Технология волокнистых материалов

 

Тема 8. Перемотка и сновка пряжи.

Перемотка основной пряжи

Цель и сущность перемотки. Хлопчатобумажная и шерстяная пряжа, поступающая на трикотажные фабрики на прядильных початках, (вследствие недостаточной длины 'нити непригодна для переработки на трикотажных машинах ввиду частых перерывов в работе на смену початка. Кроме того, пряжа может иметь ряд прядильных пороков, которые вызывают обрывы нити в процессе вязания, чпго снижает производительность машины и может отрицательно сказаться на качестве готового трикотажа.

Целью перемотки является:

1)    удлинение нити перемоткой некоторого количества початков на одну шпулю или бобину для обеспечения наибольшей производительности труда при вязании;

2)    контроль качества пряжи и устранение в процессе перемотки слабых мест, узлов, шишек и посторонних примесей;

3)   создание намотки одинаковой плотности для схода нити со шпули с постоянным натяжением при переработке на трикотажной машине;

4)  улучшение мягкости, гибкости и эластичности пряжи посредством эмульсирования и парафинирования в процессе перемотки.

Сущность процесса перемотки состоит  в том, что пряжу с нескольких небольших паковок (початков) или  мотков перематывают на бобину или  шпулю желаемой формы, попутно удаляя некоторые .пороки. Таким образом, получается большая паковка с пряжей, освобожденной от пороков, что обеспечивает ее эффективную переработку на трикотажной машине.

От качества намотки зависит  не только производительность труда  вязальщицы, но в известной мере и качество трикотажа. Плохая намотка пряжи увеличивает число обрывов нити, пороки полотна, что ухудшает его внешний вид, понижает сортность.

Трикотажные предприятия стремятся  получать от поставщиков пряжу и  искусственные нити в готовом  для производства виде, т. е. намотанными  на конусные бобины крестовой намотки, парафинированными и замасленными. Однако еще не все текстильные  предприятия оснащены перемоточным оборудованием.

Способы намотки

Для перемотки основной пряжи применяются  мотальные машины, производящие параллельную или крестовую намотку. Параллельная намотка производится на катушки  с фланцами и бывает цилиндрической и бочкообразной формы.

 Расположение витков при цилиндрической намотке.

 

Крестовая намотка производится на цилиндрические или конические патроны, в зависимости от чего намотанная паковка может быть цилиндрической или конической формы. В процессе перемотки нить, сматываясь с прядильных паковок или с мотков, наматывается на вращающиеся катушки или бобины, предварительно пройдя через натяжные и контрольно-очистительные приспособления. При этом нить под действием нитеводителя перемещается вдоль оси наматываемой паковки, в результате чего намотка  ее на вращающуюся паковку осуществляется по винтовой линии.

В зависимости от угла наклона этой винтовой линии к оси паковки  получается параллельная или крестовая  намотка. Образование крестовой  и параллельной намотки осуществляется следующим образом. Пусть наматываемая паковка имеет постоянную скорость вращения. Обозначив переменный диаметр  ее через dx, развернем ее боковую  поверхность на плоскость. Тогда  получим:

, 
где α — угол подъема винтовой линии, или угол наматывания; 
h — шаг винтовой линии наматывания.

Отсюда:

.

Последняя формула показывает, что  чем меньше угол α, тем ближе друг к другу расположены наматываемые витки. При малых значениях угла подъема а намотку принято  называть параллельной, а при больших  — крестовой, или крестообразной. Определим, каким образом можно  изменять угол наматывания. Пусть окружная скорость вращения паковки будет V₁ и скорость нитеводителя V₂, тогда получим:

,

т. е. угол наматывания, или угол подъема  винтовой линии на наматываемой паковке, зависит от соотношения скоростей  вращения паковки и перемещения  нитеводителя или от соотношения, скоростей  поступательного и относительного движения нити. Уменьшая скорость относительного движения при той же скорости поступательного  движения нити, будем уменьшать угол наклона винтовой линии, приближаясь  к параллельной намотке; увеличивая же эту скорость, будем увеличивать  угол наклона, получая крестовую  намотку. Угол, образуемый перекрещивающимися на паковке витками нити, называется углом скрещивания. Этот угол по величине равен удвоенному углу наматывания, т. е. 2α .

