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

Вытяжной прибор типа SKF двухзонный. Первая частная вы­ тяжка, равная 1,1, создается между питающей и промежуточной парами для распрямления волокон в ровнице.

Частная вытяжка основной зоны составляет от 23 до 45.

Рис. 43. Схема вытяжного прибора SKF

Вытяжной прибор Юнифлекс машины фирмы Принс-Смит (Англия) камвольного прядения

Вытяжной прибор Юнифлекс состоит из направителя 1 (рис.44),, ленты или ровницы, питающего цилиндра 2, питающего валика 3, промежуточных цилиндров 4 и валика 5, секционного уплотнительного приспособления Ѳмблер Супердрафт, включающего нижний 7

61

и верхний 6 контрольные валики, грузика 8 верхнего	контрольного
валика, уплотняющего канала 9, нижнего вытяжного	цилиндра 10
и вытяжного валика 11.

Ровница или ленто-ровница из питающей пары проходит через промежуточную пару и поступает в секционное уплотнительное

	приспособление. Из			уплотнительного					при­
	способления мычка поступает в выпускную
	пару.
	Верхние валики этой пары покрыты
	синтетическим		препаратом			с		пробковой
	смесью, оборудованы			механизмом				мгновен­
	ной 'разгрузки		и индикатором			давления.
	Разводка		регулируется		между выпуск­
	ной парой H уплотнптелыіым					приспособле­
	нием Эмблер Супердрафт, а также между
	выпускной и питающей парами с помощью
	винтового приспособления 12.
	Величина		разводки между					вытяжной
	парой	и уплотнительным			приспособлением
	составляет 20-^70 мм, между вытяжной и
	питающей парами— 1524-305 мм.
	Нагрузка на уплотнительное						приспособ­
	ление	составляет 150, 240,			300		г,	нагрузка
	на вытяжные		цилиндры — 9;			17; 25; 34; 42;
	50 и 60 кг.
	Угол наклона вытяжного прибора до­
	стигает 78°. На машине с вытяжным								при­
	бором	Юнифлекс		можно		вырабатывать
Рис 44 Схема вытяж-	пряжу	40-f-330 текс.		Общая		вытяжка			со-
ного прибора Юнифлекс	ставляет 18-=-150.

Цель и сущность процесса кручения

Мычка, выходящая из вытяжного прибора, обладает незна­ чительной прочностью, так как состоит из недостаточно связанных между собой коротких волокон. Чтобы получить достаточно проч­ ную пряжу, мычку скручивают. В процессе кручения каждое по­ перечное сечение мычки поворачивается на некоторый угол, а во­ локна располагаются по винтовой линии. Волокна, принимая вин­ тообразную форму, растягиваются и удлиняются. В результате волокна плотнее прилегают друг к другу, что увеличивает силы трения и сцепления между ними, а мычка уплотняется и принимает округлую форму поперечного сечения. Таким образом, кручение обеспечивает пряже необходимую прочность.

Интенсивность кручения, которую называют круткой, характе­

ризуется	числом		кручений,	приходящихся	на	единицу		длины.
За единицу		длины	принимают 1 м. Крутка		влияет на прочность,
удлинение	и	объемность пряжи. .По мере увеличения					крутки	проч­
ность пряжи		сначала резко		возрастает, затем		это	возрастание

62

5

Рис. 45. Треугольник крутки

происходит более медленно, а затем падает. Величину крутки, при которой прочность пряжи максимальна, называют критиче­ ской. При увеличении крутки выше критической, прочность пряжи снижается.

Заправочная величина крутки зависит от назначения пряжп (для основы, утка или трикотажного производства), волокнистого состава смеси, особенностей процесса формирования пряжи. Как правило, уточная пряжа вырабатывается с меньшей круткой, чем основная; пряжа для трикотажа вырабатывается с меньшей крут­ кой, чем для ткачества и -т. д. При выработке пряжи большей ли­ нейной плотности крутку выбирают меньше, чем при выработке пряжи меньшей линейной плотности. В то же время, чем меньше длина H больше линейная плотность волокон, из которых выраба­ тывается пряжа, тем больше должна быть крутка. Это связано с тем, что короткие волокна имеют меньшую сцепляемость и коли­ чество их в поперечном сечении мычкн также меньше.

Вывод формулы крутки

Интенсивность кручения (крутку) можно оценить и другими показателями: углом кручения ß и коэффициентом крутки а.

