Параметры формирования паковок из льняной пряжи мокрого прядения с ложной круткой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.03, кандидат технических наук Васильев, Валентин Валентинович

• Васильев, Валентин Валентинович
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Васильев, Валентин Валентинович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ß

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ./

1.1. Новые способы формирования пряжи. Пневмовьюрковый способ прядения.

1.2. К выбору бобинодержателя пневмовыорковой прядильной машины. .г/

1.3. Основные предпосылки, обуславливающие требования к паковке, формируемой на пневмовыорковой прядильной машине. .гь

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ НАМОТКИ

ПРЯЖИ НА БОБИНУ ПРИ ПНЕВМОВЬЮРКОВОМ ПРЯДЕНИИ.

2.1. Определение неравномерности скорости намотки нити на бобину.

2.1.1. Влияние веера раскладки.

2.1.2. Влияние изменения угла подъема витка.

2.1.3. Влияние конусности бобины.3^

2.1.4. Неравномерность скорости наматывания при формировании цилиндрической и конусной бобин.з#

2.2. Определение соотношения скоростей выпуска и наматывания пряжи. №

2.3. Влияние неравномерности скорости намотки нити на бобину на натяжение нити и механические свойства пряжи. Цв

2.4. Влияние конусности бобины на качество пряжи и обрывность в ткачестве.

2.5. Снижение неравномерности скорости намотки нити на бобину с помощью компенсирующего прутка.

3. ЗАВИСИМОСТЬ НАТЯЖЕНИЯ НИТИ В ПРОЦЕССЕ ПРЯДЕНИЯ

ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ.

3.1. Факторы оказывающие влияние на натяжение нити.

3.2. Методика определения натяжения нити. 6?

3.3. Влияние опережения и давления воздуха, подводимого к вьюрку, на натяжение нити и физико-механические показатели пряжи.

3.4. Определение прочности мокрой пряжи.

3.5. Методика определения фрикционных свойств пневмовьюрковой пряжи.

3.6. Влияние скорости. ./

3.7. Влияние начального натяжения нити на коэффициент трения."10 k

3.8. Влияние концентрации крахмала в шлихте на коэффициент трения. i

4. ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ УСИЛИЯ ПРИЖИМА БОБИНЫ К МОТАЛЬНОМУ ВАЛУ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ ПРЯЖИ И ПАКОВКИ. НО

4.1. Фрикционная передача "мотальный вал - бобина" и предъявляемые к ней эксплуатационные требования. .но

4.2. Взаимосвязь между отклонениями геометрических параметров конусной фрикционной передачи. т

4.3. Определение величины усилия прижима бобины к мотальному валу. 44 в

4.4. Устройство для экспериментального измерения усилия прижима бобины к мотальному валу. М

4.5. Влияние усилия прижима бобины к мотальное валу на натяжение нити. 42 В

4.6. Зависимость опережения скорости выпуска пряжи над скоростью наматявания от коэффициента проскальзывания бобины.

4.7. Определение зависимости коэффициента проскальзывания от усилия прижима бобины к мотальному валу.

4.8. Зависимость плотности намотки пневмовьюрковой пряжи от усилия прижима паковки к мотальному валу. 4В

4.9. Влияние угла подъема витков на плотность намотки паковки.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПОСОБА СУПКИ ПНЕВМОВЬЮРКОВОЙ ПРЯШ. 4*

5.1. Определение целесообразности сушки пряжи на прядильной машине.

5.2. Методика проведения исследований. . 4К

5.3. Экспериментальные исследования характеристик паковок вьюрковой пряжи.

5.4. Кинетика сушки паковок вбюрковой пряжи.

-5Стр.

5.5. Равномерность сушки паковок.

5.6. Результаты сушки опытных паковок вьюрковой пряжи в производственных условиях.Ш б. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.М

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Параметры формирования паковок из льняной пряжи мокрого прядения с ложной круткой»

