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

(камера не имеет манжет), нет потерь на трение из-за отсутствия поршня, механизмы имеют более простую конструкцию и более дли­ тельный срок службы (мембраны выдерживают до 1 млн. циклов).

6)

Рис. 15. Мембранные механизмы прижима: а — с тарелы чатой мембраной; 6 — с мембраной большого хода

Недостатками мембранных механизмов являются относительно малый ход штока и большой диаметр мембраны для получения зна­ чительных усилий, так как площадь диафрагмы, расположенная у зоны зажима, не участвует в создании полезного усилия. Обычно ход штока тарельчатой мембраны составляет 10—15% ее большого диаметра D. Для увеличения хода штока применяют механизмы с мембраной большого хода. Из-за неточности исполнения мембран­ ных механизмов наблюдается некоторая неравномерность усилия, передаваемого мембранными механизмами 'на правую и левую буксы. На рис. 15 показаны мембранные механизмы прижима. Мембрана 2 закрепляется между корпусом 1 и крышкой 3. Сжатый воздух подается в камеру А под мембрану, его давление через диск

звеном, например системой рычагов, для увеличения усилия, пере­ даваемого на буксы валов. При снятии давления пружина 5 возвра­ щает шток и мембрану в исходное положение. В мембранах большого хода мембрана 2 имеет форму боковой поверхности усеченного конуса с плоскими торцами у оснований. Этими торцами мембрана закреп­ ляется по большему основанию между корпусом 1 и крышкой 3, а по меньшему основанию — на головке поршня 6. Мембраны изго­ товляются из мягкой маслостойкой резины с прокладкой из бельтинга или кирзы, так как чрезмерно высокая эластичность мембраны нежелательна.

Усилие Р на штоке, передаваемое мем­ браной, непостоянно и по мере передвижения штока снижается на 20—30% против началь­ ного за счет противодействия возвратной пружины и самой мембраны. Необходимо отметить, что давление на кольцевую часть мембраны передается диску не полностью, так как часть нагрузки на кольцо мембраны передается на корпус.

Можно рассчитать усилие, которое пере­ дается на шток в начале его хода. Полезной площадью мембраны, передающей усилие на

шток, является площадь диска SAи некоторая часть площади кольца свободной мембраны SK(около половины), которая участвует в'пере­ даче усилия на шток (часть нагрузки кольца свободной мембраны теряется, действуя на корпус). Очевидно, вся полезная площадь

где Рд— усилие, непосредственно передаваемое мембраной на диск; оно рассчитывается по формуле Рд рБд = ряг2, где г — радиус диска (в м); Рк— усилие, передаваемое на диск штока свободным кольцом мембраны.

Не учитывая упругости материала мембраны, можно рассчитать это усилие следующим образом. Выделим элементарное кольцо мембраны, удаленное от ее центра на расстояние р, и примем ширину кольца dp (рис. 16), тогда площадь кольца будет равна dSK — 2зтрdp.

Можно принять, что давление сжатого воздуха, воспринимаемое кольцом мембраны, распределяется но линейному закону, т. е.

элементарного сечения до корпуса цилиндра; R — г — ширина кольца мембраны. Обозначив давление, передаваемое на диск в лю­ бой точке, через p lt его можно рассчитать по формуле

тогда давление от элементарного кольца мембраны па диск составит

dPK= Pi dSK= р 2яр dp.

При р = R давление на диск передаваться не будет, а при р =;= г оно передается полностью. Величину давления кольца на диск можно определить интегрированием уравнения

dP, = ^ 7 \(R ~ p )p d p .

Г

После интегрирования получим

PK= ? f ( R 2 + Rr-2r*).

Полное давление на шток составит

Р = Рп + ~~ Рщ>= Рш2 + Щ- (Р2 + Рг — 2г2) —

- P np = f ( R 2 + Pr + r * ) - F np,

или

По формулам (14) и (16) ‘можно рассчитать полезную площадь мембраны

S„ = j j (D2 |- Dd -\- d*).