Углом кручения ß называют угол между осью продукта и вит­ ком наружных волокон. Для шерстяной пряжи угол кручения на­ ходится в пределах ß=ll - r - 32° . Наиболее универсальной характе­ ристикой крутки является коэф­ фициент крутки а, с помощью которого можно оценить интен­ сивность кручения пряжи любой линейной плотности. Это связано с тем, что коэффициент крутки а является коэффициентом пропор­ циональности между круткой и номером пряжи. Это можно до­ казать следующим образом.

Допустим, что пряжа имеет форму правильного цилиндра н волокна располагаются на его образующей поверхности по винто­ вой линии. Развернем на плоскость виток волокна, образуемый при кручении. Получим треугольник, одна сторона которого равна

периметру пряжи, а другая — шагу одного витка		(рис.	45).
Из треугольника получим:
	tgß = Y '		( 2 1 >
где d — диаметр пряжи, мм;
h — шаг витка, мм;
ß — угол кручения,	рад.		К, то шаг
Если число кручений	на 1 м пряжи обозначим	через
одного витка равен
	И =		(22)

63

Подставив в формулу (21)	значение h из формулы	(22), по­
лучим:
tgß = ü * * 1		(23)
	1 ООО	у '
откуда	iooojI1_
K =

nd

Номер пряжи N, или ее линейную плотность Т, можно опреде­ лить по формулам:

	N = ^;		(25)
	7 =		(26)
где	/ — длина пряжи, м;
	g—масса пряжи, г;
N, Т — номер пряжи и её линейная плотность, текс.
	Чтобы связать крутку пряжи с ее номером или линейной плот­
ностью, определим массу одного ее метра по формуле
	8=Ѵу	= ^-Іу,	(27)
		4
где	V — объем, занимаемый пряжей длиной /;
	у — масса единицы объема	пряжи.
	При известном значении номера или линейной плотности		пряжи

ее диаметр можно определить из совместного решения уравнений

(25),	(26),	(27):
			d2 = — ,	d =		Д —				(28)
			nNy			У	nNy
или
			=	d =		2	Ï Ï _	.		(29)
			ІОООяу			У і о о О я Ѵ
Подставив		значение d<B формулу				крутки		(24),	получаем:
		к - =	i o o o j g ß y ^ i ^ =			i o w t g ß v r ^ t				( 3 0 )
откуда
		K = 282tgß j /		" - ^	1	=	282 tgßКТѴ^.			(31)
Произведение			282 tg ß y^Y	обозначим			буквой		а. Тогда	фор­
мула	(35) имеет вид
или				У т
			K = aVN.							(33)

64

Таким образом, коэффициент a = 282tgß]/^> устанавливает про­ порциональную зависимость между круткой пряжи и ее линейной плотностью (толщиной). Условно его называют коэффициентом крутки, а формулы (32) и (33)—формулами крутки. Обычно при выработке пряжи определенной линейной плотности величину ее крутки определяют по формуле (32), предварительно задаваясь значением коэффициента крутки.

Как правило, коэффициент крутки а выбирают из справочни­ ков по шерстопрядению или по ГОСТ. При выборе коэффициента учитывают назначение пряжи. Пряжу для ткачества скручивают с более высоким коэффициентом крутки, чем трикотажную пряжу. В то же время величина коэффициента крутки пряжи для тка­ чества также может быть различной. Например, уточную пряжу для бесчелночных ткацких станков скручивают с большим коэффи­ циентом крутки, чем уточную пряжу для челночных ткацких стан­ ков. Это вызвано тем, что уточная пряжа при бесчелночном тка­ честве испытывает большие нагрузки, чем при переработке на челночных станках. Процесс формирования крученой пряжи на прядильно-крутильной машине несколько отличается от процесса кручения на кольцевой прядильной машине (см. стр. 34).

Общая крутка крученой	пряжи		с прядильно-крутильной	ма­
шины определяется по формуле
ТУ	П	1	cosa	/ 0 , ,
Я і = „		г - — - г - .		( 3 4 )
"вып			лах
где Кі — крутка крученой пряжи;
п — число оборотов веретена в минуту;
^вып — скорость выпуска крученой			пряжи;

пкрутка, приходящаяся на единицу длины за счет враще-

''вып

	ния паковки с прикручиваемой составляющей относи­
	тельно выпрядаемой	(без учета укрутки);
a — угол раскладки прикручиваемой			нити на паковке;
dx	— переменный диаметр	паковки с	прикручиваемой	нитью;
cos a	крутка, возникающая	в результате схода нити с		паковки.

Крутильные механизмы

Основное назначение крутильных механизмов прядильных ма­

шин— формирование выходящей из вытяжного	прибора	мычки
в упругую и достаточно прочную нить с округлой	формой сечения.
Необходимая прочность и упругость нити достигаются		путем
кручения.

