Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Рудовский Максим Павлович

Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном
<
Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Рудовский Максим Павлович. Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном : диссертация... кандидата технических наук : 05.19.02 Москва, 2007 178 с. РГБ ОД, 61:07-5/3062

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современные способы формирования и термообработки комбинированных нитей с эластаном .. 9

1.1. Способы формирования комбинированных нитей с эластаном (КНЭ).. 9

1.1.1. Традиционные способы... 9

1.1.2. Высокоскоростные способы.. 16

1.2. Способы термообработки пряжи 18

1.3. Способы накопления нити для термообработки 25

1.3.1. Накопители, не обеспечивающие переменную скорость сматывания. 25

1.3.2. Накопители, обеспечивающие переменную скорость сматывания (без автоматического контроля накопления) 27

1.3.3. Накопители для временного хранения пряжи при обрыве 29

1.3.4. Накопители, обеспечивающие переменную скорость сматывания (с автоматическим контролем наполнения) 30

1.3.5. Накопители для хранения пряжи в гофрированном состоянии, 32

Глава 2. Теоретический анализ процесса формирования массы нити в бункере накопителя... 36

2.1. Исследование условий формирования массы нити в бункере накопителя 36

2.2. Расчёт давлений, действующих на массу нити в бункере накопителя . 45

2.3. Определение равновесного положения дна бункера накопителя 52

2.4. Анализ накопителя пряжи, как системы автоматического регулирования 57

2.4.1. Модель накопителя, как системы автоматического регулирования 57

2.4.2. Выбор уровней деформации на входе и выходе из бункера накопителя... 61

2.4.3. Анализ влияния колебаний скорости наматывания на перемещение дна накопителя.. 63

2.4.4. Анализ влияния изменение средней скорости извлечения нити из бункера на работу накопителя 66

2.4.5. Влияние случайного характера упругих свойств нити на работу накопителя и выбор уровней натяжения 71

Глава 3. Экспериментальное определение механических характеристик комбинированных нитей с эластаном .. 79

3.1. Диаграмма «усилие-деформация» при растяжении нитей 79

3.2. Экспериментальное определение коэффициентов трения комбинированных нитей . 84

3.3. Зависимость модуля упругости массы нитей от давления на ее поверхности при одноосном нагружении 90

Глава 4. Экспериментальное исследование процессов накопления массы нити в бункере и её термообработки 97

4.1. Описание экспериментальной установки. 97

4.2. Экспериментальное определение конструктивных параметров бункера и технологических параметров термообработки при однопереходном получении комбинированных нитей с эластомерами 110

4.2.1. Сила давления в месте укладки нити и методика выбора параметров пружины 110

4.2.2. Исследование процесса извлечения нити из бункера 117

4.2.3. Изменение натяжения нити при наматывании. 120

4.2.4. Режимы термообработки нити. 123

4.3. Экспериментальная проверка качества СКНЭ, полученных по однопереходной технологии 128

4.4. Рекомендации и исходные требования к проектированию накопителя для машины с однопереходным получением и термообработкой СКНЭ 134

Основные результаты и выводы. 138

Литература 140

Приложения 149

Введение к работе

При традиционном самокруточном способе формирования .пряжи она производится из двух стренг, вытягиваемых из ровницы. В последнее время предложен ряд способов получения новых самокручёных структур, формируемых из готовых нитей. При этом возможно получение комбинированных нитей, состоящих из натуральных и химических компонентов, в том числе высокоэластичных эластановых нитей, которые благодаря своим специфическим свойствам пользуются высоким спросом и применяются практически для всех видов текстильных изделий [1].

Эластановые нити (Lycra, Dorlastan, Spandex) обладают замечательной способностью переносить многократные циклы растяжения (до 400-700%) от первоначальной длины и сокращаться до исходного состояния после снятия нагрузки [2, 3]. Присутствие эластана в ткани или в трикотажном полотне увеличивает способность изделий восстанавливать первоначальную форму и создает условия для быстрого разглаживания и исчезновения складок.

Однако самокруточные нити при воздействии переменных нагрузок частично теряют крутку. Из-за этого снижаются их механические характеристики. Для устранения данного явления применяют термообработку структуры нитей, которая производится на специальной машине. При этом полностью сохранить структуру не удается т.к. термообработка производится после наматывания, при котором нить подвергается периодическому растяжению. Кроме того, использование дополнительного технологического перехода ведет к росту общих затрат на производство нитей. Решение этой проблемы может быть найдено путем совмещения в рамках одного технологического перехода процессов формирования и термообработки нитей.