Тарельчатые мембраны применяют обычно в тех случаях, когда требуется иметь малогабаритные механизмы прижима при малом перемещении отжимных валов, а мембрану большого хода применяют в тех механизмах прижима, в которых ход штока составляет 0,5— 1,5 наружного диаметра мембраны.

Мембраны большого хода помимо отсутствия утечек воздуха обеспечивают большое перемещение штока, причем усилие на штоке почти не изменяется при его движении.

Пневматические механизмы прижима в условиях отделочного производства работают надежно, не боятся сырости, достаточно устойчивы к агрессивной среде, просты по конструкции, удобны

вобслуживании, могут управляться с пульта, безопасны в обращении

ипозволяют с помощью манометров контролировать степень при­

вал 2, не имеющий цапф. Вал установлен в водяной бане 3, гидравли­ ческое давление в которой контролируется манометром 4. Ванна обеспечивает выравнивание давления по всей образующей вала, а воздушная подушка 5 оказывает буферное действие благодаря хо­ рошей сжимаемости воздуха, что способствует спокойному прохож­ дению шва в жале валов. Машина снабжена вентилем избыточного давления 6, регулирующим вентилем 7, переливной трубой 8, во­ допроводной трубой 9, поплавковым клапаном 10, спускным кра­ ном 11, насосом 12 и двигателем 13. При вращении валов поверх­ ность нижнего («мокрого») вала непрерывно осушается специальным ракельным устройством.

Способы равномерного прижима валов заслуживают самого большого внимания и играют важную роль во многих ответственных процессах отделки.

§ 9. МЕХАНИЗМЫ И МАШИНЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И УКЛАДКИ ТКАНЕЙ ЖГУТОМ И ВРАСПРАВКУ

Для осуществления разнообразных операций отделки в красильно­ отделочном производстве приходится перемещать большие массы тканей I ак в машинах, так и между ними, выгружать ткани из машин и передавать их на другие операции, укладывать в аппараты, раз­ личные емкости, тележки, накатывать в рулоны (ролики) и т. п. Передвижение тканей в машинах осуществляется рабочими орга­ нами самих машин, а выгрузка тканей из машин — с помощью так называемых выборочных механизмов, к которым можно отнести тянульные пары валов, моторизова1 ные баранчики и блоки, уклад­ чики тканей, накатные машины, кареточные жгутовые укладчики тканей и др. Транспортирование тканей между отдельными закон­ ченными циклами .может осуществляться ручными тележками или в рулонах с помощью электрокар, электрифицированных моно­ рельсовых дорог, цепных подвесных конвейеров, кран-балок и дру­ гих средств. Кратко рассмотрим некоторые механизмы для транспор­ тирования жгутов и полотен тканей, укладки их, накатывания и рас­ катывания полотен, расправления жгутов и др.

Тянульные пары представляют собой два отжимных вала, кото­ рые используются для выгрузки из машин и транспортирования сухих или влажных тканей как жгутом, так и врасправку. При вы­ соких скоростях движения или ослаблении натяжения полотен воз­ никает опасность наматывания их на вал, что ограничивает воз­ можности использования этих механизмов. Нередко вместо тянуль­ ной пары применяют вальян с поверхностью, оклеенной сукном для лучшего трения. Для создания некоторого натяжения ткани тянуль­ ной паре сообщают опережение примерно 1—2% (в зависимости от конструкции), а вальяну— 10— 15%. Привод тянульной пары может быть как от индивидуального двигателя, так и от машины, которую она обслуживает.

трения о ткань. Профиль его напоминает форму клина, что обеспе­ чивает лучший захват натянутых жгутов при их транспортировании. По сравнению с баранчиками моторизованные блоки меньше пов­ реждают ткань, меньше загрязняются, их удобнее чистить, проще осматривать и находить повреждение.

Укладчики ткани предназначаются для выгрузки полотна ткани из машины и укладки его в тележку на стол или компенсатор. При этом создаются благоприятные условия для просмотра ткани (грубая браковка), труд работницы в зна­ чительной степени облегчается.

