Фланцевые катушки используются также в лентоткачестве, производстве швейных ниток, в лубяной и текстильно-галантерейной промышленности.


Министерство образования и науки Российской Федерации
Костромской государственный технологический университет
Лабораторный практикум: процесс подготовки пряжи к ткачеству
Часть 1 Перематывание основной и уточной нити
И.А. КоржеваИ.Л. Верняева


Оглавление
TOC \o "1-3" \h \z \u ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc285618565 \h 31.Теоретические основы процесса перемотки пряжи PAGEREF _Toc285618566 \h 41.1 Форма и структура паковок, применяемых при перематывании PAGEREF _Toc285618567 \h 41.2.Виды намотки нитей на паковку PAGEREF _Toc285618571 \h 81.3.Основные параметры намотки нити на паковку PAGEREF _Toc285618573 \h 112.Процесс перематывания пряжи на мотальной машине М-150-2 PAGEREF _Toc285618574 \h 133. Кинематическая схема и основные механизмы мотальных машин PAGEREF _Toc285618575 \h 214.Основомотальные автоматы PAGEREF _Toc285618576 \h 265.Перематывание уточной пряжи PAGEREF _Toc285618577 \h 285.1.Уточно-мотальный автомат типа УА-300. PAGEREF _Toc285618578 \h 285.2.Уточно-мотальный автомат для трубчатых початков. PAGEREF _Toc285618579 \h 305.3.Доувлажнение уточной пряжи. PAGEREF _Toc285618580 \h 306.Вопросы для повторения к теме «Перематывание основной и уточной пряжи» PAGEREF _Toc285618581 \h 317.Задачи PAGEREF _Toc285618582 \h 32Список литературы PAGEREF _Toc285618583 \h 33Приложения PAGEREF _Toc285618584 \h 34

ВВЕДЕНИЕПодготовка нитей к ткачеству является связующим технологическим звеном между производством нитей и ткани.
Технологический процесс ткацкого производства главным образом определяют: вырабатываемый ассортимент тканей, сырьё, строение ткани.
Снижение себестоимости продукции при сохранении ее физикомеха-нических свойств является основной задачей текстильщиков. Именно поэтому большое внимание уделяется вопросам применения нитей и пряжи различных структур. Заметны большие темпы роста использования химических волокон, которые не только не уступают по физико-механическим свойствам натуральным, но и по некоторым показателям превосходят их. Кроме того, немаловажную роль играют такие факторы, как доступность и дешевизна исходного сырья, снижение материальных и трудовых затрат на их производство.
Физико-механические свойства основных и уточных нитей должны быть такими, чтобы обеспечить соответствие требованиям, предъявляемым к ткани, высокопроизводительную работу машин и станков ткацкого производства и непрерывность производственного процесса. Для того чтобы выполнить эти требования, необходимо нити, предназначенные для основы и утка, подготовить для переработки на ткацком станке.
Нити основы в процессе ткачества претерпевают действие многократно повторяющихся переменных по величине растягивающих нагрузок, деформации изгиба при зевообразовании, сил трения, возникающих при прохождении нитей основы через детали станка и при взаимодействии нитей основы и утка во время прибоя уточной нити к опушке ткани. Поэтому нити основы изнашиваются, связи между волокнами ослабевают, их физико-механические свойства ухудшаются и, как следствие этого, повышается обрывность нитей и снижается производительность оборудования.
Для того чтобы противостоять разрушающим силам, основные нити должны обладать значительной выносливостью, упругостью и быть стойкими к истирающим воздействиям, достаточно эластичными и ровными, не иметь резко выраженных местных утолщений, узлов и шишек. Поэтому для получения ткацких паковок (ткацких навоев, сновальных валов, бобин, шпуль) и для придания пряже дополнительных свойств (ровноты, прочности и др.) нити проходят соответствующую подготовку.
Нити для основы поступают на ткацкую фабрику на различных паковках: на шпулях, бобинах, катушках, в мотках. Нити со шпуль и мотков перематывают на бобины. Нить на бобине должна иметь длину, достаточную для последующей операции – снования. Нити из химических волокон, как правило, поступают на бобинах.
Подготовка нитей для утка заключается в том, что нити наматывают на паковку, удобную для переработки в ткань на ткацком станке. Для челночных ткацких станков уток наматывают на шпули (цевки) или подготавливают в виде початка, копса. Для бесчелночных ткацких станков уток наматывают на бобину. Уточные нити, намотанные на шпули и початки, увлажняют, эмульсируют. Такая обработка улучшает условия сматывания уточной нити при прокладывании ее в зев.
Многие технологические процессы подготовки нитей к ткачеству относятся к категории сложных, так как характеризуются большим числом взаимосвязанных факторов.
Теоретические расчёты и опыт работы ткацких фабрик показывают, что от правильно выбранных технологических параметров зависит производительность оборудования и труда, а также и качество выпускаемой продукции. Аналитические расчёты параметров позволяют нормализовать технологические процессы и применить комплексную механизацию и автоматизацию.
1.Теоретические основы процесса перемотки пряжиЦели технологического процесса перематывания:
1. Создание паковки расчётной длины и максимального объёма, обеспечивающей проведение последующей технологической операции с наибольшей производительностью и меньшим количеством отходов.
2. Контроль толщины нити с частичным удалением мелких пороков пряжи (сор, шишки, узелки).
Сущность процесса перематывания заключается в последовательном наматывании на мотальную паковку под определенным натяжением пряжи с прядильных початков или мотков, соединяемой узлами.
Требования к процессу перематывания:
не должны ухудшаться физико-механические свойства пряжи (упругое удлинение, прочность и крутка);
строение намотки должно обеспечивать мягкость схода пряжи при сновании;
длина нити на паковке должна быть максимальной;
натяжение пряжи должно быть равномерным на всех точках паковки;
соединение концов пряжи при ликвидации обрывов и сходе ее с паковки должно осуществляться прочным узлом, легко проходящим через устройства машин и станков и не ухудшающим вид ткани;
производительность процесса перематывания должна быть максимальной,
отходы должны быть минимальными.
1.1 Форма и структура паковок, применяемых при перематыванииДля обеспечения рационального производственного процесса ткачества намотка должна отвечать следующим требованиям:
максимально возможная удельная плотность намотки;
возможность хорошего сматывания нити;
стабильность;
по возможности постоянная плотность по ширине намотки.
Вышеназванным требованиям отвечают следующие формы паковок.
1. Бобины с параллельной намоткойФланцевая катушка (рис. 1)Она чаще всего представляет собой цилиндрическую параллельную намотку на патронах с фланцами. Среднее расстояние между соседними нитями соответствует диаметру нити и по всему диаметру намотки постоянно, таким образом, получается катушка с максимальной удельной плотностью намотки нити. Боковые фланцы создают необходимую стабильность намотки. Угол подъема витков (α) при этом сравнительно мал, причем при увеличении диаметра намотки он уменьшается.
dн – диаметр нити;
dо – диаметр основания;
lб – длина бобины (высота намотки);
α – угол подъёма витка

Рис. SEQ Рисунок \* ARABIC 1. Фланцевая катушка
Ход нитеводителя при этой намотке постоянный и величина его ограничивается расстоянием между фланцами. Максимальным диаметром фланцев определяется и максимальный диаметр намотки. Обычно фланцевые катушки используются при переработке нитей из натурального шелка.
Фланцевые катушки используются также в лентоткачестве, производстве швейных ниток, в лубяной и текстильно-галантерейной промышленности.
Несмотря на большой объем и высокую удельную плотность намотки, применение этих катушек ограничено вследствие некоторых недостатков. Самый значительный из них заключается в том, что осевое сматывание возможно в большинстве случаев с применением вспомогательного средства в виде вращающегося нитеводителя.
2. Бобины крестовой намоткиЦилиндрическая бобина (рис. 2). В данных бобинах наматывание производится на цилиндрические патроны, а нити в каждом последующем слое постоянного диаметра перекрещиваются относительно друг друга под углом 9°45'. В зависимости от принципа привода угол подъема по всему диаметру намотки остается постоянным или же уменьшается. В последнем случае следует иметь в виду, что угол при наматывании на патрон диаметром d0 не должен быть слишком большим, так как в противном случае первый слой не будет держаться на патроне. Кроме того, цилиндрическая бобина крестовой намотки характеризуется тем, что ход нитеводителя по всему диаметру намотки остается постоянным, благодаря чему стороны бобины параллельны друг другу. Заметная небольшая несимметричность (выпуклость) сторон возникает вследствие давления внутренних слоев намотки и для последующей переработки значения не имеет и не влияет на ее стабильность.

