книги из ГПНТБ / Бельцов, В. М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности учебник

овладению безопасными методами работы и улучшению условий труда. Отдельные вопросы по охране труда будут освещаться при рассмо­ трении конкретных вопросов работы оборудования.

§ 6. МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ЗАПРАВКИ ТКАНЕЙ В МАШИНЫ

Существует много различных механизмов для заправки тканей в машины жгутом или врасправку. Главная задача заправочных механизмов состоит в том, чтобы обеспечить продвижение жгута или полотна ткани по заданному направлению и при минимально требуемом натяжении. При повышенном натяжении ткани создается угроза ее вытяжки и происходит перегрузка рабочих органов машин и их двигателей. В то же время при очень слабом натяжении ткани в машинах образуются продольные складки на полотне (засечки) и загнутые кромки, управление движением полотна затрудняется, полотно стремится сбиться в сторону от осевого (продольного) направления машины, возможно наматывание его на рабочие органы машины.

Для перемещения и заправки тканей в машины применяются направляющие кольца, заправочные брусья — неподвижные или снабженные механизмом для регулирования натяжения полотен (бремзы), различные тканенаправители, тканерасправители, кромкорасправители и другие механизмы, направляющие движущуюся ткань и регулирующие ее натяжение.

Направляющие кольца 0 10Q—140 мм изготовляются из нержа­ веющей стали или керамики. Они служат для направления движения жгутов ткани и могут устанавливаться неподвижно или с механизмом поворота на^машинах и между машинами. В последнем случае расстоя­ ние между кольцами не должно превышать 4 м по условиям охраны труда, чтобы не допустить провисания движущихся жгутов, так как это опасно для рабочего. От числа колец и угла обхвата их тканью за­ висит величина трения, а следовательно, и степень натяжения

ткани.

Бремза представляет собой поворотную рамку, состоящую из двух брусков или труб, соединенных жесткой поперечной связью. С по­ мощью маховичка и червячной передачи бремза может поворачи­ ваться вручную и фиксироваться в новом положении, меняя натяже­ ние заправленного через рамку полотна.

Замеры натяжения хлопчатобумажных тканей на запуске пока­ зали, что оно составляет обычно от 10 до 60 Н на 100 мм ширины, что в 25—10 раз меньше разрывной нагрузки полотна. Натяжение полотна, возникающее при отделке, примерно одинаково распро­ страняется на фон и кромки ткани, и если при обработке происходят деформации ткани по фону или разрыв кромок, то эти дефекты яв­ ляются следствием разладок машины. Автоматическое регулирова­ ние натяжения тканей на запуске способствует созданию устойчи­ вого натяжения, что благоприятно отражается на качестве отделки

и позволяет рабочему сосредоточить свое внимание на других более ответственных операциях обработки.

Системы автоматического регулирования натяжения тканей можно подразделить на механические, электрические и пневматические. Последние являются наиболее чувствительными и могут отвечать на самые незначительные (мгновенные) изменения натяжения. Элек­ трические и пневматические системы входят в состав привода машин и будут рассмотрены ниже. В качестве примера механической си­ стемы регулирования натяжения ткани приведем регулятор натя­

лотна не только вдоль основных нитей, но и вдоль уточных, что предупреждает образование продольных складок (засечек) и загну­ тых кромок. Нельзя допускать сдвиг полотна в сторону от центра

машины; нужно контролировать ширину ткани, движение ее кромок и т. п.

Автоматическое выполнение указанных операций позволяет исключить ручную правку ткани и повысить производительность труда.