Укладчики бывают роликовые, люлечные и пневматические. Роли­ ковый укладчик (рис. 20) с помо­ щью тянульной пары валов 1 и 2 направляет ткань 3 к роликам 6, укрепленным на рычагах 5. Послед­ ние получают качательное движе­ ние при помощи шарнирного меха­ низма 4, приводимого в движение от привода машины. В свою оче­ редь, ролики 6 получают прину­ дительное вращение от тянульной пары валов с помощью цепной или плоскоременной передачи с неко­ торым опережением относительно ткани, которая укладывается пет­ лями в виде книжки. Длина петли (в м) приблизительно может быть

Рис. 20. Роликовый тканеукладчик рассчитана по формуле

где v — скорость движения ткани в м/мин; п — число оборотов вала кривошипа.

Для шелковых и шерстяных тканей, чувствительных к трению, рекомендуются люлечные тканеукладчики с исполнительным орга­ ном в виде качающейся люльки, выполненной из соединенных между собой лопастей. Основным недостатком рассматриваемых укладчи­ ков является ограниченная скорость движения, которая не может превышать 100—125 м/мин, так как в противном случае ткань укла­ дывается неровно, длина петли увеличивается и забрасывается на борта тележки. Для работы с более высокими скоростями движения до 180 м/мин сконструирован пневматический укладчик, качающаяся люлька которого снабжена двумя соплами, подающими струи воз­ духа в направлении движения ткани. Однако такой укладчик еще не вышел из стадии эксперимента.

Накатные машины предназначены для наматывания ткани в ру­ лоны и могут при этом выполнять роль выборочного механизма, входя в состав отделочного агрегата, или использоваться как отдель­ ные машины, работающие индивидуально. Наматывание тканей в рулоны дает возможность получить рациональную упаковку, спо­ собствует лучшей ее сохранности от заломов, загрязнений и меха­ нических повреждений, позволяет механизировать съем рулона с ма­ шины, что уменьшает долю ручного труда и снижает технологические простои. Внутрифабричное транспортирование ткани в рулонах легче поддается механизации с помощью подвесных монорельсовых дорог. Это улучшает организацию труда и позволяет более эффек­ тивно использовать производственные площади. Более экономичными являются большие паковки (рулоны), поэтому на современных накатных машинах наматывают ролики диаметром до 800 мм для тканей из натурального и искусственного шелка и до 1000—1100 мм для хлопчатобумажных, льняных, шерстяных и штапельных тканей. Некоторые зарубежные фирмы предлагают накатные машины с гид­ равлическим приводом, позволяющим получить рулоны 01800— 2200 мм.

По конструкции накатные машины весьма разнообразны, но по принципу действия их можно разделить на две группы — перифе­ рические (одно- и двухвальянпые) и осевые с центральным приводом на ось товарного валика. Периферические двухвальянпые машины выпускаются с различными рабочими ширинами: Н-120, Н-180, Н-220. С такими же ширинами выпускаются и осевые накатные ма­ шины НЦ-120, НЦ-180, НЦ-220. Периферические машины произ­ водят наматывание ткани с помощью принудительно вращающихся вальянов, к которым рычагами прижимается товарный валик. Нама­ тывание ткани происходит за счет трения рулона о поверхность вальянов, которые отбалансированы, обтянуты сукном и получают движение с опережением относительной скорости движения ткани,

равным 1,5—3%.

Ткани с легко повреждающейся поверхностью, чувствительные к трению1(большинство шелковых тканей, многие шерстяные), ре­ комендуется наматывать на осевых накатных машинах, в которых полотно наматывается в рулон путем принудительного вращения товарного ролика. В настоящее время многие отделочные машины и поточные линии для отделки тканей широким полотном агрегируются с машинами автоматической или механизированной накатки.