Рис. 2. Цилиндрическая бобина крестовой намотки Рис. 3. Плоская (солнечная) бобина крестовой намотки
Вследствие значительного перекрещивания слоев нити внутри намотки образуются сравнительно большие пустоты, поэтому объем паковки с крестовой намоткой составляет 65 % объема катушек с цилиндрической параллельной намоткой.
Цилиндрические бобины крестовой намотки могут наматываться со скоростью нити до 1800 м/мин. В настоящее время скорость нити ограничивается лишь раскладкой нити вдоль бобины, верхний предел скорости, с точки зрения технологии, еще не определен.
Подобные бобины имеют почти универсальное применение. Они используются главным образом в кручении, где нить сматывается как тангенциально, так и вдоль оси. Цилиндрические бобины крестовой намотки с довольно постоянной плотностью намотки особенно пригодны для крашения, но для этого необходимы специальные перфорированные патроны (для циркуляции раствора).
Линейная плотность наматываемых нитей лежит обычно в диапазоне 6–60 текс для хлопка, вискозы и их смесей. Бобина средних размеров имеет диаметр не более 300 мм при длине около 145 мм, объем составляет около 5500 см3.
Плоская (солнечная) бобина. Плоская бобина представляет собой цилиндрическую бобину крестовой намотки, которая имеет очень небольшую высоту намотки при сравнительно большом диаметре (рис. 3).
Высота намотки составляет около 80 мм при диаметре примерно 220 мм. Скорость наматывания может составлять до 1200 м/мин.
Плоские бобины применяются преимущественно в прядении (БД-200). Кроме того, их используют в производстве рыболовных сетей в качестве уточных нитей.
Коническая бобина (рис. 4а). Вследствие постоянного возрастания скоростей сматывания нитей в ткачестве конические бобины приобрели большое значение. Они представляют собой особую форму бобин крестовой намотки, у которых образующие линии намотки формируют усеченный конус. Образующая линия намотки 1 имеет такой же угол наклона (δ), что и патрон 2, благодаря этому намотка у большого и малого диаметров бобины имеет одинаковую удельную плотность.

Рис. 4. Конические бобины
(а – крестовой намотки, б – биконическая; в – вариоконическая)
Нити двух следующих друг за другом слоев сильно перекрещиваются. В соответствии с видом привода бобины угол подъема (α) в слоях нити либо постоянный, либо переменный. Угол наклона (половина угла конусности) стандартный и составляет 3°30'; 4°20' или 5°57'.
Конические бобины крестовой намотки обычно нарабатываются при скорости около 1200 м/мин, однако возможны также скорости до 1800 м/мин. Предельные скорости при такой форме бобины определяются принципом раскладки нити. Конические бобины применяют в крутильном, ткацком и трикотажном производстве. Как и в случае цилиндрических бобин крестовой намотки, здесь также требуются специальные патроны.
При высоте бобины около 150 мм диаметр намотки обычно не превышает 350 мм. Диапазон линейных плотностей наматываемых нитей из хлопковых, вискозных, шерстяных и химических волокон колеблется от 6 до 100 текс.
Биконическая бобина (рис. 4б). Она намотана на конусообразный патрон с образующими в виде усеченного конуса. Оба торца бобины также имеют конусообразную форму.
Намотка на таких бобинах сама по себе стабильна, поэтому она применяется преимущественно для синтетических нитей. Наработка этих бобин требует особой конструкции механизма нитеводителя, обеспечивающего постоянное сокращение хода. Осевой привод бобины образует прецизионную намотку нити. Угол наклона образующей линии составляет 3°30'.
Двухконусные бобины крестовой намотки наматываются со скоростью до 1200 м/мин, при этом максимальный диаметр составляет 220 мм при высоте бобины 150 мм. Масса бобины – 1,5 кг, линейная плотность нитей от 2,2 до 22 текс.
Бобины такого вида применяются в основном при производстве химических нитей на круглотрикотажных машинах.
Вариоконическая бобина (рис. 4в). Эта бобина представляет собой особую форму конической бобины крестовой намотки. У таких бобин угол наклона патрона и намотки неодинаковый. Намотка на патрон начинается при небольшом угле наклона, который возрастает с увеличением диаметра намотки. У основания конуса он составляет 9°15'.
В результате вся намотка состоит из конусных слоев, которые образуются благодаря тому, что у основания конуса нити наматываются с большей удельной плотностью, нежели у его вершины.
Продолжения образующих линий всех конусных слоев сходятся в точке О. При сматывании нити в этом месте должен находиться ограничитель баллона. Таким способом обеспечиваются хорошие условия сматывания – лучшие, чем у обычных конических бобин.
Эти бобины, называемые еще суперконусными, применяются в трикотажном производстве и в ткачестве. Их максимальный диаметр составляет 280 мм при высоте 150 мм. Масса бобины около 2,5 кг. Линейная плотность хлопчатобумажных, шерстяных, вискозных нитей и нитей из их смесей колеблется от 5 до 100 текс. Благодаря особому конусному строению и обусловленному этим более равномерному сматыванию, суперконусные бобины находят применение в основном на кругловязальных машинах, устанавливают их в шпулярниках.
1.2.Виды намотки нитей на паковкуНамотка нити на бобину бывает крестовая, параллельная и сомкнутая (частный вид крестовой намотки).
Расположение нити на паковке характеризуется углом подъёма винтовой линии (α), углом скрещивания (β), углом сдвига витков (φ), шагом (hср) и числом витков (i) нитей (рис. 5, 6).

φ
α
β

Рис. 5. Элементы строения намотки

Рис. 6. Схема расположения витков при цилиндрической намотке
Крестовая намотка. При перематывании нить раскладывается по поверхности мотальной паковки по винтовой линии, совершая сложное движение:
поступательное, вследствие вращения мотальной паковки;
переносное, вследствие перемещения нити вдоль паковки.
На рис. 7 показан простейший вид цилиндрической намотки.
а)
б)

