124135887-Manualul-inginerului-textilist

Seciunea a IV-a

ESTORIE

Colectivul de autori:

Prof.dr.ing. DUMITRU LIUE: cap. IV.1IV.7 Conf.dr.ing. IOAN IACOB: colaborare la cap. IV.1.5 ef.lucr.dr.ing. DANIELA LIUE: colaborare la cap. IV.4 Prof.dr.ing. MIHAI CIOCOIU: cap. IV.8 Conf.dr.ing. IOAN CIOAR: cap. IV.8 Prof.dr.ing. DANIEL CHINCIU Conf.dr.ing. LUCICA CIOAR cap. IV.9IV.13 ef.lucr.dr.ing. IRINA CRISTIAN

Revizie tehnico-tiinific: Expert.cons.dr.ing. LIVIU CLIN: cap. IV.1IV.13

IV.1 BOBINAREA FIRELOR

Bobinarea este operaia tehnologic de prelucrare a firelor pentru obinerea bobinelor.

Pe mainile de bobinat au loc urmtoarele procese: desfurarea firelor de pe formatele de alimentare, tensionarea firelor prin frnele de fir, curirea firelor de impuriti i defecte, nfurarea firelor pe bobine.

IV.1.1. Condiiile de echilibru i tensiunea firului n punctul

de desfurare prin tragere axial Pentru asigurarea unor desfurri echilibrate, fr alunecarea mai multor spire deodat

sau a unui strat ntreg, trebuie ndeplinite anumite condiii privind forma suprafeei de desfurare i a curbei spirei firului (condiia formei), i anumite condiii privind tensiunea firului n spirele supuse desfurrii (condiia tensiunilor). Condiia formei i condiia ten-siunilor se realizeaz n procesul de nfurare, constituind i condiiile de echilibru ale nfurrii, dar se manifest ca efect n procesul de desfurare.

Pe baza echilibrului tensiunilor TT T di + a reaciunii sRd , cu componentele sale d i dN s F s (fig. IV.1.1) ce acioneaz asupra elementului de spir ds, aflat n proces de

desfurare (nfurare), condiia formei pentru desfurarea echilibrat a spirelor se poate preciza prin relaiile [ ]54[],5[],78 :

, ;sin tg;sintgtg == (IV.1.1) unde: reprezint unghiul dintre normala principal la curba firului i normala n la supra-

faa de desfurare, numit i unghi de nclinare geodezic; unghiul dintre reaciunea R a suprafeei i componenta N normal la suprafa,

numit i unghi de frecare (tg )= ; unghiul dintre componenta dF s a reaciunii dR s , tangent la suprafaa de

desfurare, i tangenta la curba spirei firului n punctul A; coeficient de frecare dintre fir i suprafaa de desfurare. Unghiul de nclinare geodezic este dependent de toi factorii care determin coefi-

cientul de frecare firfir. Desfurarea firului de pe evile de alimentare, realizate prin depunerea spirelor cu diverse unghiuri , va conduce la un numr diferit de alunecri de spire i ruperi la desfurarea prin tragerea axial (tabelul IV.1.1) [5], [6].

1134 MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST ESTORIE

Fig. IV.1.1. Elemente geometrice i fore n punctul de desfurare.

Tabelul IV.1.1

Influena unghiurilor i asupra alunecrilor de spire (fir 29,5 tex)

Unghiul

Unghiul conicitii,

Densitatea evii, (g/cm3)

Alunecri de spire

Unghiul

Unghiul conicitii,

Densitatea evii, (g/cm3)

Alunecri de spire

1220' 920 0,491 0 14 10 0,485 3

1340' 1040 0,860 2 1520' 1120' 0,489 2

15 12 0,483 7 1640' 1240' 0,476 12

1620' 1320' 0,482 7 18 14 0,475 29

1740' 1440' 0,475 15 1920' 1520' 0,470 78

19 16' 0,471 37 2040' 1640' 0,467 127

La = arctg , echilibrul forelor spirelor pe suprafaa de desfurare nu mai este

posibil. Pentru asigurarea unor condiii bune de desfurare trebuie satisfcut condiia: = arctg . Pentru fire din bumbac, 024,4critic = , unghi ce trebuie evitat; valorile

reale trebuie s fie mai mici dect critic. Condiia formei se poate reflecta mai uor prin conicitatea a suprafeei i prin unghiul

de nclinare al spirelor (1/2 din unghiul de ncruciare). Relaiile dintre , i sunt [ ]5[],78 :

= 2cos2

cos tgtg , pentru spire cu pas constant; (IV.1.2)

= cos tgtg , pentru fire cu constant. (IV.1.3) Coeficientul de frecare depinde de natura firelor i de auxiliarii chimici de filare i

poate avea diverse valori: = 0,400,55 la bumbac pe bumbac; = 0,450,65 la in pe in;

Bobinarea firelor 1135

= 0,330,70 la ln pe ln; = 0,250,35 la filament pe filament tip mtase etc. Rezult necesitatea alegerii unghiurilor i n funcie de natura materiei prime.

La desfurarea de pe evile de la maina de filat, influena unghiului se va evidenia mai des, prin influena lungimii firului din stratul de umplere i separaie (lus). La acelai tip de fir i aceeai conicitate a suprafeei, creterea lungimii lus (micorarea pasului spirelor h i a unghiului ) conduce la creterea numrului de ruperi din cauza alunecrilor de spire (tabelul IV.1.2) [ ]5 .

Tabelul IV.1.2

Ruperi provocate de alunecrile de spire la bobinarea firului 29,4 tex cu viteza de 1000 m/min, la diferite valori lus

Conicitatea

Densitatea, (g/cm3)

Ruperi la 1 kg de fir bobinat, din cauza alunecrilor de spire, la diferite valori lus (m)

2,44 3,04 3,76 4,64 5,70 7,16

1510' 0,55 13,7 21,4 128,5 244

1230' 0,55 0 0 1,8 48 88,8 171,5

14 0,53 8,1 22,7 36,3 106,3 186,3 204,5

1540' 0,55 1,0 23,1 35,2 99,3 118,7

1310' 0,51 0 2,1 2,1 7,0 12,5

1055' 0,51 0 0 1,2

Conicitatea suprafeei de desfurare, n cazul evilor de la filare, exprimat prin raportul

dintre nlimea hc a conului i diametrul D al evii ,

Dhc se reflect n condiia formei pentru

echilibrul spirelor, tot prin alunecri de spire i ruperi. Creterea raportului Dhc n anumite

limite contribuie la micorarea ruperilor (tabelul IV.1.3 [ ]5 , pentru fire din bumbac bobinate la 750 m/min).

Tabelul IV.1.3

Ruperi n funcie de raportul hc/D

Tt (tex) Ruperi pe cauze Ruperi (%) fa de ruperile la hc/D = 1 considerate 100%, la valori hc/D

egale cu:

1,00 1,10 1,14 1,19 1,22 1,27 1,29 1,34

41,7 Totale 100 55,8 33,0 0

Alunecri spire 94 18,8 18,8

25 Totale 100 120 121 62

Alunecri spire 99 116 125 59,2

18,5 Totale 100 31,6 49,0 50,6 52,5

Alunecri spire 58 0 7,9 3,0 1,7


A doua condiie de asigurare a echilibrului la desfurare, cea a tensiunilor, se exprim

prin relaiile [ ]78 :

T0 T T0 e

dtgcos

0

22

, (IV.1.4)

sau la limit: ,e0 go TTTT

unde: T0 reprezint tensiunea firului n spira aflat pe suprafaa de desfurare; T tensiunea firului n punctul de ncepere a micrii sale pentru desprindere; unghiul subntins la centru de segmentul de spir aflat n micare pe suprafaa de

desfurare, nainte de desprindere; Tg tensiunea n fir, cnd spira s-a aezat de-a lungul curbei geodezice, adic la = 0. Cu ct tensiunea To este mai mare, cu att i tensiunea T, necesar pentru scoaterea

spirei din repaus, va fi mai mare, iar stabilitatea spirelor la desfurare mai bine asigurat. Pentru aprecierea practic a tensiunii asupra echilibrului spirelor se va folosi densitatea formatului de desfurare. La densiti mari, obinute la valori mari ale tensiunii To, condiia tensiunii pentru echilibrul spirelor va fi mai bine asigurat, iar ruperile din cauza alunecrilor spirelor vor fi mai mici (tabelul IV.1.4) [ ]5 . Desfurrile de pe evi, bobine, canete etc., cu densiti prea mici vor prezenta dificulti de desfurare.

Tabelul IV.1.4

Influena densitii asupra ruperilor

Densitatea evii de desfurare, (g/cm3) 0,43 0,55 0,63 Ruperi pe 1 kg de fir bobinat (29,4 tex) din cauza alunecrilor de spire 118 1,8 0

n punctul de desfurare, prin tragere axial pe de suprafee conice fixe, firul capt o

vitez i o tensiune care depind de mai muli factori. Viteza unghiular de rotaie a punctului de desfurare n jurul axei suprafeei fixe se calculeaz cu relaia [54], [60]:

)cos cos1(

sin 2,1

=x

a

Rv , (IV.1.5)

unde: 2,1 este viteza unghiular de rotaie n jurul axei suprafeei de desfurare, respectiv viteza unghiular a firului n balonul de desfurare, n punctul de desprindere de pe suprafa;

va viteza axial a firului (viteza de bobinare); unghiul dintre spir i generatoarea suprafeei de desfurare. Viteza unghiular 1,2 variaz ciclic, n funcie de variaia razei Rx, ntre raza vrfului

conului de desfurare Rv i raza bazei conului de desfurare Rb. Semnul + se folosete la stratul cu acelai sens de golire cu viteza va, iar semnul la stratul cu sens contrar de golire fa de viteza va. La bobinarea de pe evi de filare cu 08060= , raportul vitezelor la golirea straturilor de umplere u i cele de separaie s poate fi [ ]5 :

3...4,1coscos1coscos1 =

+=

s

u .

Viteza absolut a firului, v1,2, tangent la curba firului n punctul de desfurare, se calculeaz cu relaia:


= cos cos12

2,1avv . (IV.1.6)

Semnul + se folosete pentru stratul golit n acelai sens cu va, iar semnul pentru stratul golit invers fa de va.