На рис. 21 показана технологическая схема периферической авто­ матической накатной машины МАИ-120. Ткань, проходя направляю­ щий ролик 1 и вальян 2, накатывается на товарный валик 3, ось которого находится в зеве малых рабочих рычагов 4 (рис. 21, а). При достижении 0450 мм рулон касается второго вальяна 5 и пере­ водится в зев больших рабочих рычагов 6, где и наматывается до

рычажным механизмом, обеспечивающим постоянство прижима ру­ лона к вальянам, и, следовательно, получение равномерной плот­ ности намотки ткани. После окончания наматывания рулона полотно на участке между вальянами 2 и 5 автоматически разрезается по шву ножевым механизмом 7 (рис. 21, г). Одновременно из перфорирован­ ной трубы 8 подается струя сжатого воздуха, забрасывающая сво­ бодный поступающий конец ткани на очередной товарный валик, который автоматически вкладывается в зев малых рычагов 4, затем

Рис. 21. Схема работы автоматической накатной машины МАН-120

готовый рулон ткани выгружается специальным механизмом на стел­ лаж, большие рычаги 6 возвращаются в исходное положение и весь процесс повторяется. Включение ножа происходит с помощью швоуловителя с таким расчетом, чтобы разрез ткани приходился на шов или был вблизи него. Это не всегда удается, особенно при высоких скоростях движения, а кроме того возникает неровнота среза до 15—20 см. В ряДе случаев предпочтение отдают машинам механи­ зированной накатки, у которых механизм среза и смены ролика при­ водится в действие работницей с помощью кнопочного пуска. Это позволяет при различных скоростях довольно точно сделать срез ткани возле шва.

При заправке тканей с рулонов требуется установка р а с к а т ­ н ы х машин, обеспечивающих плавный ввод ткани с постоянным натяжением и без рывков. Можно указать на два типа раскатных машин. В машинах одного типа (рис. 22, а) рулон 1 устанавливают на оси раскатного устройства, имеющего ленточный тормоз, кото­ рый поддерживает постоянное натяжение ткани при раскатке, при­ чем по мере уменьшения диаметра ролика сила торможения автома­ тически снижается, сохраняя тем самым постоянный момент враще-

ния рулона. Раскатка ткани осуществляется тянульной парой 2, состоящей из двух обрезиненных валов с пружинным прижимом, получающих вращение от индивидуального привода. Тянульная пара может работать с опережением по отношению к последующим машинам линии. Это позволяет создать некоторый запас ткани в лот­ ковом компенсаторе 3, необходимый для смены рулона без останова линии. Для удобства смены рулона раскатное устройство снабжено подъемным механизмом, которым можно поднять или опустить ру­ лон. Роликовый компенсатор 4 обеспечивает согласованную работу

раскатной машины в составе линии. Другой тип раскатных машин (рис. 22, б) производит периферическую раскатку рулонов, которые устанавливают на обрезиненные вальяны I, II, III. На вальяне / рулон раскатывается до половины (450—500 мм) исходного диаметра (1-й период), затем через вальян II рулон под действием своего веса переводится на вальян III (2-й период) и раскатывается до конеч­ ного диаметра (3-й период). На вальян I, освободившийся от рулона, устанавливают следующий рулон для раскатки (4-й период). Заво­ дами выпускаются машины первого типа РМ-120-2 и второго типа — Р-120 (140, 160, 180, 220). Машина РМ-120-3 предназначена для инди­ видуальной работы и дополнительно снабжена роликовым уклад­ чиком ткани.

Жгутовые укладчики ткани находят широкое применение в от­ бельных цехах хлопчатобумажного и льняного производства. Они предназначены для укладки ткани в емкости при достаточно высоких скоростях движения жгутов — 200—250 м/мин. Жгуты необходимо укладывать петлями определенной структуры, равномерно заполняю­ щими емкость как по площади, так и по объему. При этом совершенно не допускается запутывание жгутов при укладке и при разгрузке емкости. Получили распространение кареточные и роликовые жгутоукладчики. Первые укладывают жгут кареткой, имеющей возвратно­ поступательное движение вдоль ящика, над которым установлен укладчик, а поперечное перемещение жгута осуществляется с по­ мощью направляющего кольца, которому сообщается возвратно­ поступательное движение в поперечном направлении. У роликовых