НИТЕНАТЯЖНОЙ ПРИБОР СНОВАЛЬНОЙ РАМКИ
THREAD TENSION DEVICE OF WARPING FRAME

Изобретение относится к приготовительному отделу ткацкого производства текстильной промышленности и может быть использовано на сновальной машине для снижения неровноты натяжения снующихся нитей и снижения их обрывности.
Известен шайбовый натяжной прибор (Ф.М. Розанов. Технология ткачества (приготовление основы и утка к ткачеству), часть 1 / Ф.М. Розанов, П.В. Власов, М.И. Павлова, Г.И. Селиванов, Н.Ф. Сурнина. - М.: Легкая индустрия, 1966. - 232 с.), широко применяемый на мотальных и сновальных машинах. В этом приборе нить проходит между двумя фигурными шайбами с закругленными краями, огибает стержень. Наличие стержня используется для автоматической заправки нити между шайбами. На стержне размещены шайбы, при контакте с нитью возникает момент силы трения относительно центра шайб, который их вращает. Это способствует очистке натяжного приспособления от сора и пуха.
Между верхней фигурной шайбой и грузовыми шайбами проложена амортизационная войлочная или резиновая шайба. При прохождении утолщенных мест нити эта прокладка как амортизатор способствует выравниванию натяжения нити. Исследования натяжения хлопчатобумажной пряжи №40 (25 текс) при прохождении ее со скоростью 800 м/мин через шайбовый натяжной прибор с войлочной амортизационной шайбой, с шайбой из микропористой резины и без амортизационной шайбы показывают, что лучше всего выравнивает натяжение нити войлочная амортизационная шайба.
Недостатками описанного шайбового натяжного прибора являются следующие:
н
о
н
о
- наличие стержня для шайб с закругленными краями обеспечивает изменение величины угла охвата его поверхности нитью, за счет чего создается трение нити и обеспечивается увеличение натяжения нити (с учетом формулы Эйлера имеем F=F·expf·α, где F - натяжение нити после натяжного прибора, сН; f - коэффициент трения нити о стержень; α - угол охвата нитью поверхности стержня; F - натяжение нити в вершине баллона сматывания, сН);
- условием автоматической заправки нити между шайбами является наличие загнутых краев фигурных шайб, а не наличие стержня, как имеет место в аналоге;
- наличие в приборе между верхней фигурной шайбой и грузовыми шайбами амортизирующих войлочных или резиновых шайб способствует снижению вынужденных колебаний верхней фигурной шайбы и только частично - снижению неравномерности натяжения нити при прохождении ее утолщения. Однако, существует большое количество утверждений различных исследователей, выполнивших работы под руководством профессоров П.В. Власова, В.А. Гордеева, С.Г. Горицкого, Д.Л. Парфенова, Е.Д. Ефремова, где приведены доказательства того, что нитенатяжной прибор не выравнивает описанную возникшую в вершине баллона сматывания величину натяжения, а лишь ее усиливает.
За прототип принят шайбовый натяжной прибор для нити (пат. №85163 Российская Федерация, МПК D02H 13/22. Шайбовый натяжной прибор для нити. / Сокерин Н.М., Комиссарова М.В., Грузинцева Н.А., Беседин С.С.; заявитель и патентообладатель государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия». - №2009100741/22; заявл. 11.01.2009; опубл. 27.07.2009, Бюлл. №21 - 2 с: ил.), содержащий вертикальный, выполненный из двух цилиндрических частей разного диаметра, верхнего и нижнего, стержень, с установленными на нем двумя фигурными шайбами с закругленными краями. Между верхним и нижним цилиндрическими частями стержня дополнительно помещена средняя цилиндрическая часть диаметром, меньшим диаметра внутреннего отверстия фигурных шайб на 1-1,5 мм, в котором выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, проходящее перпендикулярно его продольной оси через центр на расстоянии нижней части отверстия 1,5-2 мм от верхней горизонтальной плоскости нижней цилиндрической части стержня, между наружной цилиндрической поверхностью средней части стержня и цилиндрическим отверстием в стержне выполнена прорезь, образованная двумя параллельными плоскостями и направленная вверх под острым углом а от центра стержня относительно вертикальной осевой линии стержня, при этом нижняя линия наружной части прорези расположена выше плоскости горизонтальной плоскости верхней шайбы на 3-5 мм.
н
о
ш
ш
н
о
ш
ш
Недостатком этого натяжного прибора для нити является прямолинейность прохождения нити между двумя тормозными фигурными шайбами с закругленными краями в результате чего натяжение нити увеличивается после прохождения ее через глазок экрана (в описании отсутствует) за счет ее трения между плоскостями фигурных шайб (F=F+Р·f, где F - натяжение нити после натяжного прибора, сн; F - натяжение нити в вершине баллона сматывания, сн; f - коэффициент трения нити о поверхности тормозных фигурных шайб; Р - масса тормозных шайб, г.)
- отсутствует компенсация возникающей неровноты натяжения нити.
Техническим результатом является выравнивание средней величины натяжения снующихся нитей, снижение бугристости поверхности формируемого сновального вала и, как следствие, снижение обрывности нитей при сновании.