Tensiunea firului n punctul de desprindere de pe o suprafa fix, prin tragere axial, se calculeaz cu relaia:

)cos cos1(10

; cos cos1

6

22

+=+=at

oa

ovTTTvmTT , (IV.1.7)

unde: m reprezint masa unitii de lungime a firului, n kg/m, dac T este n N. Unghiurile , realizate la depunerea spirelor n cele dou straturi succesive, influen-

eaz tensiunea de desprindere T. Valorile lui sub 45 conduc la variaii mari n tensiunea T. Tensiunea T variaz mai mult la desfurarea axial de pe bobine la urzire, la canetare sau esere. Folosirea unor unghiuri diferite n cele dou straturi succesive ( 21 ) poate conduce la o uniformizare a tensiunii. Pentru bobine cilindrice, raportul vitezelor ce asigur uniformizarea tensiunii corespunztoare golirii celor dou straturi este:

2cos

2sin

2cos12

cos1

2

1

2

1

2

1

=+

=

vv

. (IV.1.8)

Prin alegerea unor valori mici pentru 2 (straturi golite de la baz spre vrf) se obine o uniformizare a tensiunii, chiar i la ncruciri mai puternice ale spirelor n timpul nfurrii.

IV.1.2. Tensiunea firului n balon i caracteristicile acestuia

la desfurarea axial

Prin rotaia punctului de desfurare n jurul axei suprafeei de desprindere, curba spaial a firului capt o micare de rotaie i genereaz un balon de desfurare simplu sau multiplu (fig. IV.1.2). Forma curbei firului i a balonului sunt determinate de forele din balon, ntre care i tensiunea firului (fig. IV.1.3, a).

Raza balonului este determinat de fora centrifug elementar dCr, ce acioneaz n diferite puncte ale curbei firului, i care se exprim prin relaia:

,)cos cos1(10

sin d ;d d 226

222

==

x

atrr R

dsrvTCsrmC (IV.1.9)

unde: m reprezint masa unitii de lungime a firului, n kg m1

== 63 10101 tTNm

m ;

viteza unghiular a firului n micarea sa de rotaie n jurul axei evii, n s1; r raza balonului, n m, n punctul de plasare al elementului ds; Rx raza suprafeei de desfurare, n m, n punctul de desprindere a firului; ds lungimea elementului de fir considerat.


a b

Fig. IV.1.2. Elemente geometrice ale balonului de desfurare.

Fig. IV.1.3. Fore n balonul de desfurare.

Fora centrifug dC = m 2 ds nu are influen hotrtoare asupra razei balonului. Deviaia curbei firului de la forma sa plan i formarea unor bucle spaiale este

influenat hotrtor de forele elementare Coriolis i de rezisten a aerului.Variaia acestor fore de-a lungul curbei firului (fig. IV.1.3, b) rezult i din relaiile: dKr = 2m v sin )( v ds ; (IV.1.10)

.)cos cos1( 10

d sin 2d

227

222

=

x

ar RNm

srvP (IV.1.11)

Greutatea proprie a elementului dG = mg ds este constant, dar are o anumit influen asupra tensiunilor T T T di + ce acioneaz asupra elementului de fir din balon.

Dac prin condiiile de desfurare i prin compunerea forelor din balon rezult o valoare mai mare a tensiunii T a firului, firul se apropie din ce n ce mai mult de o curb plan, care prin rotire formeaz balon simplu (fig. IV.1.2, a). La valori mici ale tensiunii T, firul face mai multe bucle elicoidale, care prin rotire formeaz balon multiplu (fig. IV.1.2, b).

Tensiunea firului variaz n orice punct al balonului, iar valoarea din vrful acestuia, la ntlnirea conductorului de fir, poate fi calculat prin diverse relaii, ca de exemplu Isacov Macarov [ ]54 sau Walz-Gayler [120], [5]:


2262

222

6

2

)cos cos1( 10 2)(sin

)cos cos1(10

e ++=

x

xatatox R

rRvTvTTT ; (IV.1.12)

222226222

)1(cos)cos cos1( 10)cos1(sin 2

++=

box

oatx NR

vHTT ; (IV.1.13)

2226

2

2

2222

arcsin )cos cos1(10 2

arcsin 20

11sin

+

=

max

xbx

max

xb

xat

x

rR

NR

rR

NH

RvTH

T , (IV.1.14)

unde: T0 reprezint tensiunea iniial din spira de desfurare, n N (T0 = 14 cN, la fire tip bumbac i ln pieptnat i T0 = 26 cN, la fire tip liberiene sau ln cardat); coeficient de frecare fir pe fir ( = 0,30,85 la diverse tipuri de fire i auxiliari

chimici de filare); unghiul de cuprindere al suprafeei de desfurare de ctre firul tras axial, aflat n

micare nainte de desprindere (3

22

= , la desfurarea de pe vrful evii, i = 3 , la desfurarea de pe piciorul evii);

va viteza axial a firului de bobinare, n m/s (va = 4001500 m/min); Hb nlimea balonului de desfurare, n m: Hb = (2 4)hc, la desfurarea vrfului evii; Hb = (2 4)hc + Hc, la desfurarea piciorului evii; hc nlimea conului de desfurare de pe eava de alimentare: hc = (0,9 1,2)D, unde D este diametrul prii cilindrice a evii; Hc lungimea prii cilindrice i a piciorului evii;

o unghiul dintre axa evii de desfurare i tangenta la balonul de desfurare n punctul de desprindere;

Nb numrul de bucle n balon (Nb = 24 bucle la desfurarea vrfului evii i Nb = 1 la desfureae piciorului evii);

rmax raza maxim a balonului, n m. Tensiunea firului n balon are o continu

cretere pe msura golirii evilor de alimentare (fig. IV.1.4). Tensiunea firului, la desfurarea piciorului evii, devine deosebit de mare la viteze de peste 800 m/min (fig. IV.1.5). Micorarea ten-siunii la golirea piciorului evii se realizeaz prin utilizarea perturbatorilor de balon, care mpiedic formarea balonului simplu la desfurarea picio-rului evii (fig. IV.1.6), accelereaz desfurarea prin micorarea unghiului , micoreaz alune-crile de spire (tabelul IV.1.5) i frecrile de desfurare. Nivelul ruperilor la bobinare scade mult chiar i la viteze de 1000 m/min (tabelul IV.1.6).

Fig. IV.1.4. Variaia tensiunii la golirea evilor de alimentare.


Fig. IV.1.5. Tensiunea n funcie de vitez n diferite zone de golire ale evilor.

Fig. IV.1.6. Perturbatori de balon.

Tabelul IV.1.5 Alunecri de spire i ruperi la bobinare

Viteza de bobinare, v

(m/min)

Numrul de alunecri de spire Ruperi pe 106 m de fir

Fr perturbator Cu ax tangent de perturbare Fr perturbator Cu ax tangent de

perturbare 500 600 800

14 20 143

2 1 11

28 41,5 190,6

15,5 16 49


Tabelul IV.1.6

Ruperi de desfurare la bobinarea cu 1000 m/min cu i fr perturbator

Nr. crt.

Tt (tex)

Numr de ruperi pe 1 kg de fir

Fr perturbator Cu perturbator tubular

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

71,4 41,7 35,7 20,0 17,9 11,1

20 2 15,6 2 11,1 2 10 2

15 5,36 25 130 65 31 148 157 153 75

0 0 0 0

1,44 5,76

0 0 0 0

IV.1.3. Desfurarea firului prin tragere de pe sculuri

Desfurarea de pe sculuri se face prin tragerea firelor de pe vrtelni de ctre organe de tragere sau de nfurare. La viteze mici sau la valori constante ale acesteia, vrtelnia este frnat permanent cu o for Ff, care regleaz tensiunea T a firului. Tensiunea T a firului desfurat de pe vrtelni frnat pentru tensionare (fig. IV.1.7) va fi [ ]60 :

+++= 43

222

cos sin

2)cos1(

cos

RvRMJ

RRF

T soff (IV.1.15)

sau:

+++

= 432

6

226

cos sin

10 2)cos1( 10(

cos

RvRTLMJ

RRN

T tbssiof (IV.1.16)

unde: N reprezint fora de apsare a sabotului de frnare asupra discului de frnare al vrtelniei, n N; R i Rf raza braului vrtelniei, respectiv raza

discului de frnare; semiunghiul dintre braele vrtelniei; Jo momentul de inerie al vrtelniei, fr scul; Ms i Msi masa sculului la un moment dat, respectiv

masa iniial a sculului, n kg; Lbs lungimea de fir bobinat de pe un scul la un

moment dat, n m. Tensiunea necesar tehnologic poate fi: T = (0,100,25)Sr, la fire filate; T = (0,150,3)Sr, la fire filamentare.

unde: Sr reprezint sarcina de rupere a firului.

Fig. IV.1.7. Desfurarea firului de pe scul.


Ca urmare a schimbrii punctului de desfurare a firului de pe scul, alternativ de

pe bra sau de pe latura vrtelniei, tensiunea firului are o variaie ciclic V, ce se determin cu relaia:

100 cos

cos1

n

nV

= , (IV.1.17)

unde: n reprezint numrul de brae ale vrtelniei;V = 15%, la vrtelnie cu 6 brae i V = 8%, la vrtelnie cu 8 brae.

La maini moderne cu viteze mari de bobinare vrtelnia se rotete liber fr frn de tensionare a firului. Se folosesc frne ale vrtelniei cu fore reglabile automat, ce acioneaz pentru reducerea turaiei vrtelniei i asigurarea egalitii ntre viteza de desfurare i cea de nfurare. Tensiunea firului la mersul de regim este:

,cos cos

sin 10 2

)cos1( 10(43

2

6

226

+

++=

RM

RvRTLMJT rtbssio (IV.1.18)

unde: Mr reprezint momentul ce se opune rotirii vrtelniei ca urmare a frecrii pe fusul vrtelniei i a rezistenei aerului.

n fazele de frnare a vrtelniei, pentru micorarea vitezei de desfurare de pe scul, i corelarea sa cu viteza de nfurare pe bobina v, fora de frnare a vrtelniei la desfurare Ffd (fig. IV.1.7) va fi:

ffvf

dtbssiofd R

TRtRR

vvRTLMJF +

++= cos

cos

10 2)cos1(10( `

6

226. (IV.1.19)

Dac vrtelnia trebuie oprit pentru evitarea ruperii firului, adic tfv = tfo i v = 0, fora de frnare pentru oprire, Ffo, va fi:

ffof

dtbssiofo R

TRtRRvRTLMJF +

++= cos

cos 10 2)cos1( 10(

6

226, (IV.1.20)

unde, tfv sau tfo reprezint timpul de frnare al vrtelniei pentru scderea vitezei cu valoarea `vvv d = sau cu valoarea dvv = .

