Способ кручения пряжи Советский патент 1993 года по МПК D01H7/02 

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается способа кручения пряжи, который используется при кру-. чении пряжи в два этапа, выполняемых один за другим и составляющих один технологический процесс получения мягкой объемной пряжи.

В соответствии с этим процессом на :первом этапе две или больше нитей складываются вместе, слегка совместно подкручиваются и строго определенной длиной наматываются в паковку. На втором этапе эту паковку перематывают в паковку другой формы, более удобной для последующего использования. В процессе этой перемотки осуществляют второй этап, а именно пряже передают оставшуюся часть (90-85%) крутки, которую пряжа должна иметь, чтобы быть крученой пряжей. Этот этап оказывается очень энергоемким, наибольшая часть мероприятий по сокращению энергозатрат

привязана именно к этой стадии получения крученой пряжи.

Причина высоких энергозатрату вращающейся паковки объясняется усиленным проявлением у нее вентиляторного эффекта. Как известно, вентиляторный эффект за- ключается в образовании вокруг вращающегося тела воздушного вихря. Поверхность паковки обильно покрыта ворсинками, представляющими собой концы волокон, образующих тело пряжи. Торчащие ворсинки резко повышают сцепление поверхности паковки с воздухом, способствуя созданию более мощного воздушного вихря вокруг паковки и вызывая соответственно высокие энергозатраты на привод веретена, несущего паковку.

Известен способ кручения пряжи, состоящий в том, что паковку пряжи устанавливают на шпиндель веретена в открытую сверху и снизу кружку, размещенную в стационарном, также открытом сверху и снизу

Ј

О

СА)

корпусе, конец пряжи с паковки закрепляют на патроне мотального устройства и пускают во вращение одновременно веретено, пружину и патрон мотального устройства, причем веретено и кружку приводят в одном и том же направлении и с одинаковой скоростью, после перемотки пряжи с початка на патрон мотального устройства веретено, кружку и патрон мотального устройства одновременно останавливают.

Кручение пряжи путем размещения паковки в кружке и корпусе и вращения вместе с кружкой обеспечивает резкое (более 50%) снижение энергозатрат по сравнению с кручением пряжи без кружки и корпуса. Кружка, вращаясь вместе с паковкой, отсекает поверхность паковки и от окружающего воздуха и тем самым не дает возможности усиленно проявиться вентиляторному эффекту. Однако из-за того, что кружка и корпус со стороны дна и верха открыты, ворсинки на теле паковки на открытых участках взаимодействуют с окружающими воздушными массами.

Известен способ кручения пряжи, состоящий в том. что паковку пряжи устанавливают на шпиндель веретена в кружку с дном и крышкой, конец пряжи с паковки закрепляют на патроне мотального устройства и одновременно пускают во вращение веретено, кружку и патрон мотального устройства, при этом веретено и кружку вращают в одном и том же направлении и с одинаковой скоростью,, после перемотки пряжи с паковки на патрон веретено, кружку и патрон мотального устройства одновременно останавливают.

Помещение паковки в кружку с дном и крышкой обеспечивает полную изоляцию паковки от окружающего воздуха. Вместо поверхности паковки с окружающим воздухом взаимодействует поверхность кружки. На ней нет ворсинок, она отполирована, и при ее площади поверхности сравнимой с площадью поверхности паковки она приводит в движение гораздо меньшую массу воздуха, т.е. вентиляторный эффект выражается в меньшей степени. Все это ведет к дальнейшему сокращению энергозатрат. Фирма Хамель, ведущий разработчик этого способа кручения пряжи, утверждает что изоляция паковки кружкой способствует снижению энергозатрат на 20-25%.

Однако они остаются еще велики. Это подтверждается различными попытками утилизовать тепло, накапливающееся между корпусом и вследствие нагревания последней от трения о воздух. Воздух из этой части устройства постоянно отсасывается, вместе с ним отводится тепло, образующееся здесь, которое далее используется для нагрева технологической воды, что позволяет использовать до 66% выделяемой тепловой энергии. Но это нельзя признать за решение проблемы, так как эта экономия лишь косвенно сказывается на непосредственном производстве пряжи.

Цель изобретения состоит в сокращении энергозатрат на привод устройства.

0 Другая цель состоит в использовании сэкономленной энергии на повышение производительности труда.

Цель достигается тем, что питающую паковку с пряжей устанавливают на веретено

5 в стакане с крышкой, конец пряжи с паковки закрепляют на патроне приемной паковки и одновременно пускают во вращение веретено, стакан и приемную паковку, при этом веретено и стакан вращают в одном и том

0 же направлении с одинаковой скоростью, после перемотки пряжи с питающей паковки на приемную паковку веретено и приемную паковку одновременно останавливают, стакан останавливают после перемотки 1/3

5 диаметра паковки..

После останова стакана частоту вращения веретена можно увеличить в пределах потребления сэкономленных за счет остано- . ва кружки энергозатрат, . .