Рис. 7. Вид цилиндрической намотки
а – схема наматывания; б – план скоростей; 1 – бобина; 2 – патрон; 3 – нитеводитель; 4 – нить
Бобине 1 сообщается частота вращения nб, так что нить 4 вследствие раскладывающего движения нитеводителя 3 наматывается. При этом ход нитеводителя составляет lб. При увеличении диаметра бобины d ход нитеводителя может уменьшаться или оставаться постоянным. Векторы результирующей скорости нити v и окружной скорости vб образуют угол подъема . Нитеводителю сообщается скорость vн. Следовательно, можно определить скорость движения нити:
v=(vб2+vн2)1\2 (1)
где:vб=πdnб; vн=2lбnб, (одному обороту привода соответствует двойной ход нитеводителя).Согласно рис. 7, имеем:
tan∝=vнvб=2lбnбπdnб, (2)
Угол подъема α при увеличении диаметра бобины может уменьшаться или оставаться без изменения. Решающее значение здесь имеет соотношение vн/vб, его величина определяет также получение параллельной или крестовой намотки.
Крестовая намотка образуется при угле скрещивания β > 10–15°.
Угол, образуемый двумя перекрещивающимися витками, называется углом скрещивания (β = 2α). Вследствие большого угла скрещивания, вышележащие витки нити прижимают нижние и удерживают их от смещения.
Углом сдвига витков (φ) называется величина угла поворота бобины, на который в процессе ее наматывания сдвигается каждый последующий виток по отношению к предыдущему.
В зависимости от угла сдвига витков крестовая намотка может быть сомкнутая (φ ≈ 1 – 2°) и разомкнутая (φ >> 2°).
При разомкнутой намотке смежные витки пряжи укладываются на паковке с некоторыми промежутками.
При сомкнутой намотке шаг винтовой линии витков пряжи приблизительно равен диаметру нити.
Достоинства сомкнутой намотки:
более высокое качество намотки;
бобины обладают наибольшей плотностью;
распределение удельной плотности намотки в осевом и радиальном направлениях паковки значительно равномернее;
способствует лучшему сходу пряжи при разматывании;
использование в производстве более плотных паковок позволит снизить количество отходов пряжи при иx переработке, увеличить производительность труда, улучшить качество вырабатываемых тканей.
Недостаток сомкнутой намотки: бобины могут быть образованы лишь на мотальных машинах с раздельным действием механизмов намотки и раскладки нити.
Недостатки крестовой разомкнутой намотки:
она не позволяет получать большую массу и объем;
велика неравномерность удельной плотности наматывания;
процесс сматывания характеризуется неравномерностью и значительной величиной натяжения нити, а также образованием слетов витков пряжи при доработке бобин.
Параллельная намотка. Если угол скрещивания витков меньше 10 градусов, то намотка называется параллельной. Шаг витка приблизительно равен диаметру нити. Параллельная намотка также может быть сомкнутой и разомкнутой.
Плотность параллельной намотки, определяемая отношением массы намотки к ее объему, зависит от плотности нити, характера поверхности, линейной плотности нитей, угла подъема витков и величины натяжения нити при перематывании.
Гладкая нить с большой плотностью имеет большую плотность намотки, чем шероховатая и рыхлая. С уменьшением линейной плотности нити и с увеличением гладкости ее поверхности плотность намотки увеличивается. С уменьшением угла подъема винтовой линии плотность намотки увеличивается. При сомкнутой намотке – самая большая плотность.
Недостатки параллельной намотки:
1. Снование со вращающихся катушек снижает производительность сновальных машин из-за низкой скорости сматывания, необходимости создания плавного пуска для разгона катушек в начальный момент размотки и высокой обрывности нити.
2. Резкие колебания в натяжении при сновании влияют на качество основ.
3. Значительная масса пустой катушки ограничивает полезный объем намотки и вызывает дополнительные расходы на транспортирование пряжи.
4. Большая масса остатков (начинок) на катушках после снования увеличивает количество отходов.
5. Мотальные машины с параллельной намоткой имеют низкую скорость (шелк-сырец 140–180 м/мин).
6. Высокая стоимость катушек и их быстрый износ влияют на себестоимость продукции, поэтому совершенствование технологии перематывания нитей идет по пути модернизации крестовой намотки.
1.3.Основные параметры намотки нити на паковку1. Линейная плотность нити характеризует толщину нитей и определяется отношением их массы к длине, г/км (текс):
(3)
где m – масса нити, г; L – длина нити, км.
Различают фактическую, номинальную и кондиционную линейную плотность нитей.
Фактической (Тф) называют линейную плотность нити, определенную опытным путем и рассчитываемую по формуле, текс:
(4)
где Σ m – общая масса пасм, г; L – длина нити в пасме, м; n – число пасм.
Номинальной (То) называют линейную плотность одиночной пряжи или нити, запланированной к выработке на производстве.
Кондиционной (Тк) называют линейную плотность нитей, рассчитанную с учетом их нормированной влажности, текс:
(5)
где Wн, Wф – соответственно нормированная и фактическая влажность нитей, %.
2. Объем, занимаемый намотанной нитью на конической бобине, с учётом выпуклости на торцах бобины, см3(рис. 8):
(6)
где D1 и D2 – большой и малый диаметры бобины с намотанной нитью, см; d1 и d2 – большой и малый диаметры патрона бобины, см; h1 – высота выпуклости сферы наматывания у основания бобины, см; h2 – высота намотки конуса бобины, см; h3 – высота вогнутости сферы у вершины бобины, см.
3. Объем, занимаемый намотанной нитью на цилиндрической бобине, с учётом выпуклости на торцах бобины, см3 (рис. 9):
, (7)
где D – диаметр намотки цилиндрической бобины, см; d – диаметр патрона бобины, см; h1 – высота намотки конической формы у торца бобины, см; h2 – высота намотки цилиндрической части бобины, см.

Рис. 8. Коническая бобина Рис. 9. Цилиндрическая бобина
4. Объем, занимаемый намотанной нитью на конической бобине без учёта выпуклостей, см3 (рис. 10):
, (8)
где D1 и D2 – большой и малый диаметры бобины с намотанной нитью, см; d1 и d2 – большой и малый диаметры патрона бобины, см; H – высота намотки бобины, см.
5. Объем, занимаемый намотанной нитью на цилиндрической бобине, см3 (рис. 11):
, (9)
где D – диаметр бобины, см; d – диаметр патрона бобины, см; H – высота намотки бобины, см.

Рис. 10. Коническая бобина Рис. 11. Цилиндрическая бобина
6. Масса нити на бобине, г:
G = V , (10)
где – плотность намотки нити на бобину, г/см3.
В табл. А.2 (см. Приложение А) приведены рекомендуемые величины удельной плотности наматывания для нитей и пряжи различных видов на конусные бобины.
7. Длина нити на бобине, м:
. (11)
2.Процесс перематывания пряжи на мотальной машине М-150-2Современные мотальные машины классифицируют по следующим признакам:
по строению и форме наматываемых паковок: на машины, формирующие паковки с крестовой намоткой (цилиндрические и конические) и паковки с параллельной намоткой (цилиндрические и бочкообразные).
по приводу паковок: на машины с фрикционным и осевым приводами. На многих отечественных и зарубежных мотальных машинах используется фрикционный привод паковок за счет сил трения, возникающих между мотальным барабанчиком и бобиной.
по конструкции раскладывающих механизмов: на машины с цилиндрическим барабанчиком с замкнутым червячным желобком и на машины с водковым нитеводителем.
В настоящее время в производство внедряются высокоскоростные мотальные машины М-150-1, М-150-2, ММ-150-1, формирующие бобины с крестовой намоткой, имеющие фрикционный привод паковок. В качестве наматывающего механизма в них применяется цилиндрический барабанчик с червячным желобком (винтовой канавкой). Основные скоростные режимы для этих машин представлены в таблице А.3.
Особенности мотальных машин М-150-1 и М-150-2:
1. Шпуледержатель на пяти початках, расположенных по окружности. Съём пустого патрона автоматический.
2. Нитепроводник установлен от конца прядильного патрона на расстоянии 10–35 мм, что исключает установку баллоногасителя.
3. Натяжение нити создается двумя натяжными устройствами для демпфирования натяжения.
4. Контрольная щель имеет иногда деления, соответствующие определенным номерам пряжи.
5. Механизм самоостанова.
6. Диаметр мотального барабанчика – 90 мм. Винтовая канавка имеет переменный шаг 2.5 витка.
На рис. 12 представлена технологическая схема машины М-150-2. Нить сматывается с прядильной паковки 1, установленной на магазинном шпуледержателе, и проходит через нитепроводник 2, два натяжных приспособления 3, контрольно-очистительное приспособление 4. Далее нить проходит над прутком механизма самоостанова и через винтовую канавку мотального барабанчика 5 наматывается на бобину 6.
Основными технологическими параметрами процесса перематывания являются:
линейная скорость перематывания;
угол сдвига витков пряжи на бобине;
натяжение нити в процессе перематывания;
масса грузовых шайб в натяжном приборе;
разводка пластин нитеочистителя;
номер узловязателя;
обрывность нитей при перематывании;
производительность мотальной машины;