IV.1.4. Tensiunea firului la deplasarea pe ghidaje fixe

i prin frne de fir

Ghidajele fixe, cu rol de conductori de fir, au anumite poziii pe main i au rolul de a schimba traseul tehnologic al firului. Frnele de fir au rolul de a amplifica tensiunea firului pn la atingerea valorii necesare tehnologic.

Tensiunea T a firului, la prsirea unui ghidaj fix, de form circular cu raza rc = constant, se calculeaz cu relaia:

),1e(

10e

2

6

+= vraTTT cti (IV.1.21)

unde: Ti reprezint tensiunea firului la intrarea pe conductorul de fir;


i coeficientul de frecare al firului i unghiul de nfurare al acestuia pe con-

ductorul de fir. Coeficientul de frecare depinde de natura firului i a suprafeei conductorului de fir. La

conductorul de fir din oel valorile pot fi: 0,170,24, la fire din bumbac; 0,10,17, la fire sintetice; 0,180,27, la fire liberiene; 0,170,26, la fire din ln.

La pornirea mainii, sau a unui fus de nfurare, tensiunea T atinge valoarea maxim, Tp, ce poate fi calculat cu formula:

),1e(10

e 6

+= cpt

ipraT

TT (IV.1.22)

sau, pentru Ti = 0:

).1e(10

6 =

cptp

raTT (IV.1.23)

Pentru evitarea supratensionrii firelor i chiar a ruperii lor la pornire, trebuie utilizat o acceleraie de pornire, ap, ct mai mic, realizabil prin pornirea lent a mainilor, respectiv un timp de pornire, tp, mare. Tensiunea de pornire depinde i de viteza de regim, v, ce trebuie atins. Se poate folosi i relaia:

)1e( 10

e 6 +=

p

ctip t

rvTTT . (IV.1.24)

Frnele de fir au o mare diversitate constructiv i de trasee ale firului printre ele-mentele frnei. Pe baza forelor ce acioneaz pe fir i a echilibrului momentelor forelor pentru o frn clasic (fig. IV.1.7), tensiunea firului la ieirea din frn, Tf, este [31], [32]:

),1e)( (10

)1e()(2

cos e 21

16

111 ++++= vraT

RRQ

TT tt

f

fiff (IV.1.25)

unde: 1 i reprezint coeficienii de frecare dintre fir i talerul frnei, respectiv tubul central al acesteia;

Tif tensiunea firului la intrarea n frn, n N; Q fora total de apsare pe talerul frnei (fora de greutate a discurilor frnei); Rf raza talerului la care se exercit apsarea P asupra firului; dezaxialitatea punctelor de intrare i ieire din frn, fa de centrul acesteia; unghiul de nclinare al talerului de presare fa de cel de reazim, pentru a face loc

firului. La frne cu trasee mai simple, = 0 i = 0, i la neglijarea componentei dinamice,

tensiunea este:

,2

)1e( e

11

++=

QTT iff (IV.1.26)

iar la fT,0= este: QTT iff += .

La o suceesiune de dou frne de fir cu talere i discuri (fig.IV.1.8), tensiunea la ieirea din frn este:

[ ] ).1e()(2

cos ee

)(2

cos e 21212111

2

2)(

1

1 +++++

+= +f

f

f

fiff R

RQ

R

RQTT (IV.1.27)


Fig. IV.1.8. Frn de fir cu talere i discuri.

Pentru nlturarea canalelor de uzur pe talere i discuri, acestea sunt rotite lent, fie de fora de frecare dintre fir i aceste elemente, fie de mecanisme specifice. Momentul maxim admis la rotirea de ctre fir a talerelor, MT, respectiv a tuburilor frnei, Mt, se pot determina cu relaiile:

Tf

f MR

rRQ + cos

, pentru talere i (IV.1.28)

[ ] tcf

fif MrR

RQT

++ 1e

)(2cos 1 pentru tuburi. (IV.1.29)

Dac fora Q pentru reglarea frnelor este mic (urzire, canetare etc.) i nu permite realizarea condiiilor de mai nainte, se impun mecanisme specifice acestui scop.

Fora Q de presare pe talerele frnei se poate afla cu relaiile:

++=

cos)1e(

))(e (2 1

1

f

fiff

R

RTTQ sau (IV.1.30)

)1e(

)e (21

1

+=

iff TTQ , pentru 0 i 0 == . (IV.1.31)

Tensiunea firului la ieirea din frn, Tf, este un parametru impus de caracteristicile i destinaia firului, i se recomand a se calcula cu relaiile:

Tf =(0,070,15) Sr, pentru fire tip ln; Tf =(0,100,25) Sr, pentru fire tip bumbac,

unde: Sr este sarcina de rupere a firului. La firele tip mtase nu se pot utiliza frne de fir cu presiune local i se folosesc frne

de fir cu ondulare pe tuburi succesive (fig. IV.1.9). Tensiunea firului la ieirea din frn va fi:

+=

6

2

10)1e)( (

e vraT

TT ctiff , (IV.1.32)

unde: reprezint suma unghiurilor de cuprindere a tuburilor de ctre fir.


Fig. IV.1.9. Frn de fir cu tuburi succesive.

Valoarea unghiului se regleaz prin mrirea sau micorarea forei N de apsare a grupului de tuburi mobile asupra firului sprijinit pe tuburile fixe. Relaia dintre N i se exprim prin formula:

[ ] TNNNNNN m mifmmnm

m

=+=+++== 2)12(2

11 ee2

sin unde ,K i

[ ] .ee2

sin1

2)12(

+= =

n

m

m mifTN (IV.1.33)

La ieirea din frna cu tuburi succesive, tensiunea Tf a firelor tip mtase se recomand a avea valorile:

0,20,32 cN/den, la viscoz; 0,180,28 cN/den, la mtase coproamoniacal; 0,160,25 cN/den, la acetat; 0,10,15 cN/den, la relon; 0,10,2 cN/den, la mtase natural. La unele fire (viscoz) limitele tensionrii maxim admise, de la care ncep alungiri mari

peste cele elastice, depind i de umiditatea firului i a mediului nconjurtor (tabelul IV.1.7) [ ]114 .

Tabelul IV.1.7

Limite admise ale tensionrii firelor de viscoz n funcie de umiditate

Umiditatea relativ

(%)

Tensiuni maxim admise (cN)

Viscoz cu Td (den)

50 75 100 150 200 300 450

60 25 37 50 75 100 150 225

65 25 37 50 75 100 150 225

67,5 20 30 40 60 80 120 180

70 17 26 35 52 70 105 157

75 15 22 30 45 60 90 135


Calitatea unui dispozitiv de frnare, prin ondulare pe tuburi succesive, se apreciaz i

prin instabilitatea I a tensiunii la o anumit vitez, respectiv prin sensibilitatea S a frnrii la schimbarea vitezei. Se folosesc relaiile:

, i 100 21 mvmv

m

minmax TTST

TTI == unde: Tm reprezint tensiunea medie ntre valorile maxime i minime (Tmax i Tmin);

1mvT i 2mvT tensiunea medie la viteza v1 = 1000 m/min i tensiunea medie la v2 = 300 m/min.

Se apreciaz calitatea frnelor ca fiind [114], [60]: bun, dac I < 70% i S < 7 cN/fir; satisfctoare, dac I = 70100% i S = 713 cN/fir; nesatisfctoare, dac I > 100% i S > 15 cN/fir. IV.1.5. Curirea firelor

Curirea firelor la bobinare are scopul de a nltura anumite defecte de filare, impuriti aderente, noduri mari etc., prin ruperea sau tierea firului la locul defectului. Dispozitivele de curire lucreaz pe principii mecanice sau electronice.

IV.1.5.1. Curitori mecanici Curitorii mecanici elimin anumite categorii de defecte de filare prin ruperea firului

la locul defectului. Dimensiunea fantei f se regleaz n funcie de diametrul d al firului (fig. IV.1.10) pe baza relaiei:

.)5,25,1( df K= (IV.1.34)

Fig. IV.1.10. Curitori cu lam fix (a) i cu lam oscilant (b).

Diametrul firului se poate calcula pe baza relaiilor clasice:

NmCd = sau tTAd = , unde

f

A = 10002 . (IV.1.35)


Constantele C i A depind de densitatea firului, iar A are valorile orientative din

tabelul IV.1.8. Tabelul IV.1.8

Valori ale constantei A

Tip fir Fire din bumbac Fire din

bumbac + celoFire tip ln

cardat Fire tip ln pieptnat

Fire tip ln cu celo

Fire poliamidice

Constanta A 0,0330,034 0,0388 0,04270,0438 0,04100,0434 0,03850,0428 0,0474

IV.1.5.2. Curitori electronici capacitivi a. Principiul capacitiv de msurare i clase de defecte folosite la reglarea cur-

itorilor. La curitorii capacitivi, lungimea i grosimea defectului se msoar indirect de ctre plcile paralele ale condensatorilor de msurare (fig. IV.1.11). Modificarea relativ a capaci-tii condensatorului n raport cu masa i volumul firului analizat este:

)1(

)1(

0

01

0 ==

CCC

CC , (IV.1.36)

unde: C0 reprezint capacitatea condensatorului fr fir (fr dielectric); C1 capacitatea condensatorului cu fir (cu dielectric); C modificarea capacitii la trecerea firului; gradul de umplere cu fir al condensatorului (fig. IV.1.12.); constanta dielectric a firului.

Fig. IV.1.11. Principiul curitorilor electronici capacitivi: a schema bloc; b panou de reglare;

1 fir; 2 oscilator de nalt frecven; 3 dispozitiv capacitiv de msurare; 4 unitatea de amplificare, analiz i dirijare a semnalelor; 55' unitatea pentru sensibilitatea de curire; 66' unitatea pentru lungimea de referin; 77' unitatea pentru fire duble; 8 multivibrator monostabil; 9 cuit de tiere; 10 viteza de bobinare; 11 indice material.


Msurtorile de capacitate se recomand a se face la grade mici de umplere ale

condensatorului (510%) (fig.IV.1.13.). n funcie de fineea firelor se pot folosi diverse tipuri de curitori capacitivi (tabelul IV.1.9).

Fig. IV.1.12. Factor de umplere. Fig. IV.1.13. Capacitatea relativ n funcie de i .

