Машины для ширения тканей и исправления перекосов утка

Ширильные машины предназначены для ширения тканей путем захвата их кромок и растягивания полотна по ширине. Известно, что при обработке влажных тканей в натянутом состоянии они вытягиваются по длине и усаживаются по ширине, при этом плотность их по утку несколько снижается, а по основе ­ растет. Ткань необходимо выпускать стандартной ширины и плотности, что достигается исправлением отмеченных недостатков на ширильных машинах. Процессы ширения можно совмещать с исправлением диагональных перекосов уточных нитей и сушкой, этим достигается фиксация стандартного состояния ткани, которая при этом разглаживается и приобретает красивый внешний вид.

Для тканей перед их печатанием необходимо дополнительно осуществлять ширение и исправление перекосов уточных нитей, этим предупреждается искажение рисунков. Ширильные машины бывают цепные (клуппные) и ременные (колесные). Ременные машины из­за малого участка заправочной длины в ширильном поле сняты с производства и здесь не рассматриваются. Цепные ширильные машины в зависимости от конструкции клуппов делятся на машины с ножевыми клуппами, игольчатыми и комбинированными. Клуппами называют специальные устройства для захвата кромок ткани и удерживания их при ширении. Клуппы крепятся к звеньям специальной тянущей цепи 3 (рис. 4.5) и могут сниматься с цепи для чистки и ремонта. Ширильная машина имеет две клуппные цепи, которые движутся по направляющим рамам при помощи дифференциального редуктора 6 (или другой системы привода), ведущих звездочек 7, сидящих на одной оси с редуктором, и ведомых звездочек 10. Перед входом в цепное поле кромки ткани расправляются винтовыми кромкорасправителями 1, и положение их автоматически контролируется кромкоуловителями 2, которые в случае выхода кромки из цепи включают двигатели 9 с правой или левой стороны. Эти двигатели перемещают соответствующую раму с клуппной цепью до захвата кромки клуппом, после этого рама возвращается в исходное положение. Цепное поле делится на участки ввода, стабилизации и вывода ткани из цепей. На участке ввода ткани цепи сближены в начале и расходятся под углом к концу участка, этим обеспечивается широкие. На участке стабилизации цепи движутся параллельно для фиксации достигнутой ширины ткани. На участке вывода ткани цепи несколько сближаются к концу участка для снятия натяжения по ширине и выпуска ткани из клуппов без рывка.

Рис. 4.5. Цепная ширильная машина.

Рамы (параллели), по которым движутся клуппные цепи, с помощью винтов механизма разводки 8 могут устанавливаться по отношению друг к другу ближе или дальше в зависимости от ширины обрабатываемой ткани что контролируется по линейке. Ценные ширильные машины с дифференциальным приводом предназначаются также для исправления диагональных перекосов утка, которое достигается ускорением или замедлением движения одной из цепей: это осуществляется дополнительным реверсивным двигателем 5, сообщающим движение редуктору в ту или иную сторону по команде специального автомата правки утка 4 (АПУ). Автомат «замечает» перекос по величине и направлению и включает двигатель 5. который через дифференциал редуктора 6 замедляет или ускоряет движение цепи в направлении, противоположном перекосу.При ширении сухих тканей их необходимо немного увлажнять (влажность должна быть не менее 15 %), что улучшает качество и ровноту ширения. Основным звеном цепей ширильных машин являются клуппы. Их конструкций существует много, но можно указать на три типа клуппов (рис. 4.6).

На площадке корпуса 1 игольчатого клуппа (рис. 4.6, а) укрепляются в шахматном порядке два ряда игл 2. Кромка ткани 3 накалывается на них с помощью специального механизма, работающего в сочетании с механизмом опережения. Один из вариантов механизма опережения и накалывания показан на рис. 4.7.

Рис. 4.6. Конструкция клуппов: а ­ игольчатые; б, в ­ ножевые; г – комбинированные.

Ткань валиками 3 подается на столик 2, затем на игольчатое поле 4 и накалывается на иглы при помощи вращающихся волосяных щеток 1. Накалывающая щетка должна заглубляться в иглы не более чем на 2 ­ 3 мм, что регулируется упорным винтом. Если валики 3 подают ткань на цепное поле с некоторым опережением, то она провисает между иглами, что облегчает ширение и способствует лучшему сближению уточных нитей. Опережение может регулироваться с помощью вариаторов скоростей и на не которых машинах достигает 40 %. Это особенно необходимо при совмещении операций ширения влажных тканей и сушки в сушильно­ширильных машинах, позволяющих сушку и ширение совмещать с усадкой ткани по длине и получать ткани с малой потребительской усадкой. При захвате ткани ножевыми клуппами (рис.4.6, б, в) кромка 3 подается на столик 6, соединенный с корпусом 4. При этом специальным механизмом (отбойником) клапан 5, край которого имеет стальную пластинку, называемую ножом, отклоняется внутрь звена и кромка ткани легко заводится под ролик 7. Когда же начинается ширение ткани, кромка выходит из­под ролика, освобождая прорезь в столике, в которую опускается ролик (рис. 4.6, в), а нож прижимает кромку к столику 6, причем тем сильнее, чем больше натяжение ткани по ширине. На выходе ткани из цепей аналогичные отбойники снова приподнимают клуппные ножи с роликами, освобождая кромку от зажима.

