«ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ПРЯДЕНИЮ ХЛОПКА И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области технологии и проектирования текстильных изделий в качестве учебного пособия для студентов ...»

2. Начертить технологическую схему машины.

3. Составить краткую характеристику машины по форме табл.90.

фирма, маши мм р коль- кольцево чество секции, плотность, 4. Начертить технологические схемы вытяжных приборов и указать их параметры в таблице, составленной по форме табл.91.

5. Описать основные требования, предъявляемые к качеству рифленых цилиндров и нажимных валиков.

Марка машины Место установки уплотнителя 6. Начертить поперечный разрез цилиндровых стоек вытяжных приборов и указать способ изменения разводок между цилиндрами.

7. Начертить схему нагрузки на нажимные валики. Указать способ изменения разводок между валиками.

8. Начертить схему соединения звеньев цилиндров разными способами.

9. Начертить схему передачи движения в вытяжных приборах разных конструкций, указать сменные шестерни и их назначение.

Контрольные вопросы 1. Какие технологические процессы осуществляются на кольцевой прядильной машине?

2. Какие основные механизмы, приборы и устройства имеются на прядильной машине?

3. Какие операции по обслуживанию кольцепрядильных машин могут быть автоматизированы?

4. Каковы правила техники безопасности при работе на кольцевой прядильной машине?

5. Какие требования предъявляются к конструкции питающих устройств прядильных машин?

6. Какое назначение имеют водилки на прядильной машине?

7. Каково преимущество водилок с переменным размахом?

8. Каковы технологические и экономические преимущества вытяжных приборов высокой и сверхвысокой вытяжки?

9. Какие средства используются в современных вытяжных приборах для улучшения контроля за движением волокон?

10. Как влияет качество изготовления рифленых цилиндров и нажимных валиков на качество пряжи и стабильность процесса?

11. С какой целью вытяжной прибор располагают наклонно?

12. В чем состоит преимущество валиков с подшипниками скольжения?

13. Какие факторы ограничивают максимальную частоту вращения веретен?

14. Из каких основных узлов, независимо от конструкции, состоят встроенные автосъемники?

15. Какие типы автосъемников вы знаете?

16. Какой привод веретен вы знаете, на каких машинах он используется?

2. УСТРОЙСТВО И АНАЛИЗ РАБОТЫ КРУТИЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА КОЛЬЦЕВОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Цель лабораторной работы Изучить конструкцию и работу деталей крутильного механизма и требования, предъявляемые к ним.

Задание 1. Изучить назначение и конструкцию нитепроводников, разделителей и баллоноограничителей, колец:

а) рассмотреть способ крепления нитепроводника и его регулирования относительно веретена;

б) сделать чертеж с размерами, характеризующими положение нитепроводника относительно переднего цилиндра и вершины веретена;

в) замерить на работающей машине амплитуду движения нитепроводников за время одного хода кольцевой планки и размах кольцевой планки;

г) начертить кольцевые баллоноограничители;

д) замерить диаметры кольцевых баллоноограничителей, высоту их установки от кольцевой планки, сопоставив эти размеры с диаметром кольца и высотой баллона нити;

е) начертить поперечный разрез колец разных типов;

ж) начертить поперечный разрез кольцевой планки и кольца, показав способ крепления его к кольцевой планке и положение чистителей бегунков.

2. Изучить бегунки различных форм и разновидностей:

а) назначение;

б) нумерацию; определить номера бегунков (по образцам);

в) начертить бегунки одного номера различных форм и разновидностей, показав размеры их поперечного сечения;

г) составить таблицу с характеристикой бегунков.

3. Изучить конструкцию веретен:

а) ознакомиться с типами веретен и со способом крепления их на веретенном брусе;

б) начертить поперечный разрез веретена в сборке с обозначением основных размеров;

в) ознакомиться с диапазоном рабочих частот вращения веретен в зависимости от подъема кольцевой планки и диаметра кольца;

г) изучить различные виды передачи движения веретенам.

Основные сведения Назначение нитепроводников состоит в том, чтобы поддерживать нить во время кручения на одной линии с осью веретена над его вершиной. Нитепроводник (рис.128) изготовлен из стальной проволоки и закреплен в клапане 2, который шарнирно укреплен в угольнике 4. Для удобства съема початков клапаны нитепроводников откидывают вверх. Для исключения дополнительных колебаний натяжения вращающейся нити, нитепроводник должен быть установлен относительно веретена в таком положении, чтобы отвес, опущенный из середины заднего края внутренней стенки нитепроводника, находился над центром веретена.

При необходимости положение нитепроводника регулируют, предварительно ослабив затяжку болта 3 в клапане 2.

Нитепроводники синхронно движутся вместе с кольцевой планкой, благодаря чему разница в натяжении нити уменьшается.

Рис.128. Нитепроводник Рис.129. Нитеразделители Нитеразделители отделяют соседние баллоны друг от друга, предупреждая их захлестывание, и предотвращают возникновение сплошного воздушного потока от вращения веретен и тесьмы (рис.129). Нить дважды за один оборот ударяется о нитеразделитель, что приводит к увеличению ее натяжения, рывкам и колебаниям бегунка.

На прядильных машинах с большими паковками применяют кольцевые баллоноограничители для некоторого уменьшения расстояния между веретенами (рис.130). На каждое веретено устанавливают один или два (при высоте баллона более 300 мм) кольцевых баллоноограничителя.

Диаметр нижнего баллоноограничителя 2 (см.рис.130) на 2-3 мм больше диаметра кольца, а диаметр верхнего 1 равен диаметру нижнего или немного меньше него. Высота установки кольцевых баллоноограничителей зависит от высоты баллона.

Кольцо служит опорой и направляющей поверхностью бегунка, который в результате большой частоты вращения и развивающейся при этом центробежной силы прижимается к кольцу.

Кольца изготавливают из стали марок 15ХМ, 40 или 50, цементируют на глубину 0,2 - 0,3 мм, закаливают и полируют.

На рис.131 представлены поперечные разрезы колец разных форм. Для прядения применяют кольца типа 1 в одном из четырех исполнений.

В зависимости от диаметра початка используют кольца различного диаметра при соответствующем расстоянии между веретенами. Ширина бортика кольца составляет 2,75; 3,2 или 4 мм, в зависимости от чего применяют бегунки различной формы. У однобортных колец для работы бегунка используется лишь верхний бортик, а нижняя часть служит для закрепления в кольцевой планке.

У двубортных колец при износе одного бортика после переворачивания может быть использован второй.

На кольце с наклонной стенкой ножка бегунка не касается стенок кольца, и поэтому такие кольца изнашиваются меньше.

Применение колец большого диаметра позволяет увеличивать размер початка, что способствует повышению производительности труда в прядильном цехе, на последующих технологических переходах сокращает расход патронов, облегчает транспортировку пряжи. Однако преимущества колец большого диаметра лишь до известного предела перекрывают их недостатки, связанные с тем, что при больших паковках повышается натяжение нити, возрастает скорость движения бегунка, может увеличиваться площадь, занимаемая машиной.

В соответствии с диаметром кольца находятся подъем кольцевой планки, диаметр патрона, расстояние между веретенами и частота вращения веретен.

а – однобортное, б – однобортное с наклонной стенкой, в – двубортное Чем больше диаметр патрона, шпули, тем меньше натяжение пряжи на участке от бегунка до початка. Оптимальные величины отношения диаметра патрона d = 2 г к диаметру кольца Dк приведены в табл.92.

Отношение диаметров где у - угол между касательной к патрону и радиусом кольца, проведенный от бегунка. Отношение 0,4 - 0,54 соответствует углам у Рекомендуемые величины отношения диаметра патрона Для очистки бегунка от пуха на кольцевой планке около каждого кольца, как правило, устанавливается пухоочиститель так, чтобы между ним и бегунком, прижатым к внутренней поверхности кольца, расстояние составляло 0,4-0,8 мм.

От массы бегунка зависит плотность намотки пряжи и, следовательно, натяжение пряжи на участке от вытяжного прибора до патрона. Поэтому массу бегунка необходимо выбирать с учетом других факторов, влияющих на натяжение пряжи: линейной плотности пряжи, диаметра кольца, качества обработки колец, диаметра патрона или шпули, подъема кольцевой планки, частоты вращения веретен, а также формы бегунка и кольца и качества перерабатываемого хлопка.

Масса тысячи бегунков в граммах соответствует номеру бегунка.

Приближенно необходимую массу mб (мг) бегунка можно рассчитать по формуле где Н - подъем планки, мм;

Т- линейная плотность пряжи, текс;

DK - диаметр кольца, мм;

nв - частота вращения веретен, мин-1;

f - коэффициент трения бегунка о кольцо: f = 0,65 - 0, 00004nв;

µ - величина, определяемая по формулам:

- для основы - для утка В настоящее время для хлопкопрядильных машин изготавливают бегунки эллиптической и С-образной форм. Бегунки таких форм выпускают с различными дужками, отличающимися высотой H, шириной В и расстоянием между ножками b (рис.132). Размеры бегунка должны соответствовать размеру бортика кольца.

Для колец с шириной бортика 2,75 мм применяют эллиптические бегунки экстрамалой дужки (Э-эм/д), для колец с шириной бортика 3,2 мм - эллиптические или С-образные бегунки особо малой дужки (Э- ом/д и С-ом/д) и малой дужки (Э- м/д и С -м/д), а для колец с шириной бортика 4 мм - эллиптические и Собразные бегунки большой дужки (Э -б/д и С -б/д). Эти бегунки отличаются массой, зависящей от размеров поперечного сечения проволоки, из которой они изготовлены (плоского или реже круглого сечения).

Твердость бегунков всех типоразмеров НRС 50-56. Шероховатость рабочей поверхности стальных бегунков должна быть не ниже 9-го класса. Бегунки не должны быть намагничены.

Веретено осуществляет кручение и одновременно наматывание пряжи на патрон при весьма большой частоте вращения (до 2500 мин-1). Оно получает движение от главного вала машины посредством тесьмы и должно вращаться равномерно и без вибрации. Для хлопкопрядильных фабрик отечественные машиностроительные заводы выпускают веретена двух типов: ВН - веретена с насадками под патрон и ВУ- веретена под шпули для уточных прядильных машин.

Типоразмеры веретен обозначают следующим образом: ВН-25-61, ВНТ-25-68 и т.п.

Буква Т указывает на наличие тормоза, первые две цифры, стоящие за обозначением типа веретена, соответствуют диаметру (мм) блока, следующие две цифры для веретен ВН и ВНТ указывают группу патронов. Уточные веретена имеют следующие типоразмеры:ВУ-25-30; ВУТ-25-30;ВУ-28-30;ВУТ-28-30.

Часто на современных кольцепрядильных машинах используется тангенциальный привод веретен. Приводной шкив получает движение в этом случае от электродвигателя и посредством тангенциального ремня вращает все или часть веретен обеих сторонок машины. На отечественной машине П-75-А использован привод веретен типоразмеров ВН-30-220 ТА, ВН-30-240 ТА, ВН-30ТА, ВН-30-280 ТА с тангенциальным ремнем (рис.133).

