Министерство образования и науки РК

Алматинский технологический университет

Кафедра «Технологии текстильного производства»

ПРАКТИКУМ

по дисциплине «Машины и аппараты текстильной промышленности» для специальности 05В073300 – «Технология и проектирование текстильных материалов»

Алматы

2014

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Лабораторные занятия проводятся параллельно с прохожде­нием теоретического курса. В их задачу входит изучение кон­струкции машин, отдельных механизмов, режима работы, прове­дение технологического и заправочного расчетов, исследование отдельных вопросов технологии и техники, а также по возможности приобретение рабочих навыков по обслуживанию машин.

Это достигается:

- последовательным изучением технологического процесса на ма­шинах и устройства всех рабочих органов и механизмов, осуще­ствляющих процесс;

- составлением схемы взаимодействия рабочих органов;

- вычерчиванием схемы передачи движения на машинах;

- составлением чертежей отдельных механизмов;

- выполнением технологического и заправочного расчетов машин;

- приобретением рабочих навыков по заправке машин и выра­ботке заданного продукта;

- исследованием различных режимов работы машин и выявле­нием наиболее эффективных;

- изучением причин возникновения дефектов в продукте;

- анализом угаров с выбором способов регулирования их коли­чества и состава;

- усвоением правил техники безопасности.

Систематическое выполнение студентами индивидуальных ла­бораторных и домашних заданий является важнейшим средством приобретения ими навыков самостоятельной работы и развития творческой инициативы, необходимых студентам в их будущей практической деятельности.

В практикуме приведены задания по лабораторным занятиям.

Проверяя выполнение лабораторных заданий, преподава­тель должен добиваться, чтобы студенты самостоятельно исправ­ляли ошибки, допущенные ими в чертежах, расчетах или в выводах.

Приступая к работе в лаборатории, студенты должны ознако­миться с опасными местами на машине и правилами техники без­опасности и знать содержание предстоящих лабораторных занятий. Для этого они обязаны своевременно подготовиться к ним, прора­ботав дома вопросы, связанные с занятиями в лаборатории, озна­комиться с рекомендуемой литературой, прослушать объяснения преподавателя по предстоящей работе и активно участвовать в про­водимых собеседованиях.

Каждый студент должен иметь тетрадь для записи лаборатор­ных занятий, в которую он заносит материалы выполняемых им заданий: технологические схемы и схемы передачи движения, чертежи отдельных механизмов машин и их описание, данные о ско­ростных режимах работы машин, технологический и заправочный расчеты машин, результаты пpактической работы на машине с опи­санием технического контроля продукта и опасных мест на ма­шине. Кроме того, в тетрадь записывают все выполненные домаш­ние задания. В течение семестра преподаватель систематически проверяет тетради для лабораторных занятий и делает соответ­ствующие указания.

Во время работы студенты обязаны бережно обращаться с ма­шинами, приборами и инструментами и выполнять все указания преподавателя и учебного мастера. Без разрешения преподавателя запрещается пускать в ход машины и приборы, а также изменять их положение. Студенты обязаны оставлять машины и приборы в ра­бочем состоянии. О замеченном повреждении какой-нибудь ма­шины, прибора или инструмента следует немедленно сообщить преподавателю.

В конце семестра, по окончании всех занятий в лаборатории, каждый студент обязан предъявить тетрадь лабораторных работ, выполненных им и принятых преподавателем; к этому времени студент должен хорошо знать устройство машин и их механизмов, технологический и заправочный расчеты и технологический про­цесс в целом. Для получения рейтинговых баллов по лабораторным занятиям студенту необходимо выполнить и оформить все задания и уметь свободно давать пояснения по каждой работе.

Практическая работа № 1

Разрыхлительно-трепальные машины

Цель работы

Изучить устройство, работу и регулировку ос­новных механизмов разрыхлительно-трепального агрегата:

1. Питатель-смеситель;

2. Разрыхлитель – чиститель;

3. Трепальная машина.

Задание

1. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку ос­новных механизмов питателя – смесителя разрыхлительно-трепального агрегата для хлопка.

2. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку ос­новных механизмов разрыхлителя – чистителя разрыхлительно-трепального агрегата для хлопка.

3. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку ос­новных механизмов трепальной машины разрыхлительно-трепального агрегата для хлопка.

Основные сведения

Питатель-смеситель.

Кипы с хлопком устанавливаются возле группы питателей-смесителей. Хлопок из кип загружается на пи­тающую решетку 1 (рис. 1), рабочая ширина которой 975 мм. Питающая решетка подводит хлопок к игольчатой решетке 2. Скорость движения питающей решетки 0,08—0,2, игольчатой — 0,19—0,47 м/с. Слой хлопка на игольчатой решетке разделяется на два потока. Первый выровненный поток, прошедший между решеткой и разравнивающим валиком 3, снимается лопастным барабаном 5 и перемещается им по колосниковой решетке 6, а затем поступает на последующую машину. Угары через колос­никовую решетку попадают в угарную камеру 7. Диаметр раз­равнивающего барабана—200 мм, лопастного барабана—400 мм.

Второй поток возвращается в рабочую камеру машины 9, где установлена регулирующая заслонка 10. При недостатке хлопка в камере заслонка отклоняется вправо и включает зеленую сиг­нальную лампу. После наполнения камеры хлопок воздействует на заслонку и заставляет ее отклониться влево, зеленая лампа гаснет и зажигается красная.

Во время работы в камере выде­ляется много пыли, которая отсасывается через патрубок 8 пылеотсасывающей системы. Чистильный валик 4 диаметром 200 мм снимает клочки хлопка с разравнивающего барабана. В камере 9 с обеих сторон предусмотрены двери для доступа внутрь машины при ее очистке и ремонте. Остов машины смон­тирован из чугунных рам и связей. Привод всех механизмов — от одного электродвигателя мощностью 1 кВт при п = 960 об/мин. Длина машины 2875 мм, ширина 1550 мм, высота 1920 мм. Про­изводительность 0,01—0,09 кг/с.

Разрыхлитель-чиститель.

Хлопок поступает в приемный патрубок 1 (рис. 2) наклонного чистителя. Колковые барабаны 2—7 диаметром по колкам 350 мм имеют винтовое расположение колков, которые не только направляют хлопок по окружности, но и перемещают его вдоль своих осей. С первого колкового барабана 2 хлопок снимается барабаном 3. Нарушению осевого движения хлопка препятствуют съемные но­жи 15. Колки на барабане 3 также расположены по винтовой линии, но с обратным направлением относительно барабана 2. Благодаря такой конструкции машины клочки хлопка соверша­ют зигзагообразное движение, что значительно увеличивает вре­мя воздействия на них рабочих органов, улучшает очистку и раз­рыхление хлопка. Сорные примеси интенсивно выделяются через колосниковую решетку 16 и попадают в закрытую угарную ка­меру 8.

С колкового барабана 7 хлопок снимается отбойным ножом и поступает в выпускной патрубок, а затем в резервный бункер 9. Уровень хлопка в бункере регулируется вилкой 10. Из бункера хлопок питающими валиками 11 подается к ножевому бараба­ну 12 диаметром 610 мм. Между ножевым барабаном и колосни­ковой решеткой 13 происходит интенсивная очистка и разрыхле­ние хлопка. Сорные примеси выпадают в угарную камеру 14. Центробежной силой и потоком воздуха хлопок выводится из машины. Габариты разрыхлителя-чистителя: длина 3240 мм, ши­рина 1760 мм, высота 2360 мм.

Трепальная машина.

Хлопок из разрыхлитель­ного агрегата грабельным или пневматическим распределителем подается в бункер 1 секции ножевого барабана (рис. 3). Бункеры приме­няются для образования резерва в машинах, агрегируемых меж­ду собой, и для создания равномерного потока волокнистого материала вдоль машины. Выводные валики 2 подают хлопок к питающим цилиндрам 4, а оттуда к ножевому барабану 5. Колос­никовая решетка 6 охватывает ²/₃ окружности ножевого бара­бана и способствует хорошей очистке и разрыхлению волокна.

Далее хлопок по каналу 7 направляется к двум сетчатым ба­рабанам 8. В барабанах вентилятором 9 создается разрежение, обеспечивающее формирование равномерного слоя хлопка по ширине машины и очистку его от мелких сорных примесей и пы­ли. Запыленный воздух от сетчатых барабанов направляется к фильтрам, установленным вне машины. С сетчатых барабанов хлопок снимается выводными валиками 14 и по наклонному сто­лику подается к питающим цилиндрам 15, которые подают хло­пок к трехбильному планочному трепалу 16, откуда разрыхлен­ные клочки хлопка перемещаются по направляющему патрубку 18 к сетчатому барабану 19. Для обеспечения выделения угаров в камеру 21 воздух для транспортировки хлопка засасыва­ется не только через колосниковую решетку 17, но и через регу­лируемую щель 22. С сетчатого барабана хлопок снимается ло­пастным валиком 23 и подается в бункер 24. Уровень хлопка в бункере контролируется двумя заслонками 25 и 26. При откло­нении нижней заслонки питающие цилиндры 4, 15 и выводные валики 2, 14 переключаются на скорость, уменьшенную на 12%. При отклонении верхней заслонки подача хлопка прекращается.