В связи с этим тема настоящей работы, посвященной разработке одно-переходной технологии формирования и термообработки самокручёных комбинированных нитей с эластаном, является актуальной. Ее реализация позволит повысить качество данных нитей при снижении их себестоимости.

5 ...

Актуальность темы. В течение последних десяти лет наблюдается устойчивый рост производства тканей, содержащих предварительно растянутые высокоупругие эластановые нити. Это обеспечивает возможность больших упругих деформаций, изготовленных из них изделий, и, как следствие, высокий уровень комфортности при эксплуатации этих изделий. В последние 5 лет наблюдается годовой прирост объемов производства таких нитей около 10%. Такая тенденция прогнозируется экспертами и в будущем.

Анализ материалов выставок и коммерческих предложений фирм, производителей тканей, показывает, что основную массу нитей с вложением эла-станов представляют нити из хлопка, шерсти и их смесей с синтетическим волокнами. Соединение эластановых нитей с льняными нитями или волокнами представляет определенную проблему. Удачное решение этой проблемы, пригодное в том числе и для небольших предприятий, способных быстро перестраиваться на выпуск нового ассортимента, найдено на основе самокру-точного способа совмещенного кручения-самокручения (КСК) готовых нитей. По этой технологии формируются трехкомпонентные комбинированные нити, одним из компонентов которых является эластан, а два других компонента практически не ограничены по сырьевому составу.

В силу особенностей своего строения такие нити имеют петлистую структуру, которая может нарушаться при многократных механических воздействиях и создает определенные трудности при их переработке.

Для улучшения структуры нитей и ее закрепления, а также для снижения усадки готовых изделий из нитей, содержащих синтетические компоненты, целесообразно проводить термообработку таких нитей. Формирование и термообработка нитей традиционно проводится на разных технологических переходах. Это приводит к возрастанию затрат на производство нитей, связанных с необходимостью дополнительных производственных площадей и обслуживающего персонала. Для снижения себестоимости нитей и из-за отсутствия соответствующего оборудования на малых предприятиях от термообработки отказываются в ущерб качеству продукции.

Настоящая работа направлена на создание однопереходной технологии получения и термообработки комбинированных нитей с эластаном, что позволит улучшить качество формируемых КСК способом нитей и изделий из них и поэтому представляется актуальной.

Цель работы: Совершенствование технологии получения комбинированных нитей с эластаном за счет совмещения процессов их формирования и термообработки на одной машине.

Задачи, решаемые в работе:

  1. Разработка и изготовление экспериментальной установки

  2. Экспериментальное определение механических характеристик комбинированных нитей с эластаном.

  3. Теоретический анализ условий формирования массы нити в бункере накопителя

  4. Теоретический анализ накопителя пряжи как системы автоматического регулирования

  5. Экспериментальное определение конструктивных параметров бункера и технологических параметров термообработки при однопереходном получении комбинированных нитей с эластаном.

Методы исследований. При проведении теоретических исследований использовались методы теоретической механики, дифференциального и интегрального исчислений, математическое моделирование исследуемых процессов. При проведении экспериментальных исследований использовались как стандартные методы испытаний текстильных материалов с учетом специфики самокрученного продукта, так и оригинальные методики, основанные на корректном применении методов планирования эксперимента, теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна. Заключается в разработке математической модели устройства накопления для термообработки комбинированных нитей с эла-станом и теоретико-экспериментальном обосновании его конструктивных параметров и технологических параметров термообработки.

В ходе выполнения диссертационной работы впервые: 1. . Разработана математическая модель накопителя нити для проведения ее термообработки учитывающая случайный характер деформационных характеристик нитей;

"2. Определены деформационные и фрикционные характеристики комбинированных самокрученных нитей с эластаном и деформационные характеристики их в массе;

  1. Предложено устройство накопления нити, уровень накопления в котором контролируется путем изменения деформации на выходе из него, и разработана его математическая модель.

  2. Предложены рациональные обоснованные теоретически и проверенные экспериментально конструктивные параметры устройства накопления нити и режимов ее термообработки.