Рис.133. Привод веретена тангенциальным ремнем:

а - схема установки приводного ремня, б - элемент привода веретена (1 - устройство для контроля натяжения ремня, 2 - веретено, 3 – приводной шкив, 4 - ремень, 5 - прижимной ролик, 6 - плоская пружина, 7 -рукоятка тормоза, 8 - пружина-пластина, 9 - втулка, 10 - нож для отрезания подмота, 11 - тормоз, 12 - эксцентрик) На рис.134 показана схема роликового веретена с упругой втулкой. Основными узлами веретена являются шпиндель 3, втулка 11 и гнездо 10. Шпиндель веретена ВН состоит из собственно шпинделя 3, запрессованного на нем чугунного блока 5, деревянной, магниевой или алюминиевой насадки 2 с фиксаторами I, обеспечивающей плотную посадку патрона на веретено.

Рис.134. Веретено с упругой веретенной втулкой:

1 - фиксатор, 2 - насадка, 3 - шпиндель, 4 - радиальный подшипник, 5 - блок, 6 - тормоз, 7 - гайка, 8 - подпятник, 9 - пружинный демпфер, Часть шпинделя, расположенная ниже колокола блока, 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.

Шпиндель веретена изготавливают из хромистой стали ШХ9 и термически обрабатывают: пятку и цилиндрическую часть под роликовый подшипник до твердости HRC62, а остальные части до HRC52.

Втулка 11 веретена служит для расположения опор шпинделя: вверху - радиального подшипника 4, внизу - подпятника 8.

Нижняя часть шпинделя пяткой опирается на стальной подпятник 8, а средняя часть касается роликов подшипника 4. Втулка опирается (висит) своими заплечиками на торец верхней части гнезда и может покачиваться в гнезде, обеспечивая тем самым устойчивость веретена и его долговечность. Втулки бывают цилиндрические и сферические.

В ряде конструкций веретен опоры монтируют на упругом основании, чтобы уменьшить динамические усилия в опорах во время работы и обеспечить более равномерное вращение веретен с недостаточно уравновешенными паковками.

Упругость опор шпинделя веретена достигается использованием упругого элемента между наружным кольцом подшипника и внутренней поверхностью гнезда или при помощи упругой втулки.

В последнем случае в упругой разрезной втулке 11 закреплены и верхняя опора веретена — радиальный подшипник 4, и нижняя опора - подпятник 8 так, что одна опора может перемещаться относительно другой. Для лучшего демпфирования колебаний между втулкой 11 и гнездом 10 помещен спиральный пружинный демпфер 9. Держатель 12 удерживает шпиндель с втулкой в гнезде при снятии початков с веретен. Для извлечения шпинделя держатель 12 отклоняют, освобождая блок.

Чугунное гнездо 10 является опорой шпинделя 3 с втулкой 11 и резервуаром для масла. Через нижнее отверстие втулки масло проходит к шпинделю, поднимаясь при вращении по его конической поверхности. Через верхние отверстия втулки масло стекает в гнездо, захватывает с собой микрочастицы и пыль. Гайкой 7 укрепляют гнездо 10, вставленное в отверстие веретенного бруса. Для останова веретена на работающей машине применяют тормоз 6. В зависимости от конструкции веретена могут иметь опоры трения скольжения и опоры трения качения (роликовые). Кроме того, могут применяться веретена, у которых шпиндель неподвижен, а вращается трубчатый патронодержатель с блочком (рис.135). Допускаемая амплитуда колебаний веретена на расстоянии 10-15 мм от верха не должна превышать 0,15 мм при блоке диаметром до 32 мм и 0,25 мм при блоке диаметром более 32 мм.

1 - верхний шарикоподшипник, 2 - невращающийся шпиндель, 3 – патронодержатель, 4 - блочек, 5 - нижний шарикоподшипник, 6 - эксцентриковый тормоз, Снятие початков после окончания наработки съема и надевание на веретена новых патронов или шпуль для следующего съема является одной из наиболее трудоемких и массовых операций по обслуживанию кольцевых прядильных машин.

Автоматизация этой и подготовительных операций привела к созданию автоматов съема початков и надевания патронов на веретена автосъемников.

По принципу действия автосъемники делятся на две основные группы:

последовательного действия, обслуживающие веретена или группу веретен поочередно, и одновременного действия, обслуживающие все веретена машины одновременно. В зависимости от принципа действия цикл работы автосъемников организуется различными способами. Если автосъемники последовательного и последовательно-группового действия относятся к передвижным конструкциям, перемещающимся вдоль фронта веретен машины в непрерывном или периодическом режиме, то автосъемники одновременного действия являются стационарными (встроенными), составляющими с машиной единый автоматизированный комплекс.

Основным назначением передвижных автосъемников является обслуживание эксплуатируемых прядильных машин различных модификаций, моделей и разных лет выпуска. На обслуживания кольцевых прядильных машин П-76-5М7 и П-66M7 разработан передвижной автосъемник АС — 89.

К основным операциям, выполняемым передвижными манипуляторами, относятся съем, удаление початков и надевание патронов. Однако безотказное выполнение этих операций обусловлено рядом вспомогательных работ, которые должны осуществиться за время движения автосъемника к очередному веретену.

За короткий промежуток времени, до съема очередного початка, необходимо выполнить отвод нити из зоны действия съемного элемента, отрезание нити подмота, ориентированный выброс початка на транспортер или в тележку, осуществить выборку патронов из бункера, ориентирование их при подаче в магазин, поштучную подачу патронов к механизму надевания и др. Поэтому для повышения производительности автосъемника ряд операций часто совмещается во времени.

По способу обслуживания машин передвижные автосъемники можно разделить на четыре группы: индивидуального действия, когда каждая сторонка машины обслуживается своим манипулятором - автосъемником типа АНД;

последовательного действия, когда один манипулятор обслуживает последовательно комплект из 6-8 машин - автосъемники Доферцит фирмы "Корелли" (Италия), Симпла-доф фирмы АМН (США); одновременно-последовательного действия, когда комплект из двух манипуляторов правого и левого исполнения перемещается на транспортирующей тележке вдоль прохода цеха и может стыковаться с любой машиной, обслуживая одновременно обе ее стороны - автосъемники СК-1, СК- Майердофер, Дофомат фирм "Майер", "Ингольштат" и др.; одновременного действия, когда автосъемник кранового типа перемещается по крановым путям над машинами и обслуживает по сигналу от данной машины одновременно все ее веретена - автосъемник Аудомак фирмы "Уайтин" (США).

По способу воздействия на снимаемый початок автосъемники также делятся на три группы: С нижним (АНД-6М), средним (Симпла-доф фирмы АМН) и верхним способами съема початка (Майердофер фирмы "Майер").

К основным достоинствам передвижных автосъемников можно отнести возможность обслуживания группы машин.

Наибольшее распространение получило второе направление в развитии средств автоматизации съема початков и надевания патронов на кольцевых прядильных машинах - это разработка и освоение стационарных автосъемников различных моделей, составляющих с машиной единый автоматизированный комплекс, рассматриваемый как ее неотъемлемая часть.

Проектирование таких автосъемников проводится под конкретную машину или чаще вместе с ней с увязкой общей компоновки взаимодействия общего цикла обслуживания и управления.

В результате образуется тщательно отработанный автоматизированный комплекс машина - съемник.

Новые марки современных кольцевых прядильных машин практически все выпускаются со встроенными автосъемниками различных модификаций, например, модели Но-ве-мат фирмы "Цинзер", Рободоф фирмы "Риттер", Спиндоф - Марцолли модели TRC "Toyota" и др.

Общим признаком стационарных автосъемников независимо от их конструкции является наличие съемно-надевающих устройств и транспортеров для подачи патронов и удаления початков.

Съемно-надевающее устройство может представлять собой две балки, расположенные по обеим сторонам машины, на подвижных рычагах с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости и поворота относительно валов, на которых закреплены несущие рычаги. Балки выполнены в виде уголковых профилей и снабжены захватами в количестве, равном числу веретен на машине. Каждый захват соединен с воздуховодом и предназначен для удержания снимаемых початков и надеваемых патронов. Вспомогательные верхние балки механизма надевания имеют возможность поворота относительно несущего их вала и представляют собой воздухопровод с установленными на нем захватами для временного удержания патронов, переданных нижними балками.

Bcпoмoгательные балки временного удержания патронов могут иметь различную конструкцию, часто они неподвижны и имеют удерживающие патроны колки.

Механизмы ориентации и подачи патронов располагаются обычно в одном шкафу со станцией управления и предназначены для ориентации и поштучной подачи патронов на колки лент транспортеров. Патроны укладываются в специальные ящики, из которых через дозирующие карусельные устройства и ориентирующие механизмы по одному подаются на транспортерную ленту, снабженную колками.

Колки расставлены на расстояния, равные шагу между веретенами данной машины.

Процесс подачи патронов, зарядки лентотранспортеров и выдвижения их в рабочее положение осуществляется во время работы машины перед окончанием наработки съема. Часто вспомогательные балки временного удержания патронов не используются, в этом случае транспортерная лента имеет в два раза большее число колков для установки пустых патронов и наработанных початков одновременно.

Автосъемник в процессе работы выполняет следующие операции (рис.136):

1) захват и снятие патронов с лент транспортеров;

2) передача патронов на колки вспомогательных балок;

3) захват и съем початков с веретен машины;

4) установка полных початков на колки транспортерных лент;

5) захват патронов с колков вспомогательных балок;

6) надевание патронов на веретена;

7) возврат балок в исходное положение и пуск машины;

8) сброс початков в ящики.

Автосъемники современных кольцепрядильных машин выполняют съем початков на всей машине за 2-2,5 мин, например на кольцепрядильных машинах G 5/11, G 5/2 "Ритер", NSE-2 "Marzoli", PX 100 "Toуotа" и т.д.

Сложность и многообразие операций, подлежащих автоматизации, при устранении обрывов пряжи на кольцевой прядильной машине объясняются тем, что при большом количестве различных конструкций автоматов ликвидации обрыва пряжи не создан надежный в работе манипулятор.

Рис.136. Последовательность операций автосъема Методические указания Заправив и пустив кольцевую прядильную машину (стенд), наблюдают за движением нитепроводников, кольцевых нитеразделителей и кольцевой планки, обращая внимание на синхронность их движения, а также на изменение формы баллона при движении кольцевой планки. За время одного хода кольцевой планки замеряют размах нитепроводника и планки. Остановив машину, приступают к изучению деталей крутильного механизма.

Изучая конструкцию нитепроводников, проверяют отвесом их положение относительно веретена. Для регулирования положения нитепроводника ослабляют ключом гайку клапана, которую после изменения положения нитепроводника завертывают до отказа.

Рассматривают конструкции нитеразделителей и кольцевых баллоноограничителей на машинах разных моделей (основных, уточных, с разным РМВ и подъемом кольцевой планки), связывая особенности различных конструкций с параметрами паковки пряжи и РМВ.

При изучении конструкции колец разных форм и размеров вычерчивают поперечные разрезы колец разных типов с указанием основных размеров: ширины бортика, внутреннего диаметра, высоты кольца. Схематически вычерчивают способ крепления кольца в кольцевой планке и положение чистителей бегунка на планке относительно бегунка. Для изучения бегунков используют набор бегунков эллиптической и С-образной форм с различными дужками (Э-ом/д; С- эм/д; Э м/д и т.п.), а также бегунки различных номеров. Для определения номера бегунка взвешивают в условиях лабораторных занятий 50 - 100 бегунков и, пересчитав массу на 1000 бегунков, определяют номер бегунка.

