В работе рассмотрен процесс отпуска и натяжения основа на ткацком станке. С формулированы требования и приведены классификация механизмов отпуска и натяжения нитей основы.
This article is about process of winding and welt yarns main requirements of warp yarns are formed and are given classification of mechanisms.
По мере выработки ткани основу необходимо продвигать по направлению от навоя к опушке ткани и в тоже время образованную в каждом цикле ткань надо отводить из зоны ее формирования и навивать на товарные валик. Эти операции выполняются с помощью специальных механизмов отпуска и натяжения нитей основы и товаронавивающих устройств.Для обеспечения нормального протекания технологического процессаткачества, основные нити должны иметь определенное заправочное натяжение, которое является одним из основных параметров заправки ткацкого станка. Оно необходимо для создания сопротивления нитей при прибое утка к опушке ткани и обеспечения чистоты открытия зева. Отклонение величины заправочного натяжения от оптимальной вызывает нарушение технологического процесса формирования ткани, изменяет ее структуру, повышает обрывность нитей основы и снижаетпроизводительность труда и станка. При уменьшении заправочного натяжения уменьшается и натяжение основы у опушки ткани к началу прибоя уточной нити, что вызовет от цикла к циклу работы станка увеличение прибойной полоски и процесс ткачества становится невозможным, вследствие набивания ткани. Наоборот при увеличении заправочного натяжения повышается натяжение основы у опушки ткани, увеличивается сопротивление, а величина прибойной полоски уменьшается. При значительном увеличения заправочного натяжениявозникает кассовая обрывность нитей основы, вследствие их перенапряжения и усталости.Сформулируем требования, предъявляемые к механизмам отпуска и натяжения основы. Для удобства их подразделяют на технологические — те, которые необходимы о точки зрения стабилизации технологического процесса и технические, которые характеризуют надежность механизма с технической стороны и с позиций удобства в обслуживании.
Технологические:
- Сохранение постоянного натяжения основных нитей по мере срабатывания нитей основы с навоя.
- Постоянство заправочного натяжения нитей основы от цикла к циклу работы станка.
- Контроль натяжения за цикл работы станка.
- Поддержание постоянного натяжения во время кратковременных остановов с целью уменьшения дефектов «пусковые полосы» на ткани.
- Сохранение на определенном уровне конструктивно-заправочной линии по мере срабатывания ткацкого навоя.
- Точность отпуска основы.
С технической стороны должны обеспечиваться:
- Простота и надежность конструкции.
- Возможность выработки широкого ассортимента тканей.
- Работа без ручной подрегулировки.
- Возможность припасовки и различным станкам.
- Автоматическая намотка или размотка основы при разработке браков.
Процесс отпуска и натяжения основы на ткацких станках можно рассматривать о позиций автоматического регулирования. Учитывая глубокую разработку теории автоматического регулирования, такой подход позволяет достичь плодотворных результатов, т. е. дает возможность определить их статистические и динамические свойства, оценить влияние различных возникающих факторов на их работу, установить преимущества и недостатки механизмов отпуска и натяжения основы. Поэтому целесообразно рассматривать и классифицировать различные устройства, предназначенные для равномерного питания станка основой с позиций автоматического регулирования. Впервые такая классификация была предложена в работах.
В основу классификации могут быть положены следующие признаки.Классификация систем по виду задающей программы, т. е. технологические задачи. Как известно, в ткачестве задачей регулирования является поддержание регулируемой величины (натяжения основы) в заданных пределах. Такие системы автоматического регулирования называют системами стабилизации в фазах цикла для выработки равноплотных тканей. Также в некоторых случаях условия технологического процесса требует не стабилизации регулируемой величины (натяжения основы) а ее изменения по некоторой программе, которые называют системами программного регулирования, где осуществляетсярегулирование по программе для тканей переменной структуры.Характер управления исполнительным устройством. Элементом непрерывного действия называется такой, в котором плавное изменение входной величины во времена вызывает плавное изменение выходной величины. Элементом прерывистого действия называется такой, в котором плавное изменение входной величины вызывает скачкообразное изменение выходной величины, которое подразделяются на релейные и импульсные.