В настоящее время наиболее распространены кольцевые пря­

дильные машины,	на которых процесс кручения осуществляется
с помощью узла	веретено — кольцо — бегунок. Крутильный узел

состоит из веретена, соосно с которым располагаетсяна кольцевой планке кольцо с бегунком, клапанов с нитепроводниками, ните­ разделителей, баллоноограничителей и привода веретена.

65

ВЕРЕТЕНА

Веретено

кольцевой

прядиль­

ной

машины

является

основным

рабочим органом крутильного ме­

ханизма. Веретена

отечественных

кольцевых

прядильных

машин

выпускаются

в

соответствии

с

требованиями

ГОСТ

160—60

и

подразделяются

на два

типа:

ВН — веретена

с насадка­

ми под патроны;

ВУ — веретена

для

шпуль

уточных

прядильных

машин.

В обозначение

веретен

входят

буквы,

указывающие

тип

верете­

на

и

цифры,

соответствующие

диаметру блочка,

разновидности

веретена

по

посадочным

разме­

рам и типу втулки. После цифр

ставится

буква,

обозначающая

вид волокна, для переработки ко­

торого

предназначено

веретено.

Буква Т, стоящая после обозна­

чения

типа

веретена,

указывает

па

наличие

тормоза.

Например,

на

кольцевой пря­

дильной машине П-88-Ш4 уста­

новлены веретена ВНТ-38-12Ш.

Это

означает,

что

применяется

веретено с насадкой и тормозом,

диаметр

блочка

веретена

равен

38 мм. Цифра

12 показывает,

что

в

веретене

применяется

ролико­

вая втулка со сферической опо­

Рис.

46. Устройство веретена

коль­

рой, а буква Ш показывает, что

веретено предназначено для пере­

цевой прядильной машины

работки

шерсти.

На рис. 46 показано веретено в собранном виде. Веретено сос­

тоит из стального шпинделя 1, чугунного гнезда 2,

в которое встав­

лена

стальная втулка 3

с пружинкой. На

шпиндель

напрессованы

блочек 4, через который веретено приводится в движение тесемоч­ ной передачей от главного барабана, насадка 5 и фиксатор 6. Крючок 7 предохраняет шпиндель веретена от подскакивания во время работы и при съеме с него початка. Отклонив крючок 7, можно легко вынуть шпиндель из втулки при смазке и чистке ве­ ретена или при сшивании тесьмы. Крючок 7 возвращается в пер­ воначальное положение пружинкой 8.

66

Гнездо 2 с помощью гайки 9 крепится иа веретенном брусе прядильной машины. Для установки веретена строго по центру кольца в веретенном брусе делается несколько большее отверстие, чем диаметр гнезда. В гнездо заливается масло велосит 'Л, необ­

ходимое для смазки		веретен. Чтобы втулка			не	проворачивалась
в гнезде, ее крепят винтом 10.
Втулка	веретена	служит	для	размещения		опор шпинделя:
в верхней	части — роликового		подшипника		11 и	внизу—подпят­
ника. В	современных веретенах			втулки	могут покачиваться

в гнезде, что улучшает условия работы шпинделя, повышает его устойчивость и долговечность. Наибольшее применение нашли веретена со. сферическими втулками (как самоустанавливаю­ щиеся).

Сферическая втулка вставляется в гнездо так, что своей выпук­ лой поверхностью 12 опирается на изогнутую поверхность гнезда. Обе поверхности должны быть хорошо притерты. В сферической втулке располагается центрирующее и демпфирующее (гасящее колебания и толчки веретена) устройство. Это устройство состоит из заводного кольца 13, тормозной трубки 14, пружины 15. Завод­ ное кольцо и пружина обеспечивают прижим сферической поверх-- ности втулки к гнезду. При возникновении толчков или колебаний прослойка масла между наружной поверхностью втулки и внут­ ренней поверхностью тормозной трубки останавливает покачива­ ние втулки в гнезде, а центрирующее устройство способствует воз­ врату втулки в центральное положение. Останов веретена осущест­ вляется тормозком 16.

В последние годы нашли распространение конструкции пря­ дильных веретен, у которых отсутствует втулка, например веретена

фирмы SKF, веретена прядильно-крутильной	машины ПК-П4-ШГ
и др.
Такие веретена имеют шпиндель и гнездо	(рис. 47). Обе опоры

безвтулочного веретена располагаются в упругих кольцах. Гнезда таких веретен состоят из двух разъемных половинок, соединяемых вместе после монтажа подшипников четырьмя винтами. В обеих половинках гнезда имеются кольцевые проточки для установки шарикоподшипников с резиновыми амортизаторами.