Tabelul IV.1.9

Tipuri principale de curitori capacitivi

Curitori Uster Curitori Keisokki

Tip Clasa de finee a firelor Gama de finee, Nm Tip Clasa de finee a

firelor Gama de

finee, Nm

Z Fine i foarte fine 401000 F Fine 20485

C Medii 10200 C Medii 9218

W Groase 5125 W Groase 5120

X Foarte groase i extrem de groase 125 W1 Foarte groase 248

D Pentru 23 de clase de defecte W2 Extrem de groase 1,229

Principalele defecte ale firelor, care condiioneaz calitatea i aspectul acestora, sunt:

neregulariti pe distane scurte, imperfeciuni de filare relativ frecvente (nopeuri, subieri i ngrori, cuprinse ntre anumite limite) i defecte rare.

Neregularitile pe distane scurte se controleaz cu ajutorul regularimetrelor de tip Uster. Imperfeciunile se determin cu ajutorul aparatelor de tip Uster-Imperfection i sunt raportate la lungimi de 1000 m fir. Defectele rare sunt defecte ale firelor cu o frecven de apariie redus, i se analizeaz pe o lungime de cel puin 105 m de fir.

Defectele rare sunt nregistrate i clasificate automat cu ajutorul instalaiilor de tip Uster-Classimat sau Classifault-Keissoki. Se poate utiliza clasificarea de baz, cu 16 clase de defecte, sau clasificri extinse, cu 32 sau 40 clase de defecte.

n cadrul clasificrii de baz, sunt considerate defecte rare numai ngrorile firelor care au o cretere a suprafeei seciunii transversale a firului fa de seciunea nominal (sensi-bilitatea) cuprins ntre + 100% i + 400%, i cu lungimi ale ngrorii ntre 0,1 cm i 4 cm (16 clase de defecte) (fig. IV.1.14).


Fig.

IV.1

.14.

Cla

sific

area

de

baz

a d

efec

telo

r rar

e (1

6 cl

ase)

.


La clasificarea extins cu 32 clase de defecte (fig. IV.1.15) sunt considerate ca defecte

rare ngrorile i subierile firelor de toate categoriile i anume: ngrori mari i scurte, mprite n 16 clase cu lungimi ale defectelor de 0,11; 12;

24 i 48 cm i cu creteri ale suprafeei seciunii transversale (sensibilitatea) ntre +100% i +400% (clasele de defecte A1D4 din fig.IV.1.14);

ngrori mari i lungi (clasa E) care au lungimea de peste 8 cm i creterea suprafeei seciunii mai mare de +100%;

ngrori mici i lungi (clasele F i G). Clasa F conine ngrorile cu lungimi ntre 8 i 32 cm i cretere asuprafeei seciunii transversale ntre +45% i +100%, iar clasa G conin ngrorile cu creterea suprafeei seciunii ntre +45 i +100% i cu lungimi de peste 32 cm;

subieri lungi i foarte lungi, care sunt mprite n patru clase (H1, H2, I1, I2). Subie-rile din clasele H1 i H2 au o scdere a suprafeei seciunii ntre 30% i 75% pe lungimi ntre 8 cm i 32 cm. Subierile din clasele I1 i I2 au o scdere a seciunii transversale ntre 30% i 75% pe lungimi de peste 32 cm.

Fig. IV.1.15. Clasificarea extins a defectelor rare (23 clase). Clasificarea extins cu 40 clase de defecte (fig. IV.1.16), realizat de instalaia

Classifault II Keissoki, echipat cu computer, monitor, unitate disc de memorare i imprimant, conine:

ngrori mari i scurte, cu creteri ale suprafeei seciunii transversale (sensibilitatea) de 100150%; 150250%; 200400% i peste 400% pe lungimi de 0,11; 12; 24; 48 i peste 8 cm (clasele A1E4);

ngrori mici i lungi, cu creteri ale seciunii transversale de 3045% i 45100% pe lungimi de 19; 925; 2557; 57121 i peste 121 cm (clasele F1J2);

subieri cu scderi ale suprafeei seciunii transversal (sensibilitatea) de 30 45% i 4590% pe lungimi de 19; 925; 2557; 57121 i peste 121 cm (clasele K1Q2).


Fig. IV.1.16. Clasificarea extins a defectelor rare (40 clase).

b. Parametrii de reglare ai curitorilor capacitivi i defecte eliminate. Pe centrala de reglaj a curitorilor se fixeaz urmtorii parametrii: fineea firului, indicele de material, sensibilitatea de curire, lungimea de referin (USTER) sau lungimea defectului (Keisokki) i viteza firului. Fineea firului se regleaz n interiorul gamei pentru care este construit tipul de curitor utilizat (tabelul IV.1.9).

Msurarea indirect a masei firului pe unitatea de lungime, n dispozitivul capacitiv de msurare, necesit un reglaj n funcie de natura fibrelor i umiditatea acestora, care se realizeaz prin indicele de material (tabelul IV.1.10) curitori Keisokki. Pentru umiditi mai mari de 80%, indicele de material reglat se mrete cu o unitate fa de valoarea din tabel, iar pentru umiditi mai mici de 50%, indicele reglat se micoreaz cu o unitate. Pentru fire din amestecuri de fibre, indicele de material se calculeaz ca medie ponderat a indicilor specifici, cu relaia:

=

=n

i

iia

PII1 100

, (IV.1.37)

unde: Ia reprezint indicele de material al amestecului fibros din care este realizat firul; Ii, Fi indici de material i procentele de participare ale fiecrui component i din

structura firului. Tabelul IV.1.10

Indicele de material

Nr. crt. Natura fibrei Indicele de material

1. Bumbac, ln, viscoz 7,5 2. Acetat, poliacrilonitril, polialcool-vinilic 5,5 3. Poliamid 5,0 4. Polipropilen, polietilen 4,5 5. Poliester 3,5 6. Policlorur de vinil 2,5


Indicele de material al amestecului fibros al firului poate fi determinat pe baza

diagramei din fig. IV.1.17.

Fig. IV.1.17. Diagram pentru alegerea indicelui de material.

Sensibilitatea de curire i lungimea de referin pentru reglarea curitorilor de tip Uster se stabilesc n funcie de nivelul calitativ mondial, exprimat prin treptele procentuale de calitate 5%;25%; 75%; 95% (fig. IV.1.18). Numrul defectelor pe 105 m de fir, pe clase de de-fecte i nivel de calitate, pentru diverse amestecuri fibroase, se poate urmri n fig. IV.1.19, af. Numrul practic de defecte, pe clase i pe 105 m de fir, rezultat n urma controlului curent de calitate cu instalaii de tip Uster Clasimat, poate avea diverse valori (tabelul IV.1.11), care vor fi nscrise pe fia tip a plcilor Grades (fig. IV.1.20). Prin curire trebuie eliminate numai defectele considerate grave i duntoare pentru cerinele de calitate ale esturilor sau trico-turilor. Sunt considerate grave i duntoare defectele din clasele A4B4C4D4C3D3D2, fr a

exclude i alte clase. Se traseaz, pe plcile Grades, linia de curire n trepte, pe sub clasele considerate grave i duntoare (fig. IV.1.20).

Linia real de curire va fi dat de acea curb Correlator (fig. IV.1.21), care intersecteaz n ct mai multe puncte linia de curire n trepte, n urma aezrii curbelor Correlator cu originea axelor suprapus peste va-loarea adoptat a sensibilitii de curire precizat pe pl-cile Grades (fig. IV.1.20). La captul curbei Correlator, aleas drept linie real de curire, se afl lungimea de referin pentru reglajul centralei. La curirea firelor des-tinate esturilor se aleg, de preferin, curbele Correlator mai abrupte, cu lungimi de referin mai mari.

Fig. IV.1.18. Nivel mondial calitativ exprimat prin trepte procentuale.


Fig. IV.1.19, a. Numrul defectelor firelor din bumbac 100% cardat, pe nivele Uster.

Fig. IV.1.19, b. Numrul defectelor firelor din bumbac 100% pieptnat, pe nivele Uster.


Fig. IV.1.19, c. Numrul defectelor firelor din celofibr tip bumbac, pe nivele Uster.

Fig. IV.1.19, d. Numrul firelor din amestecuri poliester cu bumbac, pe nivele Uster.


Fig. IV.1.19, e. Numrul defectelor firelor din ln 100%, pe nivele Uster.

Fig. IV.1.19, f. Numrul defectelor firelor din fibre acrilice, pe nivele Uster.

Tabelul IV.1.11 Valori experimentale pentru defectele rare ale firului necurat, la 105 m fir, obinute cu instalaia Uster-Classimat

Amestec fibros Nm Defecte rare ale firului necurat la 100 km fir

A B C D1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Bumbac 100%

10/1 12/1 34/1 40/1 140/1 50/1 50/2 40/1 60/1 70/1

50 43

3206 880 1175 6862 245 2900 2142 1813

86

280 102 220 600 50 445 194 367

41 34 26 42 26 9 70 21 70

00 11 7 11 7 3 20 6 19

1410 143 75 80 302 14 168 135 119

96 43 40 54 78 13 90 44 80

41 15 13 22 14 5 40 11 39

01 7 3 8 1 2 10 2 12

7 10 23 28 27 35 4 45 38 40

54 14 23 19 12 4 30 19 26

42 7 8 9 1 2 16 6 18

20 5 3 5 1 1 7 3 10

2226 28 24 63 30 1 48 67 40

1218 12 15 44 11 0 29 42 26

68 7 6 22 4 0 14 22 12

53 3 3 12 2 0 6 9 6

Bumbac 67% + poliester

33%

70/1 70/2 50/2 50/1 32/2 60/1 40/1 54/1

360 103 94

1809 75 284 791 381

8930 36 220 26 76 108 57

155 9 32 3 18 16 23

11 1 13 0 7 7 7

2215 18 100 19 55 56 30

129 13 39 11 38 28 20

91 4 10 4 20 14 9

20 0 3 2 9 3 2

6 1 2 27 5 25 26 13

51 2 22 4 21 13 11

21 1 10 2 15 3 7

00 0 6 2 7 1 2

141 3 52 5 35 26 8

91 2 37 4 25 14 4

81 1 20 2 17 4 3

20 1 6 0 10 1 2

Poliester 67% + bumbac 33%

100/2 70/2 140/2 34/1 70/1 54/1 34/2 100/1 100/2 140/1 40/1

172 124 339 149 347 4700 79 922 235 1860 309

5938 103 49 101 777 37 217 81 363 81

107 26 13 28 94 9 56 18 67 22

23 8 5 13 27 4 14 4 18 7

2014 42 29 35 271 7 66 40 182 57

1411 25 19 26 125 6 42 27 70 41

53 10 7 10 44 2 25 11 27 29

10 4 3 7 13 1 11 3 11 18

7 8 23 15 24 80 4 17 14 70 20

66 19 13 21 43 2 13 13 30 19

22 10 10 15 21 0 8 3 16 13

00 4 6 7 15 0 4 2 8 8

47 18 17 24 82 6 38 13 50 34

44 11 13 18 50 4 27 7 38 20

31 5 9 15 30 3 19 4 22 16

20 4 8 8 18 3 9 1 16 12

Poliester 59%+celofibr 50%

50/1 65/1

2113 2837

477516

6260

616

213219

116131

1640

16

31 51

1638

719

16

1013

69

34

01

Ln i tip ln 7001539 100389 2075 218 60195 45155 2785 525 25100 2079 1047 322 1438 1035 822 218


Fig. IV.1.20. Linia de curire n trepte i curbele Correlator.