Практическая значимость и реализация результатов работы. В результате проведения работы получены рекомендации по выбору конструктивных параметров устройства накопления нити, предназначенного для проведения ее термообработки, а также технологические режимы термообработки нити в предложенном устройстве. Полученные рекомендации приняты ООО «Костромское СКБТМ» в качестве исходных при разработке технического задания на проектирование новой машины МПСН для пневмосоедине-ния готовой пряжи с эластомером. Полученные в ходе выполнения работы технические решения защищены одним патентом на изобретение и двумя патентами на полезные модели.

Накопители, обеспечивающие переменную скорость сматывания (без автоматического контроля накопления)

Конструкцию похожую на приведенные выше имеет устройство [30], однако там вместо шпинделей, расположенных соосно с рогулькой, установлены зубчатые колеса, оси которых перпендикулярны оси вращения рогульки. Нити укладываются между зубьями этих колес и при вращении сбрасываются на направляющие прутки, откуда их можно сматывать с любой скоростью. В [31], в отличие от названных выше устройств, пряжа, выходящая из накопителя укладывается на трубу, а не на прутки.

Обеспечить переменную скорость сматывания можно не только раскладыванием нитей на прутки, но и на внутреннюю сторону вращающейся цилиндрической поверхности. Так, устройство [32] содержит вращающийся с большой частотой цилиндр, на внутреннюю поверхность которого через сопла подается жидкость. Под действием центробежной силы жидкость тонким слоем распределяется по поверхности цилиндра, а под действием силы тяжести постепенно опускается вниз. Через вращающееся сопло в слой жидкости вводится формуемая из расплава или раствора нить, которая, перемещаясь вместе с жидкостью, охлаждается и затвердевает, а затем отводится через открытую нижнюю часть цилиндра и с помощью нитераскладчика наматывается в паковку. Такое устройство не приемлемо для термообработки СКНЭ, так как формирование нитей производится сухим способом.

Предлагается также устройство [33] для подачи уточной нити в сопло, предназначенное для сопловых ткацких станков. Устанавливается в накопительном устройстве барабанного типа. Такое устройство не пригодно для проведения термообработки СКНЭ т.к. ни обеспечивает достаточного для ее проведения времени прохождения нити через накопитель.

В устройстве [34] накопление пряжи происходит на барабане, цилиндрическая поверхность которого разделена на 2 части, одна из которых служит для образования резерва пряжи, поступающей из прядильного устройства машины. Для плотной укладки витков пряжи на этой части барабана установлен распределительный диск, который поджимает витки пряжи к выступу, разделяющему обе части барабана. Одна из частей барабана ограничена двумя кольцевыми выступами, один из которых отделяет ее другой части, а второй расположен у торца барабана. На этой части поверхности барабана установлен изготовленный из пружинной проволоки кольцевой натяжитель, в котором выполнена косая прорезь для заправки пряжи. После образования резерва пряжи на барабане устройства она заправляется внутрь кольцевого нитенатяжителя. Благодаря этому, при сматывании с барабана в осевом направлении пряжа огибает оба кольцевых выступа, из-за чего в сматываемой пряже создается натяжение, постоянство которого обеспечивается за счет постоянства углов обхвата пряжей кольцевого нитенатяжителя и. кольцевых выступов барабана.

Такие устройства не пригодны для разработки однопереходной технологии формирования и термообработки СКНЭ т.к. подача нити с барабана осуществляется непрерывно и не согласуется с изменением скорости приема ее на коническую бобину.

Имеются накопители временного накапливания пряжи при обрыве нити или смене паковки. Такие накопители имеют две стадии работы. На одной стадии идет накапливание нити, на другой - выдача в намотку.

Предлагаемое в [35] устройство устанавливается на каждом выпуске пневмомеханической прядильной машины или на передвигающемся вдоль нее автосъемнике бобин. Устройство содержит всасывающий патрубок, в который во время съема бобины всасывается непрерывно выпускаемая прядильным устройством пряжа.

В устройстве [36] во время соединения концов подаваемая питающей парой валиков с высокой скоростью пряжа воздушным потоком улавливается в виде петли в отсасывающий патрубок, размещенный между питающей парой валиков и соединительной камерой. После завершения процесса соединения концов пряжи она с повышенной скоростью наматывается в приемную паковку, вращаемую вспомогательным валиком после его реверсирования, до полного выхода пряжи из отсасывающего патрубка.