Для того чтобы зафиксировать различие форм бегунков, вычерчивают бегунки одного номера эллиптической и С-образной форм и двух разновидностей, например бегунки типа I в исполнении 1 с дужкой 2 и с дужкой 3 и бегунки типа II в исполнении 2 с дужкой 2 и с дужкой 3, указав на рисунке размеры В, Н и в.

Уясняют принцип выбора бегунка в зависимости от различных факторов.

Изучение веретен проводят, пользуясь набором веретен разных конструкций.

Веретено тесемочного привода разбирают следующим образом. Сбрасывают тесьму с блока веретена, приподнимают конец крючка и осторожно извлекают из гнезда шпиндель веретена. Затем, взяв втулку за головку, вынимают ее из гнезда и укладывают на веретенный брус. Производят замеры, определяют остальные параметры и оформляют их в виде таблицы. После изучения конструкции деталей и их зарисовки собирают веретено в обратной последовательности.

Далее изучают крепление гнезда веретена на веретенном брусе и способ центрирования веретена с помощью шаблона точно в центре кольца. При положении кольцевой планки, соответствующем уровню максимального диаметра намотки, вместо шаблона можно использовать початок. При правильной установке веретена зазор между початком и кольцом по всей окружности будет одинаковым и равным 1,5 - 2,5 мм.

При изучении привода веретен вычерчивают схему тесемочной передачи (в плане) от барабана (главного вала машины) и выясняют способ изменения частоты вращения веретен. Отмечают, что при изменении частоты вращения веретен изменяется пропорционально скорость всех органов (при неизменном диаметре блока веретена), а следовательно, и производительность машины.

Разбирается тангенциальный привод веретен.

Затем рассматривают конструкции регуляторов частоты вращения веретен и осуществляемое ими регулирование: базисное, послойное или полное.

Рассматриваются операции, выполняемые автосъемником стационарного типа.

План отчета 1. Описать назначение нитепроводников; начертить схему взаимного расположения нитепроводника, переднего цилиндра и вершины веретена, указав расстояния между ними и амплитуду перемещения нитепроводников.

2. Описать назначение разделителей и кольцевых баллоноогра-ничителей, начертить схему расположения кольцевых баллоноограничителей относительно кольцевой планки, указав размеры диаметров баллоноограничителей и кольца, а также высоту, на которой они находятся.

3. Описать назначение колец и требования, предъявляемые к ним, начертить схемы поперечных разрезов колец разных типов, их крепления на кольцевой планке и расположения чистителей бегунков.

4. Описать назначение бегунков и указать требования, предъявляемые к ним;

определить номер бегунка по образцам; выполнить рисунки бегунков одного номера разных форм и разновидностей; объяснить выбор эллиптических бегунков (эм/д, ом/д; м/д; б/д) и С-образных (ом/д; м/д; б/д) в соответствии с шириной бортика кольца и полученные результаты свести в таблицу по форме табл.93.

5. Описать назначение веретен, типы привода веретен и указать требования, предъявляемые к ним; начертить поперечный разрез веретена и схему крепления его на веретенном брусе; указать диапазон рабочей частоты вращения веретен разных типов и соответствие ее подъему кольцевой планки и диаметру кольца (табл.94).

Описать приемы, выполняемые автосъемником, особенности конструкций передвижных и стационарных автосъемников.

Контрольные вопросы 1. В чем состоит назначение нитепроводников и для чего им сообщают движение?

2. Каково назначение нитеразделителей и кольцевых балло-ноограничителей? Какие недостатки возникают при их использовании?

3. Почему на прядильных машинах применяют кольца разных диаметров?

4. Каковы преимущества и недостатки применения колец большого диаметра?

5. Какие типы колец используют на кольцевых прядильных машинах для хлопка?

Какие требования предъявляют к качеству колец?

6. Бегунки каких форм и разновидностей применяют в хлопкопрядении?

7. Какие факторы влияют на выбор формы, разновидности и номера бегунка?

8. Какие преимущества имеют кольца с узким бортиком в сочетании с бегунками особо малой и малой дужек?

9. Какие факторы обусловливают износ бегунков, колец?

10. Какие типы веретен применяют на кольцевых прядильных машинах для хлопка?

11. Какие требования предъявляют к конструкции веретен?

12. В чем состоят особенности и преимущества веретен новейших конструкций?

13. Какие факторы ограничивают максимальную частоту вращения веретен?

14. Из каких основных узлов, независимо от конструкции, состоят встроенные автосъемники?

15. Какие типы автосъемников вы знаете?

16. Какой привод веретен вы знаете, на каких машинах он используется?

3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВЫТЯГИВАНИЯ. ВЛИЯНИЕ

КРУТКИ НА РАЗРЫВНУЮ НАГРУЗКУ ПРЯЖИ

Цель лабораторной работы Определить влияние параметров процесса вытягивания на силу вытягивания и неровноту пряжи и освоить методику расчета нагрузки на вытяжные пары.

Приобрести навыки в изменении крутки вырабатываемой пряжи. Определить влияние числа кручений на разрывную нагрузку пряжи.

Задание 1. Определить силу вытягивания при переработке ровницы (ленты) из хлопка и смесей его с химическими волокнами.

2. По результатам, полученным в п.1 задания, рассчитать необходимую нагрузку на валик вытягивающего зажима.

3. Исследовать зависимость неровноты пряжи от размера неконтролируемого пространства в передней зоне вытягивания.

4. Выработать пряжу с различным числом кручений на 1 м:

К1; К2 = 0,8К1 и КЗ = 1,2К1.

5. Определить фактическую крутку пряжи для всех вариантов.

6. Сравнить число зубьев крутильной шестерни, рассчитанной по фактической крутке, с числом зубьев шестерни, установленной на машине.

7. Решить задачи (по заданию преподавателя).

Основные сведения При вытягивании продукт оказывает сопротивление. Силу, которую необходимо приложить к продукту для преодоления сопротивления вытягиванию, называют силой вытягивания.

Чтобы процесс вытягивания протекал нормально, сила трения волокон о нажимной валик и цилиндр вытягивающего зажима должна быть больше силы вытягивания. Минимально допустимую нагрузку на одну втулку валика можно рассчитать исходя из силы вытягивания одной мычки. Характер влияния вытяжки на силу вытягивания при вытяжках первого и второго рода различен. В первом случае с ростом вытяжки сила вытягивания увеличивается, так как для большего натяжения продукта требуется приложить к нему большую силу. При вытяжке второго рода чем больше вытяжка при постоянной линейной плотности входящего продукта, тем меньше сила вытягивания.

Сила вытягивания увеличивается:

- при увеличении напряженности и протяженности поля сил трения задней пары, длины и равномерности по длине волокон, коэффициента трения и цепкости волокон, линейной плотности продукта;

- при уменьшении разводки, степени распрямленности и ориентации волокон, линейной плотности волокон. Величина крутки влияет на свойства пряжи, в частности на ее разрывную нагрузку.

С увеличением крутки разрывная нагрузка пряжи сначала возрастает до некоторого предела, а при дальнейшем увеличении крутки снижается. Крутка, при которой пряжа имеет максимальную прочность, называется критической круткой.

Коэффициент критической крутки можно определить по формулам А. Н. Соловьева и В. А. Усенко [12].

Коэффициент крутки выбирают в зависимости от длины волокна (чем короче волокна, тем менее надежен контакт между ними и тем больше нужно скручивать пряжу), от линейной плотности пряжи (чем толще пряжа, тем больше разница в напряжении наружных и внутренних волокон или их участков в пряже и тем меньше надо сообщать ей кручений), от назначения пряжи (основу скручивают больше, чем уток; пряжа для трикотажа должна быть более мягкой, т. е. иметь меньшую крутку) и от некоторых других условий (например от состава смесей хлопка с различными химическими волокнами).

Методические указания Для экспериментального определения силы вытягивания используют установку, включающую вытяжной прибор ВР-3.

Порядок выполнения работы следующий:

1. Отбирают по одной катушке заранее подготовленной ровницы одинаковой линейной плотности из различных волокон: хлопка средневолокнистого, смеси хлопка средневолокнистого с химическими штапельными волокнами и из хлопка тонковолокнистого.

2. Рассчитывают и устанавливают частоту вращения переднего цилиндра, необходимую в вытяжном приборе для получения вытяжек Е = 2 и Е = 10.

3. Пропускают через вытяжной прибор ровницу при двух значениях разводок и двух значениях вытяжки и записывают диаграмму силы вытягивания. Для каждого варианта необходимо записать две диаграммы длиной по 2 м. Тарировку диаграмм делают в конце каждой записи.

4. Замеряют ширину В валика и ширину b мычки в переднем зажиме. Определяют средние ординаты каждой диаграммы, по которым рассчитывают среднюю силу вытягивания.

Для исследования зависимости неровноты пряжи от размера неконтролируемого пространства в передней зоне вытяжного прибора ВР-3 используют лабораторную прядильную машину или стенд прядильной машины с регулируемой разводкой цилиндров в передней ремешковой зоне. Работу выполняют следующим образом:

1. Подготавливают ровницу определенной линейной плотности.

2. Устанавливают на приборе скорости цилиндров вытяжного прибора и веретен, обеспечивающие требуемые частную и общую вытяжки и крутку продукта, а также для каждого варианта соответствующее расстояние между ремешками и вытягивающим зажимом (г = 35; 25; 16 мм).

3. Заправляют прибор и нарабатывают на двух выпусках пряжу (примерно 1/ съема).

4. Для определения неровноты полученную пряжу испытывают на приборах КЛА-2.

Работу по экспериментальному определению влияния крутки пряжи на ее разрывную нагрузку выполняют следующим образом:

1. По заданной линейной плотности пряжи и имеющейся в наличии ровницы рассчитывают требуемую вытяжку.

2. По кинематической схеме прядильной машины определяют константу вытяжки и рассчитывают необходимое число зубьев вытяжной шестерни.

3. В соответствии с длиной волокна, линейной плотностью и назначением пряжи выбирают коэффициент крутки и рассчитывают номинальную крутку пряжи Ki.

4. По кинематической схеме прядильной машины определяют константу крутки и рассчитывают число зубьев крутильной шестерни с учетом коэффициента укрутки пряжи.

5. Устанавливают в передаче машины вытяжную и крутильную шестерни с числами зубьев, соответствующими расчету.

6. Заправляют 10 веретен машины и нарабатывают пряжу каждого варианта крутки в течение 5-10 мин.

7. Остановив машину, снимают 10 патронов с наработанной пряжей и проводят следующие испытания:

- определяют разрывную нагрузку одиночной нити как среднюю из 30 испытаний (по 3 с каждой паковки);

- определяют крутку пряжи методом удвоенного кручения как среднюю из испытаний (по одному с каждой паковки).

8. Определяют линейную плотность пряжи по нижеприведенной формуле, для чего после определения крутки каждого участка пряжи отрезок ее срезают в зажимах для последующего взвешивания:

где М - масса десяти отрезков, г;

L - длина десяти отрезков, м.

