая в лабораторных условиях исследовать в широком диапазоне динамику накопления электростатических зарядов. 4. Создана лабораторная установка, реализующая физическую модель процесса трибозаряда перерабатываемых волокон. 5. Из условий соответствия физической модели реальным условиям обработки волокон в шляпочной чесальной машине определены основные параметры наладки лабораторной установки: линейная плотность исследуемых волокнистых образцов, среднее число воздействий датчика на образцы. 6. Показано, что за 8 – 10 мин работы лабораторной установки достигается заряд на волокнах в 5,08.10–9 Кл, достаточный для подъема волокон из глубины гарнитуры, что способствует повышению эффективности чесания. 7. Разработаны и изготовлены два типа шляпок: ворсовые шляпки и шляпки с покрытием оргстеклом, обеспечивающие возникновение электростатических зарядов на полиэфирных волокнах и интенсификацию их чесания на стандартных шляпках. 8. Проведенные исследования позволяют установить следующее: – при использовании ворсовых шляпок процент шляпочного очеса уменьшился на 25 %, при использовании шляпок с покрытием оргстекломна 89 55 %; при этом эффективность чесания не снизились, качество прочеса осталось на прежнем уровне; – физико-механические свойства пряжи, неровнота по прочности и линейной плотности, показатель качества пряжи в опытных и контрольном вариантах практически равны. 9. Для комплексной оценки влияния различных вариантов шляпочного полотна на показатели качества полученной пряжи применена диаграмма качества, позволяющая определить наилучший вариант. 10. Экономическая эффективность от применения ворсовых шляпок на чесальной машине составила 112 руб. на одну тонну пряжи от применения шляпок с покрытием оргстеклом 241 руб. на одну тонну пряжи, применительно к условиям ООО "Советская звезда". 11. Разработанные и изготовленные шляпки могут быть использованы на прядильных фабриках при переработке химических волокон. 90 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 1. Борзунов, И. Г. Прядение хлопка и химических волокон / И. Г. Борзунов и др. – М.: Легпромбытиздат, 1986. – 390 с. 2. Борзунов, И. Г. Теория и практика кардочесания / И.Г. Борзунов. – М.: Легкая индустрия, 1969. – 120 с. 3. Ашнин, Н. М. Кардочесание волокнистых материалов / Н. М. Ашнин. – М.: Легкая промышленность и бытовое обслуживание, 1985. – 144 с. 4. Севостьянов, А. Г. Методы исследования неровноты продуктов прядения / А. Г. Севостьянов. – М.:Ростехиздат, 1962. – 386 с. 5.PATENT EP 0544426 (A1). Machine de cardage perfectionnée / Eke james William; demandeur«Hollingsworth Uk LTD».– № GB19910025094; date de demande 26.11.1991; date de publication 02.06.1993. 6. Труевцев, Н. И. Теория и практика кардочесания в аппаратной системе прядения шерсти / Н. И. Труевцев, Н. М. Ашнин. – М.: Легкая индустрия, 1958. – 287 с. 7. Осьмин, H. A. Шляпочные чесальные машины хлопкопрядильного производства / H. A. Осьмин, В. Ф. Галкин. – М.: Легпромбытиздат, 1988. – 112 с. 8. Золотарев, Н. И. Чесальная машина для хлопчатобумажного производства / Н. И. Золотарев, Г. А. Ермилов. – М.: Легкая индустрия, 1966. – 284 с. 9. Борзунов, И. Г. Чесальные машины хлопчатобумажной промышленности / И. Г. Борзунов. – М.: Легкая индустрия, 1971. – c. 161. 10. Карчевский, И. А. Исследование влияния длины зон чесания на качество чесальной ленты / И. А. Карчевский, А. Н. Черников // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 2006. – №6. – c. 31 – 34. 11. Крылов, B. B. Некоторые теоретические и экспериментальные данные по вопросу создания высокоскоростных чесальных машин для хлопка 91 / В. В. Крылов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 1962. – №2. – С. 43 – 49. – №3. – С. 49 – 63. 12. Эмануэль, M. B. Осмешивании и выравнивании волокна на чесальных валичных машинах / М. В. Эмануэль // Текстильная промышленность. – 1963, № 8. – С. 32 – 36. 