Актуальность работы. Намеченный ХХУ1 съездом КПСС курс на обеспечение дальнейшего роста благосостояния советских людей предусматривает перевооружение предприятий текстильной промБштленности с целью увеличения выпуска товаров народного потребления.Наличие недостатков, присущих изделиям из синтетических нитей, вызвало повьш1енный интерес к пряже из натуральных волокон или их смесей с синтетическими волокнами.Однако рост выпуска пряжи в промышленности, оснащенной кольцевыми прядильными машинами, ограничен. Это связано с тем, что кольцевые прядильные машины приблизились в настоящее время к максимальным своим возможностям. В связи с этим основное внимание при разработке нового оборудования обращается на создание высокоскоростных и экономичных систем и машин.Разработка пневмовьюрковой прядильной машины и технологии получения льняной пряжи мокрого прядение методом ложного кручения является актуальной задачей для льняной отрасли промышленности, так как позволяет в 5-7 раз увеличить скорость выпуска пряжи и более чем в 5 раз вес нарабатываемых паковок по сравнению с кольцевым способом прядения.Разработка нового способа прядения проводилась в соответствии с планом научно-исследовательских работ Костромского научно-исследовательского института льняной промышленности, утвержденным М Ш СССР. В I98I году тема включена в число важнейших научно-технических проблем (программа ГКНТ и Госплана СССР № 037.02.03 на I98I-I985 г.г.). к числу проблем, возникающих при получении пряжи пневмовьюрковым способом, относится процесс формирования паковки, обусловленный значительным количеством взаимосвязанных факторов, а также отсутствием достаточных экспериментальных и теоретических исследований по данному вопросу. Диссертационная работа и посвящена решению отдельных сторон этой проблемы, Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка параметров паковки льняной пряжи на пневмовьюрковой прядильной машине и оптимизация процесса ее формирования. Поставленная цель достигается решением следующих задач: определением основных требований, на базе которых устанавливаются параметры структуры паковок, их размеры, форма слоев и внешнего контура; определением технологических параметров, оказывающих влияние на процесс формирования паковки; исследованием влияния этих параметров на качество паковки и физико-механические свойства вьтрабатываемой пряжи; определением оптимальных значений основных параметров паковки и некоторых технологических параметров ее формтфования; исследованием гй;црпвлических характеристик паковок пневмовьюрковой пряжи и установлением возможности их сушки методом продувки нагретым воздухом в аппаратах типа СКД. Методика исследований. Исследование процесса формирования паковок проводилось при вьгработке льняной пряжи линейной плотности 38-68 текс на экспериментальном стенде пневмовьюрковой прядильной машины, изготовленном Костромским СКВ ТМ по заданию КНЙИШ, а также на экспериментальном образце прядильной машины БПМ-180-Л. Для решения поставленных задач были разработаны и изготовлены специальные устройства для определения: натяжения нити в зоне наматывания; усилия прижима бобины к мотальному валу; плотности намотки бобин; прочности мокрой пряжи; проскальзывания бобины относительно мотального вала.В исследованиях использовались современные измерительные приборы, тензометрический метод исследования технологических параметров, обработка и анализ результатов исследований проводились методами математической статистики с использованием средств электронной вычислительной техники.Экспериментальные исследования проводились в лабораториях Костромского научно-исследовательского института льняной промышленности, Костромского технологического института, Костромского СКВ ТМ, Костромского льнокомбината им.В.И.Ленина.Научная новизна. Пневмовьюрковый способ получения пряжи является развитием мокрого способа прядения льна и разрабатывается в СССР впервые, поэтому результаты исследований процесса формирования паковки получены вновь, В результате проведенной работы: уточнено влияние изменения скорости движения нити при наматывании пневмовьюрковой пряжи в бобины цилиндрической и конусной формы на натяжение нити, качество пряжи и паковки; уточнена методика определения относительной разницы скоростей наматывания в течение периода раскладки; уточнена формула для определения фактического коэффи'9' циента опережения, характеризующего соотношение скоростей наматывания и выпуска нити в намотку; рекомендован способ выравнивания скорости наматывания и натяжения нити цри наматывании конусной бобины с помощью компенсирующего прутка, устанавливаемого в зоне раскладки; определено влияние натяжения нити в процессе наматывания на качество пряжи; определены основные технологические параметры регулирования натяжения нити в процессе прядения; определены фрикционные характеристики вьюрковой пряжи; определено влияние усилия прижима паковки к мотальнои-ог валу на натяжение нити, проскальзывание бобины, качество пряжи и паковки; разработано устройство для определения плотности намотки бобин; разработано устройство и методика оцределения проскальзывания бобины относительно мотального вала; определены основные параметры конусной паковки и патрона для наматывания вьюрковой пряжи; определены гидравлические характеристики конусных паковок вьюрковой пряжи и показана возможность их сушки методом продувки нагретым воздухом.Пре1ктическая ценность. Уточнена методика определения коэффициента опережения скорости выпуска нити в намотку над скоростью наматывания с учетом относительной разницы скоростей наматывания в течение периода раскладки.Уточнена форь?ула для определения усилия прижима бобины к мотально!!^ валу и значение коэффициента запаса сцепления.Разработанные методы и устройства для измерения натяz^жения нити, усилия прижима бобины к мотальноцу валу, плотности намотки паковок, проскальзывания бобины относительно мотального вала использовались при испытании экспериментальных образцов прядильной машины, также могут быть использованы при испытаниях другого технологического оборудования независимо от вида перерабатываемой пряжи.Исследования по формированию и сушке конусных паковок могут быть использованы при создании модификации пневмовьюрковой прядильной машины, не требующей разработки нового сушильного оборудования.Реализация результатов работы. Результаты исследований были использованы при разработке исходных требований и испытаниях экспериментальных образцов пневмовьюрковой прядильной машины, работы по исследованию и проектированию которых проводились согласно приказу № 300 МЛП СССР от 22.06.1977 г. и постановлению Госкомитета по науке и технике и Госплана СССР от I2.I2.I980 ш. № 472/248 и приказу МЛП СССР от 28.04.1981 г. № 159. л Ожидаемый экономический эффект от внедрения пневмовьюрковых прядильных машин составляет около 50 т.руб. в год на одну машину с числом выпусков 100, Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: ХХШ, ХХ1У и ХХУ научных конференциях профессорско-преподавательского коллектива, научных сотрудников и аспирантов Костромского технологического института; заседаниях Ученого совета КНИИЛП в 1982, 1983 и 1984 г.г.; заседании секции "Разработка новых способов произведет-У/ва пряжи" Научного совета Государственного Комитета СССР по науке и технике, г.Москва, 1983 г.; расширенном заседании кафедры прядения натуральных и химических волокон Костромского технологического института в 1983, 1984 г.г.; заседании секции НТО специального конструкторского бюро текстильных машин, г.Кострома, 1984 г.Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 3 опубликованных работах и в 9 отчетах по НИР КНИИЛП. Структура и объем работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, б глав, общих выводов и рекомендаций, списка используемой литературы и приложений. Общий объем работы, включая рисунки, таблицы, список литературы и приложения составляет 2'fO страниц, в том числе таблиц, ^^ рисунков, ^ приложений.4ZI. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЩОВАНИЯ I.I. Новне способы формирования пряжи.Пневновьврковый способ прядения В "Основнвк направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" /I/ поставлена задача полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в средствах производства, повышения качества продукции на основе всемерного использования достижений научно-технического прогресса. Это обусловливает, в частности, необходимость значительного увеличения масштабов создания, освоения и внедрения в производство новой высокоэффективной техники, технического перевооружения и реконструкции действующих предхфиятий.Большие задачи в деле обеспечения дальнейшего подъема материального и культурного уровня жизни советского народа, выполнении постановлений Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по увеличению цроизводства товаров первой необходимости в I98I-I985 годах и более полнощу удовлетворению спроса населения на эти товары** и "Об увеличении производства товаров массового спроса, повышении качества и улучшении их ассортимента в I98I-I985 годах" стоят перед текстильной промЕшяенностью.В течение последних десятилетий производство текстильных материалов во всем мире резко возросло. Основное внимание было обращено на создание высокоскоростных и экономичных систем и машин.45Налиш1е недостатков, присущих изделиям из синтетических нитей, вызвало повышенный интерес к пряже из натуральных волокон или их смесей с синтетическими волокнами.Однако рост выпуска пряжи в промышленности, оснащенной кольцевыми прядильными машинами незначителен. Это связано с тем, что кольцевые прадильные машины приблизились в настоящее время к максимальным своим возможностям.Основным недостатком кольцевых прядильных машин является совмещение процессов кручения и наматывания, которые осуществляются благодаря взаимодействию веретена, кольца и бегунка с выпрддаемой нитью. Скорость выпуска пряжи не превышает 14-18 м/мин.