9. Рассчитывают числа зубьев крутильной шестерни для круток K2 = O,8K1 и K3 = l,2K1 и проводят расчет для каждого варианта работы согласно пп. 4-8. Расчет числа зубьев крутильной шестерни можно проводить по формулам перезаправок.

10. Для каждого варианта рассчитывают числа зубьев крутильной шестерни, соответствующие фактическим круткам, полученным на круткомере, по формуле 11. Сравнивают числа зубьев крутильных шестерен, полученные расчетом, с числами зубьев этих шестерен, установленных на машине.

План отчета 1. Кратко описать методику экспериментального определения силы вытягивания.

2. Обработать результаты исследования для каждого варианта.

3. Результаты исследования свести в таблицу по форме табл.95 и сделать выводы.

Таблица Линейная плотность Тип и штапельная Разводка, мм Сила вытягивания, Н утоняемого длина волокна 4. Описать результаты исследования зависимости неровноты пряжи от протяженности неконтролируемого пространства в передней зоне вытяжного прибора и сделать выводы.

5. Кратко описать методику определения влияния крутки на разрывную нагрузку пряжи и привести расчет числа зубьев сменных шестерен: вытяжной и крутильной.

6. Результаты испытаний свести в таблицу по форме табл.96 и сделать выводы.

Таблица Контрольные вопросы 1. Что называется силой вытягивания?

2. Какие факторы влияют на силу вытягивания?

3. Почему с увеличением вытяжки при вытягивании первого рода сила вытягивания увеличивается, а при вытягивании второго рода уменьшается?

4. При каких условиях вытягивания на прядильной машине образуются краксы?

5. Для чего волокнистому продукту сообщают крутку?

6. Какая крутка называется критической?

7. Какие факторы учитывают при выборе коэффициента крутки пряжи?

8. Как изменяется прочность продукта при увеличении его крутки до критической?

Почему?

9. Как изменяется прочность продукта при сообщении ему крутки, превышающей критическую? Почему?

10. На какие свойства пряжи и какое влияние оказывает крутка?

11. Для чего используют пряжу с правой и левой круткой?

12. Каково влияние крутки на производительность прядильной машины?

4. УСТРОЙСТВО И АНАЛИЗ РАБОТЫ МОТАЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАТЯЖЕНИЯ

НИТИ НА КОЛЬЦЕВОЙ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЕ

Цель лабораторной работы Научиться выбирать тип патронов для заданных условий работы. Изучить конструкцию мотального механизма и условия наматывания в процессе формирования початка пряжи. Освоить методику определения натяжения нити при наматывании, определить влияние параметров наматывания на натяжение нити.

Задание 1. Ознакомиться с типами патронов, используемых на прядильных машинах:

- изучить требования, предъявляемые к ним;

- подобрать группы патронов и типы веретен для колец с разными диаметрами и различных подъемов кольцевой планки.

2. Изучить общее устройство мотального механизма прядильной машины;

особенности мотальных механизмов современных кольцепрядильных машин.

3. Выполнить практическую работу по определению плотности намотки пряжи и числа зубьев храповика.

4. Исследовать влияние массы бегунка, диаметра витка намотки и высоты баллона на натяжение нити.

5. Решить задачи (по заданию преподавателя).

Основные сведения Пряжу наматывают на бумажные патроны, которые имеют условное обозначение, включающее номер группы, характеризующий его отделку.

Диаметр патрона должен быть не менее половины диаметра кольца, так как при меньшем соотношении увеличивается разница в натяжении нити при конической намотке, что приводит к ее обрывности.

Необходимую группу патронов подбирают к веретенам по высоте и конусности последних при определенном соотношении между диаметром патрона и диаметром кольца. Готовая пряжа, намотанная на патрон, образует початок. Намотка початка должна быть прочной, т. е. сохранять форму при транспортировании, и плотной, чтобы вмещать при заданных размерах большее количество пряжи. При последующем сматывании пряжа должна легко сходить с початка без излишнего натяжения и не перепутываться.

Наматывание пряжи происходит вследствие разницы в частоте вращения веретена и бегунка. Бегунок немного отстает от веретена в результате подачи нити и трения о кольцо. Зависимость между частотой вращения бегунка nб и веретена nв имеет вид:

где п.ц. - длина мычки, м, выпускаемой передним цилиндром в минуту;

Ку - коэффициент усадки пряжи;

Структура и форма намотки зависят от способа раскладки витков намотки. Для раскладки (смещения) витков намотки осуществляют перемещение бегунка с кольцом, т.е. кольцевой планки, вдоль продольной оси початка. Планка движется вверх и вниз с переменной скоростью, мм/мин, определяемой по формуле:

к.п. = где h - шаг намотки, мм.

Намотка может быть конической, когда наматываемые витки пряжи раскладываются на конической поверхности, и цилиндрической, когда нити раскладываются на цилиндрической поверхности. Чаще используют коническую намотку.

При конической намотке пряжи на початок сначала образуется гнездо початка, а затем его тело, т. е. остальная часть початка до вершины. Верхний слой тела початка называют верхним конусом, или носиком. Параметры последовательных слоев гнезда отличаются друг от друга.

Высота первого слоя гнезда минимальная, так как слой образуется при минимальном размахе планки. Высота намотки витков от слоя к слою в гнезде нарастает. При такой закономерности средняя толщина каждого последующего слоя меньше, чем предыдущего, так как все слои наматываются за одинаковое количество времени и длина пряжи во всех слоях одинакова.

Скорость подъема планки при наматывании одного слоя возрастает, а диаметр намотки в самом начале формирования гнезда изменяется (уменьшается) медленно.

Поэтому толщина каждого слоя в нижней части больше, чем в верхней. По мере увеличения конусности гнезда эта разница уменьшается.

Смещение слоев уменьшается при переходе к каждому последующему слою, вследствие чего гнездо принимает выпуклую форму и вмещает больше пряжи.

Параметры слоев в теле початка одинаковы, так как высота слоев (размах планки) постоянна и равна максимальной высоте слоя (последнего) в гнезде. Так как скорость перемещения планки изменяется обратно пропорционально диаметру намотки, то толщина каждого слоя от нижних витков до верхних одинакова, смещение слоев также одинаково и поэтому при наматывании тела початка образуется цилиндрическая форма.

Коническая намотка может быть с прослойком и без него - беспрослойная.

Прослоек отличается от слоя большим в 3-4 раза шагом витков и наматывается при обратном движении кольцевой планки после наматывания каждого слоя. Для распределения пряжи на шпуле или патроне по заданному закону наматывания прядильные машины имеют мотальные механизмы.

На рис.137 показана принципиальная схема мотального механизма.

Мотальный эксцентрик 14, равномерно вращаясь, действует на каточек мотального рычага 12 с осью вращения в точке 11. На левом конце рычага имеется блок 15 с намотанной на него цепью 21. Другой конец цепи 21 закреплен на направляющем блоке 23. На одной оси с этим блоком закреплен другой блок 24, от которого цепь 2 огибает блок 5 и закрепляется на блоке 1, находящемся на стойке машины. Масса кольцевых планок 3 через колонки 4 и подъемные рычаги 10, 8 и 6, вращающиеся в точках О, действует на тягу 7 и посредством мотальных цепей 2 и 21 заставляет каточек 13 прижиматься к эксцентрику. Давление каточка немного ослабляется противовесом 9 на подъемном рычаге 8. Характер движения кольцевых планок зависит от очертания эксцентрика. В зависимости от формы он может обеспечивать коническую намотку с прослойком и без него и цилиндрическую намотку. Смещение слоев вверх от слоя к слою осуществляется механизмом с храповиком.

На конце мотального рычага 12 имеется червяк с квадратным шпинделем. На выходящий наружу конец шпинделя плотно надет храповик 19 и свободно - угловой рычаг 17 с собачкой 18, упирающейся в зубья храповика. Цепь 20, закрепленная на брусе, удерживает рычаг с собачкой в подвешенном состоянии. При движении вниз мотального рычага цепь 20 натягивается, и собачка поворачивает храповик на один или несколько зубьев в зависимости от установки. В результате через червяк и шестерню 16 мотальная цепь 21 наматывается на блок 15 и смещает вверх кольцевые планки на одно и то же расстояние при каждом повороте эксцентрика. При обратном движении мотального рычага вверх собачка скользит по зубьям храповика. Смещение слоев зависит от угла поворота храповика при одном подъеме кольцевой планки. Для изменения угла поворота изменяют положение опорного болта 25 с головкой, ограничивающего опускание рычага с собачкой. Чем ниже установлен болт, тем больше угол поворота храповика и смещение слоев, и наоборот. Смещение должно соответствовать толщине пряжи: чем толще пряжа, тем больше должно быть смещение слоев. Меняя подачу храповика, регулируют диаметр початка.

Изменение величины смещения достигается за счет сменных храповиков.

После наработки съема происходит "подмот" пряжи, т.е. несколько витков пряжи наматывается на нижнюю часть патрона на расстоянии 1-2 мм от края. Это необходимо для начала заработки следующего съема. Для этого блок 1 освобождают от специального запора и разматывают мотальную цепь, поворачивая блок против часовой стрелки. В результате кольцевые планки принимают самое нижнее положение. Для формирования гнезда початка на блоке 23 имеется кулак 22. В начале съема кулак 22 упирается в цепь 21 и изгибает ее при движении мотального рычага вверх. Изогнутая цепь ограничивает опускание кольцевых планок, высота первого слоя получается небольшой, вследствие чего толщина его относительно большая. При каждом повороте храповика 19 цепь, наматываясь на поверхность блока 15, одновременно поворачивает блоки 23 и 24 против часовой стрелки, и кулак 22 при каждом новом слое намотки постепенно все меньше отклоняет цепь. В результате при наматывании нижних витков каждого следующего слоя планка опускается на большее расстояние, т. е. высота намотки от слоя к слою увеличивается, а сдвиги слоев уменьшаются, что придает гнезду выпуклую форму. Конец наматывания гнезда и начало наматывания тела початка определяется моментом, с которого прекращается изгиб цепи кулаком 22. Дальнейшее наматывание происходит при постоянной (максимальной) высоте слоя, постоянной (минимальной) толщине слоя и постоянном (минимальном) сдвиге слоев.

Гнездо початка регулируются посредством кулачка: передвигая кулачок ближе к ветви цепи, получают более "крутое" гнездо, отодвигая - более "отлогое".

Регулирование высоты конуса початка происходит за счет изменения плеча RX, т. к.

при подъеме блочка высота конуса уменьшается, при опускании - увеличивается.

Для увеличения плотности намотки и, следовательно, длины нити на початке (на 25применяют беспрослойную намотку. В этом случае в мотальном механизме устанавливают симметричный эксцентрик с сердцевидным профилем и уменьшают его частоту вращения для увеличения продолжительности цикла движения планки.

Такой же эксцентрик применяют при цилиндрической намотке, но при этом выключают из работы кулак 22, изменяют передачу от храповика к блоку 15.

Кольцевая планка должна иметь постоянный размах с постоянным смещением вверх. В результате такого движения планки пряжа наматывается цилиндрическим слоем с открытым нижним и закрытым верхним конусами, т. е. осуществляется комбинированная намотка.

При использовании конусных патронов и при постоянном размахе планки диаметр початка в верхней части получается меньше, чем в нижней. Эта разница особенно заметно проявляется при большом подъеме планки, обусловливая уменьшение длины намотанной пряжи.