Рис. 4.7. Механизмы опережения и накалывания кромки ткани на клуппы.

На машинах с ножевыми клуппами нельзя подавать ткань с опережением: клуппы не могут работать в перевернутом состоянии (клапаны открываются), тогда как игольчатые клуппы при повороте цепи в вертикальной плоскости на 180 ° могут работать иглами вниз и удерживать ткань при помощи специальных защелок, что позволяет выпускать ширильные машины в два, три и более ярусов, увеличивая тем самым длину заправки ткани без увеличения габаритной длины. Такие машины используются как сушильно­ширильные и будут рассмотрены ниже. Ножевые клуппы меньше, чем игольчатые реагируют на неточность ввода полотна по центру машины, более устойчивы в работе, менее чувствительны к вибрации, что позволяет развивать более высокие скорости движения ткани.

Для ширения и исправления диагональных перекосов хлопчатобумажных и льняных тканей применяются ширильные машины с ножевыми клуппами, а для ширения шелковых, шерстяных тканей и трикотажных полотен ­ машины с игольчатыми клуппами. В шерстяном производстве их часто называют уточно­расправительными машинами.Более универсальными являются машины с комбинированными клуппами (рис. 4.6, г), в которых совмещены ножевой и игольчатый захваты, но в работу включается один, а другой отводится в сторону. Однако такие клуппы сложны по устройству, утяжеляют цепь, а необходимость в переключении клуппов возникает редко. К недостаткам клуппных цепей можно отнести довольно быстрое затупление ножевых и игольчатых клуппов, возникновение больших сил трения на параллельных направляющих, по которым движется (скользит) тяжеловесная клугашая цепь, что способствует довольно быстрому износу клуппов и их направляющих, но уже предлагается новая конструкция самозатачивающегося клуппного ножа, а также использование антифрикционных материалов для покрытия трущихся поверхностей, например, сплава железа с графитом, медью, дисульфидом молибдена, феррофос­фором (по предложению ученых Костромского технологического института), которое существенно повышает износоустойчивость клуппных цепей.На рис. 4.8 представлена технологическая схема современной отечественной цепной ширильной машины типа ШЦ­120 (140,180)­1, в состав которой входят раскатная машина 1, увлажняющий вал 2, имеющий металлическую рифленую поверхность и погруженный на 1/3 в ванну с водой, подпаривающий барабан 3 (обогреваемый паром), который способствует равномерному распределению влаги по поверхности ткани и сообщает ей эластичность. Этому также способствует подпаривающее устройство 6. На цепное ширильное поле 7 ткань поступает с влажностью около 15 % и, пройдя роликовый компенсатор 4 и с помощью кромкоуловителя 5, направляется в захваты ножевых клуппов. Цепное поле снабжено дифференциальным приводом, что позволяет исправлять на машине диагональные перекосы уточных нитей, которые обнаруживаются датчиком перекоса 8. Пройдя цепное поле, ткань поступает на мерильный ролик 9 и выбирается накатной машиной 10. Компенсирующий ролик предназначен для «выбирания слабины» кромки ткани в момент исправления перекоса уточных нитей, когда одна кромка в своем движении отстает от другой.

Рис. 4.8. Технологическая схема ширильной цепной машины типа ШЦ.

Накатная машина периферического типа снабжена датчиком шва, а натяжение ткани между цепным полем и накатным устройством регулируется с помощью вариатора скорости движения ткани.

Цепные ширильные машины легко агрегируются со стригальными и пухоочистительными машинами, часто устанавливаются в сушильных камерах для сушки полотна на цепном поле, входят в состав цепных мерсеризационных линий, агрегируются с плюсовками, промывными и другими машинами и могут выпускаться с укороченным по длине цепным полем.Основные технические данные ширильных машин ШЦ­120 (140, 180) ­1: скорость продвижения ткани ­ 16...160 м/мин, регулирование скорости плавное от электродвигателя постоянного тока с теристорным преобразователем 1:10, ширение ткани ­ не более 12 %, исправление диагональных перекосов ­ не более 10 см, установленная мощность токоприемников ­ 13 кВт, габаритные размеры, мм: 12500х(2490+НШ)х3450.

