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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 257

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

■окружной скорости ремня таким образом, что почти на всей длине кривой расположения нити будут обеспечены наилучшие ѵслпния для ее скручивания.

Определение числа кручений нити

Из

рис.

267

следует, что

теоретическая

величина крутки

при

оптимальном

соотношении

скоростей

ѵн :

 

 

 

 

 

 

„ _

ѵ М г _

УФ c o s 8 _

c o s 8

 

_ c t§ 8 _

1

 

 

 

 

ndHvH

я dHvH

 

ягінУф sin 8

яda

яе?нр2

 

а при учете

проскальзывания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яс^нРа

 

 

 

 

 

 

где

dH— диаметр нити;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г]

 

— коэффициент,

учитывающий

проскальзывание нити,

Ра =

Пример. Определить

число

кручений на

1

м

длины

нити,

если

дано

1,5,

т] =

1, rfH= 0,1 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Используя последнюю зависимость,

найдем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К = 3,14.1,5-0,0001 =

2100.

 

 

 

ГЛАВА VI

РАСЧЕТ НАТЯЖНЫХ УСТРОЙСТВ МАШИН ДЛЯ ТЕКСТУРИРОВАНИЯ НИТИ

На машинах для текстурирования нити в настоящее время применяют в основном гребенчатые и дисковые нитенатяжители (см. рис. 105, 106), предназначенные для обеспечения заданного и постоянного по величине натяжения нити в зонах термофикса­ ции и текстурирования.

При использовании гребенчатого нитенатяжителя в общем

случае

натяжение ведущей

ветви

 

 

 

 

Т2= 7\ехр (Рі<Хі -J- Рп“ п +

* • •

-f- Рхп^хш)*

 

где

 

7 \ — натяжение

нити

на

участке между непод­

 

 

вижными

глазками

нитенаправителей;

 

Рі>

. . •,

Р х ш — коэффициент трения-сцепления нити по стали

 

 

(величина ргзависит не только от материала

 

 

и состояния трущихся поверхностей, но и

 

 

от натяжения, и жесткости нити, и размеров

 

 

сечений

направляющих зубьев I, II, .

. .,

ccj,

, ,

XIII);

 

 

 

соответственно I,

II,

a Xiii — угол

обхвата нитью

 

 

. , ,,

XIII

зуба.

 

 

 

436


При перерабатывании тонкой, гладкой и ровной капроновой нити фактор сцепляемости проявляется слабо и в практических расчетах можно полагать р, = рп = . . . = рхш — Р. а

Т 2

= Т ! ехр раобщ.

 

Углы обхвата a lt . .

а ХІІІ во время движения нити постоянно

изменяются по величине, увеличиваясь

при уменьшении

Т х.

Значение ссобщ максимально при правом крайнем положении

подвижной гребенки и примерно равно

Юл рад. Значение

а общ

минимально в тот момент,

когда нить касается только роликов I,

 

5

 

 

II и XIII, и равно примерно - у л рад.

При сматывании нити с неподвижной паковки натяжение Т х изменяется в значительных пределах из-за изменения высоты баллона, радиуса сматывания и угла обхвата нитью глазка нитенаправителя.

Если 7 \ находится в прямой зависимости от радиуса сматы­ вания, то

 

 

 

 

Т 1 max

 

^ m a x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г і

min

Rmln

 

 

 

 

где

^ mln; /?тах — радиус сматывания,

соответственно минималь­

 

 

ный и максимальный в одном трансверсальном

Для

сечении.

 

 

необходимо,

чтобы

 

сохранения

 

Т 2 =

const

 

 

 

е

ца ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общ. max

 

Т1 шах

Rmax

 

 

 

 

 

 

ілсс .

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

Tl min

Rnjin

 

 

 

 

 

 

общ. шіп

 

 

 

 

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

 

_ _J_ 1

Т1 max

J 1n Rmax

£>mln~ ’

 

 

«общ . max

 

«общ . min

^

111

^ m,n

~

ц

При

p = 0,23,

 

Rmax =

40

мм

и

R mln =

20

мм

разность

« о бщ . шах« о бщ . min«=* л рад,

что примерно

в

8,5

раз

меньше

возможной величины.

 

 

должен изменяться по логарифми­

В общем случае угол а общ

ческому

закону

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®общ

1 1

Т2

 

 

 

 

 

 

 

 

JX^

Тх

 

 

 

 

при

постоянном Т г

и переменном

7\.

 

 

 

 

 

При использовании дискового магнитного нитенатяжителя

натяжение ведущей

ветви

нити

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г р

__

r p

I

-4^1 -j- Л42

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

— J l 1

 

Б

>

 

 

 

 

437


где М ! — тормозной момент, создаваемый постоянным магнитом;

М 2 — тормозной

момент,

создаваемый

потоком воздуха и

шарикоподшипниками;

которой

располагается нить

R — радиус окружности,

по

на дисках

8, 9 (см.

рис.

106).

 

Рассматривая равновесие нити в зеве, образованном выступами дисков 8 и 9, устанавливаем, что нить затягивается в зев, если угол зева меньше двойного угла трения нити о диск, т. е. а <• 2е. При а > 2е нить свободно лежит на дисках.