В состав мотальной машины любой  конструкции входят:

1. Наматывающий механизм, при помощи которого катушка или бобина вращается вокруг своей оси, наматывая на себя нить с прядильной паковки.
2. Раскладывающий механизм, или иитеводитель, сообщающий наматываемой нити относительное движение вдоль оси бобины или катушки.
3. Натяжные и контрольно-очистительные приспособления, создающие определенное натяжение нити, очищающие нить и контролирующие ее толщину. 
   Технологический процесс перемотки должен происходить в таких условиях, которые не ухудшали бы физико-механических свойств пряжи.

Параллельная намотка

Параллельная намотка получается при небольшой скорости нитеводителя. Машины для параллельной намотки  называются катушечными мотальными машинами. Пряжа при параллельной намотке наматывается на деревянные фланцевые катушки. Фланцы катушки  удерживают крайние витки на торцах от спадания, что происходило бы при отсутствии фланцев вследствие небольшого угла скрещивания витков намотки. Катушки на этих машинах  могут быть расположены вертикально  или горизонтально.

Основным недостатком катушечных машин является непостоянство скорости перемотки, так как при постоянной угловой скорости веретен на этих машинах скорость перемотки возрастает пропорционально диаметру намотки. С возрастанием скорости перемотки  растет и натяжение нити. В результате увеличивается радиальное давление внешних слоев пряжи на менее  плотные внутренние слои, что при  малых углах скрещивания витков приводит к «врезанию» отдельных  внешних витков во внутренние слои катушки. Это затрудняет сматывание пряжи с катушек при сновке, вызывая повышенную обрывность. Для  уменьшения указанного недостатка пряжу  на катушечных машинах перематывают с небольшой скоростью (230—270 м/мин).

Применение катушечных машин связано  с ограничением скорости не только перемотки, но и скорости сновки, поскольку  сновка с фланцевых катушек может  осуществляться только при их вращении. Большая скорость вращения катушек  на сновальной машине вызывает сильную  их вибрацию, в результате чего происходят резкие колебания в натяжении  нитей и их обрывность.

Кроме того, большая масса самой  деревянной катушки ограничивает ее полезный объем, поэтому в настоящее  время мотальные машины для параллельной намотки применяются очень-редко  и главным образом в шелковой и частично в льняной промышленности. В других же отраслях промышленности они почти: полностью вытеснены  машинами крестовой намотки.

Крестовая намотка

Основные преимущества крестовой  намотки заключаются в том, что  при такой намотке можно не применять тяжелые фланцевые  катушки. Скорость перемотки на современных  мотальных машинах для крестовой  намотки, в которых устранены  недостатки катушечных машин, значительно  выше, чем на машинах для параллельной намотки. При сновке с неподвижных конических паковок крестовой мотки нити сматываются в направлении осей паковок, что позволяет работать с большими скоростями и большой производительностью.

На мотальных машинах для  крестовой намотки применяются  следующие типы безынерционных нитеводителей: нитеводитель в виде прорези на мотальном  барабанчике, крыльчатый нитеводитель, винтовой нитеводитель в виде замкнутой  червячной канавки на мотальном  барабанчике и др.

На отечественных фабриках наибольшее распространение получили мотальные  машины с винтовым нитеводителем.

Для обеспечения правильного строения намотки при любом типе нитеводителя необходимо, чтобы витки намотки равномерно располагались на поверхности паковки с некоторым смещением последующих относительно предыдущих, которое характеризуется углом сдвига витков. Углом сдвига витков называется угол поворота бобины, на который смещается последующий виток относительно предыдущего.

Угол сдвига в радианах определяется по следующей формуле:

ψ = 2π (n — n₁), 
где n — число оборотов бобины за время движения нити от одного торца к другому и обратно; 
n₁ — целая часть числа n.

Смещение витков по поверхности  бобины:

l = r ψ, 
где r — радиус намотки бобины.

Так как на мотальных машинах  большинства конструкций по мере нарабатывания паковки число  оборотов ее за время движения нити от одного торца к другому и  обратно изменяется, то и угол сдвига витков ψ также изменяется. При  некотором диаметре намотки получим  ψ = 0, в результате чего сдвига витков происходить не будет и они  станут накладываться друг на друга, образуя намотку жгутом. Образование  такой намотки крайне нежелательно, так как это вызывает слеты  витков пряжи на торец, а при разматывании бобины — повышенную обрывность. Для  предупреждения жгутообразования на мотальных  машинах устанавливают специальные  устройства.