13. Голубева, E. H. К вопросу о совершенствовании процесса чесания на малогабаритных чесальных машинах / Е. Н. Голубева, В. М. Зарубин, Н. Ф. Васенѐв // Изв.вузов. Технология текстильной промышленности. – 2012. – №1. – С. 31 – 34. 14. Хавкин, В. И. Динамика процесса выравнивания на валичной чесальной машине / В. И. Хавкин, Л. И. Гинзбург // Текстильная промышленность. – 1966. – №7. – С. 4 – 12. 15. Севостьянов, Α. Γ.Процесс сложения потока волокна и выравнивания на валичной чесальной машине / А. Г. Севостьянов, М. А. Завилевич // Текстильная промышленность. – 1965. – №8. – С. 14 – 20. 16. Задерий, Г. Н. Выравнивающее действие современных чесальных машин хлопкопрядильного производства / Г. Н. Задерий. – М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1971. – 26 С. 17. Белоголовцев, С. Д. и др. Среднеожидаемый выход свободных волокон после прекращения питания на чесальной машине с многократным съемом / С. Д. Белоголовцев и др. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 1973. – №2. – С. 36 – 41. 18. Ашнин, Н. М. Вероятностная модель процесса чесания на валичной чесальной машине / Н. М. Ашнин, Н. И. Труевцев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 1965. – №3. – С. 66 – 72. 19. Батурин, Ю. А. Выравнивающее действие чесальной машины / Ю. А. Батурин // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 1965. – №1. – С. 49 – 58. 20. Kaufmann, D. UntersuchungenanderWanderdeckelkarde Kaufmann//TextilPraxis. – 1962. – №10. – p. 982 – 984. 92 /D. 21. Смирнов, К. П. Исследование эффективности применения новой гарнитуры при кардочесании тонковолокнистого хлопка. Новое в организации, технике и технологии текстильной и легкой промышленности / К. П. Смирнов, Г. И. Зайцева, Д. А. Азиханов. – Ленинград: Сборник научных трудов, 1971. – №11. – с. 44 – 46. 22. Патент № EP 0446796 (A1). Machine de cardage à rendement élevé /Demuth Robert[CH], Fritzsche Peter[CH], Staeheli Paul[CH], Weber Kurt[CH]. demandeur «Rieter Ag Maschf [CH]». – № EP19910103553; date de demande. 08.03.1991; datedepublication 18.09.1991. 23. Карасев, Г. И. Выравнивающее действие чесальной машины, оснащенной пильчатой лентой / Г. И. Карасев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 1972. – №3. – с. 21 – 24. 24. Оренбах, С. Б. Гарнитура чесальных машин (эксплуатация, монтаж) / С.Б. Оренбах. – М.: Легпромбытиздат, 1987. – 120 с. 25. Патент №2128736 РФ. Шляпочное полотно / В.Е. Гончаренко, Ф.С. Жафярова, Ю. М. Николаев, К.М. Пирогов. Заявитель «Ивановский государственный университет». – №98101054/12,Заявл. 19.01.1998; опубл.1999. 26. Kamagawa, H. Изучение работы чесальной машины при помощи высокоскоростной киносъемки / H. Kamagawa, E. Kanda, H. Imai // I. Text. Mach. Soc. Japan. – 1962. – №4. 27. Свидерский, P. B. О вероятностном подходе к процессу чесания / P. B. Свидерский // сб. науч. тр. ЛИТЛПим. С. М. Кирова. – 1970. – №11. 28. Patent EP 0945532 (A2). Garnitures de chapeaux, notamment leur fabrication pour machines de cardage à chapeaux mobile / Gresser Goetz Theodor [CH], JehleVolker [CH], Naef Beat [CH]demandeur(s) «RIETER AG MASCHF [CH]». – EP19980811140; date de demande 16.11.1998; Date de publication 29.09.1999. 29. Челышев, А. М. Исследование системы автоматического регулирования деформационных свойств швейных ниток / А. М. Челышев, А. 93 В. Виноградова, М. А. Каневский, Прайм Карера // Межвузовская научно – техническая конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности»(Поиск 2011). Сборник материалов. Часть 1. – Иваново: ИГТА, 2011 30. Карера, Прайм Исследование работы чесальной машины с ворсовыми шляпками при переработке химических волокон / Прайм Карера //Межвузовская научно – техническая конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые развитию текстильной и легкой промышленности»(Поиск 2012). Сборник материалов. Часть 1. – Иваново: ИГТА, 2012. – с. 5. 