0 В крутильном устройстве, осуществляющем данный способ кручения, вращающихся поверхностей две: паковка и стакан. Из изложенной выше истории развития крутильных устройств ясно, что не будь стака5 на, паковка из-за своего вентиляторного эффекта сверх всякой меры подняла бы энергозатраты на привод устройства. Но когда вращаются вместе в одном направлении и с одинаковой скоростью паковка и

0 стакан, то вентиляторный эффект у устройства создается только стаканом, По энергозатратам он ниже,; чем эффект паковки. Стакан служит защитой для паковки. То, что у этой защиты имеется своя энергетическая

5 цена, которую необходимо уплатить за непроявление вентиляторного эффекта у паковки, как-то традиционно ускользает от внимания. . Анализ протекания процесса кручения

0 показывает, что потребность паковки в защите не одинакова в ходе ее перемотки. Она очень велика в начале из-за большой площади поверхности паковки и соответственно больших энергозатрат и падает дальше по

5 мере уменьшения этой площади, происходящего по причине сматывания пряжи с паковки. В противоположность паковке энергозатраты стакана, вызываемые ее вен- тиляторным эффектом, постоянны на протяжении всего времени перемотки паковки,

так как за это время в его параметрах ничто не изменяется. Автор осознал существование энергетической цены защиты паковки от проявления его вентиляторного эффекта и, сравнив эту цену с изменяющейся потребностью паковки в защите, установил, что паковка на все время перемотки нуждается в защите. Автор нашел момент времени в перемотке паковки, после которого защита паковки обходится в энергозатратах дороже, чем если бы паковка перематывалась бы с этого момента без защиты ее вращающимся стаканом.

Этот момент наступает после перемотки 1/3 диаметра паковки. Как только 1/3 диаметра паковки перемотается на патрон мотального устройства, ее поверхность уменьшается в такой степени, что смысл в защите ее вращающейся кружкой пропадает, Останов кружки обеспечивает экономию энергии на привод устройства в целом.

Традиционное представление, что вращающийся стакан в каждый момент перемотки паковки обеспечивает снижение энергозатрат на привод устройства в целом, оказывается неверным. Вращающийся стакан способствует снижению энергозатрат только вначале перемотки, до того как смотается 1/3 диаметра паковки. Если после перемотки первой 1/3 диаметра паковки стакан остановить, то вентиляторный эффект, начинающий создаваться вращающейся паковкой в остановившемся стакане, обуславливает более низкие энергозатраты, чем если бы стакан продолжал вращаться и энергозатраты его вентиляторного эффекта входили составной частью в энергозатраты на привод устройства.

В приведенной ниже таблице указываются энергозатраты на весь цикл кручения паковки пряжи с отключением стакана от привода после сматывания возрастающих долей диаметра паковки.

В первой колонке указана частота вращения веретена, несущего паковку. Испытания проводили при частотах вращения 9000, 10000 и 11000 об/мин. Во второй колонке показаны энергозатраты при кручении паковки пряжи без использования стакана и корпуса. При частоте вращения веретена в 9000 об/мин энергозатраты устройства равны 189,15 Вт.

В последующих колонках показаны энергозатраты на привод крутильного устройства с 1 веретеном с отключением в процессе перемотки стакана после перемотки с паковки разных долей диаметра паковки. Так, в 3-й колонке показаны энергозатраты, когда перемотка паковки происходит при постоянно с самого начала остановленном

стакане. Как видно, затраты велики, 151, 43 Вт. В 13-й колонке показаны энергозатраты на привод крутильного устройства, когда стакан вращали вместе с паковкой в течение

5 всего времени перемотки паковки, как в прототипе. Энергозатраты составили 85, 60 Вт. Это несколько больше затрат, указанных в источнике для этой частоты вращения веретена. В 4-й колонке показаны энерго0 затраты на привод устройства за все время его работы при кручении паковки пряжи, если стакан отключить от ее привода после перемотки 10% диаметра паковки и далее вращать одну паковку до ее перемотки. За- 5 траты остаются значительными: 135, 16 Вт против 85, 60 Вт, если стакан крутить все время перемотки паковки. Остаются значительными затраты и в том случае, если отключить стакан после перемотки 20%:

0 119,34 Вт (5-я колонка). Но наблюдается явная тенденция резкого снижения энергозатрат. Перелом ясно виден, если стакан отключить после перемотки 40% диаметра паковки и далее до конца крутить только

5 паковку. В этом случае на привод крутильного устройства на весь цикл кручения паковки затрачивается минимальная мощность: 48, 56 Вт. Как видно из таблицы, если стакан отключить позже 50,60,70 и т.д.

0 процентов перемотки диаметра паковки, то энергозатраты от минимального уровня в 48, 56 Вт начинают возрастать и достигают 85, 60 Вт (если стакан крутить от начала до окончания перемотки), что близко к миро5 вым энергозатратам в аналогичных устройствах. Таким образом, если кружку отключать после перемотки 1/3 диаметра паковки, то достигается экономия примерно 56% при частоте вращения веретена в 9000

0. об/мин. Сходная картина наблюдается и при частоте вращения веретена в 10000 и 11000 об/мин.

