книги из ГПНТБ / Рашкован И.Г. Прядильные машины шерстяной промышленности учеб. для проф.-техн. училищ текстил. пром-сти

ющих узел кольцо — бегунок. Среди большого ряда предложенных новых способов практическое воплощение нашли пока центрифугальный, пневмомеханический, аэродинамический, электростати­ ческий и самокруточный способы прядения.

Центрифугальный способ
Схема устройства для центрифугального	прядения приведена
на рис. 83. Нить /, выходящая из выпускной	пары вытяжного при­

бора .2, направляется через трубку-нитеводнтель 3 в полый быстровращающийся цилиндр-кружку центрифуги 4.

При выходе из нитеводителя нить центробежной силой отбрасы­ вается к внутренней стенке кружки центрифуги и вращается вместе с ней. Благодаря такому враще­ нию на участке от нитеводителя до внутренней стенки кружки центрифуги нить скручивается.

Нитеводитель имеет возвратнопоступательное движение вверх и вниз, благодаря чему нить рас­ кладывается по высоте кружки центрифуги, образуя кулич кре­ стовой намотки.

Достоинством центрифугаль­ ного способа прядения является отсутствие узла кольцо — бегу­ нок и отсутствие баллона. Тех­ нологический процесс протекает спокойно при значительно мень­ шем натяжении нити. По сравне­ нию с кольцевым прядением об­ рывность пряжи при центрифугальном способе уменьшается. При этом скорость выпуска пря­ жи на центрифугальной машине достигает 36—38 м/мин.

		Однако широкого			применения
		цеитрифугальные		прядильные ма­
		шины не получили. Это связано
1Сц	•	со значительными			затратами
		энергии,	потребляемой электро­
		двигателями 5		при	вращении
		массы центрифуги		и	расположен­
		ной в ней	паковки, а также с не­

робходимостью перемотки паков­ ки внутри центрифуги, со слож­

	ностью	обслуживания		машины
Рис. 83. Схема устройства для цент-	' (съема	продукции)	и с	недолго-
рифугального прядения	вечностью опор 6 и		7 центрифуги.

192

Пневмомеханический способ

Пневмомеханический способ прядения предусматривает выпол­ нение следующих технологических операций: разъединение про­ дукта на, отдельные волокна, транспортирование их в зону концентрации и формирования мычки, скручивание мычки, нама­ тывание пряжи. Процесс формирования мычки при пневмомеха­ ническом способе осуществляется с помощью центробежных сил, прижимающих волокна к вращающейся поверхности кружки, причем пряжа скру­ чивается по мере схода с этой поверх­ ности.

Основными узлами пневмомеханиче­ ской прядильной машины являются: пи­ тающее устройство, предназначенное для

разъединения волокон, и		крутильное
устройство,	где волокна	формируются
в мычку,	скручиваются	и отводятся

в виде готовой пряжи к наматывающему устройству.

Внекоторых конструкциях пневмоме­ ханических прядильных машин в каче­ стве питающего устройства используется одноили двухзонный вытяжной прибор, аналогичный вытяжному прибору, при­ меняемому на кольцевых прядильных машинах.

Вдругих конструкциях пневмомеха­ нических прядильных машин вместо вы­ тяжного прибора применяется расчесы­ вающий барабанчик. Этот барабанчик

вычесывает волокна из подаваемой к нему ленты, разъединяя их до отдель­ ных волокон или очень небольших ком­ плексов. Полученный таким образом по­ ток разъединенных волокон транспорти­ руется через аэродинамический канал в прядильную камеру.

Рис. 84. Пневмомеханиче­ ское прядильное веретено

Конструкция питающего узла с расчесывающим барабанчиком нашла широкое применение на безверетенных прядильных маши­ нах, что объясняется простотой конструкции этого устройства и возможностью получить на нем высокие вытяжки. Пределы вытя­ гивания в данном случае ограничиваются только прочностью во­ локон на разрыв. Однако экспериментальные исследования пока­ зали, что вытяжка не должна превышать 200.