Устройство [37] отличается небольшими габаритами, содержит реверсивно вращающийся цилиндрический барабан, в полости которого расположены две симметричные группы валиков. Валики каждой из групп размещены по окружности барабана на равном расстоянии один от другого. Противоположные валики обеих групп смонтированы на общей оси и вращаются в противоположных направлениях с одинаковой частотой. При вращении барабана в направлении, соответствующем режиму наматывания, обе группы валиков вращаются вокруг его центральной оси, и нить, обвиваясь вокруг них, накапливается в устройстве. При изменении направления вращения барабана нить удаляется из устройства. Натяжение нити регистрируется датчиками.

Двухстадийная работа данных накопителей не позволяет их использовать для термообработки нити с последующей намоткой конических паковок, так как формирование пряжи на машине происходит непрерывно.

Расчёт давлений, действующих на массу нити в бункере накопителя

Анализ давлений, действующих на массу нити в бункере накопителя прядильно-крутильной машины ПСК-225, позволил вывести зависимость необходимого для перемещения столба давления нити в бункере от его конструктивных параметров.

Теперь определим, на какую величину А/ сожмется столб нити под действием нагрузок, показанных на рис.2.5.

Для этого необходимо знать зависимость давлений от координаты х0 вдоль недеформированного столба нити. Повторив предыдущие рассуждения, заменяя при этом /о на текущее значение координаты - хо , получаем формулу, аналогичную формуле (2.44) межуток времени приведет к нарушению технологического процесса термообработки пряжи. Обеспечить точное выполнение условия (2.61) на практике достаточно сложно, т.к. массы нити, поступающая в бункер и извлекаемая из него, зависят от ряда факторов, которые трудно поддерживать на постоянном уровне.

Для поддержания уровня наполнения бункера в требуемых пределах на выходе из него необходимо установить управляемый натяжитель нити. Как следует из (2.62), изменяя натяжение нити в зависимости от наполнения бункера можно соответствующим образом изменять ее деформацию при извлечении изв а следовательно, и массу извлекаемой нити. Для поддержания уровня накопления нити в некоторых пределах, деформация изв должна зависеть от положения дна бункера. Таким образом, бункер представляет собой систему автоматического регулирования. Анализ этой системы позволит сформулировать технологические и конструктивные требования к ней. Анализ удобно проводить в два этапа. На первом этапе проводится анализ параметров системы, в предположении того, что упругие свойства нити являются постоянными, что позволяет использовать детерминированную модель. На втором этапе исследуются параметры системы, зависящие от свойств нити. Для этого используется статистическая модель, которая учитывает стохастический характер деформационных параметров нити, как текстильного продукта.

Соответствующие модели реализованы с помощью средств пакета моделирования «Simulink», входящего в систему «MATLAB» [53]. Графическое представление детерминированной модели исследуемой системы, приведено на рис. 2.12. Исходный текст программы приведен в приложении 1.

Модель состоит из блока выпускной пары, выходом которой является элементарная масса нити, подаваемой в бункер для укладки. Она рассчитывается по формуле (2.63). Интегрирование за период от начала процесса до текущего времени производится средствами пакета «Simulink».

Блок, моделирующий бункер, имеет два входа, на которые подаются укладываемая и извлекаемая массы, а выходом является / положение дна (т.е. степень наполнения бункера) и масса нити в бункере. Расчет положения дна бункера в зависимости от количества нити в нем производится по формулам, полученным в 2.3. Физико-механические параметры нити и ее массы, а также конструктивные параметры бункера являются константами и могут устанавливаться при просчете очередного варианта.

Управляемый натяжитель устанавливает уровень натяжения нити на выходе из бункера. Деформация нити зависит от этого натяжения. Поскольку при построении модели упругие свойства нити приняты постоянными, то между натяжением нити и ее деформацией существует однозначная зависимость, которую можно получить из формулы (3.1). Это позволяет считать, что натяжитель в детерминированной модели устанавливает не уровень натяжения, а уровень деформации нити, как это показано на схеме (рис. 2.12). Деформация может принимать два значения в зависимости от положения дна бункера. Поэтому положение дна является входной величиной для этого бло ка, а деформация нити - выходной. Значения положений дна, при которых производится изменение деформации нити, и величина изменения деформации, являются константами.

Последним блоком является блок, моделирующий мотальный механизм. В его состав входят два самостоятельных блока. Блок, моделирующий привод бобины. Входной величиной для него является деформация нити изв а выходной масса нити, наматываемая на паковку, которая равна массе нити извлекаемой из бункера. На массу нити, извлекаемую из бункера, влияют также возмущающие воздействия, которые моделируются соответствующим блоком. В детерминированной модели рассматриваются два вида возмущающих воздействий:

Первый из них связан с неравномерностью скорости наматывания, вызванной движением нитеводителя и разностью скоростей наматывания при укладке нити на большой и малый диаметры конической паковки.