Указанный технический результат достигается тем, что в нитенатяжном приборе сновальной рамки, содержащем размещенные на плоском кронштейне фигурные тормозные шайбы с закругленными краями, посаженные на стержень, соосно которым установлена амортизационная шайба, согласно изобретению, на кронштейне концентрично шайбам выполнен паз с расположенным в нем пальцем, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения по дуге; над и под кронштейном на пальце размещены фланцевые втулки с возможностью свободного вращения, при этом к нижней фланцевой втулке касательно расположена спиральная цилиндрическая пружина.
Были проведены испытания заявляемого нитенатяжного прибора на осциллографической установке в условиях учебно-производственных мастерских Ивановской государственной текстильной академии с последующей обработкой результатов эксперимента по методике: А.Г. Севостьянов. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия. 1980. с.392; (с-34÷36). Испытания проводились для пряжи линейной плотности 23,8 текс (№42); 36 текс (№27,8) и 50 текс (№20) со скоростями движения нити 5,6; 6,5 и 9,0 м/сек.
<mover accent="true"><mi>x</mi><mo>¯</mo></mover>
Результаты испытания представлены в таблице, где
- среднее значение величины натяжения нити, сн; σ - среднее квадратическое отклонение величины нити, сн; C - квадратическая неровнота (коэффициент вариации по неровноте) в процентах.
Таблица
V, м/с
Обозначения
Т<sub>х</sub> 23,8 (№42)
Т<sub>х</sub> 36 (№27,8)
Т<sub>х</sub> 50 (№20)
<maths num="2"><math display="block"><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>¯</mo></mover></math><img file="00000002.tif" he="4" wi="3" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
, сн
27,71
29,15
31,62
5,6
σ, сн
1,66
1,49
1,63
C, %
5,99
5,11
5,15
<maths num="3"><math display="block"><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>¯</mo></mover></math><img file="00000003.tif" he="4" wi="3" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
, сн
30,07
30,08
37,24
6,5
σ, сн
1,77
1,57
2,54
C, %
5,89
5,22
6,82
<maths num="4"><math display="block"><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>¯</mo></mover></math><img file="00000004.tif" he="4" wi="3" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
, сн
31,62
32,48
42,45
9,0
σ, сн
1,63
1,84
2,51
С, %
5,15
5,66
5,91
По результатам полученных численных значений можно сделать вывод, что при неизбежной неровноте натяжения перематываемой нити при принятых параметрах для исследования квадратическая неровнота натяжения нити прибором выдерживается на уровне 5-6%, что указывает на снижение неровноты натяжения снующейся нити в сравнении как прототипом, так и с реально существующими на производстве нитенатяжными приборами сновальной рамки, где неровнота натяжения нити находится в пределах 13-23%. Следствием реально существующей большой неровноты натяжения нити является большая бугристость поверхности намотки сновальных валов, повышенная обрывность нитей при сновании и, как следствие, проявление повышенной величины неровноты натяжения нитей на ткацких станках с повышенной обрывностью этих нитей в процессе формирования ткани и появление различных видов пороков ткани.
На фиг.1 представлен заявляемый нитенатяжной прибор сновальной рамки, фронтальная проекция; на фиг.2 - представлен заявляемый нитенатяжной прибор сновальной рамки, горизонтальная проекция.
Нитенатяжной прибор сновальной рамки содержит плоский кронштейн 1 с размещенным на нем неподвижным стержнем 2 с надетыми на него двумя фигурными тормозными шайбами 3 с загнутыми краями. Стержень 2 на кронштейне 1 закреплен при помощи ограничительного стопорного кольца 4, плоской шайбы 5 и гайки 6. Нижняя тормозная фигурная шайба 3 опирается на амортизационное кольцо 7. В верхней части стержня 2 размещена ограничительная гайка 8 для предохранения от вероятного выскальзывания верхней тормозной фигурной шайбы 3.
На кронштейне концентрично шайбам 3 и 3′ выполнен фигурный паз 9 с расположенным в нем подвижным пальцем 10, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения по дуге. Над и под кронштейном 1 на пальце 10 размещены две фланцевые втулки 11 и 12 с возможностью свободного вращения. Верхняя втулка 11 контактирует с движущейся нитью 13; нижняя втулка 12 расположена под кронштейном 1 и контактирует со спиральной цилиндрической пружиной 14. Втулки 11 и 12 размещены на пальце 10 при помощи плоской шайбы 15 и гайки 16.
Нитенатяжной прибор работает следующим образом. Нить 13 проходит через глазок 17 экрана баллоногасителя 18, между тормозными фигурными шайбами 3 и 3, огибает неподвижный стержень 2 и верхнюю фланцевую втулку 11, создавая усилие для смещения подвижного пальца 10 в концентричном шайбам 3 и 3 пазе 9. Усилие перемещения нитью 13 пальца 10 компенсируется спиральной цилиндрической пружиной 14 при ее контакте с нижней фланцевой втулкой 12, расположенной под кронштейном 1 и через глазок 19 нить выходит из нитенатяжного прибора с компенсированной величиной натяжения.