Изменение свойств пряжи  при перемотке. Обрывность

В результате перемотки несколько  изменяетcя номер пряжи, ее прочность  и удлинение. Однако эти изменения  обычно бывают незначительны и практического  значения не имеют. Пряжа в процессе перемотки обрывается вследствие различных  причин. Как показали исследования, основной причиной обрывности пряжи  при перемотке является ее неровнота  и засоренность. В среднем при  перемотке хлопчатобумажной пряжи  происходит около 0,1 обрыва на 1000 м пряжи; при перемотке крашеной пряжи  обрывность увеличивается примерно в два раза.

Узловязатели

 

Рис. 2. Виды узлов.

Связывание концов нитей в ткачестве  — очень трудоемкая операция. Особенно большое количество узлов связывается  в процессе перемотки пряжи на мотальных машинах, при этом большое значение имеет качество узлов, так как плохо или неправильно связанные узлы могут в процессе переработки пряжи на ткацком станке распускаться или же связанные нити будут рваться, так как узлы не смогут пройти через отверстия ламелей, глазки галев ремизок и зубья берда. Длинные концы связанных нитей будут запутываться о соседние нити, также вызывая повышенную обрывность. Поэтому узлы, которыми связываются нити в ткачестве, должны быть прочными, иметь небольшой размер и небольшие концы.

Типы узлов, применяемых в ткачестве, различны. Лучшим узлом считался однопетельный  «ткацкий» узел (рис. 2, а). Такой узел имеет небольшой размер (2,5 диаметра нити), симметричен, что обеспечивает его хорошую проходимость в машинах  и станках. Однако при высоких  скоростях ткацкого станка, а также  при сильно упругой пряже такие  узлы легко распускаются (развязываются).

 

Рис. 3. Схема узловязателей

Более прочен портновский узел (рис. 2, б) и двухпетельный (рис. 2, в). Недостатком  его является большой размер (3-4 диаметра нити). Наиболее прочный узел самозатягивающийся (рис. 2, г) предложен М. В. Башкировым. Связывание узлов вручную требует  много времени, поэтому для этой цели применяют узловязатели.

Узловязатель М. В. Башкирова является наиболее простым и удобным в  эксплуатации. Он позволяет получить прочные узлы с короткими концами  в 3-4 мм. Узловязатель (рис. 3) имеет форму  крючка с заостренным внутренним ребром (лезвием), которым обрезаются концы связанных нитей. Клапан 2 прикрывает конец крючка при сбрасывании  петель узла. Пружинка 3 удерживает клапан в отведенном положении, оставляя крючок открытым (узловязатель с пружинкой (рис. 3, а). В узловязателе другой конструкции  вместо пружинки укреплен противовес (рис. 3, б).

В корпусе узловязателя сделано  два отверстия, при помощи которых  его можно укреплять на машине. В зависимости от номера связываемой  пряжи и типа волокон, из которых  она выработана, применяют узловязатели разных размеров. Лезвия узловязателей  необходимо периодически затачивать.

Обслуживание мотальных  машин

При обслуживании мотальных машин  каждая мотальщица на своем участке  выполняет следующие основные операции: сменяет разматываемые початки  и наработанные бобины, ликвидирует  обрывы нитей. Кроме того, она наблюдает  за качеством перематываемой пряжи, следит за чистотой и порядком на рабочем  месте, сдает перемотанную пряжу  и полученные угары, сообщает помощнику  мастера о замеченных неисправностях в машине, сдает свой участок сменщице и принимает его от нее. Затраты  времени на выполнение рабочих приемов  исчисляются секундами, но каждый из них в течение рабочего дня  повторяется много раз. Совершенствуя  рабочие приемы и экономя время  на выполнении каждого рабочего приема, мотальщица может обслуживать большее  количество веретен. При перемотке  средних номеров хлопчатобумажной пряжи одна работница обычно обслуживает 20—25 веретен. Капитальный ремонт мотальных  машин производится один раз в два года, а средний — один раз в четыре месяца (при работе в 3 смены). Продолжительность капитального ремонта 35 час, а среднего — 20 час.

Дефекты при намотке

Основными видами дефектов при перемотке  являются: слабая или тугая намотка, намотка в два конца, нахлестка  и защипы нитей, плохая очистка, неправильная форма намотки.

Слабая намотка получается при  намотке нити на паковку без достаточного натяжения. При разматывании таких  паковок с параллельной намоткой в сновке нить врезается в слабо  намотанные слои, в результате чего происходит обрыв ее, при котором  оборвавшийся конец трудно найти, так  как он теряется между слоями слабо  намотанных нитей.