Fig. IV.1.21. Curbele Correlator.

Defectele rare, situate deasupra curbei Correlator, vor fi nlturate prin curire, iar cele situate sub curb vor rmne pe fir. n cazul n care o clas de defecte este intersectat de curba Correlator stabilit, numrul de defecte rare eliminate de curitor din clasa intersectat se calculeaz conform schemei din fig. IV.1.22. Se consider defecte eliminate numai numrul defectelor situate deasupra diagonalei clasei intersectate.

La unii curitori capacitivi (Keisokki) se folosete ca parametru de reglare lungimea defectului, n locul lungimii de referin, i curba translator (fig. IV.1.23) n locul curbelor Correlator. Dup aezarea curbei Translator pe sub clasele cu ngrori grave i duntoare (fig.IV.1.24), se preia sensibilitatea de curire indicat de sgeata orizontal a translatorului i lungimea ngrorilor eliminate indicat pe segmentul lungimilor (cm) suprapus, sau cel mai apropiat de dreapta nclinat a translatorului. Vor fi eliminate toate ngrorile situate deasupra curbei translatorului. Utilizarea translatorului permite i un reglaj distinct pe canalul nopeurilor


(fig. IV.1.24). Valoarea sensibilitii pentru curirea noperurilor este determinat de dreapta nopeurilor, paralel cu axa lungimilor claselor. Vor fi eliminate toate ngrorile i nopeurile situate deasupra acestei drepte.

Fig. IV.1.22. Defecte eliminate din clasa intersectat de curba Correlator.

Fig. IV.1.23. Clasele de defecte i curba Translator la curitorii Keisohi KC 60.

Fig. IV.1.24. Folosirea curbei Translator pentru stabilirea sensibilitii de curire i a reglajului pe canalul nopeurilor.

Curirea firelor asistat de calculator permite renunarea la curbele pentru reglarea

sensibilitii de curire i a lungimii defectelor i alegerea direct pe monitorul computerului a claselor de ngrori i subieri ce vor fi eliminate la bobinare (fig. IV.1.25).


Fig. IV.1.25. Curirea firelor asistat de calculator: a sistem de clasificare a defectelor firelor asistat de calculator:

1 unitate de msurare; 2 sistem de clasificare a defectelor; 3 computer; 4 imprimant; 5 monitor; 6 disc de stocare a datelor;

b date afiate pe monitor privind curirea.

Programul de curire se stabilete n funcie de necesitile tehnologice concrete

(fig. IV.1.25, b). Toate ngrorile mari i scurte situate deasupra liniei n trepte trasat pe monitor pe sub anumite clase de defecte grave i duntoare ABCDE, toate ngrorile mici i lungi situate deasupra liniei n trepte de sub anumite clase FGHIJ i toate subierile de sub linia n trepte trasat pe monitor peste clasele de defecte considerate duntoare KLMNO vor fi eliminate prin curire.

Numrul de tieri efectuate de curitoare se nregistreaz pe monitor, pe clase de defecte, pe sensibiliti de curire, pe fus i pe total fuse, pe lungimi controlate etc. (fig. IV.1.25, b).

Stabilirea sensibilitii pentru canalul de subieri poate fi fcut i n urmtoarele ipoteze:

lipsa total a componentului fibros cu cea mai mic cot de participare a firului filat;

a

b


lipsa unui component din firul rsucit; lipsa nveliului din firul rsucit cu miez. n aceste ipoteze, sensibilitatea teoretic necesar pentru reglarea reducerii procentuale a

suprafeei transversale a zonei subiri de la care ncepe tierea firului reprezint tocmai procentul din suprafaa total nominal ocupat de componentul lips. Suprafaa procentual fa de suprafaa total ocupat de un component oarecare, i, se calculeaz pe baza coefi-cientului de contribuie al acestui component la indicele de material al ntregului fir. Se folosete relaia:

,100 sau 100 == ccisiccisi KKS

KKS (IV.1.38)

unde: Ssi reprezint sensibilitatea teoretic de curire a subierilor, n %, respectiv reducerea procentual a suprafeei transversale a zonei subiri, ca urmare a lipsei din seciunea firului simplu a fibrelor de tipul i, sau a lipsei unui component oarecare i din firul rsucit sau a nveliului din componentul i la firul rsucit cu miez;

Kci coeficientul contribuiei unui component oarecare i la indicele de material al ntregului fir;

Kc = ciK suma coeficienilor contribuiei componenilor la indicele de material al ntregului fir. Valorile Kci se determin dup diagrama din fig. IV.1.26.

Sensibilitatea reglat efectiv pe canalul subierilor se face la un nivel cu circa 5% mai

mic fa de sensibilitatea calculat. Numrul de noduri de curire reprezint suma defectelor rare i duntoare din toate

clasele de defecte programate a fi eliminate. Numrul de noduri de curire pe lungimea de 105m de fir trebuie s se plasaze sub curbele limit admise ale ruperilor de curire corespun-ztoare nivelului mondial impus firului bobinat (fig. IV.1.27). n fig. IV.1.27 se pot urmri i curbele care delimiteaz numrul de ruperi cauzate de zonele slabe, din care rezult nodurile de rupere pe 105m de fir. Nodurile de schimbare a evilor de alimentare pe o lungime de 105m de fir se calculeaz cu relaia:

t

a Ln

000100= (IV.1.39)

unde: na reprezint numrul de noduri de alimentare, corespunztor unei lungimi de 105 m de fir;

Lt lungimea firului de pe eava de alimentare a mainii de bobinat, n m. Numrul total de noduri de bobinare pe 105m de fir bobinat, Nt, se calculeaz cu relaia:

arct nnnN ++= , (IV.1.40) unde: nc este numrul de noduri de curire pe 105 m de fir bobinat;

nr numrul de noduri de rupere pe 105 m de fir bobinat. Numrul total de noduri astfel calculat trebuie s fie mai mic dect numrul total de

noduri admis la bobinare pentru nivelul mondial Uster al calitii adoptate, i care rezult din nsumarea nodurilor rezultate de pe curbele din fig. IV.1.27. Pentru asigurarea unor randamente bune la esere, se recomand ca numrul total de noduri de bobinare s fie mai mic de 50 noduri/105 m de fir, la eserea cu suveic, i mai mic de 25 de noduri la 105 m de fir, la eserea fr suveic.


Fig. IV.1.26. Coeficieni de contribuie la indicele de material.

a

b


Fig. IV.1.27. Nivelul Uster mondial al numrului de noduri: a frecvena nodurilor la fire de bumbac; b frecvena nodurilor la fire de ln.

IV.1.5.3. Curitori optoelectronici a. Principiul optoelectronic, clasificarea defectelor i parametri de reglare ai

curirii. Curitorii optoelectronici elimin defectele de filare prin msurarea diametrului seciunii transversale a firului i a lungimii defectului (fig. IV.1.28).

Pentru curitorii optoelectronici, criteriul de clasificare a defectelor l constituie diametrul acestora. Defectele sunt mprite n 5 categorii (fig. IV.1.29):

nopeuri, ce reprezint ngrori cu lungimi foarte mici, sub 0,5 cm, dar cu diametre mari;


ngrori mari i scurte, ce reprezint defecte cu lungimea de 0,510 cm i diametrul

ngrorii multiplicat de 1,83,8 ori diametru mediu nominal; ngrori mici i lungi, ce reprezint defecte cu lungimea de 440 cm i cu diametru

ngrorii multiplicat de 1,21,8 ori diametru mediu nominal; fire duble, ce reprezint capete de fire desfurate simultan sau fire rtcite i filate

mpreun pe lungimi mari; subieri de filare cu lungimea de 10200 cm i cu diametrul subierii demultiplicat de

0,840,5 ori diametrul mediu nominal.

Fig. IV.1.28. Principiul optoelectronic de curire:

1 defect de filare; 2 fotocelul; 3 amplificator semnale; 4 comparator

semnale; 5 centrala de reglare; 6 cuitul de tiere.

Fig. IV.1.29. Tipuri de defecte.

Clasele defectelor, pentru fiecare din categoriile acestora, sunt grupate n funcie de

lungimea L a defectului i raportul D dintre diametrul defectului i diametrul mediu nominal. Valorile L i D, pe clase, se pot urmri n fig. IV.1.30. Clasificarea de baz a defectelor conine 16 clase de ngrori mari i scurte (clasele 1.14.4). Clasificarea extins conine n plus 6 clase pentru ngrori mici i lungi (5.17.2), 4 clase pentru subieri (8.19.2), la care se adaug nopeurile (N) i firele duble (C).

Pe centrala de reglare a eliminrii defectelor se folosesc urmtorii parametri (fig. IV.1.31):

reglarea de baz, care coreleaz sensibilitatea de curire cu diametrul nominal d al firului prelucrat, determinat n prealabil cu ajustorul LDN ncorporat n staia centralei electronice;

L lungimea defectelor eliminate, n cm; v viteza firului la bobinare, n m/min; D(D) limita raportului D dintre diametrul defectului eliminat i diametrul nominal

al firului prelucrat; C limita de grosime a firelor duble, precizate prin rapoartele C-static i C-dinamic,

dintre diametrul firului dublu i diametrul nominal al firului; N limita de grosime pentru nopeuri ce urmeaz a fi eliminate, precizat prin raportul

dintre diametrul nopeului i diametrul nominal al firului.