Элементом непрерывного действия на регуляторе «Хант» является коноидный вариатор, т. к. при неизменном положении скало во время работы станка, навой непрерывно поворачивается в направлении сматывания за время оборота главного вала.Примером прерывистого действия является фрикционный основный регулятор, а также основные тормоза. Импульсным элементом во фрикционном регуляторе является фрикционный вариатор, т. к. при неизменном положении ролика, ведомый диск поворачивается на определенный угол периодически, чередуя поворот с выстоем, причем время одного выстоя до следующего, постоянно и равно времени оборота главного вала.В основных тормозах непрерывно изменяющийся момент, вызванный натяжением нитей основы на навое сравнивается с моментом трения на тормозном диске, величина которого определяется радиусом намотки. При наступлении равенства этих моментов навой получает импульс. Длительность импульса равна времена движения навоя. Как видно непрерывное изменение натяжения основы преобразуется в системе в серию импульсов и периодичность импульса равна времени одного оборота главного вала станка.
Статическая характеристика.
Если статическая ошибка зависит от величины какого-либо входного воздействия, то систему называют статической по отношению к этому воздействию. Если статическая ошибка не зависит от величины какого-либо воздействия, то систему называют астатической по отношению к этому воздействию. Во фрикционном основном регуляторе увеличение натяженияосновы изменит положение скало, которое растянет пружину, и вариатор повернет навой на большей угол. Однако натяжение не достигнет первоначально заданного значение, т. к. для поддержания прежней величинынатяжения необходимо увеличить время воздействия ролика на ведущий диск, а это возможно в том случае, когда дружина растянута. Поэтому новое установившееся значение натяжения основы будет больше прежнего, следовательно, это система статическая. Если во фрикционном основном регуляторе уравновешивающая сила (сила растяжения пружины) изменялась при изменении положения ролика, то в астатической системе это сила определяется только величиной установленных грузов. Образцом этой системы является основный регулятор «Хант» и др.
Способ поворота навоя.
Регуляторами прямого действия называют такие в которых регулирующий орган приходит в действие непосредственно от сигналов, возникающих в чувствительном элементе, без использованиявспомогательной энергии. К ним относят все вспомогательные тормоза, как уже отмечалось при отсутствии чувствительного элемента (скало) всегда имеется обратная связь, при этом роль чувствительного элемента играет упругая система заправки.
В регуляторах непрямого действия сигнал чувствительного элемента управляет усилительным или преобразовательным элементом, т. е. отпуск основы происходит при наличии привода к ткацкому навою. К ним можно отнести все основные регуляторы.На ткацких станках различных конструкций поддержание натяженияосновы на определенном уровне осуществляется при выполнении одного из следующих трех видов регулирования.По отклонению регулируемой величины натяжения основы. При этом натяжение основы поддерживается на определенном уровне за счет постоянного измерения отклонения натяжения основы от заданного уровня. В связи с этой величиной, угол поворота навоя изменяется так, чтобы компенсировать изменение натяжения основы. Это фрикционныеосновные регуляторы, регуляторы системы «Хант», дисковый основный тормоз, а также основный тормоз на пневматическом станке.По возмущению (по изменению радиуса навивки основы). Угол поворота навоя изменяется таким образом, чтобы устранить возмущающее воздействие переменного радиуса навивки основы на навое, но при отклонении натяжения от заданного уровня при неизменном радиусе навивки, изменения угла поворота навоя не происходит. В основном почти все основные тормоза, а также позитивные основные регуляторы работают на этом принципе.По отклонению регулируемой величины натяжения основы и изменению радиуса навивки основы, т. е. применяется комбинирование двух принципов. Комбинированный вид регулирование воплощен в следующихконструкциях-планетарном основном регуляторе, червячном регуляторе, в некоторых конструкциях основных тормозов и т. д.
Регулируемый параметр.
В каждом технологическом процессе имеется величина (параметр) или несколько величин, определяющих эффективность этого процесса. Параметр технологического процесса, который должен поддерживаться на заданном уровне, называется регулируемым параметром. В качестве регулируемых параметров могут быть приняты длина подаваемой нити основы в зону ее формирования или натяжение нитей основы. Следует отметить, что натяжение нитей основы зависит от длины подаваемой основы. Однако, как указывалось выше, на некоторых механизмах отпуска основы осуществляется автоматическое регулирование натяжения нитей путем изменения их подачи, а на ряде других стабилизируется длина подаваемой нити основы, независимо от их натяжения. В первом случае параметры натяжения и длина подаваемой нити системы автоматического регулирования являются взаимозависимыми, а во втором — величина натяжения зависит от длины подаваемой нити, которая при этом представляет собой независимую величину.
Литература:
- Гордеев В. А., Волков П. В. Ткачество. М., Легпромбытиздат, 1984г. 424с.
- Теория процессов технология и оборудование подготовительных операций ткачества. М., Легпромиздат, 1993г., 256с.
