НАТЯЖЕНИЕ НИТЕЙ ОСНОВЫ ПО МЕРЕ СРАБАТЫВАНИЯ ТКАЦКОГО НАВОЯ

АННОТАЦИЯ

В работе на основе анализа недостатков существующей системы натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое разработаны системы при постоянном угле качания скало и переменном угле схода нитей основы с намотки навоя, а также при переменном угле качания скало и постоянном угле схода нитей основы с намотки навоя. Проведены сравнительные исследования существующих и разработанных систем. Получены закономерности влияния угла качания скало и угла схода нитей основы с намотки навоя на натяжение нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое.

АBSTRACT

In this work, based on an analysis of the shortcomings of the existing system for tensioning the warp threads as the winding on the weaving warp is activated, systems have been developed with a constant angle of swing of the warp and a variable angle of departure of the warp threads from the winding of the warp, as well as with a variable angle of swing of the back rest roller and a constant angle of departure of the warp threads from the winding beam. Comparative studies of existing and developed systems were carried out. The regularities of the influence of the angle of swing of the back rest roller and the angle of departure of the warp threads from the winding beam on the tension of the warp threads as the winding on the weaving warp is triggered are obtained.

Ключевые слова: станок, ткань, система, основа, намотка, нить, натяжение.

Keywords: weaving loom, fabric, system, warp, winding, thread, tension.

Введение. Для обеспечения нормального протекания технологического процесса ткачества основные нити должны иметь определенное заправочное натяжение. Заправочное натяжение (при закрытом зеве) необходимо для создания сопротивления нитей основы при прибое утка к опушке ткани и обеспечения чистоты открытия зева. Заправочное натяжение изменяется в зависимости от ассортимента ткани, для более плотных (тяжелых тканей) оно больше, а для менее плотных (легких) тканей оно меньшее [1]. Неправильно выбранное заправочное натяжение вызывает нарушение технологического процесса формирования ткани, изменяет ее структуру, повышает обрывность нитей основы и снижает эффективность использования станка и качество вырабатываемых тканей. Уменьшение заправочного натяжения вызывает уменьшение натяжения нитей основы при прибое утка, что от цикла к циклу работы станка увеличивает прибойную полоску, ткачество становится невозможным, вследствие набивания ткани. Увеличение заправочного натяжения влечет уменьшение величины прибойной полоски, что может привести к перенапряжению нитей основы.

Следовательно, изменение величины заправочного натяжения от установленной нормы вызывает нарушения технологического процесса формирования ткани, изменяет её структуру, повышает обрывность основных нитей, как следствие снижает качество вырабатываемых тканей и производительность ткацкого станка [2]. Поэтому установленное заправочное натяжение нитей основы для определенного артикула ткани должно оставаться постоянным по время всего периода срабатывания намотки на ткацком навое. Нами на данную систему отпуска и натяжения нитей основы получен патент на изобретение РУ Узбекистан [3]. Система для регулирования натяжения основных нитей имеет корректор натяжения основных нитей, выполненный в виде ползуна, который свободно уложен в направляющей кронштейна, одним концом соединенный с планкой, а другим концом контактирующий с основными нитями в зоне навоя и скало, причем кронштейн установлен с возможностью регулирования его положение по вертикали, а ось ползуна расположена под углом от 5⁰ до 10⁰ к горизонтали. Таким образом, при одном и том же угле качания скало φ=const по мере срабатывания основы на навое происходит изменение схода нитей на угол β≠const, которое приводит через корректор, скальную систему и механизм поворота навоя к увеличению угла поворота навоя. Очевидна простота корректора натяжения основных нитей, удобство его в обслуживания и возможность регулирования его чувствительности в широких диапазонах.  Кроме того, предложена система отпуска и натяжения нитей основы с дополнительным неподвижным скалом, где φ≠const    β=const. Следовательно, в обеих вариантах систем натяжения нитей основы поддерживается заданное заправочное натяжение по мере срабатывания основы на навое, в результате чего снижается обрывность основных нитей. Проведены сравнительные исследования для существующей и разработанных систем натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое при φ=const β≠const и при φ≠const    β=const [4].  

Теоретическая часть. Для аналитического исследования натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое используем формулу натяжения нитей основы за цикл работы станка [5], в котором при некотором преобразовании получим  

 ;                                                 (1)

где: С – коэффициент жесткости пружины, кГ/см; φl₁ – величины сжатия пружины при повороте подвижной системы на угол φ вокруг оси подскалины; K – натяжение нитей основы, кГ; l₁ – плечо действия пружины, см; l – расстояние от оси скало до оси подскалины, см; r - радиус скало, см; F – сила затяжки грузовой пружины, кг.