Fig. IV.1.30. Clasificarea defectelor. Fig. IV.1.31. Centrala de

reglare Loepfe tip LDN/D.

b. Linii de curire i defecte eliminate. Clasificarea defectelor dup diametru i

lungime ofer posibilitatea aezrii lor pe o diagram LD (fig. IV.1.32), unde orice defect este reprezentat ca un punct localizat prin valoarea lungimii i a diametrului su. Separarea defectelor ce trebuie eliminate de pe fir, fa de cele ce pot rmne pe fir, se face prin aa-numita linie de curire LD. Curba de curire real are anumite abateri fa de curba teoretic. De exemplu, la curitorii de tip Loepfe FR-600 se pot folosi 6 sisteme diferite: LD; LD/D; LDL; LDL/D; LDN; LDN/D (tabelul IV.1.12).

La sistemul standard, linia de curire LD (fig. IV.1.33) conine o succesiune de dou curbe, una pentru ngrori mari i scurte (curba LD) i alta pentru fire duble (curba de deviaie C). La sistemul LDL, linia de curire conine o succesiune de 3 curbe: curba LD pentru


ngrori mari i scurte, curba de deviaie C pentru fire duble. La sistemul LDN, cu cea mai mare flexibilitate, linia de curire conine o succesiune de 4 curbe: curba de deviaie LDN pentru nopeuri, curba LD pentru ngrori mari i scurte, curba de deviaie C pentru fire duble. Toate sistemele pot fi adaptate pentru a include i eliminarea subierilor D.

Fig. IV.1.32. Linia teoretic de curire pe diagrama LD a defectelor.

Tabelul IV.1.12

Tipuri de defecte i de curitori optoelectronici tip Lepfe

Tipuri de defecte Limite de reglare a defectelor pe tipuri de curitori

LD LD/D LDL LDL/D LDN LDN/D

ngrori mari i scurte: D d L, cm

1,83,8 0,510

1,83,8 0,510

1,83,8 0,510

1,83,8 0,510

1,83,8 110

1,83,8 110

ngrori mici i lungi: D d L, cm

1,21,8 440

1,21,8 440

Fire duble: D d

1,21,8

1,21,8

1,21,8

1,21,8

1,21,8

1,21,8

Nopeuri: D d L, cm

311

0,18,5

311

0,18,5

Subieri: D d L, cm

0,10,6 8200

0,10,6 8200

0,10,6 8200

D

L


Fig. IV.1.33. Linii teoretice de curire pe tipuri de curitori.

Detectarea variaiilor diametrului la firele duble i la subieri include dou reglri (dou

canale) diferite: o reglare static, pentru faza de pornire i una dinamic, pentru faza de funci-onare la mersul de regim. n funcie de creterea procentual admis a diametrului firului dublu fa de diametrul nominal, (sensibilitatea de curire c dinamic) pe baza datelor din tabelul IV.1.13, se alege o anumit combinaie pentru comutatorul static (C static) i pentru cel dinamic (C dinamic). Limita de curire a subierilor (d) se traseaz pe baza limitei procentuale admise a scderii diametrului firului fa de valoarea nominal (sensibilitatea de curire d), care permite stabilirea valorilor de reglaj static (D static) i dinamic (d dinamic) (tabelul IV.1.14).

Tabelul IV.1.13

Sensibilitatea de curire cdynamic (%)

Cstatic cdynamic

c1,0 c0,8 c0,6 c0,4

1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

20% 25% 30% 35% 40% 50% 60% 70% 80%

16% 20% 24% 28% 32% 40% 48% 56% 64%

12% 15% 18% 21% 24% 30% 36% 42% 48%

8% 10% 12% 14% 10% 20% 24% 28% 32%

Limita D a raportului dintre diametrul defectului i diametrul mediu nominal al firului

este n strns legtur cu limita L a lungimii defectului. Aceast legtur este reflectat n fig. IV.1.34 i este redat prin curba limit de lungime din fig. IV.1.35, att pentru zonele groase, ct i pentru cele subiri. Orice valoare L a lungimii defectului are alt curb limit L, care va fi trasat pe diagramele tipizate Setinng chart.


Tabelul IV.1.14

Sensibilitatea de curire d dynamic (%)

Reglaje statice, D static

Reglaje dinamice d dynamic

d 1,2 d 1,0 d 0,8 d 0,6

10% 13% 16% 20% 25% 30% 40% 50% 60%

12% 15,6% 19,2% 24% 30% 36% 48% 60% 72%

10% 13% 16% 20% 25% 30% 40% 50% 60%

8% 10%

12,8% 16% 20% 25% 32% 40% 48%

6% 7,8% 9,6% 12% 15% 18% 24% 30% 36%

Fig. IV.1.34. Diametrul i lungimea defectului. Fig. IV.1.35. Curbe limite de lungime.

Curbele practice de curire sunt reprezentate ca linii drepte ce-i schimb direcia n

puncte specifice (fig. IV.1.36). Unghiurile ce rezult ntre diverse segmente liniare sunt rotun-jite, pentru ca linia de curire real s aproximeze curba teoretic.

Trasarea segmentelor specifice ale liniilor de curire depinde de tipul curitorului. La sistemul FR-600 sunt utilizate dou mijloace de reglare: ablonul Seleset (fig. IV.1.37) i diagramele tipizate Setting chart (fig. IV.1.38).

ablonul Seleset conine canale pen-tru trasarea segmentelor de drepte nclinate i orizontale ale limitelor D, pentru ngrori mari i scurte, o muchie nclinat, pentru de-viaia Cdinamic i un orificiu circular, pen-tru reperarea limitei L de pe axa diagramelor tip Setting chart.

Linia de curire LD se traseaz dup aezarea ablonului peste diagrama tip, avnd linia orizontal suprapus peste axa lungimilor defectelor (fig. IV.1.39), iar cerculeul de re-

Fig. IV.1.36. Linii practice de curire.


perare D ref suprapus peste valoarea L aleas pentru curire i fixat i pe panoul centralei de reglaj. Segmentul nclinat al liniei de curire LD (fig. IV.1.39) se traseaz folosind canalul nclinat de pe ablonul Seleset, la captul cruia este nscris valoarea D aleas pentru reglaj (D = 2,8). Orizontala AB a liniei de curire LD se traseaz pe canalul orizontal al ablonului situat n dreptul valorii D aleas anterior (D = 2,8).

Fig. IV.1.37. ablonul Seleset.

Segmentele C constituie linia de curire pentru defectele de fire duble i se traseaz n

continuarea liniei de curire LD. La reglarea static, limita de lungime nu poate fi modificat, fiind programat n instalaie la valori de 0,51 m.

Precizia fazei dinamice este apreciat prin luarea n considerare a poziiei comuta-torului C-dynamic de pe centrala de reglaj (1; 0,8; 0,6 sau 0,4). n tabelul IV.1.13 sunt indicate toate valorile sensibilitii reglajului C-dynamic. Sensibilitatea C-dynamic = 100 (C static 1) C dynamic, ca de exemplu 100 (1,41) 0,6 = 24%. Dac aceast valoare nu este satisfctoare, atunci sensibilitatea Cdynamic poate fi reglat la oricare din valorile tabelului IV.1.13, corespunztoare lui Cstatic, de 1,4. Un reglaj de Cdyn = 0,8 va reduce sensibilitatea la 40%, iar un reglaj de 0,4 va crete sensibilitatea la 20%. Dup alegerea valorii sensibilitii Cdynamic i a vitezei de bobinare, se localizeaz punctul E al deviaiei liniei C, aflat la intersecia orizontalei sensibilitii Cdynamic cu dreapta vitezei adoptat i reglat pe panoul central (800 m/min, fig. IV.1.39). Segmentul nclinat BE al liniei de curire C se traseaz de-a lungul liniei diagonale Cdynamic a ablonului, pn la intersecia n punctul B cu orizontala liniei de curire LD.

Lungimea limit de tiere a defectului de fir dublu depinde de viteza de bobinare, iar pentru aflarea acestei lungimi se coboar verticala din punctul de deviaie E al liniei C pn la axa lungimilor defectului de pe diagrama tip Setting chart.Vor fi eliminate toate defectele ale cror caracteristici se afl deasupra segmentelor liniilor de curire LD i C.


Fig.

IV.1

.38.

Dia

gram

tip

izat

Set

ting

.


Fig.

IV.1

.39.

Lin

ii de

cur

ire p

e di

agra

ma

Set

ting

char

t p

entru

cur

itori

Loep

fe L

D.


Fig.

IV.1

.40.

Lin

ia d

e cu

rir

e pe

dia

gram

a S

ettin

g Ch

art

pen

tru c

ur

itori

Lopf

e LD

L.


Fig.

IV.1

.41.

Lin

ia d

e cu

rir

e pe

dia

gram

a S

ettin

g ch

art

pen

tru c

ur

itori

Loep

fe L

DN

.


Fig.

IV.1

.42.

Lin

ia d

e cu

rir

e pe

dia

gram

a S

ettin

g ch

art

pen

tru c

ur

itori

Loep

fe

D.


La curitorii Loepfe tip LDL, pe lng liniile de curire LD i C, se intercaleaz

limita liniei de curire LDL (fig. IV.1.40). Pe diagrama tip se localizeaz valorile limit Llung i Dlung al ngrorilor mici i lungi (20 cm i 1,34, n fig. IV.1.40). Punctul B, n care verticala ridicat din dreptul valorii Llung (12 cm) intersecteaz segmentul orizontal LD, devine primul punct al deviaiei liniei LDL fa de linia LD. Punctul C, n care orizontala valorii Dlung aleas i reglat (1,4) intersecteaz curba limitei de lungime Llung aleas i reglat (20 cm), devine al doilea punct al deviaiei liniei LDL, de unde ncepe segmentul orizontal LDL. Segmentul orizontal LDL se prelungete, pn la ntlnirea n punctul D, cu linia de curire C, trasat anterior pentru fire duble. Vor fi eliminate toate ngrorile mari i scurte situate deasupra liniei de curire LD, toate ngrorile mici i lungi situate deasupra liniei LDL i toate defectele de fir dublu situate deasupra liniei C.

La curitorii tip LDN, linia limit de curire se extinde cu segmentul N, destinat eliminrii nopeurilor. Punctul A0 (fig. IV.1.41) reprezint valoarea limit reglat a raportului N dintre diametrul nopeului i diametrul nominal (mediu normal) al firului de la care ncepe tierea (exemplu N = 7). Punctul A reprezint intersecia orizontalei raportului D al ngrorilor mari i scurte (D = 2,8) cu linia curbei Llimit a aceluiai tip de ngrori (L limit = 2,5 cm). Segmentul orizontal AB se prelungete pn la intersecia n punctul B cu primul segment al liniei de curire C pentru fire duble, trasat dup principiul descris pentru linia de curire LD i C. Vor fi eliminate toate nopeurile, ngrorile mari i scurte i firele duble situate deasupra liniei de curire trasat pe diagrama tip din fig. IV.1.41.