Устройство пневмомеханического прядильного веретена пред­ ставлено на рис. 84. Волокна из питающих валиков / и 2 посту­ пают в направляющую трубку 3, затем во вращающуюся прядиль­ ную камеру 4, выпускную трубку 5 и приемные валики 6 и 7. При

193

вращении прядильной головки под действием центробежных сип в камере создается разрежение. Приток воздуха в камеру проис­ ходит через отверстие для ввода волокон и через трубку для вы­

пуска

пряжи (потоки А

и

В).

Разъединенные

в

узле

питания

волокна

поступают

внутрь

камеры

и оседают

на

ее боковой

цилиндрической поверхности.

Процесс

формирования

пряжи

проис­

ходит в узкой части на стенке

камеры

в углублении,

имеющем

Ѵ-образную

форму.

Для того чтобы начать процесс

прядения, в кружку вводится готовый

конец пряжи. Этот конец центробеж­

ной силой прижимается к сборной по­

верхности камеры, соединяется

с мыч-

кой, расположенной на ней, и затем

снова отводится, увлекая за собой

мычку, которая при вращении отводи­

мого

конца скручивается

в

пряжу.

В то время как мычка отводится от

какого-либо места сборной поверхно­

сти, в камеру непрерывно поступают

волокна.

Наматывающий

механизм

пневмо­

механической

прядильной

машины

обычно состоит из пары отводящих

валиков,

после

которых

расположен

мотальный барабанчик. Так как мо­

тальные

механизмы

для

цилиндриче­

ской намотки имеют меньшие размеры

w;,\

\у/,\ ЧЧѴА ч ѴЛ \. ѵ/.

и более просты по конструкции, чем

Рис.

85.

Схема

пневмомеха­

для конической, на большинстве пнев­

нической прядильной

машины

момеханических

прядильных

машин

БД-200:

форма

паковки

цилиндрическая. Пря­

У — к а т у ш к и

с лентой; 2 — откидной

жа, полученная

пневмомеханическим

рычаг;

3 — питающий

рифленый

ва-

.лик; 4 — уплотнитель;

5 — расчесы­

способом,

существенно

отличается от

вающий барабанчик; 6 — прядильная

пряжи, полученной

на

кольцевой пря­

камера;

7 — оттягивающие

валики;

8 —• распределительный

валик;

9 —

дильной машине.. При пневмомехани­

плечи,

фиксирующие прижим

бобин;

10 —• бобины с

пряжей

ческом

способе

прядения

отсутствуют

параллелизация,

распрямление

и кон­

троль за перемещением волокон в зоне прядения, поэтому волокна зарабатываются в пряжу неупорядоченно, хаотично. Вследствие этого пряжа с пневмомеханических прядильных машин имеет мень­ шую прочность. Например, если хлопчатобумажная пряжа сред­ ней линейной плотности, полученная при кольцевом способе пря­ дения, имеет разрывную длину 12-МЗ км, то пряжа, полученная пневмомеханическим способом, имеет разрывную длину 9—11 км.

Особенностью пряжи, выработанной пневмомеханическим спо­ собом, является также увеличение диаметра нити на 10—15%

194

по сравнению с пряжей с кольцевых прядильных машин при оди­ наковом расходе волокон. Увеличение диаметра пряжи, вырабо­ танной пневмомеханическим способом прядения, позволяет полу­

чать	ткани	с	одинаковым	заполнением при	меньшем	расходе
сырья	или	при	одинаковой	структуре ткани	увеличить	коэффи­
циент заполнения.

По остальным показателям пряжа, полученная на пневмомеха­

нической прядильной	машине,	не уступает пряже, полученной
на кольцевой прядильной машине.
Пневмомеханический	способ	прядения является первым среди

безверетенных способов прядения, который получил промышлен­ ное применение. Пневмомеханические прядильные машины созда­ ются в Чехословакии, СССР, Японии, Италии, Франции и некото­ рых других странах. К настоящему времени наибольшее примене­ ние получила пневмомеханическая прядильная машина БД-200, созданная совместно конструкторами СССР и Чехословакии.

Машина БД-200 предназначена для. выработки хлопчатобу­ мажной пряжи от 50 до 200 текс непосредственно из ленты, полу­ ченной со второго перехода ленточных машин (рис. 85).

Скорость выпуска пряжи средней линейной плотности на ма­ шине БД-200 составляет 40-ь60 м/мин, но с помощью ряда усо­ вершенствований ее можно довести до 100 м/мин.