Текстильный лоцман (рис. 1, а) — простейший тканенаправитель, обеспечивающий направление движения полотна по средней линии машины. Он состоит из планочной стойки, жестко соединенной в цен­ тре с осью /, установленной в шарнирных подшипниках, располо­ женных на осевой линии машины. На стойке укреплены два ролика 2, свободно вращающиеся в шариковых подшипниках, и планка 3, на которые заправлена движущаяся ткань 4. Вся система образует жесткую рамку, которая может поворачиваться вправо и влево в плоскости ткани на небольшой угол, зависящий от положения огра­ ничителей, установленных по обе стороны рамки. При случайном сдвиге полотна в какую-либо сторону на величину а (рис. 1, б)

нарушается равновесие сил трения на поверхностях роликов и рамки, в результате чего возникает момент равнодействующей сил трения относительно оси вращения О, заставляющий рамку лоцмана повер­ нуться вокруг своей оси и занять наклонное положение. При этом ролики 2 встречают полотно ткани под углом, в результате чего силы Р, движущие ткань, разлагаются на две составляющие, одна из которых Р г обеспечивает поступательное движение ткани, а дру­ гая Р 2 перемещает ткань вдоль роликов, возвращая ее в исходное направление. Восстанавливается равновесие сил, и лоцман возвра­ щается в горизонтальное положение.

Рис. 2. Схема установки роликовых тканенаправителей

Текстильный лоцман может устанавливаться как в вертикальной так и в горизонтальной плоскостях; он центрирует ткань при любой скорости ее движения, но точность центрирования невелика, ампли­ туда колебания полотна составляет ±30 мм, засечек и загнутых кро­ мок не исправляет.

Роликовые тканенаправители предназначены для ввода (напра­ вления) ткани в машину. Они обеспечивают более устойчивое, чем лоцман, центрирование полотна и одновременно расправляют его по ширине. Принципиальная схема работы тканенаправителей всех систем показана на рис. 2. Они состоят из двух головок, установлен­ ных на механизме разводки, что позволяет обрабатывать ткани раз­ личной ширины. Полотно ткани 1 заправляется кромками в жало направляющих роликов правой и левой головок (рис. 2, а). Каждая головка имеет металлический ролик 2 с закрепленной осью враще­ ния и обрезиненный ролик 3, ось которого установлена на подвиж­ ном рычаге, что позволяет прижимать ролики друг к другу с неко­ торой силой Р. Ширение ткани имеет место при установке роликов под углом а (обычно а = 20°) к нитям утка по ходу движения ткани (рис. 2, в). При этом перпендикулярно осям вращения роликов за счет их прижима и движения ткани возникают силы Nn и Nnp, ко­ торые можно разложить на составляющие £?л и Qnp, растягивающие ткань по ширине, и Q'n и QnP, направленные по ходу движения по­ лотна. В положении, показанном на рис. 2, б, ролики не вызывают

ширения, а в положении 2, г имеет место сжатие полотна. Для устой­ чивой работы тканенаправителей необходимо добиваться равенства растягивающих усилий = Qnp. Если по какой-либо причине, полотно ткани сбивается в сторону, то необходимо выключить из работы головку тканенаправителя на этой же стороне путем разъеди­ нения роликов с помощью датчика 4, включаемого самой тканью, переместившейся в сторону. Датчик включает механизм разводки роликов, головка выключается из работы до тех пор, пока ткань не вернется в свое исходное положение и не перестанет воздейство­ вать на датчик.

Существуют более сложные конструкции тканенаправителей качающегося типа, у которых меняется угол наклона роликов го­ ловки тканенаправителя в зависимости от направления сдвига ткани. При изменении угла наклона роликов для одной из головок нару­ шается равенство сил фл и Qnp, и ткань возвращается в исходное положение. При устойчивой работе тканенаправителей колебание полотна по ширине машины обычно не превышает ± 10 мм, а при по­ вышенных скоростях движения ткани (свыше 100 м/мин) не превы­ шает ±15 + 20 мм. По способам прижима и в зависимости от кон­ струкции механизмов разводки тканенаправители бывают грузо­ вые, пружинные, пневматические и электрические.