Linia de curire a subierilor D se traseaz pe baza limitei procentuale admise a sc-derii diametrului firului fa de valoarea nominal (sensibilitatea ddynamic), care permite stabilirea valorilor de reglaj static (Dstatic) i dinamic (ddynamic) (tabelul IV.1.14). Reglarea static, pentru faza de pornire, este determinat de valoarea D de pe tabloul de comand.

Reglajul dinamic, pentru faza de funcionare, se face fixnd valoarea L pe axa ori-zontal a diagramei tip (G la 60 cm, fig. IV.1.42) i valoarea sensibilitii D, pe axa vertical a aceleiai diagrame (25%, fig. IV.1.42). Punctul H, la care orizontala limitei sensibilitii D, (25%) ntlnete curba limit L aleas (60 cm) devine punctul de deviaie pentru d, iar segmentul de dreapt GH devine linia de curire d. Din punctul H, linia de curire d se prelungete orizontal spre dreapta. Vor fi eliminate toate subierile situate la dreapta i sub liniile de curire d.

Defectele eliminate, n urma stabilirii liniilor de curire i fixrii parametrilor de reglaj pe panoul central, vor fi nlocuite cu noduri sau cu fir retorsionat pneumatic i vor fi contorizate pe centrala curitorilor. Numrul total de noduri trebuie s se ncadreze n limitele admise de nivelul Uster mondial (fig. IV.1.27) i n cerinele procesului de esere.

IV.1.6 . nfurarea firului pe bobine IV.1.6.1. Caracteristicile generale de nfurare ale firului pe bobine nfurarea firului pe bobin se caracterizeaz prin pasul h al spirei, nclinarea i

ncruciarea spirelor ( i 2 ), conicitatea a suprafeei de nfurare, lungimea Ls a stratului (bobinei), raza Rx a bobinei, numrul de spire n strat (Ns) i desimea spirelor (ns), grosimea i grosimea radial a straturilor ( i r), desimea i desimea radial a straturilor (n i nr), distribuia spirelor pe suprafaa bobinei, (unghiul de deplasare al punctelor de


ntoarcere), coeficientul de umplere Ku, porozitatea P i densitatea a bobinelor (fig. IV.1.43). ntre caracteristicile nfurrii exist urmtoarele relaii:

tg =xR

h

2cos =

1

2

vv , la bobine tronconice; (IV.1.41)

tg =xR

h2 = 1

2

vv , la bobine cilindrice; (IV.1.42)

constant.;1

i;; ===== sss

s

s

ss

ss h n n

h NL

h LN

n hL

N (IV.1.43)

Dac 0 ,5 nfurarea este paralel, iar dac >5, respectiv 2 > 10, nfurarea este ncruciat. Dac la creterea razei Rx, unghiurile i 2 = constant i h crete liniar, nfurarea este n cruce neuniform (pentru fire filate), iar dac h i NS sunt constante i scade, nfurarea este n cruce de precizie (pentru fire filamentare).

Fig. IV.1.43. Caracteristicile nfurrii. Fig. IV.1.44. Unghiul de deplasare a punctelor de ntoarcere. Stratul conine un numr de spire egal cu numrul de rotaii fcute de bobin n timpul

deplasrii cursorului pe distana Ls. La suprapunerea a N straturi, raza bobinei crete cu valoarea R . ntre grosimea i desimea straturilor exist relaiile:

==NR

r , la bobine cilindrice:

==

cosNR

r , la bobine tronconice; (IV.1.44)

r

r RNn ==

1 , respectiv constant.1 ==rrn (IV.1.45) Distribuia spirelor pe suprafaa bobinei se caracterizeaz prin unghiul de deplasare

al punctelor de ntoarcere (fig. IV.1.44). Se calculeaz cu relaia:

= 2 [ ]*22 ss NN , (IV.1.46)


unde *2 sN reprezint partea ntreag a dublului numrului de spire n strat Ns. Dac Ns = constant, atunci i = constant i nfurarea este de precizie. Dac la creterea razei R valoarea Ns scade, atunci este variabil i nfurarea este n cruce neuniform.

Coeficientul de umplere Ku, porozitatea P (%) i densitatea (g/cm-3) a bobinelor se calculeaz cu relaiile [59], [60], [61]:

;cos cos 10

sau cos cos 10

55 == fr

tu

f

rstu h

TKnnTK (IV.1.47)

;100cos cos 10

1 sau 100cos cos 10

1 55

=

= frt

f

rst

hTPnnTP (IV.1.48)

.cos cos 10

sau cos cos 10

55 == r

trst

hTnnT (IV.1.49)

La formarea bobinelor pe mainile de bobinat se poate regla numai desimea radial a straturilor nr, prin tensiunea firului i presarea asupra bobinei.

IV.1.6.2. Caracteristicile bobinelor cu nfurare paralel n funcie de raportul dintre viteza periferic a bobinei i viteza cursorului pentru

distribuia spirelor, nfurarea paralel poate fi cu spire strnse sau spire distanate (fig. IV.1.45). nfurarea paralel cu spire strnse se caracterizeaz prin (fig. IV.1.45, a):

;11 it

stTAh

n TAdh ==== (IV.1.50)

; 2

tgarc i 2

tgx

t

x RTA

Rh

== (IV.1.51)

btb nTAvnhv == 22 ; (nb = turaia bobinei); (IV.1.52) .

10 sau

10

55t

rtrst

TAnTnnT == (IV.1.53)

a b

Fig. IV.1.45. Tipuri de nfurare paralel.


nfurarea paralel cu spirele distanate (fig. IV.1.45, b) se caracterizeaz prin:

;1ixTA

n x TAxdht

st +=+=+= (IV.1.54)

; 2

tgarc i 2

tgx

t

x

t

RxTA

RxTA

+=

+= (IV.1.55)

( ) ; ;)( 22 btb nxTAvnxdv +=+= (IV.1.56) ( )xTA nT trt += 510

. (IV.1.57)

Presiunea pe unitatea de suprafa p, exercitat de straturi asupra tubului suport de raz Ro, depinde de tensiunea T din spirele nfurate, densitatea bobinei , densitatea de lungime a firului Tt (tex) i raza Rx a bobinei, conform relaiei [121], [59]:

ot

uxRT

RRTp

)( 105 = . (IV.1.58) Presiunea liniar pl exercitat pe unitatea de lungime a spirei depinde de raza Rx i de

tensiunea T a spirei, conform relaiei [98], [114]:

x

l RTp = . (IV.1.59)

IV.1.6.3. Caracteristicile bobinelor cu nfurare n cruce neuniform nfurarea n cruce neuniform este rezultatul combinrii a dou micri cu vitez

constant, indiferent de raza nfurrii: viteza periferic a micrii de rotaie a bobinei i viteza de translaie a firului de-a lungul generatoarei bobinei. Caracteristicile de baz ale nfurrii variaz conform curbelor din fig. IV.1.46, conform relaiilor:

constant;vv

arctg1

2 == (IV.1.60)

liniar; cretere,cos

tg 2x

x CRR

h == (IV.1.61)

xx

s RC

RL

N 1tg 2

cos == , scdere hiperbolic; (IV.1.62)

xx

s RC

CRhn 211 === , scdere hiperbolic; (IV.1.63)

xx

tr R

CRT 3

5 sin 10 2== , scdere hiperbolic; (IV.1.64)

xr

r RCn 41 == , cretere liniar. (IV.1.65)


Fig. IV.1.46. Caracteristicile nfurrii n cruce neuniform.

Unghiul de nclinare al spirelor este determinat de caracteristicile constructive ale meca-nismului de bobinare i poate avea valori de:

= 12 19, la bobine tari pentru urzire, canetare, esere etc.; = 20 30, la bobine moi pentru albire i vopsire. Unghiul influeneaz i stabilitatea spirelor n punctele de ntoarcere de la extre-

mitile bobinei, unde spira se aeaz pe suprafaa de nfurare dup curba lniorului (fig. IV.1.47).

,cos

1cos

1tg

= o

xRy (IV.1.66)

unde: ==tg coeficientul de frecare fir/fir. Raza minim a spirelor Rm de la care ncepe alunecarea, spre mijlocul bobinei, se calculeaz cu relaia:

=

cos1sin HRm . (IV.1.67)

Fig. IV.1.47. Curbele de ntoarcere.

Scurtarea total a lungimii bobinelor cilindrice la atingerea razei finale Rx este deter-minat i , conform relaiei:

=

=cos

)cos1(cos cos

)cos(cos xfo

oxff

RRy . (IV.1.68)

RxRxi

NS

Rxf


Pentru echilibrul spirelor de margine n punctele de ntoarcere de la baza bobinei

tronocnice, unghiul trebuie s ndeplineasc condiia [4], [47]: sau arctg , (IV.1.69) unde: este unghiul de nclinare geoedezic a spirei (unghiul dintre normala principal la curba firului i normala la suprafaa de nfurare). Unghiul critic este dat de coeficientul de frecare , care are valori orientative de: 0,490,65, la bumbac pe bumbac; 0,500,70, la in pe in; 0,320,68, la ln pe ln; 0,280,38, la fire tip mtase.

Conicitatea a bobinelor poate avea valori de 151; 316; 330; 350; 420; 557; 815; 910; 930; 11 etc. Stabilitatea spirelor de margine la bobinele conice este satisfcut corespunztor pentru valori = 123025. La bobinele cilindrice ( = 0), echilibrul spirelor de margine este asigurat dac cr .

Lungimea bobinelor (nfurrii) poate fi Ls = 80200 mm, valorile concrete depinznd de tipul mainii RAS 15-SAVIO (tabelul IV.1.15). Conicitatea i lungimea bobinelor se adopt i n funcie de destinaia acestora (tabelul IV.1.16).