Центрифугальные прядильные машины имеют скорость выпуска пряжи до 38 м/мин, однако не нашли широкого применения по причине сложности съема паковок пряжи и их дальнейшей переработки, большей затраты энергии на вращение веретен.Создание прядильно-крутивьных машин позволило совместить процессы прддения, трощения и кручения, снизить обрывность в 2-3 раза, получить паковки щ)яжи массой более I кг. Однако скорость выпуска пряжи не превышает 14 м/мин.Необходимость существенного увеличения производительности труда и оборудования вызвала поиск новых методов пох^чвшш. пряжи. При их разработке ученые практически всех стран |здут по пути отказа от совмещения процессов кручения и наматывания пряжи. Разделение этих процессов позволяет существенно увеличить скорость вращения крутильного органа и не ограничивает величины нарабатываемых паковок.В течение последних 20 лет появилось много новых способов прядения и устройств для их реализации /2,3,4,5/, хотя первый -z^патент на устройство для безверетенного прядения был ввдан в 1807 году.В феврале 1983 года Швейцарское объединение текстильных специалистов провело семинар под названием "Есть ли будущее у новых способов прядения?" /6/, где в форме таблиц, схем и других материалов были представлены новые способы прэдения, пряж(| области применения важнейших групп способов, как прядение со свободным концом, прядение скатыванием, способ обвивания, способ ложной крутки, прядение с кручением, склеиванием и свойлатшванием.На семинаре отмечалось, что "хотя надеящы на успех нового способа прядения выгл1здят не в розовом свете, необходимо интенсивно продолжать работы по разработке новых способов, так как лучшей экономичности процесса прядения можно достичь только через новые способы. Для того чтобы решить очень трудную проблещу разработки нового способа, нужно во что бы то ни стало тесное сотрудничество всех заинтересованных кругов, то есть сотрудничество меавду машиностроителями, исследовательскими институтами и преаще всего специалистами прядильщиками** • В последнее десятилетие широкое распространение прлучил пневмомеханический способ прадения, внедрение которого позволило повысить производительность труда, а также устранить ряд недостатков, присущих кольцевому способу прядения. Однако уровень производительности пневмомеханических прядильнык машин к настоящему времени достиг предела, ограниченного возможностью повышения частоты вращения предильных камер.Находит развитие бескамерный пневмомеханический способ прядения, основанный на использовании фрикционных поверхностей для сообщения формируемой пряже большого числа кручений -У5'при одном обороте приводного элемента.В Австрии разработана система SiREf > которая предназначается для прядения дпинню: волокон с использованием аэродинамического контроля волокон в воздушном вихре, создаваемом мевду двумя параллельными вращающимися перфорированными барабанами, из которых отсасывается воздух /7/. Поверхность барабанов периодически контактирует с волокнистым продуктом, помогая воздушному потоку в скручивании и формировании пряжи.В Австралии разработана система ЛМ7ЛУ /7/, предназначенная для прядения коротких волокон. Система предусматривает обработку уплотненного волокнистого продукта между поверхностями вращения, которые непрерывно вращается и скручивают волокнистый продукт в пряжу. В качестве преицуществ прадильной машины JINJJfV отмечается: высокая скорость выпуска пряжи при сравнительно небольшой частоте вращения рабочих органов, снижение потребления электроэнергии, рабочей силы и производственной площади, возможность получения паковок пряжи большого размера, снижения уровня щума и производственных расходов.В исследовательском центре TexofS Tech i^niveziiit/ ((М) разработано усовершенствованное устройство для бескруточного способа 1Ц}эдения, позволяющее вЕфабатывать хлопчатобумажную пряжу, которую можно использовать в ткачестве в качестве основы и утка /8/. В бескруточное прадильное устройство поступает лента с последнего перехода ленточных машин. В первой зоне устройства лента предварительно вытягивается, увлажняется и пропитывается связующим. Вытяжка в этой зоне составляет поредка 5. Далее вдет нейтральная зона, в которой установлено гвдравлическое устройство ложного кручения. Это устройство 46' способствует лучшему обволакиванию волокнистой мычки связующим и повышению ее разрывной нагрузки* В следующей за нейтральной зоной основной зоне пропитанная связующим ыычка вытягивается в 22-24 раза. По выходе из зоны вытягивания пряжа подвергается ложноцу кручению, благодаря чец^ ее разрывная нагрузка становится достаточной, чтобы вцдержать натяжение, действующее на участке от механизма ложного кручения до сушильного барабана, на поверхности которого осуществляется окончательное формирование пряжи. Барабан нагрет до 160^0, что обеспечивает быстрое высыхание пряжи и предупреящает возможность склеивания ее отдельных витков. Быстрое высыхание пряжи приводит к желатинизации связующего, которое склеивает волокна в пря:1;^ . С о ^ с барабана, пряжа с помощью наматывающего механизма формируется в бобину. Отмечается, что применение устройства обеспечивает десятикратное повышение производительности прадидьного места.Бескруточное прядильное устройство свободно от ограничений, присущих кольцевому и пневмомеханическому прядильным устройствам. На нем можно вырабатывать хлопчатобумажную прящу линейной плотностью 29,5 текс из ленты при скорости выпуска 402 м/мии. в Шщерлаедах ххроведены исследования по получению пряжи с нулевой круткой TNO /9,10,11/ и Ра\^е/^а /12,13,14/.Способ TNO основан на использовании классического принципа прядения, но закрепление волокон в пряже производится не кручением, а склеиванием крахмальным составом. Это позволило разделить процессы кручения и наматывания пряжи и повысить скорость выпуска до 100...200 м/мии.Технология получения пряжи осуществляется по следующей схеме: - / 7 пропитка ленты спехщальнын водным раствором, вытягивание ленты, пропитка ыыякя пастой из крахмальных гранул, уплотнение мылки в устройство ложной крутки, наматывание пряжи на бобину крестовой мотки, фиксация на волокне крахмальной пленки с помощью нагрето* го пара.Технология получения пряжи способом PaveNCf несколько отличается от способа TNO . Пряжа полученная из ровницы, приготовленной классическим способом, пропитывается суспензией крахмала и поступает в зону высоких температур. Содер:Еащийся в пряже крахмал склеивает волокна так, что образуется прочная пряжа без скручивания. Скорость в£шуска цряжи при этом способе црядения составляет 125 м/мин.В институте ВУДВ (г.Щумперк, ЧССР) проведены исследования по применению системы прядения ^ S)RS.F ". Пряжу с помощью этой системы можно получать по следующецу технологическо1(у процессу: разрыхление сырья, чесание на льняной кардочесальной машине, в£1тяжка в один переход на ленточной машине, прядение на прядильной машине ** S>Rif **, Щ)инцш1 образования пряжи: синтетическое волокно образует стержень, вокруг которого обвивают волокна льна. Льняное и синтетическое волокно берут приблизительно в равных соотношениях.Основные параметры прядильной машины линейная плотность вЕ1рабатываемой пряжи, текс 4000... 100 скорость ввшуска, ч/мин до 280 длина перерабатываемого волокна, мм 20...150 4SОтмечается, что пряжа с машины ^2>REF " имеет пониженную прочность, но превосходит другие типы пряжи по ровноте.В ЧССР исследуется также способ переработки льняной соломы среднего и высокого качества в пряжу, предложенный Текстильным институтом ТНО (Нидерланды). Этот способ включает три стадии: получение луба (однотипное волокно) из льноснрья сухим способом, приготовление ровницы, бескруточное прядение.Первая и третья стадии переработки льносырья в технологическом процессе !Ш0 являются новыми.Прядение осуществляется на бескруточной прадильной машине " iignoai - Ty^i£o " из ровнищ11, подвергнутой химической обработке с интенсивным разрушением комплексов волокон.Прядидьнбл машина осна11|вна двухремешковым вытяжным прибором с коротким полем вытяжки. Выходящую из вытяжного прибора мычку подвергают ложной крутке. В комплекте с прядильной машиной предусмотрены сушильные машины, обеспехшвающие мягкий режим сушки.Основные параметры прядильной машины: скорость выпуска, м/мин до 150 вытяжка 5...20 линейная плотность пряжи, текс 100...29 неровнота пряжи, % 18...23 Выработка льняной пряжи мокрого прядения методом ложного кручения с помощью пневматического вьюрка является развитием способа прядения Текстильного института ТНО и описана также в работах /15,16/. Разделение процессов кручения и наматывания цряжи позволяет увеличить скорость выпуска и массу нарабатываемых паковок в несколько раз по сравнению с кольцевым способом прядения. -^9 Технологическая схема получения пряжи пневмовьюрковым способом приведена на рис. I.Интенсивно отбеленная ровница I поступает в вытяжной прибор 2, из которого нить 3 направляется в пневматический вьюрок 4, посредством которого получает ложную крутку, проходит через неподвижный нитецроводник 5, скользит по направляющему прутку б мезщу точками Aj и А^ и по глазку нитераскладчика 7 и в точке В наматывается на бобину 8. Бобина приводится во вращение фрикционным способом от гладкого цилиндрического мотального вала 9.К числу проблем, возникающих при получении пряжи пневмовьюрковым способом, относится процесс формирования паковки, являющийся заключительным этапом прядения и во многом определяющим его преиц^пцества* Целью настоящей работы является разработка параметров формирования паковки льняной пряжи, вырабатываемой пневмовьюрковым способом прядения.Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи: оцределяются основные требования к паковке, получаемой на пневмовьюрковой црядильной машине; выбираются технологические параметры, оказывающие влияние на процесс формирования паковки, проводится анализ методов контроля выбранных параметров и на его основе определяются или разрабатываются новые; определяется влияние этих параметров на качество паковки и свойства получаемой пряжи; разрабатывается конструкция патрона для наматывания пряжи; -ZO' ZO Рис. I.I. Технологическая схема получения пряжи пневиовьюрковым способом ->г/устанавливаются оптимальные значения основных параметров паковки и некоторые технологические параметры ее формирования; определяется способ сушки вырабатываемой пряжи.1.2. К выбору бобинодержатедя пневмовьюрковой прядильной машины В цроцессе форм1фования паковок важную роль играет приемно->намоточный механизм, одним из основных узлов которого является бобинодержатель.Наиболее важными отличительными признаками бобинодержатедей являются /17/: а) расположение оси вращения в пространстве, б) принцип установки бобинодержателей в мотальном механизме, в) принцип движения бобинодержатедя, г) способ сообщения вращения несущей оправке бобинодержатедя, д) способ закрепления бобинодержатедя.Классификационный признак "а** оцределяет виды бобинодержателей с горизонтально иди вертикально расположенными осями вращения. Применение бобинодержателей с горизонтальной осью вращения упрощает конструкцию приемно-намоточных машин и облегчает их обслуживание.Рассматривая классификационный признак "б" следует отметить, что в большинстве бобинодержателей принцип установки бобинодержатедя в мотальном механизме подвижный, то есть ось вращения перемещается в цространстве за цикл намотки. Такие бобинодержатедя установлены на мотадьшхх машинах типа Ш , Р Ш , АШ-150 и других. Бобинодержатели с неподвижной осью вращения в цространстве применяются при больших частотах вращения, однако большого распространения они не получили, так как при установке их на подвижных механизмах ухудшается устойчивость работы мотального устройства.Принцип движения бобинодержателя (классификационный признак "в") - наиболее распространена конструкция бобинодержателя вращающегося совместно с бобиной. Невращающиеся бобинодержатели распространения не получили.Существенным образом влияет на конструктивные решения классификационный признак "г" - способ сообщения вращения несущей оправке бобинодержателя. Наиболее простым и распространенным в производстве является фрикционный способ (прядильные машины типа ПК, БД и другие). Однако при повышении скорости приема нити для передачи требуемого крутящего момента необходимо увеличивать силу взаимного прижима мотального вала и паковки, что возможно до определенного предела (порядка 3000 м/мин).Способ закрепления бобинодержателя (классификационный признак "д") определяет быстроту, удобный съем и установку бобины. Оуществуют два способа: КОНСОЛЬНЕШ И двухопорный. Наиболее расцространенным на мотальнык и прядильных (типа БД) машинах является двухопорный способ закрепления бобинодержателя. Консольный способ установки бобинодержателя более еложен.Таким образом, с целью упрощения конструкции бобинодержателя и удобства обслуживания прядильной машины приныта кон- ^ струкция бобинодержателя при которой бобина расположена горизонтально, привод фрикционный от гладкого цилиндрического -гз мотального вала, бобинодержатель вращается совместно с бобиной, ось вращения перемещается в пространстве за цикл намотки, способ закрепления бобинодержателя - двухопорный.1.3. Основные цредпосылки, обусловливающие требования к паковке, формируемой на пневмовьюрковой прядильной машине Развитие и совершенствование технологического оборудования, создание машин, использующих новые способы получения пряжи вносят новые элементы в процесс формирования паковок и предопределяют необходимость их изучения.Описание формы и структуры паковок имеется во многих работах /18,19,20,21/. К одной из последних работ, в которых приведен анализ достигнутых результатов в исследовании процесса формирования паковок пряжи, применяемых в ткацком производстве, относится работа /22/. По приведенной в /22/ схеме классификации паковок нитей (рис. 1.2) последние подразделяются по следующим признакам: устойчивости формы, структуре, форме слоев намотки и внешнего контура.К основноцу оборудованию, на котором происходит формирование паковок цряжи и нитей, осносятся прядильные и различные перемоточные машины.Используя данную схему классификации паковок нитей наметим возможные варианты паковок вьюрковой прядильной машины.Это паковки: по устойчивости формы - жесткие, по структуре - бобинные. - > г ^ гк \ По устойчивости контура По структкре По форме слоев По форме внешнего контура Рис. 1.2. Схема классификации паковок нитей, применяемых в ткачестве -ZSОцределение формы слоев и внешнего контура является одной из задач настоящей работы.Анализ параметров паковок пряжи, получаемых на прядильннх и мотальных машинах отечественного и зарубежного исполнения показал, что прядильные машины с раздельными крутильными и наматывающими механизмами отличаются значительно большей емкостью паковок по сравнению с кольцевыми прядильными машинами (1200 - 1500 г. против 160 - 180 г.), они имеют меньщую высоту намотки по сравнению с мотальными машинами (75-90 мм цротив X40-I50 мм), на них формируются в основном цилиндрические паковки, на мотальных машинах, преимущественно, конусные.На прядильных машинах с раздельными крутильными и наматывающими механизмами объем паковок теоретически не ограничен, так как отсутствует пара "кольцо-бегунок".Выбор высоты бобины, получаемыж на машинах с раздельными крутильными и наматывающими механизмами обусловлен рядом причин.Во-первых, интенсивность наматывания пряжи на бобину возрастает с уменьшением дяины ее образующей, это показано Б.Д. Ефремовым в работе /23/.Во-втор£1х, увеличение образующей бобины оказывает влияние на габариты прядильных машин и, следовательно, площадь занимаемую ими.В-третьих, тем, что участок нити, расположенный в зоне заправочной линии, ограниченный точками входа нити на тело намотки и выпускного цилиндра, находясь в напряженном состоянии за счет сообщенной ему вытяжки, за калщый цикл перемещения нйтераскладчика дваяда подвергается воздействиям растя'Zeгивающих усилий. Максимальные значения этих воздействий наблюдаются на торцах паковок и пропорциональны амплитуде перемещения участка нити вдоль образующей паковки. Выводы, обусловливающие необходимость ограничения высоты бобин, получаемых на машинах типа ПК и БД, имеются в работах А.К.Беляевой /24/, И.И.Мигушева /25/, Г.К.Моисеева /26/ и др.Выбор формы паковок на прядильных и мотальных машинах обусловлен условиями их формирования и дальнейшей переработки.Армирование паковок цилиндрической формы происходит в более благоприятных условиях, чем конусных, вследствие меньших колебаний скорости наматывания. Конусные паковки более предпочтительны в ткачестве по причине лучшего схода нити с тела намотки.С.А.Александров, В.Б.Кленов /22/ отмечают, что далеко не все модификации паковок, поступающих в ткацкое производство, по форме и структуре иозкно считать оптимальными для использования в ткачестве. К ним относятся и паковки получаемые на машинах типа ПК и БД. Мотальные механизмы многих зарубежных фирм снабжены унифицированными устройствами, позволяющими получать как цилиндрические, так и конусные бобины с небольшим углом конуса или -Zh паковки сложной формы.Цри определении требований к паковке необходимо учитывать, что процесс формирования бобины на вьюрковой прядильной машине имеет свои особенности, заключающиеся в большой влажности наматываемой пряжи и необходимости ее последующей сушки.Для решения воцроса сушки пряжи в Щ И Ш Ш и КНИШШ прорабатываются два метода: сушка паковок токами высокой частоты; конвективная сушка паковок методом продувки их нагретым воздухом.Методом ВЧ сушки могут сушиться паковки относительно небольшой высоты. Ограничивающим фактором является резкое увеличение энергозатрат и обрывности в ткачестве при увеличении высоты паковок. Для реализации этого метода по заданию "^Щ^^^ создается специальная сушильная машина. Этот метод и, соответствующая %щ цилиндрическая паковка высотой 90 мм и диаметром до 250 ми, принят за базовый при сушке паковок опытного образца вьюрковой прядильной машины.Конвективной сушкой плотных паковок методом продувки их нагретым воздухом можно сушить бобины имеющие сравнительно тонкий слой пряжи. Однако, для того чтобы цри этом объем паковок, а, соответственно, и вес прязки в ней не уменьшился следует увеличивать высоту намотки. Для уменьшения обрывности в процессе ткачества при размотке бобин большой высобы необходимо придать паковкам конусность, а колебания скорости наматывания и натяжения нити снизить с помощью специальных компенсаторов. Для сушки паковок данным методом можно использовать серийно выпускаемое и имеющееся на предприятиях льняной про-zsмышленности сушильное оборудование (аппараты типа СЕЩ или аналогичные импортные).Учитывая названные положения перспективными вариантами паковок пневмовьюрковой прядильной машины можно считать: а) цилиндрическую бобину относительно небольшой высоты, по типу паковок с прядильных машин БД - 200; б) конусную бобину с малым углом конуса и высотой намотки аналогичной мотальным машинам.Основными требованиями на базе которых определяются параметры структуры паковок, их размеры, форма слоев и внешнего контура являются: удобство обслуживания прядильной машины и простота конструкции наматывающего механизма; минимальная деформация пряжи при наматывании и получение пряжи с заданными свойствами; большая емкость пряжи с паковке; минимальная обрывность в процессе прядения и ткачества; возможность сушки пряжи без предварительной перемотки бобин; экономические показатели, связанные с использованием производственных площадей, занимаемых прядильной машиной и сушильным оборудованием.