На предприятиях еще имеют распространение грузовые ткане­ направители ТН-2 системы Пузырева; они наиболее просты по кон­ струкции и дешевы, но неустойчивы в работе и легко разлаживаются. Более надежны в работе пружинные, пневматические и электри­ ческие тканенаправители; принципы их работы аналогичны. Укажем лишь, что у пневматического тканенаправителя прижим роликов

сдвиге полотна в сторону. Вследствие этого сразу же перекрывается доступ сжатого воздуха под мембрану и ролики разводятся пружи­ ной. Такие тканенаправители более сложны, чем пружинные, и тре­ буют установки компрессора.

Уэлектрических тканенаправителей ролики прижимаются друг

кдругу пружиной. В подвижном ролике внутри находятся магнитная обмотка и магнитный якорь. При сдвиге полотна в сторону повора­ чивается щуп (датчик), который включает ток в обмотку магнита. Магнитный сердечник становится магнитом, к которому притяги­ вается якорь вместе с нажимным роликом, который, преодолевая действие пружины, отклоняется от неподвижного ролика, и головка выключается.

Хорошими эксплуатационными данными обладает пружинный тканенаправитель марки ТНРМ, простой по конструкции, но обеспе­ чивающий хорошую устойчивую работу даже при высоких скоро­

стях движения ткани, тогда как электрические и пневматиче­ ские тканенаправители значительно сложнее, и стоимость у них выше.

В зависимости от конструкции тканерасправителя степень ширения может составлять 1,5—7,5%. Существенную роль играет рав­ номерность ширения. На рис. 3, б показаны линии заправки кромки и середины ткани. Для равномерности ширения необходимо, чтобы при прохождении ткани из точки т в точку а через расправитель путь кромки I и середины ткани с был одинаков (I — с), что дости­ гается точной установкой расправителя. При этом рекомендуется, чтобы угол а, под которым ткань поступает на расправитель, был равен углу Р, под которым ткань сходит с него, а дуга расправителя должна быть перпендикулярна к линии раздела углов а и р, т. е.

у = 90°.

Равномерность ширения зависит также от числа элементов шире­ ния (шарикоподшипников): чем их больше, тем равномернее обра­ ботка. На поверхности резины не допускаются шероховатости и ра­ ковины. Резина не должна пачкать ткань; твердость резины подби­ рается с учетом наилучшего эффекта работы. При обработке трико­ тажных полотен или нетканых материалов, которые легко растя­ гиваются, дуговому тканерасправителю необходимо сообщать при­ нудительное вращение. Встрёчаются дуговые тканерасправители и без резиновых рукавов, у которых внешние обоймы прикрыты эбони­ том или выполнены в виде рифленых катушек. Ширение осуществляют сами элементы, вращающиеся движущейся тканью и воздействующие на нее в направлении, перпендикулярном оси вращения. К недо­ статкам дуговых тканерасправителей следует отнести некоторое вы­ тягивание полотна (фона) ткани и возможность дугового перекоса уточных нитей. Дуговые расправители выпускаются с различными рабочими ширинами: 120, 140, 180 см и др., радиусом кривизны до 8 м и диаметрами рубашек 95 и 120 мм. Они обеспечивают шире­ ние от 1,2 до 1,5% при дуге обхвата 45—90°. Устанавливая по дватри расправителя и более, можно повысить процент ширения. Пред­ ставляют интерес дуговые тканерасправители с регулируемой кри­ визной дуги, что удобно при обработке полотен, значительно отли­ чающихся друг от друга по весу, сорту и виду.

Для шелковых тканей и трикотажных полотен, которые нельзя подвергать сильному растяжению, рекомендуется применять пла­ ночные тканерасправители. Они имеют цилиндрическую рабочую поверхность, образованную накладными планками, совершающими возвратно-поступательное движение в направлении от центра (оси машины) к периферии, что обеспечивает расправление полотна ткани при незначительном воздействии на его поверхность. Планочные тканерасправители могут выпускаться с приводом от машины или от ткани, движущейся со скоростью до 180 м/мин, однако они сложны по устройству.