На прядильной машине П-75-А в отличие от машин прежних конструкций установлен мотальный механизм подвесного типа с гибкими связями.

Нить при движении от вытяжного прибора к патрону испытывает различное натяжение на трех участках своего пути: от переднего цилиндра до нитепроводника;

от нитепроводника до бегунка; от бегунка до початка.

Максимальное натяжение Р нити приходится на участок между бегунком и початком. Натяжение Т в баллоне у бегунка меньше, чем между бегунком и патроном, в 1, 75-2, 2 раза за счет обхвата нитью бегунка. Между вытяжным прибором и нитепроводником натяжение нити примерно на 10% меньше, чем в баллоне у нитепроводника, за счет трения нити о нитепроводник. Натяжение нити на всех участках не остается постоянным и при постоянной частоте вращения веретен меняется следующим образом:

- натяжение нити увеличивается при уменьшении диаметра витка намотки;

- разница между натяжением нити при разных диаметрах витков намотки тем больше, чем меньше отношение минимального диаметра витка к максимальному и чем меньше высота баллона;

- самое большое натяжение наблюдается при нижнем положении кольцевой планки, когда диаметр витка намотки минимальный (наматывание гнезда), высота баллона максимальная, т. е. центробежная сила нити баллона и сопротивление воздуха вращению баллона наибольшие.

В верхнем положении кольцевой планки при малых диаметрах витков намотки и неподвижном нитепроводнике баллон становится коротким, менее выпуклым и увеличивается вероятность обрыва нити.

При устойчивой работе бегунка (без случайных притормаживаний) натяжение нити и его дисперсия становятся больше при увеличении частоты вращения веретен (при неизменной массе бегунка) и высоты баллона, уменьшении диаметра витка наматывания, увеличении коэффициента трения бегунка о кольцо, массы бегунка, числа и массы соринок в пряже. Подбором массы (номера) бегунков создают такое натяжение нити, чтобы при устойчивом процессе прядения обеспечить требуемую плотность намотки пряжи на початке. Однако дисперсию натяжения нельзя уменьшить путем изменения массы бегунка. Для снижения дисперсии натяжения необходимо использовать подвижные нитепроводники, сохраняющие высоту баллона, регулирующие частоту вращения веретен во время наработки съема, правильно выбирать отношение диаметра патрона к диаметру Rк кольца (0,42-0,47 для малых паковок, 0,50-0,52 - для больших), поддерживать хорошее состояние колец и бегунков.

Методические указания При изучении патронов определяют их размеры, а также соотношение между диаметрами и диаметром кольца и типом веретена, знакомятся с группами патронов по государственным стандартам. Изучая строение початка, берут полный початок с наработанным на той же машине гнездом, проводят замеры и записывают результаты.

Для изучения мотального механизма используют стенд или машину, где нарабатывается гнездо початка. Находят и наблюдают в работе эксцентрик, мотальный рычаг, мотальную цепь, ступенчатый блок, тяги к подъемным рычагам, противовесы, колонки.

Наблюдают мотальный механизм в работе, обращая внимание на характер движения кольцевых планок при подъеме и опускании. Выясняют, какой тип намотки осуществляется мотальным механизмом. Наблюдают за работой храповика, выясняют способ изменения угла поворота храповика и последствия, к которым приводит это изменение.

Изучая работу мотального механизма при наработке гнезда, обращают внимание на изгиб цепи кулаком и выясняют, как и за счет чего изменяется при этом размах кольцевой планки.

Выясняют, каким способом следует опустить кольцевые планки после съема початков в исходное положение. Выясняют также, сколько оборотов должен сделать шпиндель храповика, чтобы размотать цепь с мотального барабанчика после окончания съема, и меняется ли это число оборотов при изменении заправки машины.

После этого знакомятся с кинематической передачей в мотальной коробке (от шпинделя храповика к мотальному барабанчику). Определяют число оборотов шпинделя храповика, необходимое для одного оборота мотального барабанчика по передаче или практически по меловой метке на барабанчике.

Работу для определения плотности намотки пряжи на початке, числа зубьев храповика выполняют следующим образом:

1. Взвешивают полный початок и пустой патрон. Определяют массу М (г) пряжи на початке (среднюю из пяти замеров).

2. Замеряют размеры початка и определяют объем V (см3), занимаемый пряжей.

3. Определяют плотность намотки пряжи (г/см) по формуле 4. Определяют линейную плотность пряжи Т (текс), отмеряя с пяти початков по м пряжи и находя их массу.

5. Определяют общую длину пряжи Ln (м) на полном початке по формуле 6. Измеряют секундомером общую длительность t (с) наматывания слоя и прослойка, т. е. время наматывания нити за один оборот эксцентрика.

7. Измеряют счетчиком частоту вращения n1 (мин-1) переднего цилиндра.

8. Рассчитывают длину мычки (м), выпускаемой цилиндром в минуту: = d1n1, и за время t (с), т. е. за время намотки одного слоя с прослойком:

9. Рассчитывают число слоев m пряжи на початке, т. е. число оборотов эксцентрика за время наработки съема, или число подач храповика за время наработки съема по формуле 10. Вращая шпиндель храповика, определяют число оборотов храповика (n) за время наработки съема.

11. Рассчитывают число зубьев храповика 12. Сравнивают полученные данные с фактической заправкой машины и в случае несовпадения результатов объясняют разницу.

Схема установки для замера натяжения нити показана на рис.138. В процессе работы замеряют натяжение нити на участке от переднего цилиндра до нитепроводника. Заправка продукта аналогична обычной заправке, однако в схеме консольно через демпфер укреплена балочка, представляющая собой стальную пластину с двумя наклонными проволочными датчиками, соединенными по компенсационной схеме. При включении установки начинается процесс прядения.

Возникающее натяжение нити приводит к изгибу балочки нитью, вследствие чего происходит дисбаланс электрического моста. Электрический импульс усиливается усилителем и фиксируется.

Рис.138. Схема установки для замера натяжения нити:

1 - передний цилиндр; 2 -датчик;

3 - нитепроводник, 4 - початок;

5 - кольцо; 6 – бегунок;

7 - усилитель; 8 - самописец Для выполнения работы используют установку для замера натяжения нити, пустой патрон, два одинаковых комплекта початков-шаблонов с разной степенью намотки пряжи, стробоскоп, тахометр, линейку и бегунки двух номеров. Перед замером натяжения проводят тарировку тензометрического датчика:

- включают самописец и записывают нулевую линию;

- на крючок датчика заправляют нить с подвешенным к ней грузиком массой 10 и 20 г и самописцем регулируют соответствующие отклонения показаний от нулевой линии;

- освобождают крючок от нити с грузиком и записывают контрольную нулевую линию;

- подбирают с помощью усилителя масштаб тарировки и рассчитывают масштаб:

Затем надевают на веретено патрон или початок-шаблон и заправляют нить.

Устанавливают кольцевую планку в одно из положений, соответствующее намотке на уровнях аа1, bb1,..., gg1 (рис.139). Замеряют по вертикали расстояние от нитепроводника до кольца с бегунком и диаметр витка намотки. Записывают на пленке или на бумаге самописца кривые натяжения для разных положений кольцевой планки, т. е. при наматывании на патрон в положении аа1 и при наматывании на початок в положениях bb1,..., gg1.

Изменяют номер бегунка и повторяют работу при тех же положениях кольцевой планки, используя второй комплект патрона и початков-шаблонов.

Результаты замеров вносят в таблицу по форме табл.97 и анализируют влияние массы бегунка, диаметра витка намотки и высоты баллона на натяжение нити.

точек Для сравнения фактической частоты вращения бегунка с расчетной стробоскопом определяют частоты вращения веретена nв, бегунка nб (при определенном диаметре витка намотки), а тахометром - частоту вращения переднего цилиндра n1.

Пользуясь уравнением наматывания, рассчитывают частоту вращения бегунка.

Сравнивают частоты вращения бегунка, полученные расчетом, с фактическими.

Изучаются виды брака: брак намотки, неправильная форма початка;

вероятные причины появления брака и методы его устранения. Возможные неисправности и методы их устранения приведены в табл.98.

Возможные неисправности и методы их устранения Наименование дефекты прядения Обрыв ровницы в I. Заклинивание или тугое Заменить подвеску зоне питающей вращение подвесок рамки до 2. Заклинивание тормозка Устранить неисправность вытяжного прибора 3. Неправильная установка на- Установить пруток в Обрыв мычки в 1.Неправильная установка Обрыв мычки в зоне вытягивания при смене шестерен зацепление с храповиком в приводе вытяжного прибора 2.Выкрошились зубья Ребристое тело початка Образование Зависание кольцевой планки "буртика" на по- от:

чатке б)неправильной регулировки Отрегулировать увеличесистемы уравновешивания нием числа пружин Неправильная форма початка: 2.Установлен слишком легкий Поставить более тяжелый б) толстый, мягкий 3. Мала скорость веретен Увеличить скорость веретен початок;

г)початок с острым конусом;

д)початок с очень "отлогим" гнездом;

е)початок с очень "пологим" гнездом;

ж)початок с опущенным гнездом Рваные початки Переслежистая пряжа (наличие тонких и толстых мест) Пересечки в пряже 1.Повышенное биение (наличие тонких и рифленых цилиндров рифленые цилиндры толстых мест через 2.Поломка зубьев шестерен в Заменить поломанные определенные приводе вытяжного прибора шестерни промежутки) 3.Глубокое зацепление Установить нормальное (утолщения воло- переднего нажимного валика кон, обвившихся 2.Слишком малые разводки Увеличить разводку между вокруг централь- между вытяжными парами вытяжными парами ного волокна) 3.Резкое падение нагрузки на Увеличить нагрузку на Утолщенные места Могут появиться в результате:

улавливание оборвавшейся мычки При нажатии на 1.Не включен "Автомат" Перевести переключатель (при поданном 2. Двери ограждений Закрыть двери ограждений напряжении) План отчета 1. Указать группы патронов для различных веретен в таблице по форме табл.99.

веретена подъем коль- Группа Длина, мм Внутренний Конусность 2. Нарисовать структуру початка, показав высоту и толщину различных слоев, их смещение в гнезде и теле початка. Описать виды неправильной формы початка.

3. Начертить схему мотального механизма с обозначением основных деталей и кратким описанием функций эксцентрика, храповика и кулака.

4. Описать результаты практической работы по определению плотности намотки пряжи и числа зубьев храповика.

5. Описать результаты экспериментального определения натяжения нити (по форме табл.98) и сделать выводы.

6. Описать результаты сравнения расчетной и фактической частот вращения бегунков.

Контрольные вопросы 1. Какие типы веретен используют под патроны?

2. Каким должно быть соотношение между диаметром патрона и диаметром кольца?

Почему это важно?

3. Какие типы веретен применяют в хлопкопрядении?

4. Какие требования предъявляют к конструкции веретена?

5. В чем особенность конструкции новейших веретен?

6. Для чего в начале наматывания на патроне формируют гнездо? Какие условия обеспечивают правильное формирование гнезда?

7. Для чего при формировании початка наматывают слой и прослоек?

8. Какую роль выполняет храповик при формировании початка?

9. Каково назначение кулака мотального механизма?