Выводные валики 27 и дополнительный валик 28 направляют хлопок в питающий прибор последнего трепала. Питающий при­бор состоит из педального цилиндра 29 и педалей 30, которые в зависимости от толщины слоя хлопка регулируют скорость его подачи в последнюю секцию машины. Пройдя игольчатое тре­пало 31, хлопок по патрубку подается к сетчатым барабанам //. После сетчатых барабанов и выводных валиков 34 хлопок по на­правляющей доске 35 подводится к плющильным валикам 36, 37, 38 и 39. На пути к скатывающим валикам 41 холст зажи­мается валиками 40, чтобы приблизить к скатывающим валикам место отрыва холста при его отсечке и сохранить его натя­жение.

Габариты машины: длина 7720 мм, ширина 2000 мм и высота 2750 мм. Производительность машины 180—200 кг/ч.

Рекомендуемая литература

1. Н.И. Максимов «Теория производительности рабочих машин» МТИ. 1976г.

2. А.И. Макаров «Расчет и конструирование машин прядильного производства». М., Машиностроение, 1981г.

3. Н.И. Труевцев. «Технология и оборудование текстильного производства». М., Машиностроение, 1978г.

Рис.1. Питатель – смеситель

Рис.2. Разрыхлитель - чиститель

Рис. 3. Однопроцессная трепальная машина

Практическая работа № 2

Чесальные машины для хлопка. Питание чесальных машин.

Цель работы

Изучить технологический процесс обработки хлопка и питание чесальной машины.

Задание

1. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку приемного, главного, съемного барабанов.

2. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку механизма шляпок.

3. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку механизма съемного гребня.

4. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку механизма лентоукладчика.

Основные сведения

Назначение чесальных машин

На машинах разрыхлительно-трепального отдела происходит разделение хлопка на небольшие клочки и из него удаляются главным образом крупные примеси, и лишь незначительная часть мелких примесей и пыли.

Удаление мелких примесей из хлопка и разделение клочков хлопка на отдельные волокна достигается обработкой разрых­ленного волокна на чесальных машинах. Помимо этого на че­сальных машинах происходит частичное распрямление волокон и выделение из волокнистой массы наиболее коротких и мерт­вых волокон.

Таким образом, чесальная машина должна осуществлять:

1. полное разъединение клочков хлопка на отдельные волокна;

2. полное удаление сорных примесей, пороков волокна и пыли;

3. полное удаление коротких и мертвых волокон;

4. тщательное перемешивание волокон;

5. частичное распрямление волокон;

6. преобразование холста в ленту.

Рассмотрим технологический процесс обработки хлопка на чесальной машине (рис. 1). Холст хлопка, получен­ный с трепальной машины, устанавливается на раскатывающий рифленый валик 5. При вращении валика холст раскатывается по полированному питающему столику 6, проходит под питаю­щий цилиндр 7, а затем поступает в зону узла приемного бара­бана (узла предварительного прочесывания). Волокна, захва­ченные гарнитурой приемного барабана 8, подводятся к сороотбойному ножу 1 (он отбивает сорные примеси) и затем посту­пают в зону пары рабочего 16 и съемного 15 валиков. Сорные примеси выделяются в угарную камеру, а из нее механизмом 2 выводятся из машины. Далее волокна с приемного барабана переходят на главный барабан 9, дальнейшее разъединение и очистка хлопка проходят между гарнитурой главного барабана и шляпок 10. Прочесанные, очищенные и частично распрямлен­ные волокна с главного барабана переходят на съемный бара­бан 11.

Рис. 1. Чесальная машина

Со съемного барабана волокна в виде тонкой ватки-прочеса снимаются гребнем 12, проходят между выводными валиками 3 и поступают в лентоформирующую воронку и плющильные ва­лики 13. Из плющильных валиков чесальная лента направляет­ся в лентоукладчик 14, где дополнительно уплотняется и укла­дывается в таз.

В существующих конструкциях шляпочных чесальных ма­шин барабаны в основном обтягиваются пильчатой лентой (ЦМПЛ). Только машины, предназначенные для выпуска пря­жи очень высоких номеров, имеют игольчатую гарнитуру. По сравнению с игольчатой гарнитурой ЦМПЛ обладает рядом преимуществ:

1. сохранение неизменного положения зубьев и разводки между рабочими органами;

2. уменьшение разводок, что повышает интенсивность чеса­ния;

3. установление такого угла наклона рабочей части ЦМПЛ, при котором получается минимальная заполняемость (иначе — минимальное забивание) волокном гарнитуры.

Питание чесальных машин

В настоящее время на чесальных машинах наибольшее распро­странение получили холстовое (см. рис. 1) и бункерное пита­ние. Холстовое питание применяется для машин, работающих вне потока, бункерное питание — для машин, работающих в со­ставе поточных линий.

В отличие от холстового бункерное питание автоматизиро­вало процесс питания и позволило использовать чесальные ма­шины в непрерывном потоке обработки хлопка до чесальной ленты. Основная трудность бункерного питания заключается в обеспечении равномерной подачи хлопка от общего волокнопровода к отдельным машинам.

На рис. 2 показана схема бункерного питания чесальных машин с механической (ленточным конвейером) подачей волокнистого материала в бункеры чесаль­ных машин.

Хлопок, поступающий с последней машины разрыхлительно-трепального отдела, конденсором 1 подается в резервную каме­ру 2. Питающие валики резервной камеры подают материал, сформированный в холстик, к питающему цилиндру 3, под кото­рым расположены педали 4, обеспечивающие равномерное за­щемление холстика по ширине, и далее — к игольчатому трепа­лу 5, откуда по трубопроводу 6 хлопок подводится к конденса­тору 7 и далее сбрасывается на ленточный конвейер, с которого через сопла, расположенные на боковой стенке канала ленточ­ного конвейера против входных отверстий бункеров, хлопок сжа­тым воздухом сбрасывается в бункеры чесальных машин.

Управление подачей к соплам и отключение воздуха произ­водится по команде от фотодатчиков, имеющихся в бункерах. Заполнение одного бункера продолжается несколько секунд. Задние стенки 8 бункеров с помощью механизма 9 совершают качательные движения, что способствует равномерному распре­делению хлопка в бункере.

Избыток хлопка по пневмопроводу возвращается в резерв­ную камеру. Питание чесальных машин регулируется таким об­разом, что избыток волокнистого материала не превышает 5% общего его количества, подаваемого на ленточный транспортер.

В резервной камере имеются два датчика, регулирующие ее наполнение. Нижний датчик включает подачу хлопка из разрыхлительно-трепального отдела, верхний — отключает.

На чесальных машинах с бункерным питани­ем наполнение бункеров производится от общего волокнопровода пневмотранспортом, подающим волокно либо от резервной камеры, либо от смесовой машины.

Независимо от способа питания на всех чесальных машинах сохраняется питающий столик с питающим цилиндром, обеспе­чивающие подачу слоя хлопка к узлу приемного барабана.

Рис. 2. Схема бункерного питания чесальных машин

Механизм питания и узел приемного барабана

К механизму питания относят холстовую стойку и холстовые валики, питающий столик и питающий цилиндр.

Для равномерной подачи к приемному барабану холст должен быть хорошо зажат между столиком и питающим цилиндром. Положение питающего цилиндра по отношению к столику опре­деляется толщиной холста, поэтому подшипники питающего ци­линдра вставлены между наклонными направляющими столика и могут перемещаться по ним. Чтобы питающий цилиндр не ка­сался столика при работе машины без холста, наружный диаметр подшипников больше диаметра питающего цилиндра на 0,4 мм. Благодаря этому между верхней кромкой столика и цилиндром образуется зазор в 0,2 мм.

Зажимное усилие, создаваемое системой нагрузки на питаю­щий цилиндр, направлено под углом в 40—45°, что обеспечивает равномерное защемление холста.

Степень погружения зубьев приемного барабана в бородку зависит от величины разводки между питающим столиком и прием­ным барабаном. Разводку устанавливают установочными бол­тами. Гайками изменяют положение пи­тающего столика по отношению к приемному барабану. Разводка в этом месте рекомендуется от 0,25 до 0,30 мм. С уменьшением разводки по сравнению с рекомендованной увеличивается количество угаров под приемным барабаном и количество узелков в прочесе.

Количество угаров и состав их зависят от величины разводки между колосниковой решеткой и приемным барабаном: чем ближе к приемному барабану установлена колосниковая решетка, тем меньше волокон в угарах, так как в этом случае волокна, упавшие на колосниковую решетку, могут быть снова подхвачены зубьями приемного барабана. Рекомендуется задний край колосниковой решетки устанавливать на расстоянии 0,8— 1,0 мм от приемного барабана, а передний — на 0,8—0,5 мм от главного барабана. Эту разводку ре­гулируют болтами 12 колосниковой решетки.