Автор предлагает часть или все сэкономленные 56% энергии привода устройст5 ва использовать не для подогрева воды (как это известно), а для повышения частоты вращения веретена крутильного устройства. Это повышает производительность устройства.

0Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически показано рабочее место на крутильной бескольцеврй машине двухстадийной технологии получе- .ния пряжи.

5 Рабочее место содержит веретено 1 с выполненным по его оси на всю длину каналом (не показан), приводимое во вращение воздействием тесьмы 2 на блочек 3; установленную на шпинделе веретена 1 паковку 4:.стакан 5, жестко закрепленный на

блочке 6. установленном на подшипниках (не показаны) на веретене 1 и приводимом тесьмой 7, при этом стакан 5 имеет съемную крышку 8. установленную в кольцевом держателе 9, предусмотренном на внутренней стороне корпуса стакана 5; трубу 10, контактирующую с нижним концом веретена 1; нитенаправители 11 и 12, расположенные с другого конца трубы 10, с тянульной парой 13 и счетчиком готовой продукции 14, расположенными между этими нитенаправите- лями; мотальный барабанчик 15 с прижатым к нему держателем 16 патроном 17, на который нарабатывается приемная паковка 18, и нитераскладчик 19; и конвейер 2.0.

Способ осуществляется следующим образом.

Паковку 4 устанавливают на шпиндель веретена 1 в стакан 5, конец пряжи с паковки 4 вводят в канал веретена 1, пневмозап- равщиком (не показан) конец пряжи протягивают по трубе Юза счет всасывания воздуха этим пневмозэправщиком с другого конца трубы 10. Далее конец пряжи пропускают через нитенаправитель 11, счетчик 14, тянульную пару 13, нитенаправитель 12, раскладчик 19 и закрепляют на патроне 17. В заключение крышку 8 устанавливают в кольцевой держатель 9. Устройство готово к пуску.

Включают двигатели машины (не показаны). Тесьма 2 и 7 и мотальный барабанчик 15 начинают одновременно двигаться и приводить во вращение соответственно веретено 1 с паковкой 4, стакан 5 и патрон 17. При этом паковка 4 и стакан 5 вращаются в одном направлении и с одинаковой скоростью. Пряжа с паковки 4 начинает сматываться и, сматываясь, получает крутку. Скрученная пряжа отводится по трубе 10, проходит через нитенаправители 11, тянульную пару 13, обеспечивающую отвод пряжи, счетчик 14, показывающий количество прошедшей через него пряжи, другой

нитенаправитель 12, раскладчик 19 и наматывается в паковку 18. Когда количество пряжи, прошедшей через счетчик 14, соответствует тому, что смоталось более 1 /3 диаметра паковки 4, стакан 5 отключают и далее до конца перемотки пряжи вращаются только паковка 4 и патрон 17.

После уменьшения диаметра паковки 4 более чем на 1/3, площадь поверхности паковки 4 сокращается столь существенно/что создаваемый его вентиляторный эффект ниже вентиляторного эффекта стакана, а поэтому и энергозатраты на него меньше энергозатрат на эффект стакана, так что

имеется полное основание отключить стакан и тем самым сократить общие энергозатраты на привод устройства в целом.

ЕСЛИ технология позволяет, то в пределах сэкономленных энергозатрат можно

увеличить частоту вращения веретена 1 (и мотального барабанчика 15 соответственно) и тем повысить производительность устройства.

Формула из обретения

1. Способ кручения пряжи, заключающийся в размещении питающей паковки с пряжей на веретене внутри закрытого крышкой стакана, в осевом сматывании пряжи с питающей паковки, сообщении пряже крутки путем вращения питающей паковки веретеном вместе со стаканом в одном направлении и с равной частотой, наматывании крученой пряжи на приемную паковку

вне веретена и остановке веретена и приемной паковки после полного схода пряжи с питающей паковки, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, после уменьшения диаметра питающей паковки до 2/3 ее первоначального диаметра стакан останавливают.

2.Способ по п, 1,о т л и чающийся тем, что после останова стакана частоту вращения питающей паковки увеличивают.

Использование: текстильная промышленность, крутильное производство. Сущность изобретения: в стакане с крышкой на веретене размещают питающую паковку с пряжей и вращают ее веретеном для сообщения пряже при ее осевом сматывании с питающей пакбвки крутки. Веретено вращают вместе со стаканом в одном направлении с равной частотой. Крученую пряжу наматывают на приемную паковку вне веретена, После полного схода пряжи с питающей паковки веретено и приемную паковку останавливают. После уменьшения диаметра питающей паковки до 2/3 ее первоначального диаметра стакан останавливают, а частоту вращения питающей паковки увеличивают. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.