Таким образом, наметив возможные перспективные варианты паковок пневмовьюрковой прядильной машины и установив требования на базе которых определяются их основные характеристики, можно перейти к рассмотрению влияния технологических параметров на процесс форм1фования пряжи и паковки. 'Л9' 2. Й С С Щ О В А Ш Е ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ НАМОТКИ ПРЯЖИ НА БОБИНУ ПРИ ПНЕВМОВЬЮЙСОВОМ ПРДЦЕНЙИ 2.1. Определение неравномерности скорости намотки нити на бобину Вопрос о равномерности скорости намотки нити на паковку является актуальным для всех видов паковок, но особенно остро он встает при намотке пряжи на прядильных машинах с раздельными крутильными и наматывающими механизмами. Величина колебаний скорости наматывания оказывает существенное влияние на структуру и свойства получаемой пряжи, на обрывность в процессе прядения, структуру формируемой паковки, Анализ кинематики движения нити на пневмовьюрковой прядильной машине (рис. 2.1) показывает, что скорость наматывания нити на бобину, как цилиндрической, так и конусной формы, неравномерна в течение периода раскладки и вызывает колебания натяжения в зоне наматывания.Эта точка (обозначим ее буквой G) делит паковку на две зоны: приводную (от малого основания конуса до точки G), где окружные скорости точек на поверхности паковки меньше окружной скорости мотального вала, и тормозную (от точки G до большого основания конуса), где окружные скорости точек на поверх-ssности паковки больше окружной скорости мотального вала.Относительную разницу скоростей наматывания по причине конусности бобины можно определить из выражения d-^ ^ = A Z ^ ./00%, <2.8) где J^je " радиус сечения конуса, в котором происходит чистое качение, то есть качение без проскальзывания.Из-за конусности бобины радиус чистого качения расположен не точно в центре паковки, а несколько ближе к большо1«^ торцу. По мере увеличения диаметра бобины величина радиуса чистого качения приближается к среднему значению.Применение формулы (2.10) не оправдано, так как в этом случае J>t> жеттт за пределами паковки, что противоречит физической -J/картине процесса наматывания.Таким образом, при формировании цилиндрических бобин неравномерность скорости наматывания в течение периода раскладки будет определяться суммой относительных разностей скоростей по причине веера раскладки и изменения угла подъема витков нити на поверхности намотки sTRi) T (ZJ3) При формировании конусных бобин, кроне того, необходимо учитывать влияние конусности Как было показано выше, следует иметь ввиду, что относительная разница скоростей наматывания по причине изменения угла подъема витка оказывает существенное влияние на суммарную неравномерность только в течение времени реверса нитераскладчика.Таким образом, при крайних положениях точки наматывания относительная разница скоростей наматывания составляет 0,6%, но лишь в течение ограниченного отрезка времени. При приближении точки наматывания к центру паковки относительная разница уменьшается с 3,5% до О, хгри дальнейшем движении нитераскладчика к другоцу торцу паковки происходит обратный процесс.Диаграмма изменения относительной разницы скоростей наматывания нити в течение периода раскладки представлена на рис. 2.2.Конусная бобина: диаметр патрона у большого основания конуса - 100 мм, диаметр патрона у малого основания конуса - 90 мм, диаметр наработанной бобины у большого основания конуса ^ 180 мм, диаметр наработанной бобины у малого основания конуса -" 170 мм, высота намотки № 130 мм, угол подъема линии витка - 14 , длина линии ОА^ = С - 300 мм, длина линии AjAg - 130 мм.Таким образом, при формировании бобин конусной формы наблюдается большая неравномерность скорости наматывания, чем при формировании цилиндрических бобин, поэтому одной из задач -^5Рйс. 2.3. Диаграммы изменения относительной разницы скоростей наматывания в течение периода раскладки при формировании конусной бобины: 1 - начало намотки, 2 - конец намотки -^i/настоящей работы является установление влияния колебаний скорости наматывания на качество вЕфабатываемой пряжи, натяжение нити и другие технологические параметры.2,2. Определение соотношения скоростей выпуска и наматывания пряжи Для обеспечения устойчивости процесса прядения на пневмовьюрковой црядильной машине необходимо, чтобы скорость выпуска нити в намотку выпускными цилиндрами вытяжного прибора была больше скорости наматывания. Разницу скоростей можно характеризовать коэффициентом опережения К. MS ^ мг ' ' (Z.25} где Уё 11L ^н - скорости выпуска и наматывания пряжи.Эксперименты показали, что опережение является одним из главных технологических параметров формирования пряжи и паковки, так как существенно влияет на натяжение нити и его равномерность.С)риент1фовочное значение коэффициента опережения, необходимое для расчета кинематики машины, можно определить из выражения /С = 5mQf + У /^ 2S) '^5где 5man - максимальная величина относительной разницы скоростей наматывания для выбранной паковки; У - укрутка нити в процессе прядения в зоне от вытяжного прибора до точки входа нити на паковку.Укрутка нити У (%) определяется разностью меядчу длиной Li нити в распрямленном (вытянутом) состоянии и ее заправочной длиной Z/2 при среднем положении нитераскладчика , когда нить находится в скрученном состоянии. L4 Величина укрутки определяется экспериментальным путем и зависит главным образом от величины и направления крутки, линейной плотности и натяжения нити.При постоянной скорости выпуска пряжи на прядильной машине \fi - cofisi изменение коэффициента опережения осуществляется регулированием скорости наматывания vH Практически на машине достигается установкой необходимой сменной шестерни.Фактическое значение коэффициента опережения может быть оцределено по формуле где h - коэффициент проскальзывания бобины относительно мотального вала; -ifeQM - диаметр мотального вала; h - перемещение нитераскладчика за один оборот мотального вала; L - передаточное отношение между мотальным валом и выпускными цилиндрами вытяжного прибора; II - отношение периметра рифленого цилиндра вытяжного прибора к внешнему диаметру /31/.В табл. 2.1 приведены значения коэффициентов опережения в зависимости от числа зубьев сменной шестерни на экспериментальном стенде прядильной машины при коэффициенте проскальзывания бобины относительно мотального вала ^ =» 0,96.Таблица 2.1 Нем 25 26 27 28 29 30 к% 19,9 16,7 13,5 10,3 7,1 3,9 2.3. Влияние неравномерности скорости наматывания нити на бобину на натяжение нити и механические свойства пряжи При изучении процесса получения пневмовьюрковой пряжи возникает вопрос определения оптимальной структуры, формы и размера нарабатываемых паковок с учетом изменения физико-механических свойств пряжи в процессе наматывания. Натяжение нити - ^ 7 является одним из основных факторов напряженного состояния паковки, оцределяет величину давления меящу слоями намотки и их объемцую массу, оказывая влияние на свойства пряжи и условия ее сматывания.Ранее / 32 / приведены формулы и расчеты для определения натяжения и деформации нити в зоне наматывания на пневмомеханических прядильных и прядильно-крутильнык машинах, имеющих раздельные прядильно-крутильные и мотальные механизмы. Однако при пневмовьюрковом црядении особенности движения нити, находящейся в винтовом воздушном потоке, под действием которого она укручивается и получает ложную крутку, вызывают необходимость экспериментальной оценки величины и характера изменения ее натяжения в зоне наматывания.На начальном этапе разработки пневмовьюрковой прядильной машины на экспериментальном стенде были установлены мотальные механизмы позволяющие наматывать как цилиндрические, так и конусные бобины на патроне с углом конуса 6^52 . Поэтому одной из задач экспериментов являлось сравнительное исследование физико-механических свойств вырабатываемой пряжи и характера изменения натяжения нити в зоне наматывания.На рис. 2.4 приведены осциллограммы натяжения нити, записанные при формировании цилиндрической (а) и конусной (б) бобин, где I - нулевая линия, 2 - кривая натяжения нити, 3 - отметка нахождения нитераекладчика в крайнем правом положении (при наматывании конусной бобины - у большого основания конуса). Анализ осциллограмм показал, что при формировании конусных бобин наблюдаются ярко выраженные периодические колебания натяжения с периодом равным одноь^ двойному зоду нитераекладчика, то есть периоду наматывания. Натяжение нити максимальное у большого основания конуса бобины и минимальное у малого в момент реверса нитераекладчика. При формировании цилиндрических бобин наблюдаются также периодические колебания натяжения, но с меньшей амплитудой. Максимальные значения натяжения соответствуют крайним положениям нитераекладчика, Колебания натяжения в течение периода наматывания приводят к деформации нити и изменению ее физико-механических свойств. Показатели свойств пряжи и натяжение нитей приведены в табл. 2.2.Разрывная наргузка у пряжи с конусных бобин на 10-15% ниже, чем с цилиндрических. Количество утонений в пряже с конусгаос бобин при испытании на установке Устер в 1,3-1,5 раза больше по сравнению с пряжей с цилиндрических бобин. Отмечено, что по мере увеличения диаметра намотки конусных бобин показатели свойств пряжи несколько улучшаются. Например, относительная разрывная нагрузка в конце намотки на Ъ-8% выше, чем в начале. 'SO' - 3 ^4 a) 8ШШИ8ШВ1 б) Рис. 2.4. Осциллоррамш натяжения нити при формировании цилиндрической ( а ) и конусной ( б ) бобин. '^iПричинами неравномерности натяжения нити, как было отмечено ранее, являются: изменение расстояния то точки выпуска нити выпускными цилиндрами вытяжного прибора до точки входа ее на паковку; изменение угла fi подъема витков; угол 2 о^ конуса паковки.Из перечисленных факторов наибольшее влияние на неравномерность натяжения нити оказывает угол конуса паковки. Коэффициент вариации по натяжению при наматывании конусных бобин в 2-2,5 раза выше, чем при наматывании цилиндрических.