Винтовые тканерасправители (рис. 4) представляют собой ци­ линдрическую поверхность 1 с винтовыми нарезками (правой и ле­ вой), расходящимися от середины, т. е. от осевой линии движения ткани к периферии таким образом, чтобы ткань, огибающая поверх­

от оси движения в направлении кромок. При этом возникает усилие, растягивающее ткань по ширине и расправляющее на ее поверхности засечки и загнутые кромки. Оси винтовых ширителей обычно лежат в шарикоподшипниках 2, а для повышения эффекта действия расправители могут иметь принудительный привод с помощью зубча­ той передачи 3, сообщающей им вращение навстречу движению ткани.

Рис. 4. Винтовой приводной тканерасправитель

Для расправления кромок применяются специальные короткие винтовые тканерасправители с правой или левой нарезкой, назы­ ваемые пальчиковыми кромкорасправителями. Они имеют принудидельный привод и устанавливаются со стороны кромок на входе ткани в машину.

§ 7. ОТЖИМНЫЕ ВАЛЫ И ТКАНЕНАПРАВЛТКН ИЕ FO/ ИКИ

Отжимные валы предназначены для механического отжима влаги, уплотнения, обработки поверхности или транспортирования ткани. Тканенаправляющие ролики служат для поддержания или измене­ ния направления движения полотна. Отжимным валам и ткане­ направляющим роликам приходится работать в условиях воздей­ ствия самых различных агрессивных сред и высоких температур, поэтому для их изготовления нужно выбирать материалы соответ­ ствующей устойчивости.

Отжимные валы представляют собой механизм, состоящий из двух или более валов. Обычно один вал имеет, принудительное вра­ щение, а остальные вращаются за счет сил трения, возникающих на поверхности соприкосновения валов. Как это показано на рис. 5, а,

валы могут устанавливаться по два, по три и более; они прижимаются

р

друг к другу силами -у-, действующими на буксы валов по верти­

кальным, горизонтальным направлениям или под углом, причем валы, на которые действует сила прижима, должны иметь подвиж­ ную буксу. Силу прижима валов измеряют давлением (в ньютонах

силы, действующей между валами, к рабочей ширине. Если на под-

величиной постоянной, которой удобно пользоваться в технических характеристиках машин, так как она не зависит от диаметра валов

иматериалов их покрытия.

Вкрасильно-отделочном производстве по условиям технологи­ ческих процессов используются отжимные валы с удельными давле­ ниями от 2 до 250 кН/м и более. Естественно, что такой широкий

диапазон нагрузки требует создания различных конструкций ва­ лов и механизмов их прижима. Большое распространение получили обрезиненные валы, металлические и наборные. Эластичные покры­ тия, например в обрезиненных валах, обычно используются при

Рис. 6. Отжимные валы: а — с рубашкой; б — наборный

работе с относительно небольшими удельными давлениями, не пре­ вышающими примерно 25—30 кН/м, тогда как покрытия наборных валов способны выдерживать высокие нагрузки— до 100—250 кН/м и даже более. На рис. 6, а показан отжимной вал с металлической рубашкой. Он состоит из двух шипов 1, на которые насажены диски 2 с надетой на них металлической трубой 3. При малом диаметре ва­ лов и больших нагрузках на них отдельные шипы заменяются сплош­ ной осью или валом. Приводные валы обычно изготовляют с рубаш­ ками из стальных или чугунных труб, покрытых кислотно-щелоче- стойким эбонитом, или с рубашками из нержавеющей стали, которые достаточно устойчивы к воздействию большинства агрессивных сред. Ведомые валы обычно имеют более мягкое и упругое покрытие, что предохраняет ткань от повреждения. В качестве покрытия исполь­ зуется резина толщиной 12—20 мм, которая наносится поверх слоя эбонита 5—6 мм. Эбонитом покрывают металлический вал для луч­ шего сцепления с резиновым покрытием.

В последние годы в качестве покрытий используются пластмассы, например полиамиды, которые достаточно устойчивы к высоким