10. Почему смещение слоев по высоте початка в теле его получается одинаковое, а в гнезде — разное?

11. Почему слой гнезда неодинаков по толщине? Где он толще: в верхней части или в нижней?

12. Почему высота слоев в теле початка одинаковая, а в гнезде разная? Какой слой в гнезде выше: первый или последний? Почему?

13. Почему, особенно при большем подъеме планки, получается конусность в теле початка и какими способами можно этого избежать?

14. Как сделать полнее гнездо початка?

15. Как сделать початок толще (тоньше)?

16. Каким способом изменяют высоту конуса початка?

17. Что и как нужно изменить в мотальном механизме, чтобы перейти от конической намотки с прослойком к беспрослойной намотке без уменьшения плотности намотки?

18. Как получается цилиндрическая намотка початка?

19. Какие существуют другие виды намотки? Как их получают?

20. Для чего применяют резервную намотку утка?

21. Как влияет увеличение массы пряжи в початке на производительность оборудования и труда? Почему?

22. Какие факторы влияют на натяжение нити на кольцевой прядильной машине?

23. Какой фактор оказывает наибольшее влияние на натяжение нити?

24. На каком участке от переднего цилиндра до початка нить испытывает наибольшее натяжение? Почему?

25. В каком месте движения продукта вероятность обрыва больше? Как это согласуется с натяжением и прочностью продукта на данном участке?

26. Какие средства следует использовать для снижения среднего натяжения нити?

27. Какие средства следует использовать для снижения дисперсии натяжения нити?

28. Виды брака намотки, причины его появления/

5. АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОЛЬЦЕВОЙ

ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Цель лабораторной работы Изучить кинематическую схему кольцевой прядильной машины, выяснить способы изменения скоростей основных рабочих органов и влияние этих изменений на процесс прядения и свойства получаемой пряжи, а также освоить технологический расчет машины.

Задание 1. Изучить и составить кинематическую схему машины.

2. Уяснить назначения сменных шестерен и их влияние на процесс прядения и свойства пряжи.

3. Выполнить технологический расчет машины.

4. Решить задачи 1-71 (по заданию преподавателя).

Основные сведения Кинематическая схема кольцепрядильной машины П-75-А показана на рис.140.

Прядильные машины П-75-А приводятся в движение от индивидуального электродвигателя типа АОТ:

- при частоте вращения веретен до 13000 мин-1 используется электродвигатель 4А180М6/4УЗ; 13/17 кВт; 930/1460 мин-1;

- при частоте вращения веретен выше 13000 мин-1 - 4А200М6/4УЗ; 17/22 кВт;

930/1460 мин-1.

Для вентилятора мычкоуловителя используется электродвигатель 4А90В2УЗ; 3, кВт; 2880 мин-1; для вентилятора подъема и опускания кольцевых планок А71В6УЗ; 0,55 кВт; 930 мин-1.

Движение от электродвигателя передается главному валу машины клиновидными ремнями, а веретенам тангенциальным ремнем. Для изменения скорости рабочих органов машины в кинематической схеме имеются следующие сменные элементы:

- блок D1 на валу электродвигателя и блок D2 на главном валу машины для одновременного пропорционального изменения частоты вращения всех рабочих органов машины;

- крутильные шестерни Zкр1 и Zкр2 для изменения частоты вращения цилиндров и тем самым для регулирования крутки пряжи. Обе шестерни меняются одновременно при Zкр1+ Zкр2 = 88 зуб.;

- вытяжные шестерни Zв1; Zв2; Zв3; Zв4 для изменения частоты вращения заднего (питающего) и среднего (промежуточного) цилиндров вытяжного прибора, т. е.

для изменения общей вытяжки за счет изменения частной вытяжки в передней зоне вытяжного прибора (причем Zв3+ Zв4 = 95 зуб.);

- вытяжные шестерни Zв5, Zв6 для изменения общей вытяжки за счет изменения частной в задней зоне вытяжного прибора;

- мотальные шестерни Zм1; Zм2; Zм3 для изменения шага намотки витков в слое за счет изменения скорости перемещения кольцевых планок (причем Zм2+ Zм3 = зуб.), которые позволяют более точно регулировать процесс намотки пряжи на паковку. При намотке с прослойком используется отношение Zм2/Zм3 = 45/45, а при беспрослойной намотке - Zм2/Zм3 = 54/36;

- храповик для изменения смещения соседних слоев за счет изменения смещения кольцевой планки при наматывании цепи на мотальный блок. В отличие от других подобных механизмов используется храповик с неизменным числом зубьев, а для изменения угла его поворота меняют размах рабочего хода собачек, поворачивающих храповик.

1- блочек веретена, 2-блок привода веретен, 3-передний цилиндр, 4-средний вытяжной ци-линдр, 5-задний вытяж-ной цилиндр, 6-планка водилки, 7-тяга кольце-вой планки, 8-тяга ни-тепроводников и коль-цевых ограничителей баллона, 9-планка ните-проводников, 10-коль-цевой ограничитель баллона, 11- кольцевая планка, 12-груз, уравно-вешивающий кольцевые планки, 13-груз, уравно-вешивающий кольцевые планки, 14-мотальный блок кольцевых планок, 15-мотальный блок нитепроводников и коль-цевых ограничителей баллона, 16-мотальный рычаг, 17-каточек мо-тального рычага, 18-мотальный Для выработки пряжи с заданными свойствами, правильного наматывания ее при заданном скоростном режиме необходимо рассчитать диаметры или числа зубьев сменных элементов.

Определение частоты вращения веретен Согласно кинематической схеме где nв - частота вращения веретен, мин-1;

nдв - частота вращения вала электродвигателя, мин-1;

Д1 и Д2 - диаметры шкива на валу соответственно электродвигателя и машины, мм;

1 и 2 - коэффициенты скольжения соответственно клиноременной передачи и тангенциального ремня (1 = 0, 98; 2 = 0, 99);

Дшк - диаметр натяжного шкива, мм;

Dбл - диаметр блока веретена, мм.

Тогда nв = Определение вытяжек Общая вытяжка Е на машине где в.ц. и пит. ц. - соответственно линейные скорости выпускного и dв.ц., dпит. ц. и nв.ц., nпит.ц.. - соответственно диаметры (мм) и частоты вращения (мин-1) выпускного и питающего цилиндров;

iпит. ц-в.ц. - передаточное отношение от питающего к выпускному цилиндру вытяжного прибора.

при zв6 = 26... 56, Zв5 = 26, 20, Zв4/Zв3 = 68/27, 75/20, zв2= 96,... Emax = где Тр и Т - линейная плотность соответственно ровницы и пряжи, текс;

m - число сложений на прядильной машине;

Св - постоянное число (константа) общей вытяжки.

Находим Частная вытяжка в передней зоне вытяжного прибора при Zв4/Zв3 = 68/27 и Zв2 = при Zв4/Zв3 = 75/20 и zв2 = Частная вытяжка в задней зоне вытяжного прибора при zв5 = при zв5 = Определение величины крутки, числа зубьев крутильной шестерни и частоты вращения выпускного цилиндра Крутку, т.е. число кручений на метр, устанавливают в зависимости от линейной плотности и назначения пряжи, а также от длины волокна, из которого она вырабатывается.

Крутку пряжи (кр/м) можно определить по формулам:

где T - коэффициент крутки;

Т - линейная плотность пряжи, текс;

nв - частота вращения веретен, мин-1;

dв.ц., nв.ц.- соответственно диаметр (м) и частота вращения (мин-1) выпускного (переднего) цилиндра вытяжного прибора;

iв. ц -в - передаточное отношение от выпускного цилиндра к веретену;

Ку - коэффициент усадки мычки от крутки и по кинематической схеме машины:

Тогда Zк2/ Zк1 = Ск/К Ку.

Коэффициент усадки определяют по формуле Усадку пряжи Ук можно определить по формуле К. И. Корицкого Частота вращения выпускного цилиндра Линейная скорость выпуска пряжи Определение скорости бегунка и кольцевой планки Частота вращения бегунка, мин-1, определяется по формуле где Vв.ц. - линейная скорость выпускного цилиндра (длина мычки, выпускаемая передним (выпускным) цилиндром за мин), м/мин;

dн - диаметр наматывания, м;

L - длина пряжи, наматываемая за 1 мин, м.

Линейную скорость бегунка, м/с, определяют по формуле где Дк - диаметр кольца, м.

Скорость движения кольцевой планки где dн - диаметр намотки, мм;

h - шаг намотки, мм;

- угол конусности початка, град.

Определение натяжения нити Для стабильного протекания технологического процесса прядения с минимальной обрывностью необходимо, чтобы натяжение нити в самом опасном участке было в четыре-пять раз меньше прочности пряжи. На кольцепрядильной машине максимальное натяжение пряжи имеет зона "бегунок-патрон". Натяжение в этой зоне можно подсчитать по формуле В.А.Ворошилова где µ - коэффициент трения бегунка о кольцо (0,12 …0,25);

mб - масса бегунка, г;

Rк - радиус кольца,см;

- угловая частота вращения веретен, рад/с: = 2 nв/60;

r - радиус наматывания пряжи, см.

Массу бегунка, мг, ориентировочно можно подсчитать по формуле И.Г.Обуха mб = (Н + 40)Т 1000М/(Дк nв2f) или по формуле К.И.Корицкого где Н - подъем кольцевой планки, мм;

М – коэффициент: для основы М = 17914 - 24957,7/ Т ;

f - коэффициент трения бегунка по кольцу:

для обработанных колец f = 0,65 - 0,00004 nв, h - расстояние от нитепроводника до верхушки веретена ( 52 мм);

Rк - радиус кольца, мм;

Т - линейная плотность пряжи, текс.

Определение длины нити в слое и прослойке и числа зубьев мотальной шестерни Мотальную шестерню меняют для изменения шага витков h намотки в слое, при этом изменяется диаметр початка. Определим длину, мм, пряжи в одном полном слое, исходя из одного оборота мотального эксцентрика и из условий равномерной раскладки витков слоя на конусе намотки початка:

где dв.ц. - диаметр выпускного цилиндра, мм;

Ку - коэффициент усадки пряжи от крутки;

iм.э.-в.ц. - передаточное отношение от мотального эксцентрика к выпускному цилиндру;

Н1 - высота верхнего конуса початка, мм;

Дп и dп - диаметры соответственно тела початка и патрона, мм;

а - отношение длины пряжи в слое к длине пряжи в прослойке h - шаг витков намотки на конусе початка, мм;

- угол между образующими конуса початка, град;

h cos (/2) - величина смещения кольцевой планки при намотке одного а также по кинематической схеме:

при намотке с прослойком, когда Zм2/Zм3 = 45/45:

при намотке без прослойка, когда Zм2/Zм1 = 54/36:

где Сi - постоянная часть передаточного отношения.

Шаг витков намотки пряжи Шаг витков намотки пряжи определяется по формуле где С = 4,94 - константа.

Длина нити в слое и прослойке равна Число зубьев мотальной шестерни при намотке с прослойком См = 34956,5;

при намотке без прослойка См = 52434,7.

Если наматывание с прослойком производится при а = 3, а беспрослойное при а = 1, то в обоих случаях число зубьев мотальной шестерни будет Определение угла поворота храповика и смещения кольцевой Угол поворота храповика за один оборот мотального эксцентрика меняют при изменении смещения S соседних слоев для регулирования диаметра початка.