Таким образом, формирование цилиндрических паковок в процессе пневмовьюркового прядения происходит в более благоприятных условиях, чем конусных, вследствие меньших колебаний натяжения нити. Поскольку получение конусных бобин большой высоты также представляет интерес по ряду причин, то одной из задач последующих этапов работы являлось определение путей снижения неравномерности скорости наматывания и натяжения нити в процессе прядения.Геометрические характеристики опытных патронов и наработанных паковок пряжи, а также показатели неравномерности скорости наматывания по причине их конусности приведены в табл. 2.3.Анализ показателей физико-механических свойств пряжи опытных паковок (табл. 2.4) показал, что снижением угла конуса патрона можно уменьшить неравномерность скорости наматывания и за счет этого улучшить показатели качества пряжи. Например, по данным экспериментов относительная разрывная нагрузка у пряжи на патроне с углом конуса 2^20 на 9,4% больше, чем у пряжи на патроне с углом конуса 6^52 . Улучшаются также показатели неравномерности пряжи по разрывной нагрузке и по прибору Устер при испытании пряжи в нормальном режиме по отрезкам 8 мм.В табл. 2,5 приведены данные по обрывности на 10000 м уточной нити при переработке пряжи опытных паковок на станке СТБ-175 без предварительной перемотки.В процессе ткачества по мере уменьшения диаметра намотки у всех опытных паковок отмечалось возрастание обрывности, вызванное увеличением натяжения нити, о чем свидетельствует уменьшение баллона при сходе нити с тела намотки, Анализ причин обрывности показал, что основными причинами обрывов являются пороки пряжи - переслежины и непропряды.Практически не наблюдаются слеты витков пряжи, а наличие перфорации на патронах способствует удержанию последних витков -Sena. поверхности патрона и отсутствию угаров по этой причине.Таким образом, исходя из соображений обеспечения наилучших условий формирования пряжи и условий схода нити с тела намотки в цроцессе ткачества оптимальным принят угол конуса патрона 3^50 . Для обеспечения лучших условий сматывания слоев пряжи, расположенных ближе к патрону, принято решение увеличить диаметр патрона до 100 мм (у большого основания конуса). При этом была учтена возможность установки паковок на носитель (бобинодержатель) аппарата СКД для сушки пряжи в бобинах, так как проведенными исследованиями была установлена нерациональность сушки пряжи непосредственно на црядильной машине.Таким образом, за счет изменения характеристик патрона (угол конуса, диаметр) удалось снизить отоосительную разницу скоростей наматывания в течение периода раскладки (табл. 2.3) в среднем в 2,5 раза, улучшить условия формирования и сматывания пряжи, предусмотреть возможность использования для сушки пряжи аппаратов типа ОВД. Однако, полностью устранить колебания скорости наматывания за счет этих мероприятий не удалось, поэтому поиски способа снижения неравномерности скорости бьши продолжены.2.5. Снижение неравномерности скорости намотки нити на бобину с помощью компенсирующего прутка Процесс выравнивания скорости наматывания нити на бобину при постоянной скорости питания изучался многими исследователями.При фрикционном приводе цилиндрической бобины от гладкого мотального вала при постоянной скорости подачи нити в намотку и наличии веера раскладки определенного эффекта вьтравнивания неравномерности скорости намотки и натяжения нити в зоне наматывания можно достигнуть установкой на машине специально спрофилированного прутка-нитепроводника. Например, на прядильной машине БД-200 снижение колебэлий натяжения достигается вьфавниванием величины расстояния от выпускных валиков до точки раскладки нити при движении нитераскладчика, путем установки в зоне наматывания компенсирующего прутка /33/. За счет этого отмечается увеличение разрывной нагрузки пряжи на 11^.Этой же цели служит устройство /34/, в котором нитеводитель размещен в пазу направляющей, выполненной по дуге окружности. Движение нитеводителя не по прямой, а по окружности, профиль которой обеспечивает постоянство расстояния между точками подачи и раскладки нити, способствует улучшению качества пряжи путем вьтравнивания натяжения нити при ее намотке.Для улучшения условий формирования пневмовьюрковой пряжи аналогичные устройства нами рекомендуется установить и на пневмовьюрковой прядильной машине при наматывании цилиндрических бобин, так как в настоящее время на опытном образце машины их установка не предусмотрена.Необходимо отметить, что данные устройства предназначены для выравнивания натяжения нити при наматывании только цилиндрических бобин, где колебания скорости и натяжения имеют относительно торцев паковки симметричный характер и не могут быть использованы при наматывании конусных бобин.Для уменьшения колебаний скорости наматывания при формировании конусных бобин А,А.Островский /35/ предлагал спроектировать профиль паза пространственного эксцентрика таким об-ssразом, чтобы геометрическая сумма Vg ш VH оставалась постоянной.Возможность выравнивания скорости наматывания нити на конусной бобине за счет изменения формы канавки мотального барабанчика отмечается и в работе /36/, Но как отмечалось /37,38/, в этих случаях достижение постоянной скорости возможно лишь в каком-то одном прослойке.Б.В.Савинов /39/ теоретическими исследованиями показал, что возможно наматывать нить на конусную бобину при постоянной скорости подачи ее в намотку. Для этого V^ , v^ ж ho должны изменяться по закону сложной ^ [огнкции.Для обеспечения снижения неравномерности скорости и натяжения нити при наматывании коцусных бобин нами предлагается установить в зоне раскладки компенсирующий пруток ассиметричной относительно торцев паковки формы. Профиль прутка выполняется с учетом колебаний скорости наматывания нити в течение периода раскладки. Основой для расчета профиля компенсирующего прутка являются формулы для определения относительной разницы скоростей наматывания и диаграммы их изменения в течение периода раскладки.Относительная разница скоростей наматывания по причине конусности паковки изменяется с изменением радиуса намотки, поэтому при определении формы компенсирующего прутка, так же как и при изменении формы канавки мотального барабанчика, можно говорить о постоянстве скорости наматывания лишь для одного определенного слоя бобины и о наибольшем выравнивании скорости наматывания на всей бобине.Для определения эффективности такого способа выравнивания скорости наматывания и натяжения нити, нами был изготовS9лен и установлен на экспериментальном стенде прядильной машины пруток предлагаемой формы. Профиль прутка и соответствующая ему диаграмма изменения относительной разницы скоростей наматывания в течение периода раскладки представлены на рис.Тензометрическим методом замерялось натяжение нити в процессе прядения.Полученная пря?ка после сушки и вцдержки ее в стандартных климатических условиях подвергалась испытаниям для определения ее физико-механических свойств методом последовательного разрьша.Показатели свойств пряжи и натяжение нити обоих вариантов представлены в табл. 2.6. Осциллограммы натяжения нити показаны на рис. 2.7.Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что неравномерность натяжения нити при использовании предлагаемого компенсирующего устройства снизилась на 30% (с Y}% до 12%), что способствовало улучшению прочности пряжи на 10%.2. Для характеристики неравномерности скорости наматывания введены показатели относительной разницы скоростей наматывания. Определены их аналитические выражения для цилиндрической и конусной бобин.3. Показано, что при формировании бобин конусной формы неравномерность скорости наматывания больше, чем при формировании цилиндрических бобин. Неравномерность скорости приводит к колебаниям натяжения нити и ухудшению показателей свойств пряжи.4. Определено аналитическое выражение коэффициента опережения скорости вьшуска нити в намотку под скоростью наматывания.5. Установлена возмо^шость снижения неравномерности скорости наматывания, колебаний натяжения нити и улучшения показателей качества пряжи путем изменения геометрических характеристик патрона и установки в зоне раскладки компенсирующего прутка.3. ЗАВИСИМОСТЬ НАТЯЖЕНИЯ НИТИ В ПРОЦЕССЕ ПКЩЕНИЯ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ШСГОРОВ 3.1* Шакторы, оказываю1Цие влияние на натяжение нити Натяжение нити является важнейшим технологическим параметром во всех процессах их производства и переработки.При получении пряжи пневмовьюрковым способом вопрос о натяжении нити встает наиболее остро, поскольку этот фактор является главным и определяющим физико-механические свойства пряжи, обрывность в процессе прядения, плотность намотки паковок.На участке от вытяжного прибора до точки входа нити на бобину на пряжу оказывают влияние активные и пассивные органы.Активными органами являются - пневматический вьюрок, сообщающий пряже крутящий момент и необходимый для уплотнения мычки, нитераскладчик и фрикционная передача мотальный вал бобина, определяющие скорость наматывания пряжи. Совершенство взаимосвязи этих органов и стабильность их работы оказывают влияние на основные показатели качества пряжи.Пассивные органы - это поверхности нитенаправителей, направляющего прутка и нитераскладчика по которым скользит пряжа, Они оказывают сопротивление движению нити и воздействуют на нее пассивно, увеличивая натяжение на каящом участке взаимодействия пряжи с рабочими органами.Для оценки натяжения нити по уравнению (ЗЛ) необходимо определить натяжение Т^ на участке вьюрок - направляющий пруток 5 и коэффициент трения Т*' .Кроме сил трения, на натяжение нити и его равномерность существенное влияние оказывают: - опережение скорости выпуска нити над скоростью наматывания; - давление воздуха, подводимого к вьюрку; - величина усилия прижима бобины к мотальному валу; - параметры паковки; - линейная плотность пряжи и другие.Определению влияния некоторых из этих факторов на натяже