Безвтулочные веретена не смазывают, а при сборке веретена в подшипники закладывают специальную консистентную смазку, которая сохраняется до износа подшипников или их смены.

Применение в конструкции безвтулочных веретен упругих ко­ лец при монтаже подшипников позволяет уменьшить динамические нагрузки в опорах и обеспечить более спокойное вращение шпин­ делей веретен с недостаточно уравновешенными паковками.

Интересную конструкцию имеет веретено прядильно-крутильной машины. В отличие от веретена кольцевой прядильной машины, скручивающего только мычку, веретено прядильно-крутильной ма­ шины осуществляет одновременно несколько технологических опе­ раций: кручение выпрядаемой мычки, трощение и скручивание ее с прикручиваемой составляющей.

67

Основой конструкции веретена прядильно-крутилыюн машины является безвтулочнос прядильное веретено ВПК-32-110 с насад­ кой на бумажные патроны. В этом веретене имеется сквозное от-

Рис. 47.	Устройство		ве-	Рис. 48. Устройство ве­
ретена	фирмы	SK.F:		ретена	прядильно-кру-
/ — ш п и н д е л ь ;		2 — гнездо;		ТИЛЬНОЙ машины
3 — подшипники;		4—	рези­

новые амортизаторы

верстие, через которое пропускаются выпрядаемая и прикручивае­ мая составляющие формируемой пряжи.

	Веретено прядильно-крутильной машины состоит из насадки
1	(рис. 48)	с наконечником 2 и блочком	3. Насадка напрессована
на	верхнюю	часть полого шпинделя 4. В	нижней части шпинделя

68

крепятся два шарикоподшипника 5 с амортизирующими коль­ цами 6. Амортизирующие кольца вставляются в поперечные коль­ цевые проточки, предусмотренные внутри гнезда 7 веретена.

Для удобства сборки	и разборки гнездо веретена состоит из
двух частей, скрепленных	четырьмя винтами. Гнездо веретена при­
крепляется к веретенным	брусьям машины гайкой 8. Останавли­

вается веретено тормозком 9.

Веретена вращаются с большой скоростью, поэтому к точности их изготовления и материалу предъявляются повышенные требо­ вания.

Веретено не должно вибрировать при работе со скоростью около 10000-т-14000 об/мин. ..

Веретена должны обладать достаточной жесткостью, заданной долговечностью, низкой энергоемкостью, удобством в обслужи­ вании.

Вибрация веретен при вращении с большой скоростью возни­ кает из-за невозможности их полной динамической уравновешен­ ности. Почти всегда имеется эксцентриситет вращающихся масс веретена по отношению к оси его вращения. Неуравновешенность еще больше увеличивается при вращении веретена с початком.

Если угловая скорость вращения веретен совпадает с часто­ тами их собственных колебаний или близка к ним, наблюдается явление резонанса. При этом вибрация значительно возрастает. Увеличение вибрации веретен резко повышает обрывность пряжи, ухудшается ее качество, увеличивается расход энергии, повы­ шается износ опор веретена и может произойти усталостное раз­ рушение.

Скорость, при которой возникает резонанс, обычно назы­ вают критической. Соответственно уровню частот собственных ко­ лебаний веретена различают первую, вторую и т. д. критические скорости его вращения. Первая критическая скорость для разных типов веретен составляет от 3000 до 6000 об/мин, вторая — от 18000 до 22000 об/мин и т. д. Устойчивая работа веретен при кри­ тических скоростях невозможна. Необходимо стремиться к тому, чтобы первая критическая скорость веретена была как можно меньше. При меньшей критической скорости веретено скорее при­ нимает устойчивое положение во время вращения. Обычно для уменьшения первой критической скорости на вершину веретена ус­ танавливают хорошо отбалансированный наконечник.

При проверке веретен на вибрацию величина амплитуды коле­ баний верхнего конца веретена без нагрузки при максимальном числе оборотов не должна превышать 0,15 мм для веретен с диа­ метром блочка до 32 мм и 0,25 для веретен с диаметром блочка более 32 мм.

Шпиндели веретен обычно изготавливают из высококачествен­ ной стали ШХ9 и термически обрабатывают. Точность изготовле­ ния регламентируется ГОСТ. На заводе-изготовителе все веретена обкатываются при рабочих скоростях. Роликовую втулку веретена смазывают минеральным маслом велосит Л.

69