31. Будников, В. И. Общая технология хлопчатобумажного производства / В. И. Будников. – М.: Легкая индустрия, 1970. – 245 с. 32. Ашнин, Н. М. Кардочесание / Н. М. Ашнин. – СПб.: СПГУТД, 2003. – 60 с. 33. А. с. 622885 СССР. Чесальная машина / А. М. Челышев, Н. М. Мацепуро, Э. Г. Исулов, Н. М. Ашнин, И. И. Штут, Т. Л. Игнатьева, М. И. Осипов, В. Н. Григорьев, А. Ф. Раев, Е. М. Крайнов, Л. Л. Плоткин. – №2467685/28-12; заявл. 28.03.1977; опубл. 05.09.1978, Бюл. №33. 34. А. с. 665029 СССР. Шляпочное полотно для чесальной машины / А. М. Челышев, Н. М. Ашнин, Н. М. Мацепуро, E. Н. Бершев, Э. Г. Исупов, В. Н. Шматов, И. И. Штут, В. Н. Григорьев, А. Ю. Рыбакова, М. В. Томилина. – №2586666/28-12; заявл. 06.03.1978; опубл. 30.05.1979, Бюл. №20. 35. А. с. 1067100 СССР. Чешущий элемент к чесальной машине / А. М. Челышев, Н. М. Ашнин, Н. М. Мацепуро, В. Л. Петров, А. Ф. Залевский, И. Р. Трофимов. – №3477488/28-12; заявл. 11.06.1982; опубл. 15.01.1984, Бюл. №2. 36. Севостьянов, А. Г. Механическая технология текстильных материалов: учеб.для вузов / А. Г. Севостьянов, Н. А. Осьмин, В. П. Щербаков и др. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 512 с. 37. Борзунов, И. Г. Прядение хлопка и химических волокон (проектирование смесей, приготовление холстов, чесальной и гребенной 94 ленты): учеб.для вузов / И. Г. Борзунов, К. И. Бадалов, В. Г. Гончаров и др. – 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 376 с. 38. Lehmiсke, D. J. Electrostatic series of materials / D. J. Lehmicke // Amer. Dyest. – 1949. – Rep. 38. – S. 853. 39. Ballou, J. W. Static electricity in textiles / J. W. Ballou // Textile Research Journal. – 1954. – Vol. 24,№2. – P. 146 – 155. 40. Hersh, S. P. Static electrification of filaments: experimental techniques and results / S. P. Hersh, D. J. Montgomery // Textile Research Journal. – 1955. – Vol. 25, №4. – P. 279 – 295. 41. Вильфрид, Л. Статическое электричество при переработке химических волокон / Вильфрид Лебель, Вольфганг Шуман, Отто Лохмюллер, Херберт-Шидевиц, ХеинцФридель, Фридеманкукс. – М.: Легкая индустрия, 1966. – 345 с 42. Леб, Л. Б. Статическая электризация / Л. Б. Леб. – М.: Госэнергоиздат, 1963. – 408 с 43. Староба, И. Статическое электричество в промышленности / И. Староба, И. Шиморда. – М.: Госэнергоиздат, 1960. – 248 с 44. PatentEP 0989213 (A1). Machine de cardage respectivement machine de cardage dite laine / Schmid Rene [CH]; Wuest OLivier [CH], demandeur(s) «Rieter Ag Maschf [CH]». – № de demande EP19990810792; date de demande 02.09.1999; Date de pub.29.03. 2000. 45. Гефтер, П. Л. Электростатические явления в процессах переработки химических волокон / П.Л. Гефтер. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 271 с. 46. Донской, А. В .Высокочастотная электротермия / А.В .Донской//Справочник .Машиностроение. Ленингр. отд-ние. – МоскваЛенинград ,1965. – 564 с. 95 47. Радовицкий, В. П. Электродинамика текстильных волокон: (Поведение волокон в электр. полях). / В. П. Радовицкий, Б. Н. Стрельцов. – М.: Легкая индустрия, 1967. – 254 с 48. Мацепуро, Н.М. Разработка и исследование устройства для съема прочеса на чесальной машине с электростатическим полем распрямления и параллелизации волокон / Н. М. Моцепуро. – Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ленингр. ин-т текстильной и легкой пром-сти им. С.М. Кирова - Ленинград, 1967. – 30 с. 49. Моцепуро, Н. М. Новые съемные устройства / Н. М. Моцепуро, А. М. Челышев, А. В. Морозов // Текстильная промышленность. – 1966. – №1. 50. Патент № 2040603 РФ. Узел съема прочеса к чесальной машине / А. Н., Смирнов, Г. А. Денежников;Заявитель и патентообладатель Акционерное общество открытого типа«Вичугская мануфактура». – №4775946/12;заявл. 02.01.1990; опубл. 25.07.1995. 