Заключение диссертации по теме «Технология текстильных материалов», Васильев, Валентин Валентинович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Показана зависимость качества льняной пряжи получаемой на пневмовьюрковой прядильной машине от параметров формирования паковки.

2. Определено влияние натяжения нити в процессе прядения на физико-механические свойства пряжи. Рекомендовано устанавливать величину натяжения нити с учетом прочности мокрой пряжи, диапазон изменения натяжения 20-30 сН.

3. Выявлены оптимальные значения технологических параметров - опережения и давления воздуха во вьюрке. Для более точной установки заданного значения опережения рекомендовано уменьшить шаг его изменения на прядильной машине до 1% или предусмотреть плавную регулировку.

4. Для учета сопротивления движению нити со стороны рабочих поверхностей технологического оборудования определены численные значения коэффициентов трения вьюрковой пряжи их зависимость от скорости скольжения, величины предварительного натяжения нити, влажности, концентрации пропитывающего нить связующего.

5. Показано, что усилие прижима бобины к мотальному валу является одним из главных параметров регулирования плотности намотки паковок пневмовьюрковой цряжи. Для получения о паковок со средней плотностью намотки 0,4 г/см начальное усилие прижима должно быть равным около 9 Н. Для обеспечения устойчивости процесса прядения и равномерности свойств пряжи в бобине коэффициент запаса сцепления рекомендовано прини

-S85мать равным 3 и поддерживать его в процессе наматывания постоянным.

6. Рекомендовано параллельно с опытным образцом прядильной машины с паковкой цилиндрической формы разработать вариант прядильной машины с мотальным механизмом для формирования конусных бобин.

7. Определены основные характеристики патрона и бобины для предлагаемого варианта прядильной машины: высота патрона 150 мм; диаметр патрона у малого основания конуса 90 мм; угол конуса 3°50^; р площадь перфорации не менее 130 см ; максимальный диаметр наработанной бобины 180 мм; угол подъема витка нити на бобине 14-18°; вес пряжи в бобине I кг; о средняя объемная плотность намотки бобин 0,4 г/см .

8. Для выравнивания скорости наматывания и натяжения ни-ни при наматывании конусных бобин рекомендовано установить в зоне раскладки компенсирующий пруток, профиль' которого выполняется с учетом относительной разницы скоростей наматывания при движении нитераскладчика в течение периода наматывания.

9. Для сушки конусных паковок вьюрковой пряжи рекомендован метод продувки паковок нагретым воздухом в аппаратах типа СКД.

10. При создании опытного образца пневмовьюрковой прядильной машины также были использованы следующие результаты исследований: предусмотрено изменение угла подъема витков нити от 12 ДО 20°; увеличен диаметр мотального вала с 60 до 90 мм; исключена сушка пряжи непосредственно на прядильной машине; изменена заправочная линия от вьюрка до жала намотки (введен перегиб линии заправки).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Васильев, Валентин Валентинович, 1984 год

1. Безверетенное црядение. - Обзор (ЦЩШ^ЭИлегпром) М.: 1969, с.64.

2. Гольдберг B.C., KotQ^a H.G. Основные направления в создании принципиально новых прядильных машин. М., ЦЩИТЭИлегпище-маш, 1973, с .40.

3. Везверетенное прядение: пер. с чеш./В.Роглена, А.Боушек, М.Вилферт, И.Хибл и др. - М., Легкая и пищевая промышленность, I98I, с.294.

4. Kiein м/. SiaSc/ez И, Neue Jpin/?vezfahze/?/fai с//е ., luKun/i schon ^eze/i6iego/?r?e/7 ? Text/^ Ргах/^ . 7nie2f?aiio/?a^ JS f тз) A/3, S. 205-209.

7. Ouipui^ e///cie/7C£/ //rezeose /n /:>z^cessi/7£ J/0, A/2J/, p. 96-9?.

8. Len/tpK - JCezz Peiez, Ti*f}si^ees ^p/zr/?;/;^ ^гс/гг У7,р.Я9.

10. Ю)е Po\ze/?a - /^о/?2е/>т!/о/г - e/W ^z/^c/^z ы^/лг/ /97/, г//2, t 29-32.

11. Шиветин В.В., Морев B.C. Перспективы получения и переработки льняной пряжи. М., ЦЩШТЭИпегпрон, 1974, с.47.

12. Шиветин В.В., Морев B.C. Совершенствование техники и технологии льняной промышленности. М., "Легкая индустрия", 1977.

13. Оуровец В. В. Бобинодержатели машин для производства синтетических нитей. PC (ЩШИГЭИлегпищемаш. Оборудование для прядильного производства и производства химических волокон, 1976, вып. 8, с.3-27).

14. Малышев А.П, Веретено. М., "Гизлегпром", 1956, с.239.

15. Зотиков В.Б. и др. Основы прядения волокнистых материалов. М., "Гихлегпром", 1959, с.507.

16. Прошков А.Ф. Исследование и прокктирование мотальных механизмов. М., "Машгиэ", 1963, с.315. ЧВ9'

17. Аццросов В.Ф. и др. Крашение пряжи в паковках. М., "Легкая индустрия", 1974, с.150.

18. Александров А., Кленов В.Б. Армирование ткацких паковок. М., "Легкая индустрия", 1976, с.120.

19. Ефремов Е.Д. Шорма бобины и производительность перемотки. Изв.ВУЗов. - "Технология текстильной промышленности", I960, » 5, с.67-73.

20. Беляева А.К., Ефремов Е.Д. Деформация нити в зоне наматывания пневмопрэдильной машины БД-200-Ш9. - Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1974, № 5, с.107-110.

21. Мигушов И. И. Влияние неравномерности продольного движения нити на выпуск пряжи из прадильного устройттва машины БД-200-М69. - Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1974, » 4, с.46-51.

22. Моисеев Г.К. Деформация и натяжение нити, наматываемой на цилиндрическую паковку крестовой мотки при принудительной подаче ее в намотку. - Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1976, № 4, с.61-64.

23. Малышев А.П. Исследование передачи движения от цилиндрического валика к конической бобине. Сборник научно-исследовательских трудов Московского текстильного института, т.Ш, вып. 4, 1936.

24. Гордеев В.А. К расчету давлений намотки текстильных материалов. - Труды Ленинградского текстильного института имени М.Кирова, Л., 1967, № 9.

25. Минаков А,П. Основы теории наматывания и сматывания нити,- Текстильная промБппленность. 1944, № 9.

26. Взаимозаменяемость в машиностроении и приборостроении. Том.1. Под общей редакцией В.В.Бойцова. М., 1970, с.248.

27. Справочник по прядению льна/ Б.Н.Шридман, Е.Лазарева, Л.Н.Гинзбург, И.С.Шевелева, В.С.Морев и др. - М.: Легкая индустрия, 1979, с.376.

28. Мигушов И.И. Натяжение нити в зоне наматывания на пневмомеханических прядильных и прядильно-крутильных машинах. Изв.ВУЗов. Технология текстильной промьшшенности, I98I, № 4, с.23-26.

29. Ефремов Е.Д., Беляева А.К, Об одной возможности выравнивания натяжения нити на машине БД-200-М69. ИЗВ. ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1976, № 4, с.44-46.

30. А.с. 556094 (СССР). Устройство для раскладки нити. Моисеев Г.К. и др. - Заявл. 18.11.74 № 2076339/12, опубл. в Б.И. 1977, № 16, МЕШ^ В 65 Н 54/28.

31. Островский А.А. Уменьшение колебаний скорости нити при намотке на коническую бобину. - Текстильная промышленность, 1962, № 8, с.34-39.

32. Виноградов Ю.С. О возможности выравнивания скорости наматывания нити на конической бобине. - Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1966, № 4, с.74-81.

33. Прошков А.Ф. Исследование и проектирование мотальных механизмов. М., Машгиз, 1963, с.315.

34. Блюер В.Л. К вопросу о выравнивании скорости перемотки на бобинажных мотальных машинах прецизионной мотки. Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1963, № 2, C.I7I-I75.

35. Аносов В.Н. К вопросу проектирования механизма навивания ткани на ткацких станках. йзв.ВТЗов. Технология текстильной промышленности, 1961, № 4, с.115-118.

36. Езикашвили O.G., Цинцадзе Г.Ш. О постоянстве скорости намотки в фрикционных намоточных устройствах. "Текстильная промышленность", 1966, № 8.

37. Карезо В.Д. К вопросу проектирования механизмов для регулирования плотности намотки пряжи на мотальных машинах. Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1970, № б, с.155-158.

38. Трощаноский А.А., Тарасенко Л.Н. Проскальзывание тела намотки при фрикционном наматывании. Изв. ВУЗов. Технология текстильной промьшшенности, 1980, № 3, с.103-105.

39. Политыко Ж.П. Пути уменьшения скольжения при наматывании конических бобин на машине M-I50. Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1969, № I, с.84-87.

40. Беляков А.Н. Силовое равновесие цилиндрической бобины на мотальном барабанчике. - Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1968, № 3, с.63-67.

41. Карезо В.Д., Аносов В.Н. По поводу статьи А.Н.Велякова. "Силовое равновесие цилиндрической бобины на мотальном барабанчике". Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1969, № 2, C.I7I-I72.

42. Рабкин P. Л. Устройства для нагрева синтетических нитей в процессе ориентационного вытягивания (обзор). М., 1976,

44. Язычков М.Ф., Абрамов А.Е. Основы рациональной сушки пряжи и нитей из различных волокон в паковках. - Обзор /ЦНИйТЭЙлегпром/, М., 1969, с.5.

45. Волкова Е.Н. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Кострома, КНИ, 1980.

47. Абрамов А.Е., Бейсембаев К.К. Режимы работы и оборудование для сушки нитей и пряжи в паковках. - Обзор /ЦНШТГЭИ-легпром/М., 1972, с. 19.

48. Информационный листок № 236-83. Краснодарский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1083.

49. Морозов Г.Н7 Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Кострома, КТИ, 1967.

50. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М., Пищевая промышленность, 1973.