Чем меньше угол поворота храповика за цикл намотки полного слоя, тем меньше смещение слоев и больше диаметр початка. В мотальном механизме кольцепрядильной машины П-75-А применяется храповик с неизменным числом зубьев, а для изменения угла его поворота меняют размах рабочего хода собачек, поворачивающих храповик.

Смещение кольцевой планки в одном цикле наматывания по кинематической схеме, мм, будет:

где - угол поворота храповика при одном смещении кольцевой планки, град;

11,8 - толщина цепи на блоках, мм;

ig - передаточное отношение дифференциальной (планетарной) передачи:

Подставляя это значение в предыдущую формулу, определяем :

Смещение S определяет объем V, мм3, тела початка, образуемый нитью длиной L, мм, за один оборот мотального эксцентрика:

где Дп2 и dп2 - диаметры соответственно тела початка и патрона, мм.

Объем V зависит от линейной плотности пряжи Т, текс, объемной плотности намотки пряжи на початке, г/см3, длины нити L, мм, и определяется по выражению Подставляя это выражение в предыдущую формулу и полагая h = 0, при намотке с прослойком ( а = 3) при намотке без прослойка ( а =1) Определяем угол, град, поворота храповика в цикле намотки, т.е. за один оборот мотального эксцентрика:

а =3, т.е. при намотке с прослойком:

при а =1, т.е. при намотке без прослойка:

при Определение массы пряжи на початке Массу, г, пряжи на початке можно определить либо взвешиванием, либо расчетом по формуле где - плотность намотки пряжи, г/см3;

V - объем, занимаемый пряжей на початке, см3.

Параметры паковки (початка) - рис.141:

Дк –диаметр кольца, мм;

Дп - диаметр початка, мм (Дп = Дк - 3мм);

dп - средний диаметр патрона, мм:

Н - высота намотки пряжи, мм, или Н1 - размах кольцевой планки, мм Но - высота тела початка, мм;

Тогда Ориентировочная плотность намотки пряжи на початке в зависимости от ее назначения, линейной плотности при частоте вращения веретен до 12000 мин- приведена ниже.

При увеличении частоты вращения веретен плотность намотки возрастает:

для пряжи средней линейной плотности при nв до 13000 мин-1 = 0,55 г/см3, при nв до 14000 мин-1 = 0,63 г/см3.

Определим массу основной пряжи линейной плотности 18,5 текс на початке при следующих данных:

Н2 = 0,75 Дп = 3,15 см; Н0 = Н - Н1 - Н2 = 16,86 см; d1 = 2,4 см;

d2 = 1,8 см; = 0,48 г/см3.

Объем пряжи на початке V = 3,14 [3,15(4,22 + 4,22,4 + 2,42)+ 3,99(4,22 + 2,41,8 + 1,82)+ Масса пряжи на початке Масса пряжи на початке рассчитывается по формуле Объем пряжи на початке можно определить по сокращенной формуле И.Г.Обуха:

для основной пряжи V = 0,785(H - 0,9 Дп)(Дп2 -dп2);

для уточной пряжи V = 0,785(H - 1,21 Дп)(Дп2 -dп2), где dп = (d1 + d2)/2 = (2,4 + 1,8)/2 = 2,1 см.

Тогда V = 0,785(24 - 0,94,2 )(4,22 - 2,12) 210 см3.

Определение числа зубьев сменных шестерен при перезаправке кольцепрядильной машины При перезаправке прядильной машины для выработки пряжи другой линейной плотности производят пересчет числа зубьев сменных шестерен. В приведенных ниже выражениях обозначения с индексом "с" относятся к старой заправке машины, с индексом "н" - к новой заправке машины.

При незначительном изменении линейной плотности пряжи без изменения линейной плотности питающего машину продукта и числа сложений на прядильной машине число зубьев новой вытяжной шестерни При большом отличии линейных плотностей вновь заправляемой пряжи, смене линейной плотности питающего продукта (ровницы) и числа сложений m число зубьев новой вытяжной шестерни При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении коэффициента крутки число зубьев новой крутильной шестерни При значительном изменении линейной плотности пряжи и коэффициента крутки т число зубьев новой крутильной шестерни При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении коэффициента крутки число зубьев новой мотальной шестерни При большом отличии линейной плотности вновь заправляемой пряжи число зубьев новой мотальной шестерни где н и с - соответственно новая и старая плотности намотки пряжи.

При изменении диаметра патронов и сохранении линейной плотности пряжи число зубьев новой мотальной шестерни где Дп - диаметр намотки тела початка, мм:

При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении коэффициента крутки число зубьев нового храповика При большом отличии линейной плотности вновь заправляемой пряжи число зубьев нового храповика При изменении диаметра патронов и сохранении линейной плотности пряжи число зубьев нового храповика При смене мотальной шестерни число зубьев нового храповика Подбор номера бегунка при перезаправке машины Номер нового бегунка при изменении линейной плотности пряжи и сохранении частоты вращения веретен, диаметра кольца и высоты подъема кольцевой планки При замене колец и сохранении других условий заправки номер нового бегунка Определение производительности прядильной машины Теоретическая производительность 1000 веретен Теоретическая производительность 1000 веретен где dв.ц.- диаметр выпускного (переднего) цилиндра вытяжного прибора, м;

nв и nв.ц.- частота вращения соответственно веретен и выпускного цилиндра, мин-1.

Теоретическая производительность, кг/ч, прядильной машины тем больше, чем выше частота вращения веретен, больше линейная плотность вырабатываемой пряжи и меньше крутка пряжи.

Удельная производительность, или норма производительности:

где КПВ - коэффициент полезного времени, учитывающий перерывы в работе машины, вызываемые остановами на снятие съема, мелкий и текущий ремонт, а также потери времени в работе отдельных веретен при обрывах пряжи, сходе ровницы с катушек или ее обрывах.

Фактическую, или плановую, производительность получают, если учитывают простои на капитальный и средний ремонты и генеральную чистку, характеризуемые коэффициентом работающего оборудования (КРО).

Общий коэффициент использования машины Время наработки початка где Мп - масса пряжи на початке, г.

Время срабатывания катушки с ровницей где Мр - масса ровницы на катушке, г;

пит.ц - линейная скорость питающего цилиндра вытяжного прибора, Тр - линейная плотность ровницы, текс.

6. ВЫРАБОТКА ПРЯЖИ ЗАДАННОЙ ЛИНЕЙНОЙ

ПЛОТНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ КАЧЕСТВА

Цель лабораторной работы Получить навыки в заправке прядильной машины согласно выполненным расчетам.

Научиться определять качество полученной пряжи по государственному стандарту.

Задание Выработать пряжу заданной линейной плотности и определить ее свойства и сорт.

Методические указания При проведении работы указывают: марку машины, длину волокна, линейную плотность и назначение пряжи. Работу выполняют по следующему плану:

1. Определяют линейную плотность ровницы (ленты).

2. По заданной линейной плотности пряжи и найденной линейной плотности ровницы (ленты) рассчитывают вытяжку. Если пряжу вырабатывают из ровницы, предварительно устанавливают, из какой ровницы будет вырабатываться пряжа одинарной или двойной.

3. По кинематической схеме машины определяют константу вытяжки и рассчитывают числа зубьев вытяжной (вытяжных) шестерни.

4. В соответствии с длиной волокна, линейной плотностью и назначением пряжи выбирают коэффициент крутки и рассчитывают крутку пряжи.

5. По кинематической схеме машины определяют константу крутки и рассчитывают число зубьев крутильной шестерни с учетом коэффициента крутки пряжи.

6. Определяют при необходимости числа зубьев храповика и мотальной шестерни по формулам, применяемым при перезаправке машин.

7. Устанавливают при необходимости требуемые разводки между цилиндрами в соответствии с длиной волокна.

8. Выбирают номер бегунков.

9. Устанавливают выбранные шестерни и бегунки на машине.

10. Заправляют машину продуктом и пускают в работу.

11. После 10-15 мин работы останавливают машину и берут пробу для проверки соответствия фактической линейной плотности пряжи заданной.

12. При отклонении фактической линейной плотности полученной пряжи от заданной пересчитывают числа зубьев вытяжной шестерни по формулам перезаправки. Заправив машину после замены вытяжной шестерни, вновь пускают ее в работу.

Определение качества пряжи. Для оценки качества пряжи в промышленных условиях отбирают образцы, количество которых зависит от размера партии пряжи.

В лабораторных условиях отбирают 10 початков и определяют:

- фактическую линейную плотность Тф пряжи, текс, путем взвешивания на квадранте 10 стометровых пасм, намотанных на мотовиле;

- разрывную нагрузку Р, сН, одиночной нити как среднюю из 100 испытаний на разрывной машине РМ-3-1;

- относительную разрывную нагрузку Ро, сН/текс, одиночной нити: Ро=Р/Тф;

- относительное разрывное удлинение р, %, одновременно с определением разрывной нагрузки одиночной нити;

- квадратическую неровноту по разрывной нагрузке Ср, %, одиночной нити из испытаний;

- крутку Кф, кр/м, пряжи по 30 испытаниям методом удвоенного кручения на круткомере КУ-500;

- фактический коэффициент крутки ф = 0,01 Кф Т ф ;

- показатель качества Ро/Ср пряжи по испытаниям одиночной нити.

По одному из рассчитанных показателей качества в соответствии с государственным стандартом определяют сорт пряжи.

Определение класса чистоты пряжи. В зависимости от внешнего вида пряжу подразделяют на классы: А, Б, В. Класс пряжи определяют по эталонам. Под чистотой пряжи понимают отсутствие в ней: волокнистых пороков (дефектов), представляющих собой комочки волокон различных размеров, характера и уплотненности; случайных местных нарушений структуры, резко изменяющих размеры пряжи; сорных примесей различного происхождения. Содержание пороков в пряже для установления класса ее чистоты можно определять на экранном мотовиле, или на механико-электрическом приборе ППП Г. А. Шумилова, или на индикаторе специальной приставке к прибору «Устер».

Методика испытаний на экранном мотовиле. Пряжу наматывают правильными витками с постоянным шагом на доску. Всего на доску наматывают до 100 м пряжи.

Для облегчения и ускорения подсчета пороков на намотанную пряжу накладывают трафарет из черного картона, в котором вырезано десять прямоугольных окон.

Высота окна 20 мм, а ширина такая, что видны 25 нитей, намотанных на доску.

Пороки подсчитывают на тех участках пряжи, которые попадают в окно трафарета.

Через десять окон можно подсчитать пороки на длине пряжи 5 м, а на обеих сторонах доски - на длине 10 м.

Результаты оформляют в виде таблицы (табл.100).

Методика испытаний на приборе КЛА-2. Комплекс лабораторной аппаратуры КЛА-2 предназначен для определения качества пряжи и полуфабрикатов (ленты, ровницы) и представляет собой автоматизированный комплекс, контролирующий неравномерность линейной плотности исследуемого продукта. Принцип действия прибора основан на регистрации изменения емкости датчика при перемещении между его пластинами текстильного продукта.

КЛА-2 выдает на экран ЭВМ следующие характеристики: пороки пряжи (утолщения, утонения), коэффициент вариации, градиент неровноты, спектрограмму.

