Технические науки/ отраслевое машиностроение

К.т.н. Войтович О.А., к.т.н. Лобов А.А.

Херсонский национальный технический университет

Влияние вибрации веретена кольцепрядильной машины на натяжение нити

В настоящее время в Украине лидером по наращиванию объемов производства в легкой промышленности является текстильная промышленность. Однако для достижения необходимых объемов выпуска необходимо модернизировать существующее оборудование, внедрять в производство новые технологии. Совершенствование техники и технологии текстильного производства, основанное на использовании современных научных достижений, даст возможность получать достойные экономические результаты и на старом оборудовании.

Одной из основных причин, ограничивающих частоту вращения веретен и, соответственно, производительность кольцепрядильных машин, является вибрация шпинделей веретен.

Из практики известно, что повышенные вибрации приводят к увеличению колебаний натяжения нити и ее обрывности, так как при эксцентричном положении веретена нить при протаскивании ее через бегунок испытывает дополнительные рывки.

Авторами выведена зависимость силы натяжения нити в нижней точке баллона от амплитуды колебаний веретена, т.е. от вибрации системы [1]:

(1)

где М – масса бегунка, кг;

R – радиус кольца, м;

х_s - общее перемещение центра тяжести вращающейся системы, м (знак «+» перед х_s - при отдалении центра тяжести веретена от бегунка, знак «-» - при приближении), м;

w - угловая скорость вращения, с^-1;

g - угол между направлением нити и радиусом кольца;

f – коэффициент трения бегунка о кольцо;

К = е^mj - коэффициент, который определяется экспериментальным путем, К = 1,8 – 2,2.

Из формулы (1) видно, что кроме известного влияния на натяжение нити массы бегунка, радиуса кольца и квадрата угловой скорости вращения веретен, натяжение нити зависит от величины и направления колебаний веретена (при отдалении центра тяжести веретена от бегунка натяжение возрастает, при приближении - уменьшается).

На рис. 1 приведена графическая зависимость натяжения нити в нижней точке баллона от амплитуды колебаний шпинделя веретена при прочих равных условиях проведения исследования, представленных в табл. 1.

Таблица 1

Условия проведения теоретического исследования натяжения нити

Параметр	Обозначение	Величина параметра
Номинальная плотность пряжи, текс	Тп	7,5
Частота вращения веретена, мин^-1	nв	12000
Диаметр кольца, м	Dк	4,5·10^-2
Масса бегунка, кг	m	1,2·10^-5
Радиус намотки, м	r	10^-2
Коэффициент, учитывающий трение нити о бегунок	К	2
Коэффициент трения бегунка о кольцо	f	0,2

Рис. 1. Зависимость натяжения нити в нижней точке баллона от амплитуды колебаний шпинделя веретена

Анализ графика показал, что даже несущественное изменение амплитуды колебания веретена вызывает скачки натяжения нити, возникают рывки нити, что приводит к повышению обрывности.

Таким образом, вибрация веретена влияет на натяжение нити, а, следовательно, на процесс формирования пряжи. Стабилизация натяжения нити путем снижения вибрации предположительно способствует уменьшению обрывности и улучшению физико-механических свойств пряжи.

Литература:

1. Войтович О.А. Удосконалення технології отримання пряжі кільцевого способу прядіння: автореф. дис. на соискание степени канд.техн.наук: спец. 05.18.19 «Технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів» / О.А.Войтович. – Херсон, 2009. - 28 с.