51. Будников, И. В. Процесс деления в механическом прядении / И. В. Будников. – М.: Легкая индустрия, 1965. – 274 c. 52. А. с. 176506СССР. Устройство к валичной чесальной машине для непрерывного подъема волокон из гарнитуры главного и съемного барабанов / И. В. Будников, А. В. Морозов, А. М. Челышев, Н. М. Мацепуро. – №850623/28-12; заявл. 29.07.1963;опубл. 02.11.1965, Бюл. №22. 53.Павлов, Ю. В. Теория процесса, технологии и оборудование предпрядения хлопко-химических волокон / Ю. В. Павлов, Н. М. Ашнин, А. Г. Севостянов и др. – Иваново: ИГТА, 2007. 54. Патент № 2139375 РФ. Чесальная машина / Базунов Л. Ю., Шмелев М. В., Паутов Е. К., Конев А. С., Агапов И. И.;заявитель и патентообладатель Акционерное общество открытого типа. – №98106008/12; заявл. 30.03.1998; опубл. 30.03.1998. 55. Ашнин, Н. М. К вопросу о проектировании параметров гарнитуры чесальной машины / Н. М. Ашнин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1976. – № 2. – с. 37 – 43. 96 56. Патент № 2055954 РФ .Чесальная машина / Дмитриев А. В. Горбунов ,Ю. К. Лебедев, Ю. Б. Мишенин, И. М. Бодров С. М. Штейнбах ,В. П. Садовский, Е. В. Ершов А. С. Заявитель «Акционерное общество Объединенная льняная компания» .– №93031987/12; заявл. 24.06.1993; опубл. 10.03.1996. 57. Радовицкий, В. П. Электроаэромеханика текстильных волокон / В. П. Радовицкий, Б. Н. Стрельцов. – М.: Легкая индустрия, 1970. – 431с. 58. Петров, А. В. Исследование переходного режима работы двухбарабанной чесальной машины ЧМД–4 и его влияния на чесальную ленту / А. В. Петров, А. Г. Иванов, В. М. Зарубин // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 2002. – № 4 – 5. C. 60 – 62. 59. Патент № 2096538 РФ. Чесальная машина / Л.Ю Базунов., В.Д Фролов,М. В. Шмелев;.Заявитель Акционерное общество открытого типа «ИВЧЕСМАШ». – № 95121319/12, заявл. 19.12.1995; опубл. 20.11.1997. 60. Иванов, О. М. Методы оптимизации технологических процессов текстильной промышленности / О. М. Иванов, Б. С. Михайлов. – СПб.: СПГУТД, 2011. – 148 с. 61. Оренбах, С. Б. Повышение эффективности работы чесальных машин / С. Б. Оренбах, Э. Д. Кофман, М. И. Худых. – М.: Легкая индустрия, 1980. – 176 с. 62. Васенев, Н. Ф. Модернизация зоны чесания и моделирование процесса волокнообмена / Н. Ф. Васенев, А. Н. Васенев // Юбилейный сборник научных трудов. Совершенствование техники и технологии легкой промышленности. – Иваново: ИГТА, 2004. – С.38. 63. Васенев, Н. Ф. Моделирование движения и обмена волокон в зоне чесания на модернизированной чесальной машине / Н. Ф. Васенев, А. Н. Васенев // Известия Ивановского отделения Петровской академии наук и искусств. Секция технических наук. – Иваново: ИГТА, 2004. – С. 55. 64. Зарубин,В.М. Совершенствование процесса чесания на малогабаритной чесальной машине / В. М. Зарубин, А. Н.Васенев, Н. 97 Ф.Васенев // Юбилейный сборник научных трудов.Совершенствование техники и технологии легкой промышленности. – Иваново: ИГТА, 2004. – С.65. 65. Васенев, А. Н. Новая чесальная машина / В. М. Зарубин, А. Н. Васенев // Межвузовская научно–техническая конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск–2005): Тез. докладов. – Иваново,2005. – С. 57. 66. Васенев,А.Н. Моделирование процесса чесания модернизированной малогабаритной чесальной машины / А. Н. Васенев, Н. Ф. Васенев // Известия ивановского отделения петровской академии наук и искусств. – Иваново, 2003. – С. 35. 67. Бадалов, К. И. Прядение хлопка и других текстильных волокон / К. И. Бадалов, В. В. Жохов, H. A. Осьмин. – М.: Легпромбытиздат, 1988. – 448 с. 68. Пат. 136046 РФ. Шляпочное полотно чесальной машины / Осипов Н. М.,ХосровянГ. Государственное А.; заявитель бюджетное и патентообладатель образовательное Федеральное учреждение высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА) (RU). – №2013116188/12;заявл.09.04.2013;опубл. 27.12.2013. 69. Голубева, E.H. Сравнительные исследования валичных зон чесания на малогабаритной чесальной машине в составе АЧВ–5 / Е. Н. Голубева, В. М. Зарубин, Н. Ф. Васенев // Изв.