На новых машинах под приемным барабаном установлены рас­чесывающие валики; на этих машинах видоизменены также ножи и ре­шетки (рис. 3).

Под приемным барабаном на некоторых машинах устанавли­вают одну пару расчесывающих валиков, на других машинах — две пары. Между расчесывающими валиками и питающим цилиндром располагают сороотбойный нож, состоящий из подвижной и неподвижной частей.

Положением сороотбойного ножа можно изменять расстояние между верхним носиком ножа и нижней точкой рабочей грани питающего столика в пределах 50—80 мм и разводку между верх­ней кромкой ножа и приемным барабаном в пределах 1,5—3 мм.

Рис.3. Узел приемного барабана с расчесывающей парой

Между главным и приемным барабанами рекомендуется разводка 0,15—0,2 мм. Устанавли­вают разводку двумя установочными болтами, закрепленными в корпусах подшипников приемного барабана и пропущенными через угольники боковых рам машины.

Поверхность главного барабана между приемным барабаном и шляпками закрыта задним ножом, установленным несколько экс­центрично к поверхности барабана. Задний нож ограничивает струю воздуха, которая создается при вращении барабана, и таким образом не дает волокнам распылятся.

Механизм подводки шляпок к главному барабану

Концы шляпок в рабочей зоне скользят по гибким дугам, переме­щением которых изменяется разводка между шляпками и барабаном. На машинах различных марок и заводов механизм для изме­нения разводок между шляпками и барабаном имеет различную конструкцию.

На рис. 4 показан механизм подводки шляпок малогабарит­ной чесальной машины, в котором посредством простого устройства гибкая дуга укрепляется опорным болтом на щеке барабана. Подобные механизмы используют и на других малога­баритных машинах.

Рис.4. Механизм шляпок

Съемный барабан и съемная гребенка

Чтобы прочес лучше снимался, гребенку подводят к съемному барабану на расстояние 0,28—0,40 мм. Величину этой разводки регулируют двумя установочными болтами, укреп­ленными с одной стороны машины в корпусе гребенной коробки, а с другой — в подшипнике гребенки и проходящими через ушки на станине машины.

Гайками можно изменять положение гребенной коробки и подшипника относительно съемного барабана, а также разводку между гребенкой и съемным барабаном.

Гребенку можно передвигать вверх и вниз, перемещая болт в дуговой прорези, когда требуется несколько натя­нуть ослабевший прочес или ослабить его при излишнем натя­жении.

Плющильные валики и лентоукладчик

Прочес, снятый гребенкой, представляет собой тонкий про­зрачный слой волокон, расположенных в самых разнообразных направлениях. Для преобразования прочеса в ленту на машине имеются воронка и плющильные валики.

Лента через уплотняющую воронку в крышке лентоукладчика протаскивается плющильными валиками, а затем укладывается в таз.

Между валиками лентоукладчика и плющильными валиками устанавливают вытяжку в 1,03—1,05 с таким расчетом, чтобы лента при транспортировке на этом участке лишь слегка натяги­валась, так как при увеличении этой вытяжки возрастает неровнота чесальной ленты.

Чем больше вместимость таза, тем большей длины лента вмещается в нем, тем реже приходится сменять наполненные тазы на чесальных машинах и реже под­ставлять тазы к машинам следующего перехода. При этом умень­шается число присучек на ленточных и лентосоединительных ма­шинах со стороны питания.

Для увеличения длины ленты в тазу применяют уплотнители различных систем. Этой же цели служат пружины, прижимающие валики лентоукладчика.

Благодаря применению уплотнителей повышается произво­дительность труда, уменьшается число присучек, сокращается потребность в тазах, увеличивается прочность ленты, а это спо­собствует уменьшению ложной вытяжки и обрывности со стороны питания на последующих переходах.

Схема передачи движения на чесальной машине

Рис. 5. Схема передачи движения на чесальной машине

Рекомендуемая литература

1. Н.И. Максимов «Теория производительности рабочих машин» МТИ. 1976г.

2. А.И. Макаров «Расчет и конструирование машин прядильного производства». М. Машиностроение, 1981г.

3. Н.И. Труевцев. «Технология и оборудование текстильного производства». Машиностроение 1978г.

Практическая работа № 3

Ленточные, ровничные прядильные и крутильные машины для хлопка.

Цель работы

Изучить технологический процесс обработки хлопка на ленточной, ровничной и прядильной машинах.

Задание

1. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку ленточной машины.

2. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку механизма ровничной машины.

3. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку механизма прядильной машины.

4. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку механизма лентоукладчика.

Основные сведения

Ленточные машины для хлопка

Лента, полученная с чесальных машин, имеет ряд недостатков: неровноту на коротких и длинных отрезках, слабую распрямленность волокон, достигающую лишь 50—60%, недостаточную про­дольную ориентацию волокон. Улучшение качества чесальных лент достигается путем их сложения и последующего вытягива­ния на ленточных машинах.

Часть ленточной машины, на которой осуществляется сложе­ние и вытягивание продукта, формируемого в одну готовую лен­ту, направляемую для укладки в таз, называется выпуском. Лен­точные машины конструируются на 1; 2 и 4 выпуска (рабочих места).

Ленточные машины имеют скорость выпу­ска от 100 до 457 м/мин. Скоростные ленточные машины констру­ируются в основном на один выпуск.

На рис. 1 приведена машина с работой в восемь сло­жений и скоростью выпуска до 360 м/мин. Рамка питания пред­ставляет собой четыре стойки, соединенные связями, к которым крепится питающий стол 1. Вдоль стола с обеих сторон установ­лены цилиндры с самогрузными валиками для выборки ленты из тазов, что позволяет снизить вытяжку ленты на этом участке.

С питающего стола ленты поступают в питающее устройство 2, состоящее из рифленого вала и самогрузного валика, и оттуда по лотку направляются в вытяжной прибор 3 системы «3 на 3» с нажимным контролирующим прутком.

Рис. 1. Ленточная машина:

1 — питающий стол; 2 — питающее устройство; 3 — вытяжной прибор- 4 — плю­щильные валики; 5 — направляющий наклонный канал; 6 — лентоукладчик; 7 — малая тарелка; 8 — большая тарелка

В вытяжном приборе во­локна распрямляются и параллелизуются. Съем пуха с нажим­ных валиков и цилиндров производится чистителями, от которых пух удаляется пневматически в общий волокносборник. После вытяжного прибора вытянутая лента проходит через плющиль­ные валики 4 и направляется наклонным каналом 5 к воронке лентоукладчика.

Лентоукладчиком 6 лента укладывается в неподвижный или вращающийся таз с подпружиненным дном. В этом лентоукладчике имеются две тарелки — малая и большая. Малая тарелка 7 вращается вокруг своей оси и вместе с большой тарелкой 8 со­вершает переносное движение, чем обеспечивается укладка лен­ты, аналогичная этому процессу в уже рассмотренных лентоукладчиках. На некоторых ленточных машинах лента наматывается в холстик.

Смена заполненного таза происходит автоматически по ко­манде от счетчика метража, что обеспечивает примерно одновре­менный сход ленты из всех тазов на последующих переходах лен­точных машин. Автомат смены тазов имеет индивидуальный электродвигатель.

Ровничные машины

Ровничные машины предназначены для вытягивания ленты с лен­точных машин или ровницы с предыдущего перехода, придания ровнице небольшой крутки и наматывания ее на катушку.

Назначение ровничных машин — утонение ленты и подготовка ее к переработке в пряжу на прядильных машинах.

С введением на прядильных и ровничных машинах вытяжных приборов с повышенной и высокой вытяжками число переходов сократилось. Пряжу всех номеров, кроме самых высоких, можно вырабатывать при одном переходе ровничных машин (тазово-перегонных, тазово-тонких или просто ровничных машин). Такая система прядения получила в настоящее время повсеместное рас­пространение.

Сокращение числа переходов на ровничных машинах умень­шает количество операций, способствующих увеличению неровноты ровницы (вытягивание, наматывание и разматывание, присучка оборвавшейся нити и т. д.). Одновременно с сокращением чис­ла переходов предъявляются повышенные требования к ровноте ровницы, а, следовательно, и к конструкции основных рабочих органов ровничных машин и их исполнению. Рассмотрим техно­логическую схему ровничной машины с низким питающим устройством (рис. 2).

Лента из тазов 1, расположенных сзади машины, огибает пи­тающее устройство 2, проходит через водилку 3 и направляется в вытяжной прибор. По выходе из передней вытяжной пары ров­ница проходит через верхнее отверстие втулки рогульки 5, укре­пленной на быстровращающемся веретене 6. Пройдя полую ветвь рогульки, ровница обвивается вокруг лапки и наматывается ци­линдрическими слоями на катушку 7, которая вращается незави­симо от рогульки. Каждый оборот веретена сообщает ровнице одно кручение. Ровница наматывается вследствие разности угло­вых скоростей катушки и рогульки (в ровничных машинах для хлопка и искусственных волокон катушка опережает рогульку).

