Пневмомеханическая прядильная машина

Резкое увеличение (в два-три раза) производительности прядильных машин достигнуто при использовании безверетенных способов прядения, в которых используется однозонный способ кручения. При этом кручение осуществляется раздельно от наматывания. Такой способ формирования пряжи называется «Прядение со свободным концом» или «Прядение с открытым концом», за рубежом «Open-end spinning», а пряжа «Open-end yarn», сокращенное зарубежное название OEY.

На предприятиях получил распространение камерный пневмомеханический способ прядения, который осуществляется на прядильных машинах типа ППМ-120. Эта машина предназначена для выработки пряжи из ленты, полученной из хлопковых, химических волокон и их смесей.

Пряжа с ППМ находит самое широкое применение, начиная от пряжи большой линейной плотности свыше 500 текс для выработки технических тканей до тонкой пряжи 10 текс для простынных тканей и летнего трикотажа. Восстановленное волокно используется для выработки пряжи средней и большой линейной плотности.

На пневмомеханической прядильной машине протекают следующие технологические процессы:

- дискретизация питающего продукта;

- транспортирование дискретного потока волокон;

- циклическое сложение с целью формирования волокнистой ленточки;

- кручение ленточки — формирование пряжи;

- наматывание пряжи — формирование бобины.

Сущность процесса дискретизации заключается в разъединении питающего продукта на отдельные волокна, в относительном смещении и в распределении их на большей длине. Этот процесс осуществляется с целью получения равномерного дискретного потока отдельных распрямленных и ориентированных волокон, который не может получать и передавать кручения от скручиваемого конца пряжи.

Процесс дискретизации осуществляется в дискретизирующем устройстве, которое включает питающий цилиндр, подпружиненный столик и дискретизирующий валик.

Эффективность дискретизации тем выше, чем меньше комплексов волокон в дискретном продукте, лучше распрямленность и ориентация волокон.

Дискретный поток волокон по пневмоканалу и далее в камеру до желоба транспортируется быстродвижущимся потоком воздуха, который засасывается через конфузор (пневмоканал) вследствие разрежения воздуха, создаваемого внутри прядильной камеры. В процессе транспортирования дискретный поток вытягивается за счет относительного смещения волокон.

При транспортировании потока необходимо сохранить распрямленность, ориентацию и разъединенность волокон, достигнутые ранее.

Сущность циклического сложения заключается в послойной укладке дискретного потока волокон на кольцевую клиновидную волокнистую ленточку. При этом различные по толщине и структуре участки складываемых слоев соединяются в самых разнообразных комбинациях. Этот процесс осуществляется с целью формирования равномерной волокнистой ленточки и эффективного смешивания волокон.

Циклическое сложение проходит в желобе прядильной камеры, где непрерывно формируется волокнистая ленточка, которая удерживается центробежными силами и имеет в точке съема наибольшее число волокон в поперечном сечении. Число слоев при формировании ленточки бывает от 200 до 400.

При прядении хлопчатобумажной пряжи средней линейной плотности достигается высокий эффект выравнивания, что обеспечивает получение равномерной пряжи.

Сущность и цель кручения остаются теми же, что и на кольцевой прядильной машине. Кручение пряжи осуществляется прядильной камерой в зоне кручения, т. е. между выпускной парой и воронкой нитевыводной трубки. Упругий крутящий момент пряжи, возникающий в этой зоне, преодолевая силы трения в воронке, переходит на баллонирующий участок пряжи в камере, скручивая волокнистую ленточку в точке съема.

Наматывание осуществляется раздельно от кручения и другими рабочими органами. Цилиндрическая или коническая бобина крестовой намотки получает вращательное движение от мотального валика. Возвратно-поступательное движение пряже сообщается винтовой канавкой мотального валика или нитеводом. Масса пряжи на бобине около 1,5 – 2,5 кг.

Устройство и работа пневмомеханической прядильной

Машины

Технологический процесс формирования пряжи на ППМ осуществляется следующим образом (рис. 5.53). Лента выбирается из таза 1 и протаскивается питающим цилиндром 2 через уплотнительную воронку 3, закрепленную на питающем столике 4. Питающий столик прижимается пружиной 5 к питающему цилиндру, за счет чего создается необходимое усилие для протаскивания ленты через уплотнительную воронку. После уплотнительной воронки лента питающим цилиндром подается к дискретизирующему валику 6.

Дискретизирующий валик обтянут пильчатой гарнитурой, и вращается на современных машинах с частотой 6000-11000 мин^-1. Его зубья интенсивно разрабатывают волокнистую бородку и вызывают ее утонение в 3000-10000 раз, т.е. происходит сверхвысокая вытяжка. При этом в сечении продукта остается всего 2-6 волокон, которые не контактируют между собой. Такой поток волокон называется дискретным, а процесс дискретизацией.

Когда волокна выходят из зажима питающего цилиндра со столиком, они захватываются зубьями дискретизирующего валика. При его движении сорные примеси, потерявшие связь с волокнами, подводятся к сороотводящему каналу 7, а волокна - к транспортирующему каналу 8. Сорные примеси и волокна с зубьев барабанчика удаляются воздухом, который движется по этим каналам. Оставшиеся на зубьях волокна сбиваются ножом 9. Воздух, движущийся по транспортирующему каналу, снимает волокна с дискретизирующего барабанчика и в виде непрерывного дискретного потока несет их на сборную поверхность прядильной камеры. Транспортирующий канал выполнен в форме конфузора, следовательно, скорость воздуха в нем увеличивается, что способствует сохранению распрямленности волокон вдоль оси канала. Движение воздуха в транспортирующем канале создается разрежением в камере, так как в стенках камеры сделаны радиальные отверстия, и при вращении она работает как вентилятор.