вузов. Технология текстильной промышленности. – 2011. – №1. – С.38 – 41. 70. Голубева, E. H. Исследование и оптимизация процесса чесания на модернизированной малогабаритной чесальной машине в составе АЧВ-5 / Е. Н. Голубева; ИГТА. – М., 2011. – 8 с. – Деп. в ВИНИТИ 01.11.2011, №478В2011. 71. Голубева, E. H. Исследование зоны чесания на малогабаритных чесальных машинах в составе АЧВ-5 / Е.Н.Голубева; ИГТА. – М., 2011. – 7 с. –Деп. в ВИНИТИ 01.11.2011, № 480-В2011. 98 72.Голубева, E. H. К вопросу о совершенствовании процесса чесания на малогабаритных чесальных машинах / Е. Н. Голубева, В. М. Зарубин, Н. Ф. Васенев // Изв.вузов. Технология текстильной промышленности. – 2012. – №1. – С.31 – 34. 73. Павлов, Ю. В. Значимость геометрических параметров гарнитуры для оценки волокноемкости / Ю. В. Павлов, Т. А. Меркулова, С. Н. Хрипунов // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 1998. – №5. – C.31 – 3. 74. « CARDING» официальный сайт портала «RIETER» [Электронный ресурс].URL:http://www.rieter.com/en/rikipedia/articles/fiber–preparation/the– card/the–operating–zones–of–the–card/auxiliary–carding–devices–carding– aids/carding–plates–or–carding–bars/ (дата обращения 01.01.2013). 75. Максимовский, Ю. М. Технологические исследования высокопроизводительной чесальной машины с неподвижными зубчатыми сегментами: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.19.02 / Максимовский Юрий Михайлович. – Иваново. 1984. – 13 с. 76. Patent EP 0065848 (A1). Machines de cardage et chapeaux mobiles pour ces machines / Varga John Maximilian Jules; Demandeur(s)«CARDING SPEC CANADA [CA]». – № de demande EP19820302413; date de demande 12.05. 1982; Datedepub: 01.12.1982. 77. А. с. 1234461 СССР.Чесальная машина / В. В. Перцев. – № 3832805/28-12; заявл. 1984; опубл. 30.05.1986, Бюл. №20; 78. Патент № 2058446 РФЧесальная машина/ А.В. Дмитриев. Ю. К Горбунов, Ю. Б. Лебедев, И. М. Мишенин, С. М. Бодров; Заявители: А. В. Дмитриев. Ю. К. Горбунов, Ю. Б. Лебедев, И. М Мишенин, С. М. Бодров. –№490704 5/12; заявл. 31.01.1991; Опубл. 20.04.1996 79. Осман Х. Х., Моделирование процессов обрывности волокон при чесании волокнистых смесей / Х. Х. Осман // Тезисы докладов. Сб. труд. Аспирантура и докторантура. – СПГУТД, 2005. – с. 86 – 88. 99 80. А. с. 204201 СССР. Чесальная машина / Ю. В. Иванов , В. А. Кулаков, Ф. Е. Яценко. – №1078237/28-12; заявл. 1965; опубл. 1967, Бюл. №21. 81. Борзунов, И. Г. Прядение хлопка и химических волокон в 2х томах. Прядение хлопка и химических волокон / И. Г. Борзунов и др. – 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Легкпромбытиздат, 1986. – 389, [1] с. 82. Смелова Н. А. Технология хлопчатобумажного производства / Н. А. Смелова и др. // Легкая и пищевая промышленность. – М.: 1982. – с.82 – 83. 83. Ефремов, В. В. Исследование работы чесальной машины с неподвижными шляпками для химических волокон / В. В. Ефремов, Д. Н. Сапрыкин. Межвузовский сборник научных трудов. – Иваново, 1988. 84. Челышев А. М. Интенсификация процесса чесания в целях улучшения качества пряжи / А. М. Челышев, Н. П. Ермолаева, М. М. Афанасьев// сборник научных трудов ЛЕНИИТП, ЦНИИТЭИЛЕГПРОМ. – М.:1988. – с. 11–14 85. Патент №97122260 РФ. Узел чесальной машины для текстильного волокна, например, хлопчатого, химического волокна и т.п., с движущимися шляпками, оснащенными гарнитурой / Лейфельд Фердинанд (DE), Конен Бернард (DE); заявитель и патентообладатель TRUTZSCHLER GMBH. & Сo. ( (DE). – № 97122260/12;заявл.10.12.1997; опубл. 10.11.1999. 86. Борзунов, И. Г. Прядение хлопка и химических волокон / И. Г. Борзунов, К. И. Бадалов, В. Г. Гончаров, Т. А. Дугинова, А. Н. Черников. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 375 c. 87. Севостьянов, А. Г. Моделирование технологических процессов (в текстильной промышленности) / А. Г. Севостьянов, П. А. Севостьянов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 344 c. 88. Севостьянов, А. Г. Оптимизация механико–технологических процессов текстильной промышленности / А. Г. Севостьянов, П. А. Севостьянов. – М.: Легпромбытиздат, 1991. – 254 с. 100 89. Севостьянов, А. Г. Механическая технология текстильных материалов / А. Г. Севостьянов, H. A. Осьмин, В. П. Щербаков. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 36 с. 90. Широков, В. П. Справочник по хлопкопрядению / В. П. Широков, Б. М. Владимиров, Д. А. Полякова. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1985. – 472 c. 91. Бадалов, К. И. Проектирование технологии хлопкопрядения: учебник для вузов / К. И. Бадалов, А. Н. Черников, А. Ф. Плеханов, Л. А. Трусова, A. C. Смирнов, Т. А. Дугинова. – М.:МГТУим. А. Н. Косыгина, 2004. – 600 с. 92. Карякин, В. Г. Метод последовательных статических положений волокна в дуге съема кардочесальных машин / В. Г. Карякин // Текстильная промышленность. – 1999. – №1. 93. Черников, А. Н. Управление технологическим процессом в хлопкопрядильном производстве: учебное пособие / А. Н.Черников, A. C.Смирнов. – М.:РИОМГТУ, 1999. – 24 c. 94. Бадалов,К.И. Оценка интенсивности чесания в зоне "барабан – шляпки" / К. И. Бадалов // Известия вузов, Технология текстильной промышленности. – 2000. – №1. – с. 39 – 41 95. Зиновьев, Т.К. Чесание полиэфирных волокон / Т.К зиновьев. – М.: ЦНИИ. – 1975. – 40 с. 96. Brevet EP délivré par l'OEB EP1961846. Fils conducteurs d ' electricite , tissus fabriques a partir de ceux – ci et leur utilization / Berndt, Kurt-Gunter – Krautgarteweg Graben – DE, Delker, Rex - Am Hofacker Wehringen – DE, Rathay, Hubert – Marktplatz Konigsbrunn - DE. – Quantième - № de l'annuité payée. – №7; date de depot 25.01. 2008;datedepublication 27.08.2008. 97. Гефтер, П. Л. Трение и электризация текстильных нитей / П. Л. Гефтер, И. В. Локшина // Обзор. М.: ЦНИИПЭИлегпром, 1973. – 48 с. 98. Задерий, Г. Н. О показателях интенсивности и кратности чесания / Г. Н. Задерий. – М.: ЦНИИТЭИЛепром, 1979. – №160. – 7 с. 101 99. Patent № 2128736 РФ. Méthode d'élimination des effets de l'électricité statique dans un séchoir à tambour pour articles textiles / Beane Thomas Frank; demandeur:«Beane Thomas Frank». – №EP19860310175; date de demande. 29.12.1986; datedepublication.15.07.1987. 100. Ермолаева, Н. П.Интенсификация процесса чесания / А.М. Челышев , Н. П. Ермолаева, Л. Ф. Ивашина ,Э. Г. Исупов , Ю. Г. Скороходов // Cборник научных трудов ЦНИИТЭИлегпром. – М.:1991. – с. 26–33. 101. Мешкомаев, В. Г. Исследование процесса волокнообмена в чесальных машинах : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук:05.19.02 / МешкомаевВиталий Георгиевич. Ленинград, 1979. – 26 с. 102. Ашнин, Н. М. Анализ процесса волокнообмена на чесальной машине / Н. М. Ашнин, В. Г. Мешкомаев. – Лениндрад: 1979. 103. Осман, Х. Х. Построение имитационной модели волокнообмена в процессе чесания / Х. Х. Осман, В. Г. Мешкомаев, Н. М. Ашнин // Всероссийская научно-техническая конференция «Сборник трудов аспирантов и докторантов–дни науки». – СПГУТД, 2005. – №9. – c. 105 – 111. 104. Осман, Х. Х. Имитационная модель волокнообмена в чесальной машине / Х. Х. Осман, В. Г. Мешкомаев, Н. М. Ашнин // Техническая конференция (поиск 2005) . Сборник материалов. Часть 1. – Иваново: ИГТА, 2005. 105. Осман, Х. Х. Компьютерное моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине с учетом обрывности волокон / Х.Х., Осман, В. Г . Мешкомаев, Н. М. Ашнин // Сб. трудов аспирантов и докторантов. – СПб.: СПГУТД, 2005. – №10. 106. Осман, Х. Х. Имитационное моделирование процесса волокнообмена хлопка в чесальной машине с учетом обрывности волокон / Х. Х. Осман, В. Г . Мешкомаев, Н. М. Ашнин // Вестник СПГУТД. – СПб.: СПГУТД, 2006. – №12 107. Осман, Х. Х. Имитационное моделирование процесса волокнообмена в чесальной машине. Поиск реальной вероятности перехода 102 волокон / Х. Х. Осман, В. Г . Мешкомаев., Н. М. Ашнин // Сборник трудов аспирантов и докторантов.