Витки раскладываются по высоте катушки в результате воз­вратно-поступательного движения последней вверх и вниз вместе с верхней кареткой 8, в которой находится прутковый вал с зуб­чатыми колесами, приводящий во вращение катушки. Чтобы вит­ки не сползали с концов катушки, размах движения каретки по мере увеличения диаметра намотки постепенно уменьшается, чем достигается образование вверху и внизу катушки усеченных ко­нусов, а в средней части — цилиндрической поверхности. Диа­метр цилиндрической части катушки ограничивается расстояни­ем между ветвями рогульки, а полная высота намотки — величиной максимального подъема каретки. Для удаления с маши­ны пуха и пыли имеется реверсивный пухообдуватель 10. Один пухообдуватель обслуживает четыре машины и движется по рельсам, установленным над вытяжными приборами машин.

Принцип работы ровничных машин всех типов одинаков. Ма­шины отличаются одна от другой устройством питающих приспо­соблений, конструкцией вытяжных приборов, размером и коли­чеством веретен (рогулек), расстоянием между веретенами и размерами паковок. Ровничные машины перегонные и тонкие отличаются от тазовых машин тем, что имеют специальные рамки для установки катушек с ровницей.

Рис. 2. Ровничная машина

Основные направления в развитии ровничных машин — это увеличение паковок ровницы путем увеличения растворов рогу­лек; автоматизация съема катушек; замена коноидальной пере­дачи вариатором с более точным регулированием передаточного отношения.

Прядильные и крутильные машины хлопчатобумажного производства

Характерная особенность этих машин — использование, кроме веретена, в качестве рабочих органов для скручивания мычки или нитей пары кольцо—бегунок. Из всех машин прядильного производства кольцепрядильные и кольцекрутильные машины имеют самое большое число рабочих мест (веретен).

На кольцепрядильной машине (рис. 3) ровница, сматываясь с размещенных в рамке катушек 3, огибает направляющий пру­ток, проходит через водилку и поступает в вытяжной прибор 4, где она утоняется до нужного номера и выходит из передней па­ры вытяжного прибора в виде тонкой мычки. Далее мычка про­ходит неподвижный нитепроводник 9, огибает свободно переме­щающийся по кольцу 11 бегунок и наматывается на патрон, на­саженный на веретено 14.

На участке между передней парой вытяжного прибора и бе­гунком мычка под действием быстровращающегося веретена скручивается в нить. Наматывание нити на катушку происходит вследствие того, что бегунок, получающий вращение от веретена через нить, при своем вращении по кольцу отстает от веретена.

Для правильного размещения витков нити по высоте патрона и получения заданной формы и размеров паковки кольцевая пла­нка совершает возвратно-поступательное движение вверх и вниз вдоль осей веретен, смещаясь дополнительно вверх при наработ­ке каждого слоя намотки на одну и ту же величину. Привод ве­ретен — от дисков или барабанов 16 при помощи тесьмы. Чтобы во время обрыва мычка не наматывалась на передний цилиндр или валик, на машине имеется пневматический мычкоуловитель. Оборвавшаяся мычка засасывается в патрубок 18 мычкоуловителя, поступает в воздуховод и отводится в волокносборник.

При использовании вытяжных приборов с вытяжкой 150 и вы­ше на прядильной машине можно вырабатывать пряжу непосред­ственно из ленты с ленточных машин или с ровнично-ленточных машин. В первом случае изменяется питающее устройст­во. Вместо катушечной рамки на машине устанавливаются рас­катные барабанчики.

Кольцекрутильная машина отличается от прядильной только тем, что у нее нет вытяжного прибора (он заменен выпускным прибором, состоящим из гладких цилиндров и гладких металли­ческих валиков), а катушечная рамка приспособлена для пита­ния одного веретена с нескольких катушек. На крутильных ма­шинах нить наматывается на катушку.

При конструировании ленточных, ровничных и прядильных машин большое внимание уделяется правильному выбору запра­вочной линии, т. е. линии прохождения продукта через рабочие органы машины. Если заправочная линия выбрана неправильно, то габариты машины могут возрасти, а обрывность продукта — увеличится.

Рис. 3. Прядильная ма­шина

1 — остов; 2 — катушечная рамка; 3 — катушка с ров­ницей; 4 — вытяжной при­бор; 5 — цилиндровая стойка; 6 — цилиндровый: брус; 7 — угольник нитепроводника; 8 — клапан нитепроводника; 9 — нитепроводник; 10 — кольцевая планка; // — кольцо; 12 — веретенный брус; 13 — разделитель; 14 — веретено; /5 — кольцевой балоноограничитель; 16 — жестяной барабан; 17 — тесемочная передача; 18 — мычкоуловитель.

Рис. 4 Схема заправочной линии прядильной машины

На рис. 4 изображена заправочная линия кольце­прядильной машины, на которой показано положение продукта по выходе его из перед­ней пары цилиндров 1 вытяжного прибора (рис. 4, а) до намотки на шпулю.

Известно, что ци­линдры вытяжного прибора располагают­ся под углом к гори­зонту. Выходя из пе­редней пары цилин­дров, мычка направля­ется к нитепроводнику 2, образуя при этом на переднем цилиндре ду­гу с углом обтекания . Чем больше дута обте­кания, тем большая длина мычки не получит крутки и останется слабой. Нитепроводники обычно делают подвижными, поэтому дуга обтекания во вре­мя одного цикла движения кольцевой планки меняется от наи­меньшего значения (угол ₁) при верхнем положении нитепроводника до наибольшего (угол ₂) при нижнем его положении. Раньше на кольцепрядильных машинах для хлопка принимали = 30- 35°, на современных машинах увеличивают до 45° и даже более.

Определенное влияние на ход технологического процесса име­ет также величина угла охвата нитью нитепроводника. При под­вижных нитепроводниках угол не является постоянным, дости­гая максимального значения при нижнем положении нитепро­водника и минимального при верхнем . Технологические опы­ты показали, что при < 180° часть крутки не распространяется на участок нити между нитепроводником и выпускной парой ци­линдров. В последнее время появились машины с большими паковками, у которых = 180°, т. е. нить от переднего цилиндра к нитепроводнику идет по вертикали (рис. 4, б).

При компоновке машины необходимо также установить раз­меры H, А, B и k.

Размеры H₁ и А связаны с углом уравнениями:

где r — радиус переднего цилиндра.

Чтобы избежать захлестывания нити за верхний конец пат­рона, размер k не следует брать малым. Обычно в зависимости от величины паковки принимают k = 20 - 50 мм.

При конструировании прядильных и крутильных машин необ­ходимо прежде всего исходить, из размеров готовой паковки (мак­симального диаметра D_п и высоты паковки Н_п). Величины D_n и Н_п выбираются из условий нормального хода технологического процесса при скорости, обеспечивающей получение оптимальных технико-экономических показателей работы машины.

Диаметр кольца прядильной и крутильной машины определя­ется из равенства

где — зазор, необходимый для прохождения бегунка ( = 1,5-2 мм).

Необходимо также выбрать минимально допустимое отноше­ние диаметра d патрона к диаметру D кольца 4. Увеличение диаметра патрона при данном диаметре кольца приводит к уменьшению размера паковки. Чрезмерное уменьшение диа­метра патрона приводит к резкому возрастанию натяжения нити при намотке по сравнению с натяжением нити при намотке на большой диаметр початка, что вызывает повышенную обрыв­ность пряжи. На современных кольцепрядильных машинах обычно D / d = 0,45 - 0,55.

Высота паковки определяет высоту намотки и положение вы­тяжного прибора. Выбрав тип вытяжного прибора и катушечной рамки, можно перейти к компоновке машины в поперечном се­чении. При этом необходимо учесть, что для удобства обслужи­вания передний цилиндр должен быть расположен на высоте 1000—1250 мм, а полка катушечной рамки — не выше 1800— 1900 мм.

Общим направлением в конструировании прядильных и кру­тильных машин является дальнейшее совершенствование их ос­новных узлов (вытяжных приборов, питающих приборов, моталь­ных и крутильных механизмов и др.), автоматизация мотальных механизмов и создание автоматов съема готовой продукции и зарядки машины пустыми патронами.

Рекомендуемая литература

1. Н.И. Максимов «Теория производительности рабочих машин» МТИ. 1976г.

2. А.И. Макаров «Расчет и конструирование машин прядильного производства». М. Машиностроение, 1981г.

3. Н.И. Труевцев. «Технология и оборудование текстильного производства». Машиностроение 1978г.

Практическая работа № 4

Кольцепрядильные и кольцекрутильные веретена

Цель работы

Изучить технологический процесс получения пряжи с помощью веретена на кольцепрядильной и кольцекрутильной машинах.

Задание

1. Сборную единицу кольцепрядильного веретена.

2.Изучить назначение, устройство, работу и регулировку безвтулочного веретена.

3. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку веретена с неподвижным шпинделем.

4. Изучить назначение, устройство, работу и регулировку веретена без общей втулки с раздельными опорами.