Формула натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое учитывает значения угла качания скало φ и изменение угла β схода нитей с намотки навоя.

Экспериментальная часть. В экспериментальной части на ткацких станках СТБ, заправленных тканью артикул 886 исследованы натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое для существующей системы при φ≠const и β≠const,  и разработанных систем натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое при φ=const β≠const и при φ≠const    β=const [6].  На рис.1 представлена схема новой системы отпуска и натяжения нитей основы, где угол качания скало постоянный φ=const, а угол схода нитей с намотки навоя переменный β≠const.

Рисунок 1. Новая система отпуска и натяжения нитей основы, где φ=const β≠const

Также приведена схема система отпуска и натяжения нитей основы с дополнительным неподвижным скалом при переменном угле качания скало φ≠const и постоянном угле схода нитей с намотки навоя β=const [7].

Рисунок 2. Система отпуска и натяжения нитей основы с дополнительным неподвижным скалом, где φ≠const  β=const.

Для расчета натяжения нитей основы по мере срабатывания намотки на ткацком навое по формуле (1) примем следующие исходные данные: l₁=15 см; l=15 см; r = 6,6 см; F=55 кГ; J=15,3 кГ.см.с²; C=15,7 кГ/см; φ= 120^о; n=180 мин^-1; β=0-28^о.

В таблице 1-3 приведены результаты изменения натяжения нитей основы при срабатывании намотки на ткацком навое для существующей системы скало при φ≠const и β≠const и разработанных систем скало при φ=const β≠const (рис.1) и при φ≠const  β=const (рис.2).

Таблица 1.

Результаты изменения натяжения нитей основы при φ≠const  β≠const. 

Таблица 2.

Результаты изменения натяжения нитей основы при φ=const    β≠const.

Таблица 3.

Результаты изменения натяжения нитей основы при φ≠const    β=const.

Обсуждения. Нити основы 1 сматываясь с навоя 2 огибают скало 3, расположенное на одном из плеч трехплечего рычага 4 (рис. 1). На вертикальное плечо рычага 4 воздействует пружина 5. Горизонтальное плечо рычага 4 через планку 6, кулису 7 и рычаг 8 соединено с механизмом поворота ткацкого навоя (на рис. не показано), которое осуществляет поворот ткацкого навоя 2. Корректор натяжения основных нитей состоит из ползуна 9, расположенного в направляющей кронштейна 10. Ползун 9 одним концом соединен с планкой 6, а другим концом контактирует с нитями основы 1. Для увеличения площади контакта с основными нитями конец ползуна может иметь Г- образную или Т- образную форму. Устройство работает следующим образом. При изменении натяжения основных нитей за цикл работы ткацкого станка (от зевообразования) скало 3 перемещаясь вниз отклонить рычаг 4 на угол α. Это вызовет перемещение планки вверх и поворот кулисы 7 относительно подвижной оси “о”. В результате чего увеличиться расстояния “а” между подвижной “о” и неподвижной “о₁” осями, рычаг 8 поворачиваясь осуществить поворот навоя 2 посредством механизма поворота ткацкого навоя. При срабатывании основы происходит изменение схода нитей 1 с навоя 2 на угол β. Это приводит к смещению ползуна 9 в направляющей кронштейна 10 вправо, в следствии чего планка 6 изменит свое положение, то есть планка расположится на большем плече рычага 4. Следовательно, планка 6 перемещается на некоторую величину вверх, через кулису 7, рычаг 8 посредством механизма поворота ткацкого навоя увеличит угол поворота навоя. В зависимости от ассортимента вырабатываемых тканей предусмотрено регулирование чувствительности корректора к изменению натяжения основных нитей по мере срабатывания намотки основы на навое, путем перемещения кронштейна 10 по вертикали, меняя расстояние У от оси навоя 2 до кронштейна 10. Возврат корректора в исходное положение при смене навоя и постоянный контакт ползуна 9 с нитями 1 происходит за счет расположения ползуна под углом 5⁰-10⁰ к горизонтали. Также возможен вариант, при котором на ползун 9, воздействует дополнительная нагрузка Р (от пружины или груза). Как следует из формулы (1) угол схода (β) нитей основы с намотки изменяется и может быть определена практически. Тоже происходит и с углом качения скало (φ). Поэтому следует ожидать, что при срабатывании намотки на навое происходит увеличение углов схода β и качения φ. Стабилизация этих параметров приведет к стабилизации натяжения нитей основы при срабатывании намотки на навое. Анализ таблицы 1 показывает, то что изменения угла поворота скало φ и угла схода нити β по мере срабатывания намотки на навое (φ≠const    β≠const) проводит к увеличению натяжения нитей основы на 37 %. Это обусловлено изменением диаметра намотки на навое, которое приводит: во-первых, к увеличению нагрузки на нити основы за счет увеличения угла схода нитей; во-вторых, к изменению угла отклонения скало, которое приводит к увеличению растяжки пружины. В результаты чего постоянство величины отпуска основы обеспечивается увеличением натяжения нитей основы.