– СПб.: СПГУТД, 2005. – № 11. – C.115 – 119. 108. Голубева, Е. Н. Исследование процесса чесания на малогабаритной чесальной машине, входящей в состав АЧВ–5 / Е. Н. Голубева, В. М. Зарубин, Н. Ф. Васенев // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 2011, №6. C.27 – 30. 109. Голубева, Е. Н. К вопросу о совершенствовании процесса чесания на малогабаритных чесальных машинах / Е. Н. Голубева, В. М. Зарубин Н. Ф. Васенев // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 2012, №1. C. 31 – 34. 110. Горькова, А. Г. Влияние возвратной загрузки волокон на эффективность чесальной машины / А. Г. Горькова, Е. Н. Никифорова, В. В. Капралов // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 2012. – №1. – C.34 – 37. 111. Аветисян, А. В. Разработка устройств для повышения эффективности очистки полуфабрикатов прядильного производства от сорных примесей при обработке их пильчатой поверхностью / А. В. Аветисян, Г. А. Хосровян, А. И. Любимов // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. – 2001. – №1. C.21 – 25. 112. Ашнин, Н. М. Трибозаряд волокон в процессе их обработки / Н. М. Ашнин, А. А. Мороков О. М. Иванов, Прайм Карера // Изв. ВУЗов. Технология легкой промышленности. – 2013. – №1. – С. 35 – 37. 113. Ашнин, Н. М. Повышение эффективности использования сырья при производстве швейных ниток / Н. М. Ашнин, А. М. Челышев, М. И. Осипов, Прайм Карера // Изв. ВУЗов. Технологиялегкойпромышленности. – 2012. – №4. – С. 68 – 70. 114. PatentFR 2538817 (A1). Garniture pour segments cardeurs de machines a carder / Barth Gerhard, Barth Johannes, Neubert Wolfgang, Schneider Manfred; demandeur «Textima Vebk». – № de demande FR19830020593; data de demande 14.08.2000; Date de pub . 06.07 .1984. 103 115. Patent EP 1182283 (A1) .Chapeau de cardage, appareil et procédé de son préparation / Mandl Gerhard [CH], Meile Hans-Peter [CH], demandeur «Mandl Gerhard [CH]; Meile Hans-Peter [CH] ». – № de demande EP20000890248; data de demande 14.08.2000; Date de pub . 27.02.2002. 116. Patent EP 0520958 (A1).Carde pour coton et fibres similaires pourvue des chapeaux fixes constituantdes membres nettoyants / Giuliani Marcello[IT]; demandeur «Giuliani Marcello [IT]». – № de demande EP19920830317; data de demande 17.06.1992; Date de pub. 30.12.1992. 104 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Описание цепочки машин Цепочка оборудования, на которой проводился эксперимент представлена ниже (рис. П 1). Далее в таблицах П 1 – 6 представлены параметры заправки технологического оборудования. Рисунок П 1 – Блок – схема кардного прядения. 105 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Таблица П 1 – Параметры заправки трепальной машины 1. Марка машины Т–16 2. Линейная плотность холста, ктекс 384, 6 Номер 0, 0026 3. Диаметр скатывающих валов, мм 230 4. Частота вращения скатывающих валов, мин–1 9,85 5. Масса холста, кг 16, 15 6. Теоретическая производительность, кг/час 163,8 7. КПВ 0,9 8. Плановая производительность, кг/час 147,4 9. Технические простои, % 6,5 106 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Таблица П 2 – Параметры заправки чесальной машины 1. Марка машины 4С “Унирея” 2. Вытяжной прибор 2х3 3. Линейная плотность ленты, ктекс 3,70 Номер 0,27 4. Линейная плотность холста, ктекс 384,6 Номер 0,0026 5. Вытяжка 104 6. Число сложений 1 7. Диаметр съемного барабана, мм 680 8. Частота вращения съемного барабана, мин–1 22 9. Диаметр переднего цилиндра, мм 40 10. Частота вращения переднего цилиндра, мин–1 508 11. Скорость переднего цилиндра, м/мин 64 12. Размер таза (ДхН), мм 500х1000 13. Масса ленты в тазу, кг 13,7 14. Обрывность на машину, обр/час 2,0 15. Теоретическая производительность машины,кг/час 22,1 16. КПВ 0,88 17. Плановая производительность машины, кг/час 19,4 18.