Рис. 12. Технологическая схема мотальной машины М-150-2
пороки и отходы пряжи.
1. Линейная скорость перематывания
Линейная скорость (см. Приложение А, табл. А.4) нити при перематывании устанавливается в зависимости от ее сырьевого состава, физико-механических свойств и толщины, а также с учетом применяемого оборудования.
Средняя скорость перематывания может быть вычислена по формуле:
, (12)
где Vо – средняя окружная скорость бобины;
Vo = π·Dб·nм·η/; (13)
Vн – средняя скорость нитеводителя (переносная);
Vн = hср·nм (14)
, (15)
где Dб – диаметр мотального барабанчика, м; nм – частота вращения мотального барабанчика, об/мин; nдв – частота вращения электродвигателя, об/мин; D1 – диаметр ведущего шкива в передаче от двигателя к валу мотальных барабанчиков, мм (шкив № 3 – 90,5 мм; шкив № 4 – 131,9 мм; шкив № 5 – 156,5 мм; шкив № 6 – 91,5 мм; шкив № 7 – 162,8 мм); D2 – диаметр шкива на валу мотальных барабанчиков, мм (шкив № 1 – 79,1 мм; шкив № 2 – 71,5 мм; шкив № 3 – 91 мм); – коэффициент скольжения в клиноременной передаче = 0,97–0,98; /– коэффициент, характеризующий среднюю величину скольжения между бобиной и мотальным барабанчиком (0,8–0,95); hср – средний шаг винтовой нарезки на мотальном барабанчике для направления нити, м. Тогда скорость нити при перематывании, м/мин, можно определить по формуле:
(16)
2. Угол сдвига витков пряжи на бобине
Угол сдвига витков без учета скольжения бобины определяют по формуле:
, (17)
где n – полное число оборотов бобины за цикл движения нити (цикл движения нити – это движение нитеводителя от нижнего торца бобины до верхнего); n1 – целая часть числа n.
n = k i, (18)
где k – число оборотов барабанчика, сообщающего движение нити за цикл ее движения (для М-150-2 k = 5, мотальный барабанчик совершает 2,5 витка в одну сторону и 2,5 витка в другую сторону); i – передаточное отношение от нитеводителя к бобине.
i = Dб / Dк, (19)
где Dб – диаметр мотального барабанчика, мм; Dk – контактный диаметр бобины, мм.
Dк = Dср + 10, (20)
где Dcр – средний диаметр бобины, мм.
3. Натяжение нити в процессе перематывания
Натяжение нити должно быть умеренным, т. к. при чрезмерном натяжении пряжа будет вытягиваться и терять упругие удлинения.
Натяжение, которое необходимо создать на мотальной машине, приближенно можно определить, исходя из прочности пряжи:
Т = a·P/100, (21)
где а – процентное отношение от разрывной нагрузки пряжи Р [1]:
для хлопчатобумажной пряжи 3–7 % от Р;
для льна 3–12 % от Р;
для натурального шелка 1 % от Р.
При выборе величины а необходимо учитывать строение нити и её удлинение.
Для получения заданной технологической плотности намотки на бобине и в целях получения требуемого натяжения нити при перематывании ее со шпули или початка, а также для его регулирования мотальные машины оборудуют специальными натяжными приборами. Требования к натяжным приборам:
1) прибор должен поддерживать равномерное натяжение;
2) прибор должен легко регулироваться;
3) в приборе не должны скапливаться пух и сор;
4) износ частей прибора должен быть равномерным.
В натяжных приборах всех существующих конструкций дополнительное натяжение нити возникает за счёт сил трения, действующих на нить.
В зависимости от вида рабочего органа, действующего на нить, натяжные приборы делятся на (рис. 13):
1. Шайбовые (рис.13 а) (натяжение регулируется массой грузовых шайб).
2. Дисковые (рис.13 б,в,г) (натяжение регулируется силой сжатия пружины).
3. Гребенчатые (рис.13 д) (натяжение регулируется за счёт изменения суммарного угла обхвата нитью выступа гребёнок, посредством передвижения грузов или пружины).
4. Магнитные (натяжение регулируется изменением силы магнитного поля между дисками).
5. Пневматические (натяжение регулируется изменением силы давления воздуха на диски).

Рис. 13. Натяжные приборы мотальных машин:
а – шайбовый натяжной прибор; б – дисковый натяжной прибор; в – дисковый натяжной прибор мотальной машины М-150-1; г – двухзонный дисковый прибор, применяемый на мотальных машинах М-150-2; д – гребенчатый натяжной прибор
На рис. 13.в, показан дисковый натяжной прибор мотальных машин. На металлическом пальце 1 установлено упорное кольцо 2, на котором расположена фибровая шайба 3. На фарфоровую втулку 10 надеты металлические диски 4 и 6, а сверху — фетровая шайба 7 и грузовые шайбы 8. На верхний конец пальца 1 навинчен колпачок 9, который устраняет возможность выпадения грузовых шайб. При перематывании вить 5 проходит между дисками 4 и 6 и вследствие трения о них получает необходимое натяжение. Натяжение регулируют, изменяя число грузовых шайб. Натяжение нити в шайбовых и дисковых натяжных приборах можно определить по формуле:
К = Коеfα + АQ, (21)
где Ко – начальное натяжение нити, которое она имеет перед прибором; f – коэффициент трения нити о направляющую прибора; α – угол обхвата нитью направляющей (40–90); Q – суммарная сила давления шайб или дисков на нить; А – коэффициент, определяющий условия торможения нити рабочими органами прибора.
Первый член формулы определяет изменение начального натяжения нити вследствие трения её о направляющие прибора. Начальное натяжении нити при отделении от початка в статических условиях зависит от линейной плотности пряжи, увеличиваясь с её повышением.
При большом суммарном угле обхвата нитью направляющих прибора неравномерность начального натяжения резко усиливается.
Второй член формулы определяет увеличение натяжения нити вследствие трения её о шайбы или диски. Величина этой составляющей не зависит от начального натяжения нити. При равномерной пряже эта составляющая сохраняется постоянной, что обеспечивает стабильность общего натяжения.
При прохождении через прибор утолщений пряжи возникают резкие изменения натяжения, т. к. подвижная шайба или диск отклоняются, вызывая тем самым резкое возрастание как прямого сопротивления движению нити, так и силы трения вследствие резкого увеличения давления на нить.
На машине М-150-1 натяжение создается с помощью шайбового натяжного прибора. Вес грузовых шайб устанавливается в зависимости от структуры нити и скорости перематывания.
Изменение скорости нити при перематывании различной пряжи вызывает необходимость менять величину массы шайб в натяжном приборе (см. табл. А.5).
На рис. 11.4,6 показан гребенчатый натяжной прибор. Он состоит из двух фарфоровых или металлических гребенок 1 и 2, имеющих удлиненные выступы. Гребенка 1 неподвижна, гребенка 2 под действием пружины 3 или троса с грузом может вращаться вокруг оси ОО. Нить 4 огибает последовательно выступы гребенок и вследствие трения о них получает необходимое натяжение.
Натяжной прибор этого типа несколько выравнивает натяжение нити за счет изменения изгиба нити в приборе. Однако вследствие большой массы подвижной гребенки прибор не обеспечивает компенсации кратковременных изменений натяжения нити, особенно при повышенной скорости перематывания.
4. Разводка пластин нитеочистителя
Операции по улучшению качества нити, очистке от сора и пуха, удалению дефектных участков производятся на мотальных машинах нитеочистителями. По принципу действия нитеочистители делятся на следующие виды:
1) механические;
2) фотоэлектрические;
3) емкостные.
Механические нитеочистители. В них нить проходит через узкую щель, образуемую пластинами. Большие утолщения и шишки на пряже не проходят через щель и нить обрывается.
Достоинства: прочны, недороги, не требуют сложной наладки и обслуживания. На их эксплуатационные качества не влияют влажность и температура воздуха, но их эффективность составляет 10–60 %.
Недостатки: значительная часть прохода утолщений, не имеющих круглого поперечного сечения, пропуски утоненных мест, отсутствие контроля за длиной дефекта. При несвоевременном удалении пыли и пуха с этих нитеочистителей нити уносят пух на мотальную паковку.
Фотоэлектрические нитеочистители. Тень от нити проецируется на специальную поверхность, и тем самым контролируется диаметр нити. При изменении его за счет утолщения или утонения изменяется сила тока, проходящего через фотоэлектрический прибор. В результате включаются ножницы, которые перерезают нить.
Достоинства: появляется возможность удаления не только утолщений, но и утонений, нет непосредственного контакта с нитью; контролируется диаметр проходящей нити.
Недостатки: проход плоских утолщенных участков нити, сложность настройки.
Ёмкостные нитеочистители работают по принципу измерения массы единицы длины нити с помощью емкостного моста (фирмы "Цельвегер Устер", "Квалитекс"). Нить движется между конденсаторными пластинами. Если проходит утолщённый участок пряжи, то ёмкость конденсатора изменяется и сигнал подаётся на режущий инструмент.
Достоинства: безинерционность, применение бесконтактного метода взаимодействия с нитью, широкий диапазон степени очистки, надежность в работе.
Недостатки: сложность прибора, из-за чего увеличивается его стоимость.
На машине М-150-1 установлен механический нитеочиститель (рис. 14) .