При постоянном угле отклонения скало φ (таблица 2) натяжение нитей основы по мере срабатывания навоя возрастает при φ=const    β≠const на 20 %, за счет изменения угла схода β нитей намотки (рис.1). Причем для любого диаметра намотки D основы на навое величина деформации нагружающей пружины F подвижной системы скало постоянно. Такие системы поддержания постоянного угла отклонения φ скало предложены и исследованы в работах [7,8].

При постоянном угле схода β нитей основы с навоя (таблица 3) натяжение нитей основы возрастает при φ≠const   β=const на 14 %, за счет изменения угла отклонения φ скало. Причем для любого диаметра намотки на навое угол схода β нитей основы постоянен. Такой вариант возможен при установке дополнительного неподвижного валика в зоне навой-скало (рис.2).

Во всех вариантах из (таблицы 1-3) следует то, что абсолютные значения натяжения нитей основы для существующей системы скало выше абсолютных значений разработанных систем скало. Это свойство уменьшает дополнительные нагрузки на нити основы и обрывность нитей основы в процессе ткачества.

Выводы.  В связи с усилением конкуренции на мировом хлопковом рынке уменьшение производственных расходов и улучшение качества на основе совершенствования технологий переработки хлопка и его продукции являются актуальными [9]. Исходя из этих позиций и вышеприведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. На основе анализа недостатков существующего основного регулятора бесчелночного ткацкого станка СТБ разработаны системы натяжения нитей основы, на которую получен патент № 06420 Республики Узбекистан.

2. Получены количественные характеристики изменения натяжение нити основы по мере срабатывания навоя в зависимости от угла схода нити и угла отклонения скало.

3. По мере срабатывания основы на навое натяжение нитей для существующей системы при основного регулятора увеличивается на 36%, а для разработанных систем при φ=const    β≠const на 20 % и при φ≠const   β=const на 14 %.

4. Исследована кинематика разработанной системы отпуска и натяжения основы и получена аналитическая зависимость натяжение нити основы по мере срабатывания навоя в зависимости от угла схода нити и угла отклонения скало.

Список литературы:

1. HANDBOOK OF WEAVING Edited by S Adanur, Department of Textile Engineering, Auburn University, USA  440 pages 543 figures 68 tables 254 x 176mm hardback 2000.
2. Рахимходжаев С.С., Кадырова Д.Н. Теоретические основы процесса образования ткани. Учебник. Ташкент. ТИТЛП. 2018.
3. Рахимходжаев С.С., Расулов Х.Ю.  Устройство для регулирования натяжения нитей основы на ткацком станке. Патент РУ Узбекистан № IAP 06240. Опубликован Б.И. №6, 30.06.2020 г.
4. Расулов Х.Ю., Рахимходжаев С.С., Кадырова Д.Н. Отпуск и натяжение нитей основы на станках СТБ. Проблемы текстиля. № 2, 2008.
5. http://www.ijarset.com/volume-5-issue-10.html) VOLUME 5, ISSUE 10 - International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology INTERNATIONAL JOURNAL SITE.
6. Ортиков О. А., Рахимходжаев С.С. Проектирование и технология выработки одежных тканей с заданными свойствами. Монография, 2024. LAPLAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius. с-72.
7. Ортиков О.А., Расулов Х.Ю., Кадирова Д.Н., Рахимходжаев С.С. Оптимизация натяжения нитей на ткацких станках с микропрокладчиками // Монография, 2017. LAPLAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius.с-224.
8. Рахимходжаев С.С., Кадырова Д.Н. Новые методы измерения параметров процесса ткачества. Проблемы текстиля. № 3, 2002.
9. Усманов Х.С. Инновационная технология очистки хлопка // Монография, 2024. LAPLAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius. с-6.