Технические простои, % 10,0 107 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Таблица П 3 – Параметры заправки ленточной машины Iпереход 1. Марка машины DF–800Р 2. Вытяжной прибор 5х4 3. Линейная плотность выходящей ленты, ктекс 3,57 Номер 0,28 4. Линейная плотность входящей ленты, ктекс 3,70 Номер 0,27 5. Вытяжка 6,20 6. Число сложений 6 7. Диаметр переднего цилиндра, мм 30 8. Частота вращения переднего цилиндра, мин–1 9. Скорость переднего цилиндра, м/мин 1925 181 10. Размер таза (ДхН), мм 400х1000 11. Масса ленты в тазу, кг 7. 70 12. Обрывность на выпуск, обр/час 1,50 13. Теоретическая производительность выпуска, кг/час 38,80 14. КПВ 0,85 15. Плановая производительность выпуска, кг/час 33,00 16. Плановая производительность машины, кг/час 66,00 17. Технические простои, % 5,0 108 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Таблица П 4 – Параметры заправки ленточной машины II переход. 1. Марка машины DF–800Р 2. Вытяжной прибор 5х4 3. Линейная плотность выходящей ленты, ктекс 3,57 Номер 0,28 4. Линейная плотность входящей ленты, ктекс 3,57 Номер 0,28 5. Вытяжка 6 6. Число сложений 6 7. Диаметр переднего цилиндра, мм 30 8. Частота вращения переднего цилиндра, мин–1 1925 9. Скорость переднего цилиндра, м/мин 181 10. Размер таза (ДхН), мм 360х1000 11. Масса ленты в тазу, кг 7,70 12. Обрывность на выпуск, обр/час 1,50 13. Теоретическая производительность выпуска, кг/час 38,80 14. КПВ 0,85 15. Плановая производительность выпуска, кг/час 33,00 16. Плановая производительность машины, кг/час 66,00 17.Технические простои, % 5,0 109 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Таблица П 5 – Параметры заправки ровничной машины 1. Маркамашины Р168–3 2. Вытяжной прибор 4х4 3. Линейная плотность ровницы, текс 286 номер 3,5 4. Линейная плотность ленты, ктекс 3,57 номер 0,28 5. Вытяжка 12,5 6. Число сложений на выпуске 1 7. Коэффициент крутки,т 8,28 8. Крутка, кр/м 49 9. Частота вращения веретен, мин–1 640 10. Диаметр переднего цилиндра, мм 35 11. Частота вращения переднего цилиндра, мин–1 119 12. Скорость переднего цилиндра, м/мин 13,1 13. Подъем каретки, мм 250 14. Раствор рогульки, мм 130 15. Масса паковки, г 880 16. Обрывность на 100 веретен, обр/час 9 17. Теоретическая производительность 100 веретен, кг/час 18. КПВ 22,4 0,82 19. Плановая производительность100веретен, кг/час 20. Технические простои, % 18,38 4,00 110 ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Таблица П 7 – Параметры заправки прядильной машины. Марка машины П–66–5М6 Вытяжной прибор ВР–3–45П Линейная плотность пряжи, текс 16,7 Номер 60 Линейная плотность ровницы, текс 286 Номер 3,5 Линейная плотность п/эфирной нити, текс – Линейная плотность мычки, текс 16,7 Номер 60 Число сложений 1 Вытяжка 17,1 Коэффициент крутки, т 30 Крутка, кр/м 766 Направление крутки Правое Частота вращения веретен, мин-1 9850 Диаметр переднего цилиндра, мм 25 Частота вращения переднего цилиндра,мин–1 160 Диаметр кольца, мм 45 Подъем кольцевой планки, мм 200 Масса паковки,г 86 Обрывность на 1000 вер, обр/ч 90 Теоретическаяпроизводительность 1000 вер,кг/час 11,88 К№/час 772 КПВ 0,96 Плановаяпроизводительность 1000 веретен,кг/час 11,41 К№/час 742 Технические простои, % 3,5 111 ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Неровнота пряжи на КЛА–2 Контрольный вариант 1. 112 Продолжение приложения 8 Контрольный вариант 2 113 Продолжение приложения 8 Контрольный вариант 3 114 ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Вариант с шляпками с покрытием оргстеклом 1 115 Продолжение приложения 9 Вариант с шляпками с покрытием оргстеклом 2 116 Продолжение приложения 9 Вариант с шляпками с покрытием оргстеклом 3 117 ПРИЛОЖЕНИЕ 10 Вариант с ворсовыми шляпками 1 118 Продолжение приложения 10 Вариант с ворсовыми шляпками 2 119 Продолжение приложения 10 Вариант с ворсовыми шляпками 3 120