Рис. 14 Механический нитеочиститель.
В этом приборе щель образуется двумя пластинами 1 и 2. Ширину щели регулируют винтом 3. Разводка пластин нитеочистителя устанавливается в зависимости от толщины перематываемой нити и её строения и определяется по формуле:
H = k·dн, (22)
где k – коэффициент, зависящий от вида пряжи (см. Приложение А, табл. А.6); dн – диаметр перематываемой нити, мм. Он вычисляется по формуле:
, (23)
где С – структурный коэффициент, зависящий от вида волокна (см. Приложение А, табл. А.6).
Рекомендуемая разводка пластин нитеочистителя представлена в табл. А.7 (см. Приложение А).
5. Выбор номера узловязателя
Для соединения нитей узловым методом применяются узловязатели различных конструкций, но наибольшее распространение получили узловязатели, разработанные Башкировым М. В.
Применяя их, получают прочные узлы с короткими кончиками. Узловязатели имеют разные размеры вязальных головок и различаются по номерам (от 0 до 4), в зависимости от линейной плотности пряжи (см. Приложение А, табл. А.8).
Для трощёной и крученой пряжи узловязатели подбирают в зависимости от её номинальной линейной плотности.
6. Обрывность нитей при перематывании
Обрывность нитей при перематывании зависит от вида и качества волокна, толщины и качества нитей, линейной скорости перематывания, технического состояния и конструктивно-заправочной линии мотальной машины или автомата, от строения прядильного початка, технологических параметров перематывания и т. д. Опытные данные свидетельствуют, что происходит явное ухудшение условий перематывания при увеличении линейной плотности пряжи и размеров початка. Наибольшее количество обрывов получается вследствие неровноты пряжи по толщине и её засорённости, причём 60 % всех обрывов происходит в контрольно-очистительном приборе.
7. Производительность мотальных машин и автоматов
Различают теоретическую, плановую и фактическую производительность мотальных машин.
Под теоретической производительностью понимают выпуск продукции в кг за единицу времени работы оборудования без учета его простоев, кг/ч:
Пт = V·t·T·m/106, (24)
где V – скорость нити при перематывании, м/мин; t – расчетное время работы оборудования (60 мин); Т – линейная плотность пряжи, текс; m – число мотальных головок.
При определении фактической производительности учитывают время организационных простоев оборудования через КПВ (коэффициент полезного времени) оборудования:
Пф = Пт·КПВ. (25)
КПВ учитывает простои мотальных головок по технологическим причинам: время, необходимое на устранение различных мелких разладок оборудования, время технических простоев машин (смазка, обмашка, сдача отходов и т. д.). КПВ мотальных машин 0,75–0,85.
Повышение эффективности работы мотального оборудования возможно при переходе на большие размеры входных и выходных паковок, при снижении обрывности за счет повышения качества перематываемых нитей, при сокращении простоев оборудования из-за технического совершенствования, а также путем внедрения рациональных технологических параметров процесса перематывания.
8. Пороки и отходы пряжи
В процессе перематывания пряжи может возникнуть ряд пороков, которые отрицательно влияют на работу в последующих переходах. К ним относятся:
слабо завязанные узлы, а также узлы с большими концами (слабые узлы развязываются, а большие концы вызывают обрыв соседних нитей в ткачестве и плохо проходят через ремиз и бердо);
защип (мотальщица, не разыскав конец нити, привязывает нить со шпули к одному из надорванных витков пряжи на мотальной паковке);
работа внахлёстку (мотальщица не привязывает конец нити, а заматывает его на мотальной паковке без узла);
намотка в два конца (мотальщица захватывает конец соседней нити, и на одну паковку в результате наматываются две нити);
замотка пуха, сора и концов нити из-за небрежной работы мотальщицы и засорённости нитеочистителя;
смешивание пряжи различных номеров или сортов.
Большинство пороков пряжи, возникающих при перематывании, зависит от работы мотальщицы и технического состояния оборудования.
Отходами в процессе перематывания являются концы, теряемые при связывании нитей, слёты пряжи, остатки нитей на початке и некоторая длина нити, теряемая при заправке.
3. Кинематическая схема и основные механизмы мотальных машинВсе механизмы мотальной машины М-150 приводятся в движение от двух электродвигателей 1 мощностью 4,0 кВт каждый и среднего электродвигателя 2 мощностью 0,6 кВт (Рис.15).
Электродвигатели 1 приводят в движение мотальные валы 4 и мотальные барабанчики 6, а электродвигатель 2 - эксцентриковые валы 8 для механизма электропрерывателя, ленточный транспортер 5 для доставки освободившихся от пряжи пустых патронов в ящики. Кулачковая муфта 7 служит для выключения механизма самоостанова и мотальных барабанчиков 6 при проведении чистки и обмашки одной стороны машины. Частоту вращения мотальных барабанчиков 6 можно изменить с помощью вариатора скорости 3 и проконтролировать тахометром, который установлен сбоку машины.
Машина М-150 имеет ряд специальных механизмов, улучшающих процесс перемотки и строение бобины:
- сферообразующее устройство;
- механизмы автоматического выключения бобины;
-электропрерыватель и др.
Сферообразующее устройство служит для придания сферической формы большему торцу бобины для предупреждения слетов а следовательно, и для снижения обрывности, нити при сматывании её на следующих переходах. Схема сферообразующего устройства показана на рис. 16.
Бобинодержатель 1 помещается свободно в подъемном рычаге 2 и может поворачиваться относительно оси А-А) и посредством болта 3 соединен с рычагом 4, на котором закреплена пластина 5.Профильньтй вырез пластины входит палец 6, закрепленный неподвижно. Подъемный рычаг 2 свободно помещается на оси 7. При увеличении диаметра намотки бобина вместе с бобинодержателем в подъемным рычагом отклоняется, вращаясь вокруг оси 7. При этом палец 6 скользит в вырезе пластины и поворачивает бобинодержатель на некоторый угол вокруг оси А-А. В результате ось бобины поворачивается, а бобина смещается в сторону большого торца.

Рис. 15. Кинематическая схема мотальной машины М-150

Рис. 16. Схема сферообразующее устройство.
Механизмы автоматического выключения бобины останавливает бобину при обрыве или сходе нити. Схема механизма автоматического выключения бобины показана на рис. 17. Выключение бобины происходит следующим образом. Под действием эксцентрика 1, помещенного на валу, рычаг 2 получает непрерывное качательное движение вокруг оси 3. На верхнем конце рычага 2 имеется ось 4, которая является осью вращения рычага 5 и рычага груза Р. Груз Р прижимает рычаг 2 к эксцентрику 1. Верхний конец рычага 5 шарниром 6 связан с шатуном 7, а нижний конец через тягу 8 — с нижним приливом подъемного рычага 9.

