Файл: Прошков А.Ф. Машины для производства химических волокон. Конструкции, расчет и проектирование учеб. пособие.pdf

вий: максимального заполнения нитью полезного объема, легкого схода нити при сматывании, получения равновесной намотки и получения нити с одинаковыми физико-механическими свойствами.

Сложный вид намотки позволяет получать паковки с центром тяжести, смещенным к нижнему основанию катушки, что благо­ приятно сказывается на работе веретен.

Намотку на катушки сложной формы производят исключи­ тельно при малых угле подъема и шаге витков; угол подъема спи­

ралей рад и шаг 2—5 мм.

Тело намотки заданных размеров и форм формируется после­ довательной навивкой прослойков один на другой.

Витки последующих прослойков часто располагаются в проме­ жутках между витками ранее намотанных прослойков. Вследствие такого частичного заполнения нитью пустот расстояние между соседними витками по линии, параллельной оси вращения тела намотки, меньше шага витков в прослойке, попавшем в рассма­ триваемое сечение. В дальнейшем действительное расстояние между соседними витками вдоль указанной линии будем называть шагом витков в готовой паковке. Таким образом, шаг витков в го­ товой паковке в подавляющем большинстве случаев при сложной намотке меньше шага витков в прослойке.

Формирование паковки может происходить с постоянной, переменной и регулируемой скоростью подачи нити в намотку. Например, на формовочных и крутильных машинах нить в на­ мотку обычно подается с постоянной скоростью, а на мотальных автоматах и бобинажных машинах скорость наматывания яв­ ляется переменной величиной.

Уравнение наматывания при постоянной скорости подачи нити в намотку

В двух сечениях, перпендикулярных оси вращения тела намотки и удаленных одно от другого на величину у, выделим два элемен­ тарных. кольца 1 и 2 одинаковой высоты Ау и бесконечно малой толщины d R 1 и d R 2 (рис. 205) и определим время заполнения наматываемой нитью объемов этих колец.

В элементарном кольце 1 содержится нить длиной

Длина нити в кольце 2, удаленном от первого на величину у,

30®

Кольцо высотой Ау и толщиной В 0 = R 0— г0 в первом сечении заполняется нитью за время

при условии постоянства произведения средних значений коэффи­ циентов ki и k 2 по толщине кольца.

Рис. 205. Сложный вид намотки

Кольцо толщиной By — Ry — гу заполняется нитью за время

309

kiy = hiyld— коэффициенты, учитывающие заполнение по­ следующими витками свободных промежут­ ков между ранее намотанными витками соот­ ветственно в кольцах 1 и 2 (hx\ h ly— шаг витков после наработки съема соответственно в кольцах / и 2);

d — теоретическая толщина нити (диаметр круг­ лого цилиндра).

Под приведенным углом подъема витков подразумевают такой угол, который, при подстановке его в формулу вместо всех дей­ ствительных углов подъема витков в рассматриваемом сечении, позволяет определить действительную длину нити в элементарном кольце.

Как отмечено выше, при сложном виде намотки, углы подъема витков малы, поэтому в первом приближении можно положить cos ßi ä==cos ß^. Это допущение приемлемо и при крестообразной

(крестовой) намотке, когда угол подъема витков достигает -Ц- -ч-

л

-*"12 РаД-

Если угол подъема ß изменяется от нуля до JT рад, то значе­

ние cos ß меняется только от 0,966 до 1, т. е. на 3,4%.

При параллельной намотке, когда шаг витков спиралей почти равен толщине наматываемой нити, это отличие намного меньше

0,1%.

Значения Fу и hy зависят в основном от толщины и натяжения нити, ее физико-механических свойств, диаметра намотки и угла перекрещивания витков.

Стремление получить на всех участках паковки нить с одина­ ковыми физико-механическими свойствами требует выполнения условия k ±k 2 = k lyk iy. В действительности произведения этих коэффициентов меняются не только по сечениям, но и вдоль ра­ диуса намотки одного сечения даже при винтовой намотке на круглый цилиндр; это объясняется возвратно-поступательным движением нитеводителя. Однако это отличие несущественно иска­ жает конечную форму намотки. В первом приближении произве­ дения этих коэффициентов можно считать одинаковыми во всех сечениях, перпендикулярных оси вращения тела намотки.

При заполнении нитью всего кольца 1 высотой Ау необходимо перемещать точку наматывания вдоль оси тела намотки со ско­ ростью ѵ0 = ѵг в течение времени A tly т. е.

Ау = ѵ0А t lt

310

а при заполнении кольца 2 — со скоростью ѵу в течение времени

М у:

ковки, когда она симметрична, или от нижнего конца тела на­ мотки, когда она несимметрична.

Иногда значения ѵ0, г0 и R 0 выгоднее брать в начале характер­ ного участка. Под характерным участком обычно подразумевают цилиндрический или конический участок, занимающий в теле

Из формулы (290) следует, что время наработки кольца зави­ сит не только от толщины кольца Ву, но и от его среднего диа­ метра. При постоянной толщине наматываемого слоя время нара­ ботки находится в прямой зависимости от диаметра кольца.

311