Второй вид возмущающего воздействия связан со свойствами фрикционного контакта, посредством которого Осуществляется привод бобины. Установлено [54], что по мере роста диаметра бобины из-за изменения давления по площадке контакта, вызванного увеличением диаметра паковки и усилия прижима бобины к мотальному валу, происходит изменение скорости намотки на 0,5%. Такое изменение скорости при неправильном выборе настроек накопителя может привести к переполнению бункера или его опорожнению, что приведет к нарушению технологического процесса.

Оба названных вида возмущений моделируются блоком «Возмущение скорости намотки», входящим в состав блока «Мотальный механизм»

Для наблюдения за соответствующими величинами в интересующих исследователя точках можно подключать осциллографы, которые будут отражать графики изменения соответствующих величин за время наблюдения за поведением системы. Так осциллограф «Осцил. 1» показывает текущее положение дна бункера и массу нити в нем, а осциллограф «Осцил. 2» текущее значение деформации на выходе из натяжителя (рис. 2.12).

Зависимость модуля упругости массы нитей от давления на ее поверхности при одноосном нагружении

В разделе 2.3 работы приведены методика расчета равновесного положения дна бункера и результаты расчета по данной методике в зависимости от конструктивных параметров бункера накопителя и технологических параметров процесса. Расчеты выполнялись в предположении, что между давлением со стороны дна на массу нити и ее относительной деформацией существует линейной зависимость. Однако в литературе имеются сведения о том, что масса волокон обладает ярко выраженной нелинейностью деформационных свойств [65, 66]. Текстильные нити в массе должны обладать аналогичными свойствами. При описании нелинейных деформационных свойств нити при сжатии можно считать, что зависимость относительной деформации Є от давления

О описывается законом Гука Однако модуль упругости в этой зависимости является не константой, а зависит от величины давления О на поверхность столба нити. Получить зависимость (3.2) для конкретного материала, в условиях близких к реальным условиям работы накопителя, можно сравнивая экспериментальную и теоретическую зависимости смещения дна бункера от времени при равномерной подаче нити в бункер без ее извлечения. Для получения теоретической зависимости необходимо выразить свободную длину столба нити в функции времени. За время t в бункер поступает масса нити (33) где Т - линейная плотность нити, текс; V- скорость подачи нити в бункер, м/с; Є - относительная деформация нити на входе в накопитель. При известных размерах бункера столб нити длиной /#, будет иметь массу гдер -плотность массы нити в свободном состоянии; D - диаметр бункера, d- диаметр отверстия в столбе нити. Приравнивая массы нити, полученные по формулам (3,3) и (3.4), найдем искомое выражение для длины столба нити в свободном состоянии. Подставляя полученное значение в (2.59) и повторив последовательность расчета, изложенную в 2.3, получим зависимость положения дна бункера, которая определяется длиной сжатого столба нити, от времени l=l(t). Сравнивая эту расчётную зависимость с экспериментальной зависимостью смещения дна бункера от времени, можно получить зависимость Е—Е(о). Зависимость l—l(t) определялась для следующих конструктивных параметров бункера и технологических параметров формирования массы нити в нем

Экспериментальное определение конструктивных параметров бункера и технологических параметров термообработки при однопереходном получении комбинированных нитей с эластомерами

От давления в зоне укладки нити в бункер зависят условия протекания этого процесса. Для успешного протекания процесса должно выполняться условие где FTP-УКЛ - сила трения при укладке (о массу уложенных ранее в бункер нитей); Т - натяжение создаваемое за счет сил трения о направляющие элементы (трубку вала-тарелки).

Входящие в формулу (4.1) силы трения можно рассчитать следующим образом где/ - коэффициент трения нити о массу уложенных ранее нитей; р - давление массы нити на стенку бункера в месте укладки; IQ - длина скользящего участка нити и участка, находящегося в состоянии упругого смещения; /##-контактный диаметр нити. где TQ - натяжение нити при входе в трубку вала-тарелки; у. - коэффициент трения нити о направляющие элементы; а - суммарный угол огибания нитью направляющих элементов От величины То зависит деформация у /7"нити на входе в накопитель.

Эта величина существенным образом влияет на работу накопителя нити т.к. по отношению к ней выбираются уровни деформации нити на выходе из накопителя при опорожнении или наполнении бункера. Выбор укд производится по результатам теоретического анализа работы накопителя с использованием статистической модели (глава 2). Зная Єукд по деформационной характеристике соответствующей нити можно определить То. Эта величина не может использоваться в качестве регулируемого параметра для обеспечения стабильного процесса укладки нити в бункер. Величины IQ И 6 входящие в формулу (4.2) являются неопределенным, т.к. они зависят от большого числа неконтролируемых параметров. Единственным управляемым параметром, из входящих в формулы (4.2) и (4.1), с помощью которого можно обеспечить выполнение условия (4.1) является давление/? массы нити на неподвижное дно бункера в месте укладки. Его можно регулировать, изменяя свободную длину Іцро и жесткость к пружины 18, а также диаметр dcr стакана 15.

Влияние этих параметров на давление в месте укладки нити носит сложный характер. При небольшой величине диаметра стакана dcr, масса нити в него не проходит, и он выполняет роль подвижного дна. Влияние двух других параметров свободной длины Іцро и жесткости к пружины в этом случае теоретически описано в главе 2. Однако, как отмечалось выше, такая конструкция не обеспечивает свободное извлечение нити из бункера. При увеличении диаметра стакана dcr наступает такой момент, когда масса нити вдавливается в него под действием силы возникающей со стороны пружины 18 и структура столба нити при этом не нарушается. Такой диаметр зависит от диаметра столба нити в месте укладки и жесткости столба в радиальном направлении, определение которого экспериментальными методами вызывает определенные трудности. В связи с этим для исследуемых образцов комбинированных нитей экспериментально подбирался диаметр стакана. Эксперимент проводился следующим образом. На разрывную машину 2166 Р-5, оснащенную реверсором устанавливалось специальное приспособление (рис. 4.8). Оно состояло из цилиндра 1, моделирующего обечайку бункера, сменного стакана 2, соединенного с конической переходной втулкой 3, и поршня 4. В цилиндр закладывался столб 5 из комбинированной нити, сформированный в бункера накопителя. После этого в цилиндр вводился поршень 4, и все приспособление устанавливалось на неподвижную плиту 6 реверсора разрывной машины. Сила сжатия прикладывалась через шарик 7, на который действовала подвижная плита реверсора. Под действием силы со стороны подвижной плиты столб нити продавливался в стакан 2. После этого стакан с находящейся в нем нитью извлекался из разрывной машины.

В процессе эксперимента измерялась сила Fjjp, необходимая для про-давливания столба нити в стакан, а также визуально оценивались нарушения структуры столба, и проводилось его разматывание с помощью мотального механизма машины ПСК-225. Эксперимент проводился в трехкратной повторности. Для каждой повторности нарабатывался новый образец столба пряжи. После этого эксперимент повторялся при другом диаметре стакана 2. В результате эксперимента установлено, что при dcr 0,77 D (где D - внутренний диаметр бункера), структура укладки нити не нарушается, и разматывание происходит свободно без защемления нити между столбом и стенками стакана 2. Таким образом, допускаемое по условиям извлечения нити допустимое сжатие столба нити составляет 23%. Полученное соотношение принято в качестве рекомендации при проектировании бункера-накопителя.

Значения силы для продавливания столба нити в стакан для различных вариантов СКНЭ приведены в таблице 4.1. Полученная рекомендация не гарантирует стабильное протекание процесса укладки нити в бункер и не позволяет назначить два требуемых параметра пружины, свободную длину ІПРО и жесткость к.

Для определения силы Fyxj], которая должна действовать на столб для обеспечения стабильного процесса укладки нити, проводился следующий эксперимент. В бункер помещалось специальное дно 1 (рис. 4.9) не имеющее отверстия в центре. К массе нити 2 оно прижималось с помощью пружины 3. Второй конец пружины опирался о тарелку 4, положение которой можно было регулировать с помощью винта 5, ввинченного в неподвижное дно бункера 6. Предварительно проводилась тарировка устройства, в результате которой устанавливалась зависимость между не завинченной длиной / винта и силой, действующей со стороны дна на столб нити. Ввиду малости высоты столба нити силой трения его о стенки бункера можно пренебречь.

Похожие диссертации на Разработка однопереходной технологии формирования и термообработки самокрученых комбинированных нитей с эластаном