Испытания проводят следующим образом. После включения прибора в сеть и прогрева его в течение 5-10 минут включить датчик для заданной линейной плотности пряжи. Установить необходимую скорость движения пряжи (обычно пороки пряжи подсчитывают при скорости 50 м/мин) и шаг квантования.

Произвести тарировку прибора (нажать клавишу "О"), заправить продукт в датчик и с пульта ЭВМ произвести пуск механизма движения нити (нажать клавишу "Еnter").

После прохождения необходимой длины продукта (максимально до 999 м обычно до 400 м) останавливают механизм движения нити, с экрана списывают все необходимые числовые и функциональные характеристики.

Результаты испытаний оформляют в виде таблицы (см. табл.100).

Вид пряжи (кардная или гребенная) Линейная плотность пряжи Т, текс Длина испытанной нити L, м Количество утонений Общее количество пороков Количество пороков в 1 г пряжи Класс чистоты - по табл. План отчета 1. Рассчитать заправку кольцевой прядильной машины и выработать пряжу.

2. Определить физико-механические свойства выработанной пряжи и ее сорт.

3. Определить чистоту пряжи и класс пряжи (табл.101).

Литература [2, с. 121-128; 175; 176].

Класс Максимальное количество пороков, допускаемое в 1 г пряжи

ЗАДАЧИ

1. Определить отношение натяжения ровницы в начале и конце сматывания ее с катушек в ровничной рамке машины, если:

а) масса ровницы на катушке G = 1200 г, масса пустой катушки g = 150 г, диаметр полной катушки Д = 152 мм, диаметр пустой катушки До = 41 мм;

б) масса ровницы на катушке G = 900 г, масса пустой катушки g = 150 г, диаметр полной катушки Д = 132 мм, диаметр пустой катушки До = 41 мм.

Определяют отношение по формуле 2. По кинематической схеме прядильной машины П-76-5М7 (рис.142) определить максимальное и минимально возможное значение частоты вращения веретен, линейные скорости выпускного, промежуточного и питающего цилиндров вытяжного прибора, частоту вращения мотального эксцентрика, если дано: К = 70, l= 95, g = 46, h = 98, i = 47, j = 46, S = 2, r = 68, m = 56, n = 100 зуб.

3. Определить общую вытяжку Е, константу вытяжки, число зубьев вытяжной шестерни и частные вытяжки при выработке пряжи линейной плотности 15, текс из ровницы 650 текс на прядильной машине П-66-5М7 (см.рис.142), если: g = 108, h = 36, i = 36, j = 28 зуб.

4. Определить общую вытяжку, константу вытяжки, число зубьев вытяжной шестерни и частные вытяжки при выработке пряжи линейной плотности 18,5 текс из ровницы 800 текс на прядильной П-66-5М7 (см.рис.142), если: g = 111, h = 33, i = 55, j = 54 зуб.

5. Определить, из ровницы какой линейной плотности вырабатывают пряжу линейной плотности 5,9 текс в два сложения на прядильной машине П-66-5М (см.рис.142), если: zв= 57, zсм4 = 36, zсм5 = 108, zсм3 = 38 зуб. [12].

6. Определить угол обтекания мычкой выпускного цилиндра на прядильной машине (см.рис.142) j = - [12]: при двух крайних положениях нитепроводника Н2 = 95 мм и Н1 = 135 мм, если угол наклона вытяжного прибора = 450, диаметр выпускного цилиндра 25 мм и А = 78 мм.

Для решения задачи применяют формулу В.Н. Кованько:

где r - радиус выпускного цилиндра, мм.

7. Определить число зубьев крутильной шестерни прядильной машины П-66М7 (см. рис.142) для выработки основной пряжи 5,9 текс из волокна 39/41 мм, если l= 125 зуб.

8. Определить константу крутки на прядильной машине П-76-5М7 при диаметрах блочка веретена d5 = 28 и 32 мм (см.рис.142) и l= 75 зуб. Определить число зубьев крутильной шестерни при выработке основной пряжи линейной плотности 18,5 текс из волокна длиной 31/32 мм.

9. Определить критический коэффициент крутки и критическую крутку для хлопчатобумажной пряжи по следующим данным:

а) Тп = 20,0 текс, l шт= 30…31 мм, Рв = 3,9 сН, б) Тп = 10,0 текс, l шт= 35…37 мм, Рв = 4,4 сН, в) Тп = 16,5 текс, l шт= 31…32 мм, Рв = 3,9 сН.

10. Определить критический коэффициент крутки и критическую крутку для вискозной пряжи по следующим данным:

11. Определить крутку пряжи и диаметр кольца, если частота вращения веретен 12500 мин-1, линейная скорость бегунка 26,8 м/с, КПВ = 0,97, удельная производительность на 1000 веретен в час равна 680 км.

12. Определить крутку пряжи линейной плотности 25 текс на кольцепрядильной машине при наматывании ее на початок диаметром 47 мм, если частота вращения веретен 12300 мин-1, усадка пряжи составляет 4%, частота вращения питающего цилиндра 6,5 мин-1 при общей вытяжке в вытяжном приборе, равной 32.

13. Определить, какой был принят коэффициент крутки при выработке пряжи 15, текс с вытяжкой на машине 36, если скорость питающего цилиндра равна 0,56 м /мин и частота вращения веретен 12800 мин-1.

14. Определить усадку пряжи ук (%) от крутки и коэффициент усадки при выработке пряжи 25 текс с коэффициентом крутки Т = 39,8, пользуясь формулой К.И.Корицкого.

15. Определить усадку пряжи ук (%) от крутки и коэффициент усадки при выработке пряжи линейной плотности 25 текс с коэффициентом крутки Т = 39,8, используя формулу Ф.А. Афончикова:

где = 31,62Т.

16. Определить скорость движения бегунка (м/с), если частота вращения веретен 12800 мин-1, диаметр намотки 42 мм, частота вращения выпускного цилиндра мин-1, его диаметр 25 мм, коэффициент укрутки пряжи 0,96 и диаметр кольца 45 мм.

17. Определить скорость движения бегунка (м/с), если частота вращения веретен 12000 мин-1, диаметр намотки 42 мм, частота вращения переднего цилиндра 170 мин-1, диаметр переднего цилиндра 25 мм, коэффициент укрутки пряжи Ку= 0, и диаметр кольца 45 мм.

18. Определить скорость движения бегунка (м/с), если частота вращения веретен 12000 мин-1 и диаметр кольца 51 мм. Скорость движения бегунка с учетом разницы между частотой вращения веретена и бегунка можно определить по формуле vб=0,0517 Дкnв 19. Определить, какую можно допустить скорость бегунка (м/с) при выработке основной пряжи 18,5 текс на прядильной машине с диаметром кольца 51 мм, пользуясь формулой А. А. Магницкого:

где Дк - диаметр кольца, мм;

Т - линейная плотность пряжи, текс.

20. Определить, какую можно допустить частоту вращения веретен (мин-1) при выработке основной пряжи 18,5 текс на прядильной машине с диаметром кольца 51 мм, пользуясь формулой А. А. Магницкого (см. задачу 19).

21. Определить массу и номер бегунка при выработке пряжи 18,5 текс при подъеме кольцевой планки на высоту 200 мм и диаметре кольца 51 мм по формуле, предложенной К. И. Корицким (для выработки пряжи средней линейной плотности):

где тб - масса бегунка, мг;

Н - подъем кольцевой планки (высота початка), мм;

h - расстояние от нитепроводника до верхушки веретена, мм, Rк - радиус кольца, мм;

Т - линейная плотность пряжи, текс;

Дк - диаметр кольца, мм.

22. Определить массу и номер бегунка при выработке пряжи 25 текс, если при выработке пряжи 50 текс использовали бегунки № 150.

23. Определить массу и номер бегунка при выработке пряжи 18,5 текс на прядильной машине с кольцом диаметром 51 мм, если при диаметре кольца 45 мм масса бегунка 40 мг (№ 40).

24. Определить натяжение нити Р (сН) при наматывании ее на пустую шпулю (малый диаметр конуса dш= 19 мм) и на большой диаметр конуса початка (Д = мм), если частота вращения бегунка nб = 10500 мин-1, масса бегунка mб = 0,055 г, диаметр кольца Дк = 42 мм, коэффициент трения бегунка о кольцо f = 0,22.

Для подсчета натяжения нити (сН) без учета сопротивления воздуха применяют формулы:

где Тх - проекция силы натяжения нити на ось веретена, сН;

С - центробежная сила бегунка, сН;

Ф - коэффициент, подсчитываемый по формуле:

где К - коэффициент, учитывающий трение нити о бегунок; изменяется в зависимости от угла обхвата бегунка нитью (отношение радиуса наматывания к радиусу кольца), пушистости пряжи, температуры и влажности воздуха, коэффициента трения бегунка о f - коэффициент трения бегунка о кольцо; по опытным данным На основе результатов опыта и теоретических исследований принимают где sin = - отношение радиуса наматывания к радиусу кольца.

Пример. Определить натяжение нити (Р) при частоте вращения бегунка nб = 11000 мин-1, массе бегунка mб= 0,046 г, диаметре кольца Дк = 45 мм и диаметре наматывания d = 20 мм.

Определяем линейную плотность бегунка Принимают f = 0,25; при sin = 0,44 и cos = 0, 25. Определить натяжение нити в зоне бегунок-патрон (шпуля) и в зоне бегунок-нитепроводник при наматывании ее на пустой (малый диаметр конуса dш=22 мм; большой диаметр конуса початка D = 41,5 мм), если частота вращения веретен 11000 мин-1. Диаметр кольца Dк = 44,5 мм, масса бегунка mб = 0,040 г.

Натяжение (сН) нити в зоне бегунок-патрон ориентировочно определяют по формуле где f - коэффициент трения бегунка о кольцо;

mб - масса бегунка, г;

Rк - радиус кольца, см;

r - радиус наматывания пряжи, см;

- угловая скорость вращения веретен, с-1:

где nв — частота вращения веретен, мин-1.

Натяжение нити в зоне бегунок-патрон в 1,5—2 раза больше, чем натяжение в зоне бегунок-нитепроводник.

26. Найти уравнение баллона и максимальный радиус баллона при наматывании пряжи 20,8 текс, если диаметр кольца Dк = 45 мм, диаметр наматывания d = 20 мм, частота вращения бегунка пб = 10500 мин-1, масса бегунка mб = 0,055 г, высота баллона h = 228 мм, коэффициент трения бегунка о кольцо f = 0,22.

Максимальный радиус баллона определяют по уравнению баллона (по приближенной формуле) где У - ордината баллона (радиус вращения), направленная перпендикулярно оси веретена, см;

х - абсцисса баллона, направленная вдоль оси веретена (расстояние от вершины баллона), см;

Rк - радиус кольца, см;

h - высота баллона, см;

где m = - масса 1 пог. см пряжи (где Т — линейная плотность вырабатываемой пряжи, текс);

б - угловая скорость вращения бегунка, мин-1;

Тх - проекция силы натяжения нити на ось веретена, сН.

При максимальном значении sin ах, т. е. когда sin ах = 1, радиус баллона будет максимальным и уравнение примет вид где Умакс - максимальный радиус баллона, мм.