Далее пряжа проходит через нитеводитель 16 и наматывается на бобину 17. Бобина с пряжей приводится в движение мотальным валиком 18, который обеспечивает постоянную скорость наматывания пряжи. На участке между пряжевыводной трубкой 13 и мотальным валиком на машинах различных фирм могут быть установлены устройства для парафинирования, нитенаблюдатели и нитеочистители 19.

В таблице 5.3 представлена техническая характеристика машины ППМ-120-1АМ.

Для формирования пряжи в камеру вводится заправочный конец пряжи, который через отверстие 13 пряжевыводной трубки засасывается в камеру под действием имеющегося в ней разрежения. Центробежные силы отбрасывают нить к желобу на волокнистую ленточку, и нить соединяется с ней. При вращении прядильной камеры волокна из волокнистой ленточки прикручиваются к заправочному концу пряжи, и волокнистая ленточка снимается по кругу с желоба прядильной камеры со скоростью выпускной пары 14-15.

На участке между линией зажима оттяжной пары и точкой съема волокнистой ленточки с желоба прядильной камеры пряжа получает основную крутку.

Волокнистая ленточка снимается с желоба прядильной камеры в свободном состоянии, вследствие чего способ и получил название «прядение со свободным концом».

Таким образом, одним из основных технологических процессов, осуществляемых на машинах пневмомеханического прядения, является дискретизация (разъединение) питающего продукта на отдельные волокна, т. е. превращение непрерывного полуфабриката, в сечении которого содержатся десятки тысяч волокон, в дискретный поток отдельных, не связанных между собой волокон.

 

Рис.5.53. Технологическая схема пневмомеханической прядильной машины

Разработка плана прядения

План прядения является основным документом прядильной фабрики, определяющим технологию производства пряжи. Он содержит основные данные, определяющие заправку машин всех переходов для выработки пряжи требуемой линейной плотности и качества. План прядения определяет производительность всех машин и их количество.

Составление плана прядения и выбор технологического оборудования проводят параллельно, так как технические возможности машины влияют на параметры плана прядения. С другой стороны, изменение отдельных параметров плана прядения иногда вызывает необходимость изменения сделанного ранее выбора машины. Разработка плана прядения проводится по следующим этапам (табл. 5.5):

1. Выбор и обоснование линейной плотности всех полуфабрикатов, числа сложений и вытяжек, осуществляемых на машинах всех переходов.

Выбор и обоснование коэффициентов крутки и величины крутки ровницы и пряжи.

Выбор и обоснование скорости выпуска продукта на всех машинах, а также частоты вращения веретен на ровничных машинах и веретен или камер на прядильных машинах.

Расчет теоретической производительности машины, выпуска, веретена.

Расчет коэффициентов полезного времени и коэффициента работающего оборудования.

Расчет теоретической производительности и нормы производительности одной машины и выпуска.

Чтобы обосновать каждый параметр плана прядения, необходимо пользоваться технической литературой, а также знать опыт работы передовых предприятий.

В зависимости от линейной плотности пряжи, ее назначения и требований, предъявляемых к ней, а также в зависимости от качества перерабатываемого хлопкового волокна выбирают современное высокопроизводительное оборудование, обеспечивающее наибольшую эффективность обработки волокна на всех переходах обработки.

Следует стремиться к наибольшему использованию мощностей вытяжных приборов, получению высокой производительности оборудования за счет увеличения частоты вращения выпускающих органов машин. Вытяжку и скорость оборудования следует выбирать в разумных пределах, при которых качество продукта и уровень обрывности в прядении обеспечивали бы экономное расходование сырья, максимальный выход пряжи из смеси хлопка, достаточно высокие зоны обслуживания основных производственных рабочих и, в конечном счете, минимальную себестоимость пряжи.

По теоретической производительности Р_т машин каждого перехода определяют фактическую производительность, то есть норму производительности Р_н отдельных машин с учетом технологических перерывов (снятие съема, перезаправка, ликвидация обрывов и т.п.) и перерывов по техническим причинам (чистка, смазка и мелкий ремонт с остановом машин), которые учитывает коэффициент полезного времени К_ПВ.

Норма производительности Р_Н, кг/ч

Р_Н = Р_Т × К_ПВ.

 

Оптимальным, то есть наилучшим планом прядения, является такой, при котором потребуются наименьшие капитальные затраты на оборудование, будут созданы наилучшие условия труда и обеспечено высокое качество продукции.

 

 

Лекция 8

МОТАЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

 

Перемотка нитей и пряжи является связующим технологическим звеном между производством нитей и производством ткани или трикотажа.

Физико-механические свойства нитей должны быть такими, чтобы обеспечить соответствие требованиям, предъявляемым к изделиям, высокопроизводительную работу машин и станков ткацкого и трикотажного производства и непрерывность производственного процесса. Для того чтобы выполнить эти требования, необходимо нити, предназначенные для переработки, соответствующим образом подготовить.

Нити и пряжа поступают на ткацкую или трикотажную 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 переработки. Нити из химических волокон, как правило, поступают на бобинах.

Многие технологические процессы подготовки нитей к дальнейшей переработке относятся к категории сложных, так как характеризуются большим числом взаимосвязанных факторов.

Теоретические расчёты и опыт работы ткацких и трикотажных 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.

Цели технологического процесса перематывания:

1. Создание паковки, обеспечивающей проведение последующей
технологической операции с наибольшей производительностью.

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 сматывании;

- 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.