Рис. 17. Схема механизма автоматического выключения бобины при обрыве нити.
При нормальной работе рычаг 5 под действием эксцентрика 1 в рычага 2 совершает качательное движение вокруг оси 10, а шатун 7 свободно качается под приподнятой собачкой 11, опираясь на ролик 12. Собачка 11 находится в приподнятом положении вследствие действия пяти на крючок 13. Боковой отросток грузового рычага 14 касается прилива а запорной планки 15, которая под действием пружины 16 прижимается к цилиндрической поверхности подъемного рычага 9. При обрыве нити или доработке початка крючок 13 поднимается, а собачка 11, опускаясь, встает на пути движения шатуна 7 и останавливает его. Тогда рычаг 5 поворачивается относительно оси б и тягой 8 поворачивает подъемный рычаг 9 вокруг оси 17 против часовой стрелки. Конец запорной планки 15 входит в паз б подъемного рычага и фиксирует бобину в поднятом положении над мотальным барабанчиком. Бобина останавливается. В это время выступ а, отходя от прилива грузового рычага. 14, освобождает его. Грузовой рычаг 14, поворачиваясь вокруг оси 18 против часовой стрелки, правым приливом поднимает собачку II. Таким образом исключается повторное выключение бобины при пуске ее в работу.
Для включения бобины служит ручка 19, жестко связанная с рычагом 20. При опускании ручки верхнее плечо рычага 20 подействует на прилив в запорной планки 15 и выведет ее из паза б подъемного рычага 9. Бобина опустится на мотальный барабанчик. Рычаг 9 подтормаживается специальным тормозом, чем достигается плавное опускание бобины. Ручка возвращается в исходное положение под действием пружины 21.
Электропрерыватель служит для предотвращения образования жгутовой намотки. Жгутовая намотка возникает в том случае, когда угол сдвига витков будет равен нулю и витки в слоях одного направления совпадут. В этом случая формируемая бобина приобретает бугристую поверхность намотки и при последующем размоте возникнет вероятность слета нескольких слоев намотки. С целью предупреждения образования жгутовой намотки на бобину, т. е. получения малого угла сдвига витков, мотальным барабанчикам сообщается периодически меняющаяся скорость. Для этого на машине установлен механизм электропрерывателя, который включает и выключает электрический ток в рабочих электродвигателях. В результате действия электропрерывателя частота вращения мотальных валов изменяется циклически, что приводит к изменению передаточного числа между мотальным барабанчиком и бобиной.
Изменение частоты вращения мотальных барабанчиков во время работы мотальной машины представлено графически на рис. 18. Интервал времени t1 соответствует нормальной работе рабочих электродвигателей t2 - рабочие электродвигатели обесточены, частота вращения мотальных барабанчиков уменьшается, t3 - время разгона мотальных барабанчиков.

Рис. 18. Схема взаимодействия мотального барабанчика и паковки при контактном способе наматывания
Рассмотрим условия движения бобины, получающей его от мотального барабанчика контактным способом. Согласно рис. 19 для точек М и К, принадлежащих мотальному барабанчику можно написать:
vK=vM, т.е ωМrб=ωКrб, где ωМ=ωК=ωм.б для тех же точек, принадлежащих бобине,
vМ'>vК', т.е ωПR>ωПr, т.к. R>rНа рис. 19 скорости точек образующей, принадлежащей барабанчику представлены прямой DЕ; скорости точек образующей, принадлежащей бобине, представлены прямой АС. Прямые пересекаются в точке В, в которой скорости бобины и мотального барабанчика одинаковы. В остальных точках контактной поверхности бобина проскальзывает относительно барабанчика.

Рис. 19. Изменение частоты вращения мотального барабанчика за время полного цикла
Скорость перематывания нити на машинах с винтовым нитеводителем определяется по формуле:
v=v12+v22=πDм.бnм.бŋ2+nм.бh2,
где V1 — скорость поступательного движения нити, м/мин; V2 — скорость относительного движения нити вдоль бобины, м/мин; Dм.б — диаметр мотального барабанчика, м; nм.б — частота вращения мотального барабанчика, мин-1, ŋ— коэффициент, учитывающий проскальзывание бобины относительно мотального барабанчика (0,8—0,95); h — средний шаг винтовой канавки барабанчика, м.
Шаг винтовой канавки переменный, уменьшающийся в сторону большего диаметра бобины. Это способствует в какой-то мере выравниванию средней скорости движения перематываемой нити. Неравномерность скорости перематывания пряжи и нитей вызвана разностью диаметров бобины. Средний шаг винтовой канавки h=h1+h2+h33.

4.Основомотальные автоматыСовершенствование процесса перематывания пряжи происходит по трем направлениям:
1) повышение степени автоматизации перематывания;
2) применение электронных средств контроля и регулирования всего процесса перематывания;
3) унификация мотальных автоматов.
Применение мотальных автоматов дает большой экономический эффект. Если на машинах мотальщица затрачивает на смену одного початка 10–12 секунд, то на автоматах затраты составляют 4–4,5 секунды на один початок и производительность труда повышается в 2,5–3 раза. Себестоимость обработки пряжи на автоматах на 20–25 % ниже, чем на машинах.
Автоматические системы выполняют следующие операции:
1) замена пустого патрона прядильным початком;
2) отыскивание конца нити на бобине и на початке;
3) подача концов нитей и их связывание;
4) заправка нити в натяжной прибор;
5) пуск головки и контроль перемотки;
6) съем наработанной бобины.
По способу взаимодействия мотальных головок с входящими паковками автоматы бывают следующих видов:
1) С неподвижным узловязальным устройством и движущимися мотальными головками (АМК-150, Россия; фирмы Жильбос», Бельгия);
2) С неподвижными мотальными головками и движущимся узловязальным устройством (фирмы «Барбер-Кольман» США; фирмы «Шляхфорст», ФРГ);
3) С неподвижными мотальными головками. Каждая из которых оснащена узловязальным устройством (фирмы «Савио», Италия; фирмы Лисон», США, «Аутосук» Чехословакия).
Мотальный автомат АМК-150 выпускается на 20 движущихся мотальных головок, обслуживаемых одной узловязально-заправочной станцией. Скорость перематывания нитей равна 700—1000 м/мин. За время сматывания одного початка мотальная головка совершает около трех циклов (оборотов) вокруг узловязально-заправочной станции. Мотальный автомат АМК-150 состоит из следующих основных частей: центральная часть, мотальные головки, узловязально-перезаправочная станция (УПС), конвейер, приточно-вытяжная система.
Сматываемая с прядильного початка 1 нить (рис. 20) проходит через баллоногаситель 2, зажимное устройство 3, нитенатяжитель 6, нитеочиститель 7, нитенаблюдатель 9, наматывается и раскладывается мотальным барабанчиком 12 в бобине 13.
Натяжение нити регулируется натяжным прибором гребенчатого типа с масляным демпфером с помощью грузиков 18, перемещающихся на рычаге 17. Рычаг имеет несколько проточек, указывающих положение грузиков при различном режиме перематывания пряжи. Удельная плотность намотки пряжи в бобине зависит как от натяжения нити, так и от силы прижима бобины к мотальному барабанчику, которая изменяется грузами на веретене и положением пружины 10 на рычаге 11.