Основные сведения

Кольцепрядильные и кольцекрутильные веретена

Мычка или нить, выходящая из выпускной пары цилиндров пря­дильной или крутильной машины, подвергается кручению. Для кручения мычки или нити применяются крутильные механизмы — веретена.

Веретено любой конструкции состоит из вращающегося шпин­деля с закрепленными на нем деталями и неподвижных деталей, служащих опорами шпинделя, а также для соединения всех его частей и крепления веретена к машине.

Конструкция веретена должна отвечать следующим требова­ниям.

1. Шпиндель веретена на рабочей скорости не должен иметь большой вибрации.

2. Шпиндель должен быть достаточно жестким (не должен деформироваться при надевании или снятии с него шпуль).

3. Опоры шпинделя должны обеспечивать равномерность его вращения и высокую долговечность работы, удобную и надежную смазку и малое потребление энергии.

4. Обслуживание веретена должно быть простым и удобным.

Сборными единицами кольцепрядильного веретена (рис. 1) являются: шпиндель /, втулка 2 и гнездо 3. Шпиндель веретена состоит из собственно шпинделя /, запрессованно­го на нем блочка 2 и насадки 3 с фиксаторами 4 (рис. 1).

Часть шпинделя, расположенная ниже колокола блочка, со­стоит из цилиндра, большого усеченного конуса, малого предпяточного конуса (или цилиндра) и конической пятки. Основное назначение большого конуса хвоста шпинделя — обеспечить при работе веретена подачу масла к верхнему роликовому подшип­нику.

Рис. 1. Веретено и шпиндель веретена

Конусность данной части устанавливается в зависимости от длины хвоста, диаметра и скорости вращения веретена, сорта смазочного материала. Угол конической пятки шпинделя вере­тена обычно делают 60 и 90°. Чтобы уменьшить износ, вершину конической пятки немного закругляют (r = 0,6- 1,0мм), созда­вая некоторую опорную поверхность для восприятия вертикальной нагрузки.

Веретена вращаются с высокими скоростями (до 17 000 об/мин), поэтому к материалу и точности изготовления шпинде­ля предъявляют высокие требования. Шпиндели веретен обычно изготовляются из стали ШХ9 и термически об­рабатываются: пята и цилиндрическая части — до твердости HRC 62, а остальные — до HRC 52.

Втулка веретена служит для расположения опор шпинделя (вверху — радиальный подшипник, внизу — подпятник). В со­временных веретенах в качестве верхней радиальной опоры ста­вится роликовый подшипник, нижняя же опора — подпятник — подшипник скольжения. Втулки веретен могут покачиваться в гнезде, что улучшает условия работы шпинделя и повышает долговечность работы веретена. Известны две конструкции таких втулок: цилиндрическая и сферическая.

Цилиндрическая втулка (рис. 2) нижним торцом головки / опирается на верхний торец гнезда. От вращения в гнезде втулку предохраняет плоская пружина 2, входящая в соответствую­щий паз гнезда. Между опорными плоскостями цилиндрической втулки и гнезда возникает большая сила трения. Поэтому покачивание цилиндрической втулки (особенно при больших осевых нагрузках) затруднено и такие втулки применяются только для веретен легкого типа. Все остальные типы кольцепрядильных и кольцекрутильных веретен выполняются со сферической втулкой (рис. 3). Сферические поверхности втулки и гнезда хорошо притираются друг к другу, что позволя­ет втулке покачиваться относительно центра сферы. Внутрь ниж­ней части втулок запрессовывается подпятник 8, а корпус втулки снизу завальцовывается. Подпятник рекомендуется изготовлять для втулок с диаметром роликового подшипника до 9 мм вклю­чительно— из стали ШХ9, а для втулок с диаметром подшипни­ка более 9 мм — из бронзы марок Бр. АМц9-2 или Бр. АЖ-9-4. Твердость стального подпятника — HRC 62— 65.

В сферической втулке располагаются центрирующие и демп­фирующие устройства: заводное кольцо 3, пружина 4, шайба 5, тормозная трубка 6 и тормозное кольцо 7. Заводное кольцо и пружина обеспечивают прижим сферической головки 1 втулки 2 к сферической поверхности гнезда (см. рис. 1). Гнездо верете­на (рис. 4) служит резервуаром масла и опорой веретенной втул­ки. При помощи гнезда веретено прикрепляется к брусу маши­ны. Гнездо изготовляют из модифицированного чугуна или из серого чугуна марки не ниже СЧ 18-36. На фланце гнезда закрепляется балансир 1 с крючком, который пре­дохраняет шпиндель от случайных подскоков во время работы. При удалении шпинделя из втулки балансир с крючком легко от­гибается. В крутильных и прядильных веретенах с увеличенной наковкой к гнезду также прикрепляется тормозок для тормо­жения веретена при его останове. После установки на машину и гнездо заливается масло. При вставленной втулке уровень масла должен быть примерно на 30 мм ниже ее верха. Смена масла с промывкой и протиркой всех деталей должна производиться один раз в два месяца.

В последние годы появился ряд конструкций прядильных и крутильных веретен без общей втулки с раздельными опорами. У этих веретен применяются высококачественные армирован­ные патроны из плотной бумаги. В ряде конструкций веретен опоры монтируются на упругом основании, чтобы уменьшить ди­намические усилия в опорах во время работы и обеспечить бо­не спокойное вращение веретен с недостаточно уравновешенными паковками.

Рис.2. Цилиндрическая подвесная втулка веретена

Рис.3. Сферическая подвесная втулка

Рис. 4. Гнездо веретена

Упругость опор шпинделя веретена достигается при помощи упругой втулки 2 (рис. 5) или введением упругого элемента между наружным кольцом подшипника и внутренней поверхностью гнезда. В первом случае обе опоры закреплены в полужесткой втулке так, что одна из опор может перемещать­ся относительно другой. Для уменьшения нагрузок на подпятник при надевании патронов и шпуль подпятник 6 подпружинен. Ча­сто в нижней части гнезда между втулкой и гнездом устанавлива­ется демпфер 5.

В текстильной промышленности работают и безвтулочные ве­ретена. У этих веретен подшипники (оба шариковые) располага­ются в гнезде веретена, которое может быть разъемным или не­разъемным. За последние годы появился также ряд конструкций веретен, у которых шпиндель неподвижен, а вращается трубча­тый патронодержатель с блочком (рис. 6).

Веретена с неподвижным шпинделем применяются на пря­дильных машинах фирмы Сако-Лоуэл (США). Не вращающийся шпиндель 1 этого веретена расположен в гнезде 4, которое упру­го крепится на веретенном брусе с помощью резиновых колец 5. На шпинделе устанавливаются прецизионные подшипники 6 и 7, на наружных кольцах которых располагается хорошо отбаланси­рованная насадка-патронодержатель 2 с блочком 3. Подшипни­ки смазываются консистентной смазкой, смена которой по данным фирмы, производится через два года. На веретене имеется эксцентриковый ручной тормоз 8. Для центрирования веретена на машине верхняя часть гнезда имеет вогнутую сферическую по­верхность, на которую опирается такой же сферой втулка 9.

Рис. 5. Веретено легкого типа с уп­ругой веретенной втулкой:

! — шпиндель; 2 — упругая разрезная втулка; 3 — гнездо; 4 — упорная трубка; 5 — спиральный пружинный демпфер; 6 — подпятник; 7 — предохранительная пружина

Шпиндель крепится в гнезде с помощью гайки 10. Вращающиеся части веретена изготовлены с большой точностью. Согласно опытным данным данное веретено с паков­кой при п = 10 000 мин^-1 потребляет 29,5 Вт. Преимуществом веретен с неподвижным шпинделем является незначительность износа шпинделя. Изнашиваются только подшипники, которые легко заменить. Веретена с неподвижным шпинделем применя­ются только для больших паковок (с целью сохранить нормальное соотношение d_ш/D).

Рис. 6. Веретено с неподвижным шпинделем:

1 — шпиндель; 2 — патронодержатель; 3 — блочек; 4 — гнездо; 5 — резиновое кольцо; 6, 7 — подшипники; 8 — ручной тормоз; 9 — втулка; 10 — гайка

Рекомендуемая литература

1. Н.И. Максимов «Теория производительности рабочих машин» МТИ. 1976г.

2. А.И. Макаров «Расчет и конструирование машин прядильного производства». М. Машиностроение, 1981г.

3. Н.И. Труевцев. «Технология и оборудование текстильного производства». Машиностроение 1978г.

Практическая работа № 5

Общая теория наматывания

Цель работы

Получить общее уравнение наматывания для следующих случаев:

1. Глазок нитеводителя совершает сложное движение, кото­рое состоит из поступательного движения вдоль оси тела намот­ки и вращательного движения вокруг той же оси. Тело намотки имеет только вращательное движение.

2. Когда глазок нитеводителя совершает сложное движение, тело намотки совершает также два движения: вращательное и возвратно - поступательное вдоль своей оси.

Задание

1. Изучить особенности конической формы намотки.

2. Изучить особенности цилиндрической формы намотки.

