ВЛИЯНИЕ ВОРОНОК ПНЕВМОПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН НА ПРОЦЕСС ПРЯДЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В работе исследуется влияние конструкции воронок различных уплотнителей на качество получаемой пряжи. Рассматриваются воронки с различными покрытиями поверхности – керамическим, стальным и хромированным – а также с различными профилями выводящих отверстий. Установлено, что воронки с гладкой поверхностью способствуют меньшему образованию ворсинок и предпочтительны при высоких значениях прядильной крутки. В то же время, применение воронок со спиралевидной поверхностью или с большим числом насечек, выполняющих функцию круткоудерживающих элементов, увеличивает ворсистость пряжи, но способствует повышению стабильности процесса прядения, улучшает формирование пряжи, повышает её сортность и снижает количество дефектов внешнего вида. Оптимальный выбор конструкции воронки для конкретных условий позволяет стабилизировать процесс прядения, уменьшить осевую силу, снизить обрывность и повысить производительность прядильной машины.

ABSTRACT

This study investigates the influence of different seal funnel designs on the quality of the resulting yarn. Funnels with various surface coatings – ceramic, steel, and chrome-plated – as well as different outlet hole profiles are considered. It has been established that funnels with smooth surfaces reduce yarn hairiness and are preferable at high spinning twist levels. Conversely, the use of funnels with spiral surfaces or a larger number of notches functioning as twist-holding elements increases yarn hairiness, but contributes to greater spinning process stability, improves yarn formation, enhances yarn grading, and reduces surface defects. Choosing the optimal funnel design for specific conditions allows for stabilization of the spinning process, reduction of axial force, lower breakage rates, and increased productivity of the spinning machine.

Ключевые слова: воронки, ротор, трубки, пряжа, кручение, керамика, гладкая, прорезями, поверхности, никелевая сталь, стабильность, полуфабрикат, линейной плотность, сорт, пороки.

Keywords: funnels, rotor, tubes, yarn, twist, ceramics, smooth, slotted, surfaces, nickel steel, stability, semi-finished product, linear density, grade, defects.

Введение. В настоящее время наибольшее распространение и промышленное применение получил пневмомеханический способ прядения, при котором формирование пряжи осуществляется пневмомеханическим способом, а её кручение механическим. В некоторых странах удельный вес пневмомеханической пряжи доходит до 80–90 %. На пряжу оказывают влияние активные и пассивные органы прядильной машины. Активными органами являются прядильный ротор, передающий пряже крутящий момент для прикручивания ленточки волокон, и оттяжное устройство, которое сообщает ей линейную скорость [2].

Стабильность работы активных органов оказывает влияние на основные качественные показатели пряжи (крутку, неравномерность, линейную плотность).

Методология. Пассивные органы – это прежде всего разные поверхности, через которые пряжа от сборной поверхности направляется к оттяжному устройству (воронка, адаптер, трубки, компенсатор и т.п.) (рис. 2). Они оказывают сопротивление её движению и воздействуют на неё пассивно. Эти пассивные воздействия могут иметь как позитивное, так и отрицательное влияние на технологический процесс и качество пряжи. Из внутренней поверхности ротора пряжа выводится через воронку (рис. 1).

По поверхности воронки пряжа скользит в поперечном направлении, обусловленным вращательным движением пряжи вокруг оси камеры и оси воронки с угловой скоростью и в продольном направлении, обусловленным продольным движением выпуска пряжи из прядильного устройства с линейной скоростью.

Рисунок 1. Движение пряжи в воронке

При выводе пряжи через воронку на неё действует определённая переменная осевая сила, называемая натяжением пряжи. Если осевую силу перед входом пряжи в воронку обозначить R₀, то под действием трения и в зависимости от угла обхвата осевая сила увеличивается согласно уравнению:

R₁ =R₀*e^µ-α1

R₂ =R₁*e^µ-α2

Где;

μ - коэффициент трения;

α2 ; α1 - углы обхвата.

Расчёты натяжения пряжи линейной плотности 25 текс через воронку проведены Ф.М. Плехановым [6; 7] и показывают следующее:

• при входе пряжи на поверхность воронки осевая сила составляла 13,7 сН,
• при сходе с поверхности воронки 18,2 сН.

Воздействие воронки, как пассивного элемента на пряжу значительно, поэтому большое значение имеет форма воронки, её наружный радиус, коэффициент трения пряжи о поверхность воронки, углы обхвата пряжей поверхности воронки [3]. С 2000 г. фирма SUESSEN продолжает модернизировать конструкции отводящих путей пряжи от места её формирования до выхода из прядильного ротора, что является следующим этапом в усовершенствовании прядильного устройства. Модернизация воронок даёт возможность улучшить процесс формирования пряжи [1; 4; 5]. Типы и характеристика, используемых в настоящее время воронок приведена в таблице 1.

Таблица 1.

Типы и характеристики воронок

Результаты. Для снижения коэффициента трения используют различные виды покрытий поверхности воронок: керамическое, стальное, хромированные с различным профилем выводящего отверстия. Поверхность воронки бывает гладкой или спиралевидной. Воронки с гладкой поверхностью меньше ворсируют пряжу и используются при высокой прядильной крутке. Воронки с прорезями (насечками) ворсируют пряжу больше (из-за создаваемого вихря в отверстии воронки), однако обеспечивают наибольшую прядильную стабильность.

Выводы. Воздействие воронки, как пассивного элемента, на пряжу значительно, поэтому большое значение имеет её форма, наружный радиус воронки, коэффициент трения пряжи о поверхность воронки, углы обхвата пряжей поверхности воронки. Таким образом, выбор типа воронки для каждого конкретного случая позволяет стабилизировать процесс прядения, снизить величину осевой силы, что приведёт к снижению обрывности и повышению производительности прядильной машины.

Список литературы:

1. Айтымбетов С.Р. Формирование пряжи пневмомеханическим способом и оценка её структурного строения // Universum: технические науки. – 2023. – № 9-3 (114). – С. 27–28.
2. Борзунов И.Г., Бадалов К.И., Гончаров В.Г. Прядение хлопка и химических волокон : (Изготовление ровницы, суровой и меланжевой пряжи, крученых нитей и ниточ. изделий) : учеб. для технол. спец. текстил. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Легпромбытиздат, 1986. – 389 с.
3. Ковнер С.С. Математические методы исследования движения волокон в процессе вытягивания. – М.: Гизлегпром, 1957. – 279 с.
4. Павлов Ю.В. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон : учеб. пособие. – Иваново : ИГТА, 2006 – 588 с.
5. пирматов А.П. Технология прядения. – Ташкент: «Ижод принт» 2020.
6. Плеханов Ф.М. Технологические процессы пневмомеханического прядения. – М.: Легпромбытиздат, 1986. – 104 c.
7. Труевцев М.Н. Свойства пряжи пневмомеханического способа прядения: учеб. пособие. – Ленинград : ЛТИ, 1978. – 64 с.