2.8. Устройство и работа штапелирующих машин.

Штапелирующая машина, машина, применяемая в текстильной промышленности для получения из химических нитей, собранных в жгут, штапелированной ленты, из которой затем изготовляют пряжу. Штапелирование производят разрезанием или разрывом нитей в жгуте. Первый способ имеет ряд преимуществ, т. к. даёт возможность получить волокна более равномерные по длине и без чрезмерного внутреннего напряжения.

На рис.1 приведена технологическая схема современной штапелирующей машины. Сущность работы машины заключается в формировании из нескольких жгутов питающего холстика (ленты) с помощью приёмной рамки, в натяжении холстика между питающими и промежуточными цилиндрами, в разрезании нитей (под углом ~8 по направлению движении (утонении)) получении штапелированной ленты при помощи отделительных цилиндров и вытяжных пар, в уплотнении ее гофрирующим устройством и в укладке ленты в таз с помощью направляющих валиков головки лентоукладчика.

Рис1.Устройство штапелирующей машины.

Схема ленточной резально-штапелирующей машины: 1 — приёмная рамка; 2 — питающие цилиндры; 3 — промежуточные цилиндры; 4 — режущее устройство; 5 — отделительные цилиндры; 6 — вытяжные пары; 7 — гофрирующее устройство; 8 — направляющие валики; 9 — головка лентоукладчика; 10 — таз; 11 — основание лентоукладчика.

Работа машины.

Традиционно химические волокна разрезаются на штапели определённой длины 40-70мм, а затем это волокно перерабатывается по всем технологическим переходам. При этом хорошо распрямлённые волокна в жгуте снова перепутываются, часть их выпадает в отходы. Для более рациональной переработки разработана сокращённая система прядения, позволяющая получать ленту непосредственно из жгута на штапелирующих машинах. Из технологии сокращается РОА и чёсальный переход. При этом сокращается количество отходов, трудо и энергозатраты, экономия производственной площади.

Существует 3 способа штапелирования:

1. Способ неконтролируемого разрыва.

2. Способ контролируемого разрыва.

3. Способ дифференциального резания.

1.Штапелирование этим способом осуществляется между 2-мя парами цилиндров, вращающихся с разными скоростями.

П итающие и выпускные пары состоят из двух стальных цилиндров и верхнего нажимного валика с эластичным покрытием.

Возникающее усилие сначала удлиняет волокно, а затем разрывает его, причём разрыв может произойти в любом сечении вытяжного поля. Когда удлинение достигает величины, волокно рвётся, при этом в ленте образуются волокна разной длины.

Чем больше разводка, тем больше неровнота волокон по длине. Для переработки толстых жгутов (до 100 кТекс) и уменьшения неровноты по длине, на таких машинах используют не одну, а несколько зон разрыва. В 1-ой зоне разрыва разводка больше необходимой, а затем уменьшается до нужной.

Волокна, длина которых меньше R, вторичному разрыву не подвергаются.

Недостатки способа:

1. Большая неровнота волокон по длине

2. При разрыве волокна испытывают критические дифформации и изменяются их первоначальные свойства, уменьшается их толщина, разрывное удлинение, увеличивается усадка.

2.Способ контролируемого разрыва.

Суть способа заключается в том, что пластины надсекающего вала воздействуют на предварительно натянутый в зоне надсекания жгут, при этом разрыв нитей происходит при меньшем их натяжении и при меньшем изменении их первоначальных свойств. Получается лента с длиной волокон близкой к расчётной и с меньшей неровнотой, чем в предыдущем способе.

Расправленный жгут проходит через ряд прямых и дугообразных напрямляющих 1 и поступает в зону вытяжки, состоящую из питающей пары 2, промежуточной пары 3 и ряда тормозных валиков 4. Между тормозными валиками установлены верхняя и нижняя термоплита 5.

Между парами 2 и3 происходит вытяжка волокон. Вытянутый жгут поступает в зону надсекания , где установлены сверху и снизу восьмизубые фрезы. Фрезы могут перемещаться влево или вправо, для изменения длины резки. Вытяжка устанавливается в зависимости от требуемой линейной плотности ленты. Те волокна, которые не надсеклись фрезами разрываются неконтролируемым разрывом.

Недостатки способа:

1. Неровнота тех волокон по длине, которые разорвались без надсекания.

2. Образование коротких волокон, при отсекании волокон фрезами.

3.Способ дифференциального резания.

Для этого способа применяются резально-штапелирующие машины типа ЛРШ-2-40, ЛРШ-70. Общая вытяжка на машинах до 6. Тл=3-10 кТекс. Жгут расправляется и натягивается в питающих и направляющих рамках, огибая, прямолинейные и дугообразные стержни. Натяжение изменяется путём изменения угла обхвата стержней по формуле Эйлера: . Секция штапелирования состоит из верхнего спирального ножевого вала и нижнего опорного вала. После разрезания холстик направляется в секцию вытягивания, которая состоит из 5 вытяжных пар. Там происходит сдвиг волокон и разрыв неразрезанных волокон неконтролируемым способом. Разрываются волокна с длиной более 2Lштап. Вытяжная пара состоит из двух нижних рифленых цилиндров и верхнего нажимного валика с эластичным покрытием. Разводка в вытяжном приборе уменьшается в сторону выпуска и в последней зоне равна длине резки. Далее жгут попадает в гофрирующее устройство.

Колондровыми валами лента уплотняется и подаётся в гофрирующую коробку, выход из которой закрыт подпружиненным клапаном. Волокна при этом приобретают извитость. Готовая лента укладывается в таз лентоукладчиком.

Ножевой вал. Режущая кромка.

При вращении ножевого вала часть волокон разрезается при первом заходе спирали, часть при втором и т.д., поэтому волокна получаются разной длины от Lшт. до nLшт.

На режущей кромке выполнены пазы. Волокна, попадающие в пазы, остаются неразрезанными, что необходимо для сохранения целостности ленты. Доля неразрезанных волокон зависит только от ширины паза (b) и зуба (а) и равна . Волокна разрезанные при предыдущем проходе спирали ножа и волокна, которые будут разрезаны при следующем проходе ножа имеют длину: , где m-число заходов спиралей ножей.

Т.к. в ленте с ЛРШ сохраняются длинные волокна, то лента пропускается через 3 перехода смешивающих машин СМ-2-40 с четырёхзонным вытяжным прибором.