Основные сведения

Общая теория наматывания

При выводе общего уравнения наматывания ограничимся рассмотрением только двух случаев относительного перемещения глазка нитеводителя (бегунка) и тела намотки, характерных для кольцепрядильных и кольцекрутильных машин.

1. Глазок нитеводителя совершает сложное движение, кото­рое состоит из поступательного движения вдоль оси тела намот­ки и вращательного движения вокруг той же оси. Тело намотки имеет только вращательное движение. В этом случае точка М набегания нити на тело намотки (рис. 1) повернется на угол

(1)

где — угол поворота тела намотки;

₂ — угол поворота глазка нитеводителя вокруг оси тела на­мотки.

2. Когда глазок нитеводителя совершает сложное движение, тело намотки совершает также два движения: вращательное и возвратно - поступательное вдоль своей оси. В этом слу­чае угол поворота точки набегания можно получить по формуле (1), но закон пе­ремещения ее вдоль оси тела намотки или вдоль образую­щей зависит от законов воз­вратно-поступательного дви­жения как глазка нитеводи­теля, так и тела намотки.

По такой схеме работа­ют кольцепрядильные и кольцекрутильные машины с подвижной кольцевой планкой и подвижным вере­тенным брусом.

Рис. 1. Схема наматывания ни­ти на тело вращения произволь­ной формы

Пусть за время dt на тело намотки намотается нить длиной dL (рис. 1):

(1)

где — скорость наматывания.

За это же время точка М переместится вдоль оси тела на­мотки на величину :

(2)

где — угол между осью вращения и касательной к образую­щей тела намотки в точке М;

— угол между касательной к витку и касательной к кон­туру поперечного сечения тела намотки в точке М.

Из прямоугольных треугольников ВКМ, ВКС и ВСМ следует, что

(3)

где — угол между касательной к витку в точке набегания нити и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения тела на­мотки (плоскостью XOZ).

Угол определяется по формуле

(4)

где — координаты точки М;

— производные координат по .

Подставляя в уравнение (2) значение из уравнения (3), а из уравнения (4), получим общее уравнение наматывания в дифференциальной форме

(5)

Отсюда скорость перемещения точки набегания М вдоль оси тела наматывания

(6)

Наматывание на кольцепрядильных и кольцекрутильных машинах

На кольцепрядильных машинах применяется коническая форма намотки, которая характеризуется тем, что каждая прослойка наматывается на коническое тело с постоянными размерами R_o, r₀ и Н_к (рис. 2), а радиус наматывания меняется при образо­вании прослойки от R_o до r₀ и наоборот. Нижнее основание конуса является наружным ди­аметром початка, верхнее — диаметром шпули. Высота Н_к выбирается такой, чтобы угол между образующими конуса 2 был равен примерно 30° — для основной пряжи и 25° — для уточной. Чтобы не наруша­лась форма конуса, необходи­мо иметь постоянный шаг вит­ков в прослойке вдоль образу­ющей.

Следовательно, при кониче­ской намотке:

Шаг витков вдоль оси тела намотки h₀ = const, а координаты точки набегания М выражаются следующими зависимостями:

Рис. 2. Коническая форма намотки

Если теперь продифференцировать х, у и z no ₁ и подставить в общее уравнение наматывания, то мы получим уравнение наматывания при конической намотке, которое после упрощения (не учитывается малая величина h ) приобретает вид

или

где

Откуда

и

На крутильных машинах обычно используется цилиндриче­ская намотка. Она характеризуется тем, что каждая прослойка наматывается на круглый прямой цилиндр или круглый прямой конус с очень малым (меньше 1°) углом наклона образующей к оси (шаг витков h₀ и угол подъема витков в одной прослой­ке — постоянные величины).

При наматывании любой прослойки уравнение витка в пара­метрической форме будет иметь вид (рис. 3)

Найдем производные х, у, z по ₁:

h_o = const; r = const; v₁= const.

Подставляя эти выражения в общее уравнение наматывания, получим для любой прослойки частное уравнение наматывания

Рис. 3. Цилиндрическая форма намотки

Таким образом, при цилиндриче­ской намотке точка набегания дол­жна перемещаться вдоль оси паков­ки равномерно с постоянной скоро­стью.

При переходе от прослойки к прослойке радиус тела намотки ме­няется скачкообразно, поэтому при постоянном шаге витков скорость точки М должна изменяться также скачкообразно. Такое явление наб­людается на ровничных машинах, где скорость каретки меняется скач­кообразно при каждом ходе карет­ки. На многих машинах скорость глазка нитеводителя вдоль оси тела наматывания остается посто­янной (крутильные машины), следовательно, постоянным будет и угол . В этом случае при переходе от прослойки к прослойке скачкообразно меняется шаг витков h₀. На кольцекрутильных машинах это происходит автоматически из-за изменения числа оборотов бегунка.

Таким образом, для кольцекрутильных машин уравнения можно представить так:

y = Ct, V = C,

где С = v₁ sin = const.

Эти уравнения показывают, что при цилиндриче­ской намотке точка набегания должна перемещаться вдоль оси вращения по закону прямой линии, а при конической — по зако­ну квадратичной параболы.

Точка набегания будет перемещаться вдоль оси тела намот­ки только при наличии относительной осевой скорости глазка нитепроводника по отношению к телу намотки.

В общем случае относительная осевая скорость глазка нитеводителя (кольцевой планки)

V_отн = v_н± v_m, (1)

где v_н — скорость кольцевой планки вдоль оси тела намотки;

v_m — скорость перемещения тела намотки вдоль своей оси.

Если кольцевая планка и тело намотки перемещаются в раз­ных направлениях, то берется знак « + », если они перемещаются в одном направлении, то берется знак «—».

Из выражения (1) следует, что относительная осевая ско­рость наблюдается в трех случаях:

а) при подвижной кольцевой планке и неподвижном теле намотки;

б) при подвижном теле намотки и неподвижном нитеводителе;

в) при подвижном нитеводителе и подвижном теле намотки. Для образования соответствующей формы и структуры намотки необходимо иметь два механизма:

1) для сообщения телу намотки вращательного движения

2) для сообщения относительной осевой скорости нитеводителю. Последний меха­низм называется мотальным.

Существует большое разнообразие мотальных механизмов для кольцепрядильных и кольцекрутильных машин, причем наибольшее распространение получили мотальные механизмы с плоскими кулачками.

Строение початка, получаемого при конической намотке, за­висит от его назначения. Если на початке наработана основная пряжа, то початок состоит из трех частей: гнезда 1, тела 2 и подмота 3 (рис. 4, а). Если же это уточная пряжа, предназначен­ная для переработки на автоматических ткацких станках, то та­кой початок состоит из четырех частей: гнезда 1, тела 2, подмота 3 и резерва 4 (рис. 4, б).

После наработки тела початка нитеводитель быстро опуска­ется, обеспечивая внизу початка подмот, состоящий из 5—12 вит­ков. Когда наработанные початки снимаются, нить из подмота сматывается и обвивает по спирали шпиндель веретена. При на­девании пустого патрона нить защемляется на шпинделе, обес­печивая тем самым начало наработки нового съема.

Рис. 4. Початок с пряжей

Применяющиеся на кольцепрядильных и кольцекрутильных машинах мотальные механизмы, работают по трем схемам: ме­ханизмы с подвижными кольцевыми планками и неподвижными веретенными брусьями; механизмы с подвижными веретенными брусьями и неподвижными кольцевыми планками; механизмы с подвижными кольцевыми планками и подвижными веретенны­ми брусьями. Мотальные механизмы с подвижными кольцевыми планками и неподвижными веретенными брусьями получили весьма широкое распространение благодаря простоте конструк­ции и большой надежности. На машинах, имеющих такие меха­низмы, перемещаются только легкие кольцевые планки и уголь­ники нитепроводников. Две другие схемы значительно сложнее первой и применяются сравнительно редко.

Рекомендуемая литература

1. Н.И. Максимов «Теория производительности рабочих машин» МТИ. 1976г.

2. А.И. Макаров «Расчет и конструирование машин прядильного производства». М. Машиностроение, 1981г.

3. Н.И. Труевцев. «Технология и оборудование текстильного производства». Машиностроение 1978г.

Практическая работа № 6

Способы и схемы петлеобразования различных трикотажных машин

Цель работы

Изучить петлеобразование: 1. Трикотажным способом; 2. Вязальным способом.

Задание

Изучить устройство, работу и регулировку вязальных механизмов:

1. Однофонтурной кругловязальной машины

2. Основовязальной машины

3. Плосковязальной машины

Основные сведения

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПЕТЛЕОБРАЗОВАНИЯ ТРИКОТАЖНЫМ СПОСОБОМ

Процесс петлеобразования, который выполняется трикотажным способом, состоит из следующих операций: 1) заключение; 2) прокладывание; 3) кулирование; 4) вынесение; 5) прессование; 6) нанесение; 7) соединение; 8) сбрасывание; 9) формирование; 10) оттяжка.

Сущность каждой из этих операций заключается в сле­дующем.