Магнитный нитенатяжитель позволяет поддерживать Т 2 в за­ данных пределах при постоянной скорости нити и при Т 2> Т 1тах, когда можно пренебречь слагаемым Т г:

MltК M'2 = const.

ГЛАВА VII

КОНСТРУКЦИИ, РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ ЖГУТА

Определение усилия гофрирования

В начале процесса образования гофра, когда камера а (рис. 268) еще свободна от волокна, конец жгута 2 под действием окружного усилия питающих цилиндров 1 и 3 перемещается к вершине ка­ меры а, преодолевая сопротивление со стороны сил трения во­ локна о стенки камеры.

При горизонтальном расположении жгута сила трения зависит от массы и коэффициента трения жгута о стенки камеры. При вертикальном движении жгута он может и не прикасаться к стен­ кам камеры.

При дальнейшем движении конец жгута упирается в шарнир­ ную плиту или другую деталь 4, выполняющую роль дна пресскамеры, и начинает выпучиваться в направлении наименьшей жесткости до тех пор, пока его выпуклая часть не дойдет до одной из плит (на рисунке не показаны) камеры. После этого жгут на­ чинает выпучиваться в обратном направлении. Такая схема обра­ зования гофр происходит до тех пор, пока собственный вес от­ резка жгута от зажима цилиндров до опоры в камере превышает силу, необходимую для продольного изгиба.

По мере заполнения камеры волокном длина отрезка жгута от зажима до опоры уменьшается и в конце концов достигает та­ кой величины, при которой собственный вес его не в состоянии вызвать продольную деформацию. С этого момента начинает дей­ ствовать окружное усилие питающей пары цилиндров совместно с собственным весом жгута.

438


При заполнении камеры волокном (рис. 269) окружное усилие на питающих цилиндрах 4, 14 возрастает в результате увеличе­ ния давления на цилиндры со стороны волокна, непрерывно по­ даваемого в камеру. По этой же причине увеличивается давление волокна на стенки камеры. Изменение объема камеры не проис­

ходит до тех пор, пока давление волокна на подвижную плиту 9 не в состоянии прео­ долеть момент, создаваемый нагрузочным

 

Рис. 269. Гофрировочная

головка машины

ГШ-4-ИЗ

 

1 — каретка неподвижная;

2

плита;

3 — корпус; 4,

 

14 — цилиндры питающие;

5,

13 — болты;

6,

12 — оси;

при прессовании

7 — плита передняя; 8 — щека;

9 — плита

задняя; 10

винт; 11 — колпак

 

 

 

 

устройством. При достижении определенного давления волокна на подвижную плиту 9 равновесие нарушается, подвижная плита отодвигается от неподвижной плиты 7 и размеры камеры (щели) увеличиваются; в результате гофрированный жгут выходит из камеры.

На рис. 270 приведена схема нагружения жгута в момент гоф­ рирования. Жгут в виде плоской ленты непрерывно подается цилиндрами в камеру, встречая уплотненный слой материала. Если ширина щели камеры больше толщины плоского жгута, то последний может отклониться на угол а от линии действия окруж­

439


ной силы. Обычно отклонение жгута от линии действия окружной силы происходит по трем причинам:

один из питающих цилиндров имеет больший коэффициент трения сцепления со жгутом или большую скорость, чем второй цилиндр;

нижний конец жгута уже имеет изгиб с периодически меняю­ щейся выпуклостью;

направление окружной силы не совпадает с вертикалью. Если отклонения жгута не происходит, то он располагается

 

точно

по вертикали

и вдоль

 

его

оси действует окружное

 

усилие Р, сжимающее жгут,

 

 

 

Р = N f —

Т,

 

 

 

где

N — нормальное

усилие

 

 

 

между цилиндрами;

 

 

/ — коэффициент

тре­

 

 

 

ния жгута по ци­

 

 

 

линдрам;

 

жгута

 

 

Т — натяжение

 

 

 

перед

питающими

 

 

 

цилиндрами.

 

Рис. 270. Схема нагружения жгута

в мо­

Отклонение жгута от вер­

мент гофрирования

тикального положения

при­

 

водит

к уменьшению

сжи­

мающей силы Р Xи увеличению изгибающей составляющей Р 2,

т. е.

Рг = Р cos а;

Р2 = Р sin а.

Если ширина щели несущественно отличается от толщины полоски жгута, то а 0. В этом случае Р г = Р, а Р 2 = 0, т. е.

происходит чистый продольный изгиб жгута. В

действительности

ширина щели больше толщины жгута,

поэтому

в общем случае

а Ф 0 на всей длине деформируемого

отрезка.

При вертикальной камере и большой длине недеформированного отрезка жгута, последний сжимается под действием собствен­ ного веса, причем сжимающая сила вдоль жгута — величина пе­ ременная. В начальной стадии гофрирования нижний конец жгута сжимается силой, равной весу всего деформируемого отрезка. Этот период кратковременный и не является основным. Наиболее важным и основным периодом является гофрирование жгута в уже заполненной волокном камере. В этот период длина и вес деформированного отрезка жгута малы, а сила, сжимающая жгут,

почти равна окружному усилию

Р.

 

При а ^ О , согласно теории

упругости, легко найти крити­

ческое значение предельной (окружной)

силы по формуле

( Р + Рі?0кр = "72

>

440