	Техническая характеристика машины БД-200
Число	прядильных головок			200
Расстояние между прядильными головками, мм . .				120
Вид перерабатываемого сырья				Хлопок,
				вискозное
				штапельное
				волокно и их
				смеси
Длина	волокна,	мм		20ч-40
Линейная плотность питающей ленты, ктекс . . .				4,0-^-2,0
Число оборотов в минуту прядильных камер . . .				25 000—30000
Линейная плотность вырабатываемой пряжи, текс				20—50
Крутка	(кр/м)	при	скорости камер, об/мин:
25 000				500—1250
30 000				600—1500
Скорость выпуска пряжи, м/мин				40-ИЮ
Расход	электрической		мощности, кВт	18
Габаритные размеры, мм:
длина				14 850
высота				1 640
ширина				700
Занимаемая машиной площадь, м 3				10,4
Масса машины,		кг		7000

К недостаткам пневмомеханических прядильных машин сле­ дует отнести сравнительно большой расход мощности, необходи­ мой для вращения прядильных камер. Кроме того, повышение скорости выпуска до 100 м/мин требует разработки более совер­ шенного автоматического узловязателя, так как ручное присучивание в этом случае затрудняется.

Ш5

Аэродинамический способ

Аэродинамический способ прядения по своему принципу бли­ зок к пневмомеханическому способу. Отличительной особенностью аэродинамического способа прядения является то, что в конструк­ циях для его осуществления отсутствует механический крутиль­ ный орган. Формирование пряжи из разъединенных волокон и кру­ чение ее осуществляются с помощью вращающегося воздушного вихря.

На рис. 86 показана принципиальная схема одного из вариан­ тов устройства, осуществляющего аэродинамический способ пря­

		дения. Волокна,				подаваемые
: J	s-	из	вытяжного			прибора			/,
; I		засасываются в				прядильную
		камеру		2 через		расположен­
		ный по касательной к ка­
		мере канал			3.
			Перед		началом			работы
		конец		пряжи		через		цен­
		тральный канал 4 заправ­
		ляется		в	прядильную				ка­
		меру		2.	Под		действием
		воздушного			вихря,		нагнетае­
		мого в камеру				по	трубке 5,
		конец		пряжи вращается во­
		круг оси камеры по винто­
		вой	линии.		Тангенциальный
		ввод		волокон		в		камеру
Рис. 86. Схема устройства для аэроднна-		также		обеспечивает				винто-
мического прядения		вое движение их. При этом
		в	местах		контакта			пряжи

с потоком волокон, последние присоединяются к концу форми­ руемой пряжи. Так как пряжа непрерывно выводится выпускной парой из прядильной камеры, то присоединение волокон всегда происходит на вновь формируемом конце пряжи.

Скорость выпуска пряжи на аэродинамической прядильной машине может быть доведена до 30—50 м/мин. Основным досто­ инством аэродинамической прядильной машины является простота конструкции воздушно-вихревого крутильного органа. В такой машине отсутствуют быстровращающиеся детали, а мощность, затрачиваемая на создание вращающегося с большой скоростью воздушного вихря, невелика.

Недостатком	аэродинамического способа прядения	является
то, что при таком формировании пряжи не все волокна,		вводимые
в прядильную	камеру, захватываются вращающимся	концом

пряжи. Часть волокон не захватывается и уносится потоком отса­ сываемого воздуха из камеры в угары. При различных конструк­ циях аэродинамических прядильных машин величина невпрядаемых волокон составляет от 4 до 20%. Кроме того, пряжа, полу-

196

ценная аэродинамическим. способом прядения, имеет низкую прочность. Разрывная длина такой пряжи средней линейной плотности составляет 7—9 км, что значительно меньше разрыв­ ной длины пряжи с кольцевых прядильных машин.

Поэтому, несмотря на ряд достоинств устройств для аэродина­ мического прядения, они пока не нашли промышленного при­ менения.