Заключение (рис.1,а). Старые петли С из-под крючка дви­жутся вниз по стержням игл с помощью заключающего диска Д и опускаются ниже чаши настолько, чтобы обеспечить место для прокладывания новой нити. Расстояние между заключаю­щим диском и иглами должно быть наименьшим, но диск не должен касаться игл.

Прокладывание (рис.1, б). Новая нить Н прокладывается на стержни игл ниже крючка. Прокладывание выполняется платинами П_к кулирного колеса, в горловины которых нить подается нитенаправителем.

Кулирование (рис.1,в). Новая нить изгибается платинами кулирного колеса, которые входят в зацепление с иглами. Сте­пень этого зацепления можно регулировать, изменяя при этом длину нити в петле, т. е. плотность вязания трикотажа.

Вынесение (рис.1,г). Эта операция процесса петлеобразова­ния выполняется платинами кулирного колеса, которые распо­лагаются под углом к иглам. Платины выходят из зацепления с иглами и последовательно перемещают петли вверх по стерж­ням игл.

Прессование (рис.1, д). Пресс надавливает на горбинку крючка иглы так, чтобы кончик утопился в чаше. Если сила прессования недостаточна, то старая петля при нанесении мо­жет снова попасть под крючок и произойдет набор петель.

Нанесение (рис.1,е). Операция выполняется с помощью платин П_н с наносяще-сбрасывающего колеса, расположенного, так же как и кулирное, под углом к иглам. Платины колеса передвигают петли за протяжки.

Соединение (рис.1,ж). Операция соединение осуществля­ется также платинами наносяще-сбрасывающего колеса. При этом новые петли до выполнения операции соеди­нение остаются некоторое время свободными и могут деформи­роваться. Это является одним из наиболее существенных недо­статков и препятствует переработке на ней некоторых видов искусственных и синтетических нитей и пряжи.

Сбрасывание (рис.1,з). Оно выполняется платинами на­носяще-сбрасывающего колеса, при этом старые петли сбрасы­ваются на новые. Операция будет выполняться тем легче, чем меньше крутка и коэффициент трения нити о нить. Пряжа в два конца перерабатывается на машине легче, чем пряжа в один конец при одинаковой суммарной толщине. При сбрасывании новая петля проходит сквозь старую с изнаночной стороны петли на лицевую, поэтому узлы, сукрутины, утолщения и дру­гие дефекты пряжи остаются на изнаночной стороне.

Рис.1 Процесс петлеобразования трикотажным способом.

Формирование (рис.1,и). При сбрасывании старой петли на новую формируется новая петля. При этом длина нити в но­вой петле при формировании должна соответствовать длине нити в петле, полученной при кулировании. Формирование петли производится одновременно с ее оттяжкой.

Оттяжка петель (рис.1,к). Петли оттягиваются с помощью механизма оттяжки. На машинах новейших конструкций механизм оттяжки нахо­дится ниже игольного цилиндра.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПЕТЛЕОБРАЗОВАНИЯ ВЯЗАЛЬНЫМ СПОСОБОМ.

Вязальный способ петлеобразования изображен на рис. 2. Процесс петлеобразования разделяется на 10 опера­ции: 1) заключение; 2) прокладывание нити; 3) вынесение; 4) прессование; 5) нанесение; 6) соединение; 7) начало кулирования; 8) сбрасывание; 9) кулирование —формирование; 10) оттяжка.

После образования новой петли П и ее оттяжки по стрел­кам е (игла 14) игла 1 поднимается, подготавливаясь к выпол­нению операции заключения. Вновь образованная петля П для нового цикла петлеобразования становится старой петлей С (игла 1). Старая петля С перемещается из-под крючка 15 (игла 1), открывает язычок 16 (иглы 2, 3) и при дальнейшем подъеме иглы сходит с язычка 16 на стержень 17 (игла 4).

Рис. 2. Процесс петлеобразования вязальным способом на язычковых иглах.

Операция заключения заканчивается. После этого иглы начи­нают опускаться. Старая петля С заходит под язычок 16 (иглы 5, 6). Одновременно начинается прокладывание нити Н (игла 7). При дальнейшем опускании игл старая петля С поднимает язычок 16, при этом закрывается вход ста­рой петле под крючок 15 (игла 5), происходят вынесение новой нити Н под крючок иглы и прессование. На игле 9 продолжается нанесение старой петли С на язычок. На игле 10 уже произошло соединение старой петли С с нитью Н. Из рисунка видно, что старая петля не может быть сброшена с головки иглы, т. к. ее задерживает прямой участок нити Н, находящийся под крючком иглы. Поэтому после соединения производится изгибание этой нити — начало кулирования, а затем осуществляется сбрасывание старой петли, как показано на игле 11.

При дальнейшем опускании иглы новая петля П протяги­вается через старую петлю С (игла 12), осуществляется опера­ция формирования новой петли П. В то же время про­должается кулирование новой петли П до необходимой длины. Затем иглы 13 и 14 начинают подниматься, а вновь образован­ные петли П и старые петли С оттягиваются в направлении стрелок е. Осуществляется операция оттяжки. Она необходима для того, чтобы старая петля не могла нанизаться снова на иглу при ее подъеме для выполнения операции заключения.

Кругловязальные однофонтурные машины

1. Механизм вязания однофонтурной кругловязальной машины с крючковыми иглами.

­Вязальный механизм представляет собой совокупность де­талей, которые обеспечивают пет­леобразование на вязальной ма­шине. Вязальный механизм вклю­чает в себя петлеобразующие си­стемы и нитенаправители. Как видно из рис. 3 петлеобра­зующие системы устанавливают­ся вокруг игольного цилиндра та­ким образом, чтобы каждая пара систем располагалась на проти­воположных точках его окруж­ности. Это обеспечивает лучший доступ к машине при ее обслуживании.

В петлеобразующей си­стеме при вязании полотна переплетением гладь участвуют заключающий диск 1, кулирное колесо 3, пресс 2, наносящее колесо 4, а также сбрасывающее колесо и ннтенаправитель (на рисунке не показаны). В некоторых случаях петлеобразующая система обеспечивается дополнительным устрой­ством—очищающим колесом, которое не принимает уча­стия в процессе петлеобразования, но выполняет вспомогатель­ную функцию: оно помогает очищать иглы от пуха, угаров и т. д.

Заключающий диск 7, как уже известно, обеспечивает выполнение операции заключения (рис.4). Он устанавли­вается на общей с кулирным колесом 6 стойке 5. Заключаю­щий диск свободно вращается вокруг оси 3. Ось 3 входит в вил­ку 4, которая крепится вверху винтами 2 в зажимах 1. Заклю­чающий диск располагается с внутренней стороны игольного цилиндра, т. е. с внешней стороны полотна, и приводится во вращение вследствие трения о движущееся полотно. Устанав­ливается заключающий диск на 2 мм выше игольных плиток. Этим гарантируется опускание сформированной петли на не­обходимую величину в момент выполнения операции заключе­ния.

В таком положении заключающий диск остается при вы­полнении последующих операций петлеобразования: проклады­вания нити, кулирования и вынесения. Только после того, как осуществится операция прессования, петли освобождаются от действия заключающего диска.

Рис. 3. Схема взаимного расположения петлеобразующих систем.

7

Рис.4. Устройство заключающего диска.

Способ крепления заключающего диска 7 позволяет регули­ровать его положение по высоте и изменять расстояние между заключающим диском и иглами, перемещая ось 3 относительно прорези вилки 4, а также передвигать заключающий диск по горизонтали и менять угол его наклона к иглам, перемещая ось вилки 4 в зажимах 1. Чтобы изменить положение заключаю­щего диска, необходимо ослабить винты зажимов 1 или оси 3,установить диск в нужное поло­жение и вновь закрепить винты зажимов или оси 3. Диск враща­ется в одном направлении с по­лотном. Для уменьшения трения между полотном и диском край диска имеет скругленную форму.

Игольный цилиндр, вращаясь, подводит иглы к кулирному колесу. Платины кулирного колеса расположены под углом 45⁰ к иглам. Ось кулирного колеса при установке наклоняют на такой же угол по отношению к иглам, чтобы платины ко­леса были параллельны иглам. Так как платины кулирного ко­леса входят в зацепление с иглами, при вращении игольного цилиндра кулирное колесо вращается вокруг своей оси. Колесо вращается по часовой стрелке, т. е. в направлении, противопо­ложном вращению игольного цилиндра.

Вследствие того, что ось кулирного колеса расположена на­клонно, а платины установлены под углом к иглам, смежные платины будут проникать в промежутки между иглами не на одном уровне, т. е. не в одной горизонтальной плоскости. При вращении кулирного колеса его платины будут кулировать ннгь и постепенно перемещать скулированную нить вверх по стерж­ням игл, подводя ее под крючки игл. Таким образом, платины кулирного колеса в процессе петлеобразования выполняют сле­дующие функции: подводят нить к иглам (операция проклады­вания нити), кулируют нить (операция кулирования) и выно­сят скулированную нить под крючки (операция вынесения).