Рис. 20 Технологическая схема заправки автомата АМК- 150
Зажимное устройство состоит из упора 20, подпружиненной пластины 21 и электромагнита 19. При обрыве нити последний включается в работу и притягивает пластину, которая зажимает нить.
При отсутствии нити наблюдатель 9 под действием груза 4 поворачивается и нажимает на микропереключатель 5, который размыкает электроцепь, мотальная головка выключается из работы и загорается красная лампочка на веретене. Диаметр бобины регулируется по шкале 15, перемещая микропереключатедь 16. При достижении заданного диаметра бобины это устройство выключает мотальную головку из работы и на веретене загорается зеленая лампочка. Если нить намоталась на мотальный барабанчик, то щуп 14 через микропереключатель 8 выключает мотальную головку из работы, при этом загорается красная лампочка. Жгутовая намотка нитей на бобины предотвращает электропрерыватель тока, который периодически прерывает питание электродвигателей мотальных головок.
Узловязально-перезаправочная станция состоит из:
Программатора; механизма контроля наличия нити на початке, механизма смены початка; механизма подачи конца пряжи от нитенатяжителя; магазина початков; механизма доставки нити от магазина; механизма съёма початков; механизма нахождение конца нити на бобине и подачу его к узловязателю; электромагнитных ножниц.
5.Перематывание уточной пряжиУточная пряжа поступает на ткацкие фабрики в самых различных паковках: початках, мотках, бобинах, на катушках. Эти паковки уточной пряжи не всегда непосредственно могут быть использованы на ткацких станках. Часто уточную пряжу приходится перематывать в паковки соответствующих формы и размеров. При перематывании нити очищаются, удаляются утолщения и другие пороки, а также получаются початки с более плотной намоткой.
В челночном ткачестве чаще всего применяют паковки в виде початков. Бобины используют на бесчелночных станках, где уток с бобин прокладывается в зеве с помощью малогабаритных нитепрокладчиков, рапир или другими способами.
Для уменьшения слетов, сукрутин и обрывности нитей утка в отдельных случаях перед ткачеством производят увлажнение или эмульсирование уточной пряжи. Вследствие увлажнения или эмульсирования внутренние напряжения пряжи быстро уравновешиваются, а релаксация ускоряется. Если уточная пряжа поступает с пневмомеханических прядильных машин типа БД-200 с достаточной влажностью, ее направляют на ткацкие станки без какой-либо подготовки.
С повышением влажности уточной пряжи увеличивается связность отдельных витков на початке, снижается жесткость пряжи. Следует отметить, что при значительном повышении влажности ухудшаются физико-механические свойства пряжи, а на суровой ткани образуются желтые полосы. Например, для уточной хлопчатобумажной пряжи наиболее оптимальной следует считать влажность 8—9 %. Доувлажнению подвергают хлопчатобумажную, льняную, гребенную и крученую аппаратную пряжу, натуральный шелк, а также креп из искусственных волокон.
5.1.Уточно-мотальный автомат типа УА-300.
Для перематывания уточной пряжи используют в основном уточно-мотальные автоматы. Широкое использование автоматов вызвано тем, что перематывание уточной пряжи — трудоемкий процесс. Пряжа наматывается на уточную шпулю, размеры которой ограничены челноком. Длина нити на початке не может быть достаточно большой. Снятие наработанных уточных початков занимает у работницы значительно больше времени, чем установка прядильных початков, бобин или мотков или ликвидация обрывов. Автоматизация перематывания утка способствует увеличению числа веретен, обслуживаемых одной работницей, и повышению производительности оборудования.
На ткацких фабриках широко используют уточно-мотальные автоматы УА-300, УА-300-3, УА-300-3М и др. На уточномотальных автоматах осуществляются процессы: сматывание с исходной паковки, наматывание нити на шпулю, а также очистка пряжи и удаление пороков.
Уточная нить, сматываемая с бобины 1 (рис.21), проходит через проволочное кольцо 2 баллоногасителя, огибает диски натяжного прибора 3 и направляющий ролик 4. После этого она поступает в фарфоровый глазок 5 крючка самоостанова, который также является компенсатором натяжения. Затем, пройдя через глазок нитеводителя 8, нить наматывается на шпулю 10, зажатую между вращающим ее шпинделем 11 и поддерживающим пружинящим ведомым шпинделем 9. Возвратно-поступательное движение нитеводителю 8 сообщается кулачком 6, установленным на вращающемся валике 7. Кроме того, нитеводитель движется поступательно, постепенно перемещаясь параллельно шпуле от ее основания к вершине (на рисунке справа налево).
Наработанная шпуля автоматически освобождается от зажимов и падает в ящик, а на ее место из магазина мотальной головки (на рисунке не показан) подается пустая шпуля. При смене шпули нитеводитель встает в исходное положение. Нить, идущая от сброшенной шпули к нитеводителю, закрепляется у основания пустой шпули и отрезается.

Рис. 21 Технологическая схема заправки уточномотального автомата УА-300
После этого в работу включается мотальный механизм. Все перечисленные операции выполняются автоматически примерно за 7 секунд.
Наматывание пряжи на очередную шпулю начинается с образования резервной намотки у ее основания. Длина резервной намотки от 2,5 до 9 м.
На этих автоматах наматываются уточные шпули длиной от 160 до 240 мм для автоматических челночных ткацких станков. На автоматах последних выпусков имеется бункер, из которого пустые шпули автоматически поступают в магазины головок. Частота вращения шпули 6000-12000 мин-1. Скорость перематывания (от 300 до 500 м/мин) зависит от вида перематываемых нитей и их линейной плотности.
На автомате в зависимости от вида перематываемой пряжи можно регулировать положение бобин как по высоте, так и по наклону к горизонтали. При обрыве или сходе уточной нити вращение початка прекращается в результате действия механизма самоостанова.
5.2.Уточно-мотальный автомат для трубчатых початков.
Уточная пряжа высокой линейной плотности (льняная, грубосуконная, крученая при большом числе сложений) обычно поступает на челночные ткацкие станки в трубчатых початках, наматываемых непосредственно на веретене уточно-мотального автомата. Длина нити трубчатого початка значительно больше, чем на початке с патроном. Следовательно, при переработке трубчатых початков производительность ткацких станков повышается благодаря более редкой смене початков. Для трубчатых початков требуются специальные челноки без шпрынок, причем сматывание нити производится с внутреннего конуса початка.
Трубчатые початки получают на автоматах АТП-290, АТП-290М и АТП-290МА. Эти автоматы односторонние на 12 головок. Длина трубчатого початка до 310 мм. Каждая мотальная головка имеет мотальный механизм (веретено и нитеводитель), механизм автоматического съема наработанного початка и механизм для заправки нити. При наработке нового початка. Частота вращения веретен 1800—3000 мин-1.
5.3.Доувлажнение уточной пряжи.Уточная пряжа, обладающая достаточной гигроскопичностью, быстро изменяет влагосодержание при изменении условий (при перевозках, хранении). Поэтому ее дополнительно увлажняют или эмульсируют. Известно три способа увлажнения уточной пряжи:
1) камерный, при котором пряжа выдерживается в камерах, специальных помещениях или в подвалах при высокой относительной влажности воздуха;
2) запаривание пряжи паром в специальных котлах или аппаратах (применяют для шерстяной пряжи);
3) увлажнение с применением специальных смачивателей (эмульсий), при котором уточную пряжу в специальных аппаратах обрабатывают холодной водой с разведенными в ней смачивателями. Эмульсия должна проникать внутрь слоев пряжи початков, сообщая ей эластичность. Увеличение массы пряжи в результате эмульсирования составляет около 3 %. Эмульгирование применяют для доувлажнения хлопчатобумажной, льняной и шерстяной пряжи.
В последнее время на отдельных предприятиях переходят на более экономичный способ доувлажнения уточной пряжи непосредственно на уточно-мотальных автоматах. При использовании этого способа доувлажнения снижается обрывность утка на ткацких станках.
6.Вопросы для повторения к теме «Перематывание основной и уточной пряжи»Какие требования предъявляются к процессу перематывания?
Какое влияние на натяжение нити при перематывании оказывают следующие параметры:
форма и размер баллона;
скорость перематывания;
линейная плотность;
размеры паковок.
Каково назначение натяжного прибора?
Какие натяжные приборы используются при перематывании: преимущества и недостатки?
Какое оптимальное натяжение нити при перематывании?
Какие существуют способы контроля натяжения нити при перематывании?
Для чего необходим процесс очистки пряжи при перематывании?
Какие бывают нитеочистители? Их преимущества и недостатки.
Как рассчитать размер контрольной щели нитеочистителя?
Теория образования параллельной намотки.
Теория образования крестовой намотки.
Что такое сомкнутая намотка?
Что такое разомкнутая намотка?
Какое влияние оказывает процесс перематывания на физико-меха-нические свойства пряжи?
Виды мотальных машин и область их применения.
Цель и сущность процесса перемотки основной пряжи.
Устройство наматывающего и раскладывающего нить механизмов на машине с мотальными барабанчиками и на бобинажной мотальной машин.
Как определить скорость перемотки пряжи на машине с мотальными барабанчиками.
Как определить производительность мотальных машин?
От каких параметров зависит производительность мотальной машины?
Почему образуется жгутовая намотка на бобине и как избежать ее?
Назначение сферообразующего устройства.
Назначение и принцип устройства механизма автоматического выключения бобины при обрыве нити или доработке початка на мотальных машинах.
Какие операции осуществляются при подготовке утка к ткачеству?
Цель и сущность процесса перемотки утка.
Цель и сущность увлажнения или эмульсирования утка.
Какие виды уточньтх паковок применяются на ткацких станках?
Какие операции выполняет работница при обслуживании уточномотальных машин и автоматов?
Какой вид намотки применяется при формировании уточной паковки?
Как определить скорость перемотки утка?
От каких факторов зависит производительность уточномотальных машин и автоматов?
7.ЗадачиПользуясь схемой, приведенной на рис.15, определить среднюю окружную скорость мотального барабанчика, среднюю скорость смещения нити вдоль бобины, среднюю скорость перемотки пряжи и производительность одного веретена мотальной машины М-150, если диаметр шкива электродвигателя 170 мм, диаметр шкива мотальных барабанчиков 100 мм, диаметр мотальных барабанчиков 77 мм, средний шаг винтового желобка 52 мм, коэффициент скольжения бобины относительно барабанчика 0,94, КПВ=0,75. На машине перематывается пряжа 25 текс.
Определить, за какое время срабатывается початок весом 58 г на мотальной машине М-150 при средней скорости перемотки 850 м/мин. Линейная плотность пряжи 18,5 текс.
Определить время, необходимое для намотки бобины весом 1,3 кг, если скорость перемотки 1000 м/мин. Линейная плотность пряжи 18,5 текс.
Определить производительность одного веретена уточномотальной машины, если перерабатывается пряжа 27,7 текс со скоростью 360 м/мин, КПВ=0,72.
Определить производительность уточномотального автомата, состоящего из двух секций (12 веретен в каждой секции) за 7 ч работы, если перерабатывается уточная пряжа линейной плотности 25 текс со скоростью 700 м/мин, КПВ =0,7.