Электростатический способ

Электростатический способ прядения предполагает использо­ вание сил электрического поля для процесса формирования пряжи

Так же как и в							пневмомеханическом прядении, пряжа форми-
руется		из		потока			разъединенных
волокон. Силы					электрического					поля	\\1
используются					для		улучшения			про­
цесса		транспортирования							волокон
от питающего					узла		в	зону пряде­
ния и формирования из них мычки.
В	зависимости						от	конструкции
машины,			осуществляющей						электро­
статический				способ			прядения,			в тех­
нологическом					процессе				прядения
можно		использовать кулоновы								силы
или	силы			зеркального					отображе­
ния.		Кулоновы				силы			возникают
между		двумя			заряженными					элек­
тродами			высоковольтного						электри­
ческого поля. Действуя на заряжен­
ные в этом поле волокна, кулоновы
силы	обеспечивают						транспортирова­
ние	волокон				от	одного			электрода
к . другому				и		формирование				их
в мычку.

Силы зеркального отображения возникают в зоне действия поля коронного разряда. Действуя на заряженные в электрическом поле волокна, силы зеркального отобра­ жения формируют волокнистую мычку на сборной ловерхности кру­ тильного органа.

К	настоящему времени			практи­
ческое		воплощение	электростатиче­			Рис. 87. Схема	устройства ' для
ский	способ прядения нашел в				ма­
шине, созданной ЦНИХБИ для вы­						электростатического прядения
работки		хлопчатобумажной		пряжи
небольшой линейной			плотности.		Электростатическая		прядильная

машина ЦНИХБИ работает следующим образом. Лента 1 (рис.87) подается питающим цилиндром 2 к расчесывающему барабан-

197

чику 3. Разъединенные волокна через аэродинамический канал вносятся воздушным потоком в межэлектродный промежуток, об­ разованный соплом 4 и опорной поверхностью ротора 5, вращае­ мого электродвигателем 6.

Электрическое поле в этой машине создается между коронирующим электродом 7, выполненным в виде короны из игл, и со­ единенным со вторым полюсом высоковольтного источника ротором 5. Заряженное в межэлектродном промежутке волокно под дейст­ вием сил зеркального отображения плотно прижимается к по­ верхности ротора. Поступающие на вращающуюся поверхность ротора волокна сцепляются с концом мычки, скручиваются спе­ циальным вьюрком и зарабатываются в пряжу под определен­ ным натяжением. Сформированная пряжа отводится выпускной парой 8 и наматывается на паковку 9.

Скорость выпуска пряжи на электростатической прядильной машине ЦНИХБИ составляет 30 ч- 50 м/мин.

Самокруточный способ

Среди новых способов прядения наибольшая производитель­ ность в настоящее время достигается при самокруточном способе. Здесь скорость выпуска пряжи составляет 220 м/мин без значи­ тельного увеличения расхода электроэнергии.

Пряжа формируется путем последовательного сообщения выхо­ дящим из вытяжного прибора прядям крутки противоположных направлений. Получаемая таким образом ложная знакоперемен­ ная крутка в прядях фиксируется при соединении их вместе. При соединении пряди частично раскручиваются и самопроизвольно обкручивают одна другую. Получается стабильная структура,

имеющая участок с круткой 5 и круткой Z,	а между ними участки
с нулевой круткой.
Процесс самопроизвольного обвивания двух прядей называют
самокручением, а получаемая прядильная	структура — самокру-
точной пряжей.

Недостатком самокруточной пряжи является то, что на участ­ ках с нулевой круткой она имеет очень маленькую прочность. На­

личие таких участков резко снижает и износоустойчивость		пряжи.
В ткани такая пряжа может вызвать полосность.
Для устранения указанного	дефекта и придания	большей
прочности и износоустойчивости самокруточной пряже		предло­
жено два способа изменения ее	структуры.

По первому способу необходимая прочность самокруточной пряжи достигается изменением длины зон крутки противополож­ ного направления в соединяемых прядях или изменением точек их соединения. Например, пряди имеют такую длину зон перемен­ ной крутки, что при соединении их вместе участки с нулевой крут­ кой в этих прядях не совпадают. .

Необходимое увеличение прочности самокруточной пряжи достигается и в том случае, если пряди, у которых протяженность

198

зон переменной крутки одинакова, при соединении сдвигаются так, что зоны нулевой крутки в каждой из них не совпадают. Та­ кое смещение соединяемых прядей относительно друг друга назы­ вается смещением по фазе. Смещение по фазе зон крутки позво­ ляет переместить зоны нулевой крутки на участки пряжи, где оди­ ночные нити при сложении имеют крутку противоположных на­ правлений. Таким образом, в зоне, где одна прядь сложения будет иметь нулевую крутку, другая прядь сложения будет иметь опре­ деленную, первоначально заданную ей крутку. Помимо того, зона нулевой крутки пряжи так же изменит свое положение и будет располагаться там, где одиночные пряди имеют первоначальную крутку. Такую пряжу называют самокруточной пряжей со сдви­ гом фаз.

Вторым способом повышения прочности самокруточной пряжи является сообщение ей дополнительной крутки одного направле­

Рис. 88. Принципиальная схема машины самокруточного прядения

ния на обычной крутильной машине или на крутильной машине двойной крутки.

Австралийская научно-исследовательская лаборатория сов­ местно с фирмой Repco Spinner выпустила промышленную пря­ дильную машину, в основу технологического процесса которой положен способ самокруточного прядения.

Прядильная самокруточная машина фирмы Repco имеет ско­ рость выпуска 220 м/мин. Она имеет четыре выпуска пряжи в два сложения. Производительность ее эквивалентна 100 кольцевым прядильным веретенам. Выпускаемая пряжа наматывается на че­ тыре . паковки. Размеры паковок с машин Repco Spinner ограни­ чиваются лишь конструктивными особенностями крутильных машин, применяемых для докручивания самокруточной пряжи.

Машина Repco Spinner предназначена для переработки круче­

ной или сученой ровницы из чистой шерсти	58к и	выше, а также
из смеси шерсти с синтетическими волокнами	и из	100% синтети­

ческих волокон со средней длиной волокон не менее 90 мм. Из-за высокой скорости сматывания ровницы с бобин или катушек предпочтительна переработка слабокрученой ровницы, изготовлен­ ной обычным способом.

199

Принципиальная схема машины самокруточного прядения при­ ведена на рис. 88.

Основными рабочими органами прядильной машины Repco Spinner являются: вытяжной прибор /, выпускающий мычки 2, крутильные валики 3 и 4 с соединительным нитепроводником и механизм наматывания готовой пряжи. Выйдя из вытяжного при­ бора, пряди получают кручение во время прохождения через за­ жим двух обрезиненных крутильных валиков 3 п 4. Крутильные валики вращаются согласованно в противоположных направле­

ниях и имеют встречное возвратно-поступательное				движение		вдоль
своей	оси. За	счет возвратно-поступательного движения			крутиль­
ных	валиков	мычка	получает крутку на определенных		участках,
то правого, то левого			направления.
Фиксация		крутки	в пряже происходит при	соединении		двух

прядей в нитепроводнике 5, расположенном в непосредственной близости от крутильных валиков. Затем готовая самокруточная. пряжа наматывается на паковку 6.

Пряжа, пол-ученая с машины Repco Spinner, обладает довольно_ низкой прочностью и может быть использована преиму­ щественно в трикотажном производстве.

Для того чтобы самокруточная пряжа могла выдержать на­ грузки, в ткачестве обычно производится дополнительная опера­ ция однонаправленного кручения ее на крутильной машине или машине двойного кручения. После операции дополнительного кру­ чения самокруточная пряжа обладает достаточной прочностью и вполне пригодна для ткачества.

Ткани, полученные из самокруточной пряжи, незначительно

отличаются	по своим внешним и физико-механическим			свойствам
от тканей,	изготовленных из пряжи,		полученной с кольцевых пря­
дильных машин.
			Контрольные вопросы
1. Какие	основные	факторы ограничивают повышение производительности
кольцевых прядильных		машин?
2. Как устроено веретено с насадкой для кольцевых прядильных				машин?
3. В чем заключается центрифугальный			способ прядения и его особенности?

4.Какие существуют разновидности и особенности конструкции пневмоме­ ханических прядильных машин?

5.Каковы отличительные особенности аэродинамического способа прядения?

6.В чем заключается электростатический способ прядения?

7.Как устроена прядильная самокруточная машина фирмы Repco? В чем заключаются особенности самокруточной пряжи?