Кроме того, с помощью кулирных платин регулируют плот­ность вязания, так как с перемещением кулирного колеса к иг­лам и от них соответственно увеличивается или уменьшается длина нити в петле, т. е. плотность вязания. Кулирное колесо должно быть установлено таким образом, чтобы его платины располагались параллельно иглам и при выполнении операции кулирования входили в промежутки между иглами.

Назначение пресса — обеспечивать выполнение операции прессования, т. е. опускать крючки игл в чаши. Пресс закры­вает вход ранее сформированным петлям под крючки игл и подготавливает иглы к выполнению операции нанесения.

Пресс представляет собой стальную пластину, имеющую вид сапожка. Удлиненная часть рабочей кромки пресса дает возможность установить пресс ближе к кулирному колесу, а несколько загнутый конец — установить наносящее колесо ближе к прессу. Пресс жестко закрепляется в горизон­тальном положении. Его рабочая кромка, которая входит в соприкосновение с иглами, находится на уровне горбинок игл. При своем вращении игольный цилиндр подводит иглы к прес­су, который, плотно соприкасаясь с иглами своей кромкой, опус­кает концы крючков игл в чаши. В таком положении (опера­ция прессования) крючки игл будут удерживаться прессом до нанесения на них ранее сформированных петель, находящихся на стержнях игл. После выполнения операции нанесения крюч­ки игл освобождаются из-под действия пресса.

Поскольку пресс неподвижен, поверхность соприкосновения между ним и иглами значительна и пресс в процессе работы машины воздействует на иглы непрерывно, происходит нагре­вание пресса. Чрезмерный нагрев пресса может привести к не­желательным последствиям, например появлению на полотне порока в виде прессовых петель. Чтобы избежать этого, на пластине пресса устанавливают ванночку, в которую наливается масло, способствующее охлаждению пресса. Эта ванночка сверху закрыта крышкой. Пресс располагается с наружной стороны игольного цилин­дра, непосредственно за кулирным колесом. При одновременном завертывании гайки и контргайки пресс отходит от игл, а при отвертывании — приближается к иг­лам. Этим способом регулируют силу воздействия пресса на иглы.

В процессе петлеобразования скулированная нить, двигаясь от кулирного колеса к прессу, находится в свободном состоянии. Так как пряжа обладает упругостью, скулированная нить стре­мится распрямиться и тогда по­лотно формируется из петель различной величины и имеет не­однородное строение. Отсюда возникает необходимость, как можно раньше подвергать иглы прессованию, чтобы нанесение ранее сформированных петель на иглы совпадало с началом прессования. Так как пресс плоский, он имеет достаточную дли­ну, рабочая его плоскость захватывает достаточное количество игл и его можно установить ближе к кулирному колесу. Этим устраняется вероятность получения неоднородных петель. При одновременном прессовании большого количества игл ску­лированная нить, надежно задерживаясь под крючками игл, не сможет перемещаться по стержням игл. Следовательно, она не потеряет своей формы, так как за­прессованные иглы зажимают нить.

Назначение наносящего колеса — обеспечивать выпол­нение операции нанесения, т. е. подводить к крючку иглы и на­носить на крючок иглы ранее сформированную петлю. Ранее сформированные петли в момент прессования освобождаются от воздействия заключающего диска и отводятся вверх по игле. Продвигаясь к крючкам игл, они должны попасть на запрессо­ванные крючки. Для этого служит наносящее колесо. Нанося­щее колесо, как и кулирное, состоит из цилин­дрического корпуса с пазами, расположенными под углом, в которые вставляются наносящие платины. Платины в нанося­щем колесе крепятся так же, как и в кулирном.

Предусматривается перемещение колеса по отношению к иглам, а также установка его под правильным углом к иг­лам.

Наносящее колесо расположено внутри игольного цилиндра на уровне пресса и вращается вокруг своей оси благодаря сцеплению платин наносящего колеса с иглами. Эти платины, как и платины кулирного колеса, должны проникать в промежутки между иглами. Они должны располагаться параллельно иглам. Ввиду того, что платины расположены под углом, ось колеса смещена на угол 35°. Последняя платина наносящего колеса, находящаяся в зацеплении с иглами, должна выключаться из работы в тот момент, когда игла проходит крайнюю точку пресса.

Конструкция и расположение сбрасывающего колеса такие же, как и наносящего колеса. Форма платин машин раз­ных классов одинакова для наносящего и сбрасывающего ко­лес. Однако размеры этих колес, а также число платин в них различны для машин разных классов.

Сбрасывающее колесо не только обеспечивает выполнение операций сбрасывания и формирования петель, но и способ­ствует оттяжке вновь образованного петельного ряда.

Сбрасывающее колесо устанав­ливается внутри игольного ци­линдра и имеет такое же под­держивающее устройство, как и наносящее колесо. При ра­боте машины сбрасывающее колесо действует так же, как и наносящее. Развертываясь по наклонной оси, оно подводит выступающие носики платин под петли, перемещает их кверху и сбрасывает. После действия сбрасывающего коле­са, ранее сформированные петли, сброшенные с головок игл, об­разуют новый законченный ряд, который отводится вверх посред­ством механизма оттяжки. Способ регулировки при уста­новке сбрасывающего колеса такой же, как и наносящего ко­леса. Платины сбрасывающего колеса заходят в промежутки между иглами глубже, чем платины наносящего колеса. Это способствует лучшему зацеплению петель. Сложность установки сбрасывающего колеса состоит в том, что это колесо враща­ется на близком расстоянии от головок игл; в этом месте иглы легче всего поддаются сгибанию, поэтому устанавливать сбра­сывающее колесо следует с большой точностью.

Иногда петлеобразующая система дополняется еще одним колесом, которое носит название очищающего (или оттяги­вающего). Это колесо устанавливается снаружи игольного ци­линдра, впереди и слева от кулирного колеса. Непосредствен­ного участия в работе по формированию петель очищающее колесо не принимает; его назначение, как известно, состоит в том, чтобы очищать иглы от пуха, угаров, узлов и т. п.

В состав петлеобразующих систем в зависимости от вида футерованных переплетений (одинар­ное, двойное, платированное) входят различные петлеобразующие органы, Так, при выра­ботке одинарных футерованных переплетений (рис.5) используются: узорообразующее колесо 1, опускатели футерной нити 2, заключающий сапожок 3, кулирное колесо 4, пресс 5 и наносяще-сбрасывающее колесо 6; при выработке двойных футерованных переплетений (рис.6) — кулирное колесо 4, пресс 5, заключающий сапожок 3, опускатель футерной нити 2, узорообразующие колеса 1, наносяще-сбрасы­вающее колесо 6.

Наибольшее число деталей петлеобразующих систем ис­пользуется при выработке футерных платированных переплетений (рис.7). Протяженность такой системы наи­большая.

Рис. 5 Схема расположения петлеобра­зующих органов при выработке одинарных футерованных переплетений.

Рис. 6 Схема расположения петлеобра­зующих органов при выработке двойных футерованных переплетений

Рис. 7 Схема расположения петлеобразующих орга­нов при выработке платированных футерованных переплетений.

2. Механизм вязания однофонтурной кругловязальной машины с язычковыми иглами.

Вязальный механизм этой машины (рис.8) включает в себя игольный цилиндр 5 с иглами 1; кольцо 8 с блоками 7, несущими игольные замки 6; кольцо 11 с платинными замками 12 и платинами 14; отбирающие колеса 3 с сухариками 4 для отбора платии; нитевод 13 с двумя отверстиями для проклады­вания грунтовой и плюшевой нитей.

Игольный цилиндр закреплен на большом зубчатом колесе 10, которое размещается на текстолитовых опорах в масляной ванне в верхнем столе 9 остова машины. В вертикальных па­зах игольного цилиндра, образованных штегами, размещены язычковые иглы 5 (рис. 9,а). Траектория движения игл оп­ределяется профилем клиньев: заключающего 2, кулирного 4 и направляющих 1 и 3. Глубина кулирования нити изменяется перемещением ползуна с закрепленным на нем кулирным клином 4.

Характер движения платин 6 определяется замками 8 (рис.9). Машина снабжена платинами четырех позиций с различной высотой мысиков, что позволяет вырабатывать плюш с разной высотой ворса. Для вязания гладкого плюше­вого полотна в кольце платинных замков включается в ради­альном направлении (выдвигается к центру машины) специ­альный клин 7, под воздействием которого все платины вы­ходят вперед и плюшевые нити кулируются на их мысиках.

Рис. 8. Вязальный механизм

Для получения рисунчатого плюшевого полотна в работу вклю­чаются отбирающие колеса 3, набранные су­хариками 4 по раппорту рисунка, и выборочно под воздейст­вием сухариков на концы платин выдвигаются платины. При этом клин 2 для вязания глад­кого плюша устанавливается в промежуточное положение (отодвигается наружу). Положение кольца платинных замков по высоте и в радиальном направлении регулируется специаль­ными винтами.

Рис. 9. Игольные, платинные замки и траектории движе­ния игл и платин.

Плосковязальные и основовязальные машины