Список литературыГордеев В.А., Волков П.В. и др. Ткачество: Учебник для вузов. -4 изд., перераб. и доп.- М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1984.-488 с.
Хлопкоткачество: Справочник/ Букаев П. Т., Оников Э. А., Мальков Л. А. и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М: Легпромбытиздат, 1987. – 576 с.
Теория процессов, технология и оборудование подготовительных операций ткачества / С. Д. Николаев, П. В. Власов, Р. И. Сумарукова, С. С. Юхин. – М.: Легпромбытиздат, 1993. – 255 с.
Борисов В.А., Воронина Е.А. и др. Лабораторный практикум по механической технологии волокнистых материалов. – М.: Легкая индустрия, 1965. – 567 с.
Алешин П. А., Полетаев В. Н. Лабораторный практикум по ткачеству. – М.: Легкая индустрия, 1979. – 312 с.

ПриложенияПриложение АТаблица А.1
Техническая характеристика намотки нитей на паковку
Наименование Обозначение Значение
Форма паковки Вид намотки Нормативная линейная плотность пряжи, текс ТнФактическая линейная плотность пряжи, текс ТфПараметры конической бобины (рис.8 ): большой диаметр бобины с намотанной нитью, см; D1 малый диаметр бобины с намотанной нитью, см; D2 большой диаметр патрона бобины, см; d1 малый диаметр патрона бобины, см; d2 высота выпуклости сферы наматывания, см; h1 высота намотки конуса бобины, см; h2 высота вогнутости сферы у вершины бобины, см. h3 Параметры цилиндрической бобины (рис. 9 ): диаметр намотки цилиндрической бобины, см; D диаметр патрона бобины, см; dвысота намотки конической формы у торца бобины, см; h1 высота намотки цилиндрической части бобины, см. h2 Параметры конической бобины (рис. 10 ): большой диаметр бобины с намотанной нитью, см; D1 малый диаметр бобины с намотанной нитью, см; D2 большой диаметр патрона бобины, см; d1 малый диаметр патрона бобины, см; d2 высота намотки бобины, см. H Параметры цилиндрической бобины (рис. 11 ): диаметр бобины, см; D диаметр патрона бобины, см; dвысота намотки бобины, см. H Нормативная удельная плотность намотки, г/см3 γн Объем пряжи на паковке, см3 V Масса пряжи на паковке, гG Длина нити на паковке, мL Угол подъёма винтовой линии, град. Угол скрещивания углов, град. Угол сдвига витков, град. Число витков в слое iШаг витка hср Таблица А.2
Нормативы удельной плотности намотки пряжи различного сырьевого состава на паковку
Вид пряжи и нитей Линейная плотность пряжи, текс Удельная плотность намотки пряжи, г/см3
Хлопчатобумажная: кардная
гребенная
крученая 83,3–15,4
15,4–5,8
– 0,40–0,42
0,42–0,43
0,41–0,44
Шерстяная аппаратная
50–83,3
100–333 0,33–0,35
0,32–0,33
Полушерстяная аппаратная
50–83,3
100–333 0,36–0,38
0,34–0,36
Чистошерстяная: камвольная
крученая 19,2–41,7
15,62–41,62 0,36–0,38
0,40–0,42
Полушерстяная: камвольная
крученая 19,2–41,7
15,62–41,62 0,39–0,42
0,44–0,46
Льняная: мокрого прядения
сухого прядения 16,7–200
55,5–1204 0,52–0,55
0,48–0,52
Оческовая: мокрого прядения
сухого прядения 55,5–200
83–1204 0,46–0,48
0,43–0,46
Нити: вискозные, ацетатные
триацетатные
капроновые, лавсановые
из химических волокон разной толщины
тоже
тоже
тоже 0,7–0,8
0,6–0,65
0,7–0,8
0,55–0,65
Таблица А.3
Величина скорости и КПВ для различных мотальных машин
Вид пряжи
ММ- 150-1 М-150-1 М-150-2
скорость КПВ скорость КПВ скорость КПВ
хлопок
шерсть 800
- 0.8
- 1000
800 0.8
0.7 1200
- 0.85
-
Таблица А.4
Линейная скорость перематывания пряжи
Пряжа Скорость перематывания, м/мин
Хлопчатобумажная (10–20 текс)
(менее 10 текс и более 25 текс)
Шерстяная: гребенная
аппаратная
Нити из химических волокон (перематывание производится редко)
Шёлк (наматывают с мотков)
Льняная средней толщины
более 50 текс 1000–1500
600–1100
600–800
400–600
400–600
140–200
600–800
400–600
Таблица А.5
Вес грузовых шайб при перемотке пряжи, гЛинейная
плотность Скорости мотальных машин, м/мин
пряжи, текс 600 700 800
41.6
29.4
25
18.5
15.4 30
24
22
18
15 22
10
16
14
12 –

12
10
8
Таблица А.6
Структурный коэффициент пряжи и нитей
Материал Значения коэффициента СХлопчатобумажная пряжа:
кардная
гребенная
Шерстяная пряжа:
камвольная
аппаратная
Льняная пряжа:
мокрого прядения
сухого прядения 1,23–1,26
1,25
1,24
1,26–1,3
1,3–1,35
1,12
1,22
Таблица А.7
Разводка пластин нитеочистителя для различной пряжи
Вид сырья Значения коэффициента k
Хлопчатобумажная пряжа:
кардная
гребенная
Шерстяная пряжа:
камвольная
аппаратная
Льняная пряжа
Химические нити 2–2,5
1,5–2
1,5–2
3–3,25
1,5–2
1,5–2

Таблица А.8
Номера узловязателей в зависимости от линейной плотности пряжи
различных видов
Номер узловязателя Толщина нитей, тексИз штапельной и х/б пряжи Из искусственного шелка Из
капрона Из
шерсти Из
льна
0 До 7 – –
1 8–20 16,7 и меньше 15,6 и меньше – 4,2–18,5
2 20–50 16,7–33,3 – – 18,5–50
3 50–125 33,3–83,3 – 20–42 текс (гребенное прядение) и 42–100 (аппаратное прядение) 50–160
4 125 и
больше 83,3 и больше – 15,52, 222, 312, 422 (гребенное прядение) и 125–330 (аппаратное прядение) 160 и больше
Таблица А.9
Технологическая карта выработки пряжи линейной плотности 25 текс на мотальной машине М-150-2
Параметры Значение
Марка машины М-150-2
Линейная плотность пряжи, текс 25
Количество барабанов 100
Диаметр барабанчика, мм90
Скорость перематывания, м/мин 500
Масса тормозных шайб, г18
Величина разводки пластины нитеочистителя, мм 0,54
Удельная плотность намотки, г/см3 0,75
Номер узловязателя 2
Натяжение пряжи, сН17,65
Угол сдвига витков на бобине, град. 105
Выходящая паковка коническая бобина
Средний диаметр намотки, мм147
Высота намотки, мм150
Масса пряжи на бобине, г3764,3

продолжение таблицы А.9
Параметры Значение
Длина нити на бобине, м113042
Входящая паковка Начинки из сновального отдела
Масса пряжи, г401,93
Длина пряжи, м12070
Количество начинок, необходимых для получения выходящей паковки 8
Отходы, % 0,05
Обрывность на 1 млн. м 50
Параметры воздуха в цехе: теплый период: температура, °С24–26
относительная влажность, % 55–60
холодный период: температура, °С21–23
относительная влажность, % 60–65

Приложенные файлы

  • docx 3277193
    Размер файла: 936 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий