Крутильные машины с веретенами двойной крутки
При обычных способах кручения нити (кольцевое кручение, кручение на крутильных этажных машинах) наматываемая или сматываемая паковка вращается вместе с веретеном, за один оборот которого нить получает одно кручение. Следовательно, при увеличении массы вращающейся паковки (для повышения надежности и долговечности работы крутильных веретен, а также во избежание большого расхода энергии) приходится снижать скорость вращения веретен.
На крутильных машинах с веретенами (рис. 325) двойной крутки (за одно вращение веретена нить получает два кручения) паковка неподвижна и поэтому может быть значительно увеличена. Крутка нити в данном случае получается при вращении петли вокруг оси, проходящей через невращающиеся точки концов петли. Для вращения петли необходимы только небольшой шпиндель и диск или рогулька, которые могут
быть изготовлены и отбалансированы достаточно точно. Поэтому веретена двойной крутки могут работать при высоком скоростном режиме с малой вибрацией.
Основные недостатки машин с веретенами двойной крутки: сложность и длительность заправки нити в веретена, сложность конструкции веретен, большие габариты (по сравнению с обычными крутильными веретенами) и невозможность работы со смачиванием нити перед круткой.
Обычно крутильные машины с веретенами двойной крутки конструируются по схеме крутильно-этажных машин; нить с веретена направляется вверх, где наматывается в бобину требуемой формы и структуры.
Рис. 325. Веретено двойной крутки: 1 — шпиндель; 2 — диск; 3 — втулка; 4 — гнездо; 5 — шарикоподшипники; 6 — втулка; 7 — колпак; 8 — держатель катушки; 3 — кронштейн
Основным органом данной машины является веретено двойной крутки.
Было предложено много различных конструкций веретен двойной крутки. Любое веретено двойной крутки состоит из основной стойки веретена или гнезда, механизма вращения петли, держателя (на котором устанавливается паковка), приспособления для удержания держателя паковки от вращения и приспособления для равномерного натяжения нитей.
Гнездо веретена двойной крутки выполнено аналогично гнезду обычных крутильных веретен. Механизм для вращения петли состоит из укороченного шпинделя 1 с насаженным на нем диском 2. Нижняя часть шпинделя / располагается в роликовой втулке 3, помещенной в гнезде 4. На верхнюю часть шпинделя монтируются два шарикоподшипника 5, на внешние кольца которых закрепляется втулка 6 с жестко насаженным на ней колпаком, служащим основанием держателя 8 катушки с пряжей. Приспособление, удерживающее паковку от вращения, должно обеспечить неподвижность держателя 8, имеющего возможность вращаться от вибрации и других причин вместе с наружными кольцами шарикоподшипников 5 вокруг оси шпинделя веретена. При этом приспособление должно обеспечить свободу вращения нити между неподвижными деталями, паковкой и вращающимся диском 2.
Для выполнения этих требований в приспособлении, удерживающем паковку от вращения, применяются постоянные магниты. В симметрично расположенные отверстия колпака 7 из немагнитного материала (пластмассы) вставлены заподлицо с наружной поверхностью диска две стальные пластинки, образующие якорь магнита. В неподвижном кронштейне 9 закреплены два симметрично располо-
женных магнита, рабочая поверхность которых расположена концен-трично наружной поверхности диска 7 с зазором 2—3 мм для прохода нити. Опыты показали, что для вертикального веретена с магнитным удержанием держателя паковки от вращения при диаметре диска 190 мм и паковке в 1500—1600 г пряжи низких номеров (№ 37/5) магниты должны создавать усилие 3,92—4,90 н, т. е. создавать тормозной момент 0,372—0,465 н-м. При таких магнитах переход через критические скорости (во время пуска и останова веретена) и трение нити баллона о держатель паковки не нарушают связи между магнитом и якорем. Для уменьшения размеров магнита и пластинок статора целесообразно их рабочие поверхности выполнять с выступами по краям, с впадиной посредине (ширина впадины должна быть больше ширины каждого выступа). При такой конструкции магнита и якоря магнитный поток проникает через выступ — использование мощности магнита повышается. Магнит рекомендуется изготовлять из специальных магнитных сплавов, не дающих при отливке раковин. Масса одного магнита, обеспечивающего необходимую силу торможения при зазоре между магнитом и якорем 2,5—3 мм, составляет около 20 г.
Магнитное удержание от вращения держателя паковки не может считаться абсолютно надежным. При засорении или повреждении подшип-ков сила магнитов становится недостаточной, а держатель паковки начинает вращаться со скоростью шпинделя веретена, что может вызвать поломку его деталей и травму обслуживающего персонала. Поэтому необходимо предусмотреть в конструкции веретена предохранительное устройство, которое бы создавало возможность поворота держателя от нормального положения на небольшой угол, но не позволяло бы держателю вращаться.
Для обеспечения прохождения нити по оси веретена держатель и верхняя часть шпинделя делаются полыми. В конце шпинделя делаются два симметричных радиальных отверстия с закругленными краями, необходимые для вывода нити. Соосно с поперечными отверстиями шпинделя в ободе диска 2 также делаются два отверстия, в которых располагаются фарфоровые втулочки для прохода нити. Нижний торец трубки держателя близко подходит к верхнему торцу шпинделя веретена. Благодаря такой конструкции держателя и шпинделя заправка нити внутрь держателя и шпинделя с диском осуществляется с помощью воздушного потока, возникающего в канале держателя -и шпинделя при вращении веретена. Нить, поднесенная >к верхней части держателя, увлекается потоком воздуха внутрь канала и выбрасывается в одно из боковых отверстий шпинделя во внутрь вращающегося диска. Далее нить под действием воздушных потоков и центробежной силы выбрасывается наружу через один из фарфоровых глазков диска. На некотором расстоянии от диска должна быть расположена заостренная пластинка (отсекатель), которая обрывает излишек выброшенной при заправке нити. В средней части шпинделя насаживается блочок 10 для привода веретена ремнем или тесьмой. Размеры шпинделя веретена целесообразно выбирать так, чтобы его первая критическая скорость была в 2—3 раза выше его рабочей скорости. Рабочая скорость шпинделя веретена двойной крутки в зависимости от перерабатываемого шелка и величины паковки составляет 8000—12000 об/мин. В настоящее время ВНИИЛТЕКМАШем и ЦНИИШелка для кручения шелка разработаны три типа веретен двойной крутки. Для сматывания с бобин и катушек разработаны веретено ДБ-24-ШЛ (масса паковки до 0,20 кг, диаметр блочка 24 мм) и веретено ДБ-30 ШЛ (масса паковки до 0,6 кг, диаметр блочка 30 мм). Для сматывания с кулича разработано веретено ДК-40-ШЛ (масса кулича до 0,6 кг, диаметр блочка 40 мм).
В первых двух типах веретен для получения равномерного натяжения нити на сматываемую с бобины нить надевается стальная закаленная и полированная шайба. Масса шайбы выбирается в зависимости от номеров крученого шелка и скорости вращения веретен. Для веретена ДВ-ЗО-ШЛ масса шайбы в среднем составляет 1,17—1,47 г. У веретена ДК-40-ШЛ для постоянного натяжения нити имеется гребенчатый ни-тенатяжитель.
Рис. 326. Схема центрифугального прядения: / — кружка; 2 — насадка; 3 — двигатель; 4 — шина; 5 — брус; 6 — чехол; 7 — рычаги; 8 — передняя пара вытяжного прибора; 9 — нить; 10 — трубка-нитеводитель