Механизмы для исправления перекосов утка в отличие от цепных ширильных машин позволяют исправлять не только диагональные, но и дуговые или комбинированные перекосы. Причин, вызывающих перекосы уточных нитей, много. Диагональные перекосы возникают в основном из­за разной степени натяжения кромок тканей при обработке их расправленным полотном. Чаще всего причиной таких перекосов являются тканенаправляющие ролики с непараллельными осями (перекошенные ролики). Если оси роликов лежат в одной плоскости, они вызывают перекос ткани в большей степени, чем ролики, оси которых лежат в разных плоскостях. Различные по форме перекосы могут быть вызваны неодинаковой степенью прижима полотна ткани по кромкам в жале валов тканенаправляющими роликами, имеющими неправильную цилиндрическую форму, косыми или волнистыми швами при сшивке полотен ткани, повышенным трением полотна в местах перегиба, повышенным натяжением ткани и рядом других причин, возникающих даже за пределами красильно­отделочного производства, например, в процессе ткачества при неравномерном натяжении нитей основы на сновальных машинах или ткацких станках.

Рис. 4.9. Схема взаимодействия перекосных роликов.

Для исправления диагональных перекосов применяются установки с перекосными роликами, принцип действия которых показан на рис. 4.9. Два ряда роликов заправлены тканью; оси роликов нижнего ряда находятся в неподвижных, а оси верхних роликов ­ в подвижных подшипниках, что позволяет придавать им наклонное положение в различные стороны той же плоскости, в которой лежат нижние ролики. Ролики устанавливают параллельно, если на ткани нет перекоса. Если на ткани, движущейся снизу вверх, есть диагональный перекос АС (рис. 4.9), то для его исправления верхний ролик необходимо наклонить по отношению к нижнему так, чтобы он вызывал встречный перекос путем увеличения натяжения кромки СВЕ, что вызовет ускорение ее движения по отношению к кромке АД. Действительно, правая кромка пройдет путь СЕ за то же время, что и левая кромка путь АД. Как следует из рисунка, СЕ > АД; тогда уточная нить АС через некоторое время т займет горизонтальное положение ДЕ.

Теория процесса исправления дуговых перекосов может быть рассмотрена как частный случай линейного. Исправление дугового перекоса возможно с помощью дуговых тканерасправителей с поворачивающейся осью. Поворотом оси, меняя положение дуги относительно плоскости движения ткани, можно увеличивать или уменьшать длину пути отдельных участков полотна (кромок или средней части полотна). Это можно проследить на примере выпрямителя барабанного типа, получившего название «беличьего колеса», которое представляет собой барабан, состоящий обычно из восьми дуговых тканерасправителей, расположенных по окружности дисков. Каждая ось тканерасправителя может поворачиваться таким образом, что все дуги будут повернуты на периферию, образуя выпуклую бочкообразную поверхность, или внутрь барабана, образуя вогнутую поверхность, как это схематически показано на рис. 4.10. Промежуточное положение между ними составляет цилиндрическая поверхность барабана. Поворот тканерасправителей осуществляется специальной червячном передачей, управляемой кнопочным пуском. Комбинированные тканерасправители позволяют исправлять также и комбинированные перекосы, сочетающие элементы линейного и дугового перекосов. На рис. 4.10 показаны некоторые возможные варианты перекосов и соответствующие им положения механизмов для их исправления, основанного на изменении длины пути движения продольных участков ткани, создаваемом диагональными и дуговыми роликами:

Рис. 4.10. Варианты способов исправления комбинированных перекосов уточных нитей.

1 ­диагональный опережающий перекос возникает на левой кромке: выдвигается правый конец ролика, путь правой кромки увеличивается, натяжение и скорость движения ее растут;

2 ­ дуговой перекос с отстающей серединой: дуговые тканерасправители ставятся на выпуклое (бочкообразное) положение, скорость ткани в середине возрастает; 3 ­ дуговой перекос с опережающей серединой: дуговые тканерасправители ставятся на вогнутое положение; 4­ комбинированный перекос ­ диагональный опережающий перекос на правой кромке и дуговой перекос с отстающей серединой: выдвигается левый конец ролика, дуговые тканерасправители ставятся на выпуклое положение.

Механизмы для исправления утка могут иметь кнопочное или автоматическое управление.Установки, типа УИП предназначены для автоматического обнаружения и исправления диагональных, дуговых и комбинированных перекосов утка в движущихся тканях широкогоассортимента, оснащенных чувствительными оптическими или механическими датчиками.

На рис. 4.11 показана схема УИП, в которую входят дуговые ролики 1, диагональные ролики 2, датчик обнаружения перекоса 3 и пульт управления 4. УИП работает при скорости продвижения ткани 12,5...130м/мин и устраняет перекосы: диагональные ­ до 15%, дуговые ­ до 10%, неустраняемый перекос ­ 2%. Установленная мощность электродвигателя­1,76 кВт, габариты, мм: 730х(1055 +НШ)х 1700.

Рис. 4.11. Установка, типа УИП для исправления перекосов утка.