Tabelul IV.1.15

Conicitatea i lungimea bobinelor

Conicitate Lungime bobin, mm Lungime tub,

mm Diametru baz

tub, mm Diametru vrf

tub, mm

151'

85 110 127 152

95 120 140 165

62 62 62 62

56 56 56 56

330' 152 175 46 24,7

420' 127 152

145 170

55 59

33 33

557' 152 170 68 33

915' 152 170 65,6

Tabelul IV.1.16

Conicitatea bobinelor n funcie de destinaie

Destinaia bobinelor Conicitatea bobinelor Diametrul tubului, mm Lungimea bobinei, mm

Urzire 420'; 557' 85;

esere cu proiectul 0; 2; 420' 105; ; 80; 125;

Tricotare 557'; 915'

Distribuia spirelor pe suprafaa bobinelor, caracterizat de unghiul de deplasare a

punctelor de ntoarcere (fig. IV.1.44) i de distana dintre spirele alturate, l, variaz ciclic.


Segmente hiperbolei de distribuie (fig. IV.1.48) reprezint legea de variaie a unghiului scris sub forma [59], [60]:

=

= **

2 cos

cos 2 A

RA

tgRL

tgRL

xx

s

x

s . (IV.1.70)

*tg

cos * AR

L

x

s = este partea ntreag a expresiei .

tg cos

x

s

RL Segmentele de drepte din

fig. IV.1.49 reprezint legea de variaie a distanei l dintre punctele de ntoarcere succesive, scris sub forma:

xx

xs

x RAAtgRLR

tgLRl 2 2

cos 2cos 2 *

*

=

== . (IV.1.71)

Fig. IV.1.48. Segmentele hiperbolei de

distribuie a punctelor de ntoarcere.Fig. IV.1.49. Variaia distanei dintre punctele

de ntoarcere succesive. Defectele ciclice de benzi (fig. IV.1.50), ce se formeaz ori de cte ori ;;0 ==

23 sau

2== etc., se elimin sau se diminueaz prin perturbarea ciclic a raportului dintre

viteza periferic a bobinei i viteza de translaie a firului de-a lungul bobinei (se perturb

1

2tgvv= ), realizat prin mecanisme specifice, care produc perturbarea ciclic a turaiei

bobinei, a turaiei tamburului sau a turaiei tamburului i a frecvenei cursorului de distribuie a firului (fig. IV.1.51).

Densitatea bobinelor este influenat de caracteristicile nfurrii, i variaz de-a lungul generatoarei bobinei, n funcie de , conform relaiei:

.sin 2 10

5 = x

rt

RnT

(IV.1.72)

La extremitile bobinei , i 0 rezultnd margini cu densiti mai mari. Diminuarea densitii margi-nilor, uniformizarea i creterea densitii medii a bobinei i a stabilitii spirelor la desfurare se realizeaz prin nf-urarea difereniat a straturilor (fig. IV.1.52). Amplitudinea de difereniere este reglabil ( = 05 mm), pentru a permi-te i uniformizarea circulaiei flotei de vopsire (fig. IV.1.53). Densitatea bobinelor depinde de natura materiei prime, fineea firelor i destinaia bobinelor (tabelul IV.1.17).

Fig. IV.1.50. Defecte ciclice de benzi.


Fig. IV.1.51. Perturbarea turaiilor. Fig. IV.1.52. nfurarea diferenial.

Fig. IV.1.53. Circulaia flotei de vopsire prin corpul bobinei.

Tabelul IV.1.17

Densitatea bobinelor

Fire tip bumbac Fire tip ln Fire tip liberiene

Tt, tex , g/cm3 Tt, tex , g/cm3 Tt, tex , g/cm3 a. nfurare normal. a. Fire cardate

56 56 84 84 120

120

0,50 0,52 0,48 0,50 0,46 0,48 0,42 0,45

10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 40 50

0,38 0,39 0,37 0,38 0,36 0,37 0,35 0,36 0,34 0,35 0,33 0,34 0,32 0,33

68 84 110 125 140 170 230 240 340 500

0,35 0,34 0,33 0,32

0,22 0,30

b. nfurare normal b. Fire pieptnate

10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 40 45

0,30 0,31 0,29 0,30 0,27 0,28 0,26 0,27 0,25 0,26 0,24 0,25 0,23 0,24

15 17 17 25 25 35 19x2 32x2 42x2

0,38 0,39 0,36 0,38 0,35 0,36

0,38 0,37 0,38


IV.1.6.4. Caracteristicile bobinelor cu nfurare n cruce cu precizie nfurarea n cruce cu precizie, folosit la firele filamentare, este rezultatul combinrii

micrii de rotaie a bobinei, cu vitez periferic constant, cu micarea de translaie a firului, cu vitez descresctoare la creterea razei nfurrii. Prin scurtarea cursei cursorului de distribuie a spirelor se pot realiza bobine biconice (fig. IV.1.54), la care lungimea stratului Ls variaz n funcie de raza Rx, conform relaiei:

;

tg1

tg1

2tg

1

tg1

tg1

cos1

tgtgcos1

21

212

2

1

10

+

++=x

s

Rrr

LL (IV.1.73)

xs RCCL 21 = . (IV.1.74)

Fig. IV.1.54. Bobine biconice.

Caracteristicile de baz ale structurii nfurrii bobinelor de precizie variaz conform

curbelor din fig. IV.1.55, conform relaiilor:

,arctg2

arctgxsx

s

RC

NRL == la bobinele cilindrice sau tronconice; (IV.1.75)

,arctg2

arctg 21x

x

sx

x

RBRA

N R RCC =

= la bobinele biconice; (IV.1.76)

kbs iN 21= , raportul de transmisie ikb dintre axul camei cursorului i axul bobinei este

constant;

s

ss L

Nn = la bobine cilindrice sau tronconice; ](IV.1.77)

x21 RCCNn ss = , la bobine biconice; (IV.1.78)

constant,==s

s

NL

h la bobine cilindrice sau tronconice; (IV.1.79)

s

x

NRCCh 21 = , la bobine biconice; (IV.1.80)


222 4 xRh += , la bobine cilindrice sau tronconice; (IV.1.81)

221

222 )(4 xsx RCCNR += , la bobine biconice; (IV.1.82) constant;)22(2 * == ss NN (IV.1.83)

2224

hR

Rhex

x

+= , la bobine cilindrice sau tronconice; (IV.1.84)

221

22221

)(4

)(

xsx

x

RCCNR

RRCCe+

= , la bobine biconice. (IV.1.85)

Fig. IV.1.55. Caracteristicile nfurrii de precizie.


Pentru bobinarea aei de cusut sau a unor fire tehnice se folosete nfurarea strns fir

lng fir, la care distana e dintre spirele alturate este egal cu diametrul firului. La firele textile pentru esere sau tricotare se folosete nfurarea n romburi deplasate, la care distana e este mai mare dect diametrul firului.

Densitatea bobinelor de precizie este influenat de caracteristicile nfurrii, conform relaiilor [63]:

+=

cos 10 2

cos 1

5

2

s

sx

ssrt

LNR

LNnT, la bobinele tronconice; (IV.1.86)

s

sx

ssrt

LNR

LNnT

5

2

102

1

+= , la bobinele cilindrice; (IV.1.87)

+=

cos)(10 2

cos )(1

215

221

RCCNR

RCCNnTsx

xsrt

, la bobine tronconice

biconice. (IV.1.88) Densitatea bobinelor cu nfurare de precizie poate avea

valorile: 0,720,77 g/cm3, la fire de viscoz; 0,700,74 g/cm3, la mtase cuproamoniacal; 0,680,72 g/cm3, la fire acetat; 0,720,77 g/cm3, la fire sintetice P.A. Micorarea densitii capetelor bobinelor i uniformizarea

acesteia de-a lungul generatoarei se relizeaz prin variaia ciclic a lungimii straturilor (fig. IV.1.56), ce conduce la nfurarea difereniat a acestora.

IV.1.6.5. Caracteristici tehnologice ale profilului de conducere a firelor

la mecanismele de bobinare

La bobinarea paralel, rotaia bobinei se face prin acionarea direct a fusului bobinei sau prin acionarea prin friciune a bobinei. Cursorul pentru distribuia spirelor pe suprafaa nfurrii este acionat cu came. ntre viteza cursorului de distribuie a spirelor, v, i raza de nfurare a bobinei, Rx (fig. IV.1.57, a, b) are loc relaia:

CtnTvnNTRRv btbtox === 55 10 4

sau 10

4)( . (IV.1.89)

La anumite valori ale Tt (tex), turaiei nb a bobinei i a densitii bobinei, , viteza v a cursorului, dat de cama nfurrii, trebuie s satisfac curba din fig. IV.1.57, c.

nlturarea ntreptrunderii spirelor din straturi suprapuse se face prin variaia ciclic, lent i cu valori mici a pasului spirelor, variaia ciclic a turaiei n a camei cursorului, respectiv a vitezei v a cursorului (fig. IV.1.57, d), chiar i la bobine cilindrice. Evitarea ntririi

Fig. IV.1.56. nfurarea diferenial

la bobinarea de precizie.


capetelor bobinei, a urcrii sau a cderii spirelor la flanele de capt, cursorul poate avea o micare suplimentar de transport, lent i alternativ, prin care se realizeaz dispersarea punctelor de ntoarcere la cele dou extremiti pe o distan = 0,52 mm (fig. IV.1.58) i o decalare a spirelor din straturi suprapuse.

Fig. IV.1.57. Variaii ale vitezei cursorului. La nfurarea n cruce neuniform, cele mai rspndite mecanisme sunt mecanismul cu

tambur tiat i mecanismul cu tambur nuit. Profilul tehnologic de conducere a firului la tamburul tiat pentru bobine tronconice trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii tehnologice (fig. IV.1.59):

1. Sigurana parcurgerii de ctre fir a ntregii lungimi L a bobinei i evitarea ieirii firului din tietur sau canal la cele dou extremiti (x = L i x = 0) se realizeaz prin:

);63( respectiv i 010,101 ==


Fig. IV.1.59. Profilul tieturii tamburului.


xL

oL

ox

++=sin

1sin

1

sin1

sin1 ; (IV.1.95)

xL

Lo

ox

=sin

1sin

1

sin1

sin1 . (IV.1.96)

4. Scderea continu i fr salturi a unghiurilor ,i xx de la Lo la i de la ola L , conform cu sensul de deplasare a firului, pentru a diminua pericolul de apariie a

defectului de corzi i a asigura o cretere constant a razei de-a lungul generatoarei. 5. Profilul tehnologic al tieturii tamburului poate fi construit i prin puncte, folosind

ecuaiile:

lx

Lxy =tg tg

tg pentru ;2 0 i 0 tDyLx (IV.1.97)

x

ot xLDy +=

tg tgtg)(

2

1 pentru .

2 i 0 tt DyDxL (IV.1.98)

Profilul tieturii de conducere a firului poate fi trasat i cu respectarea altor cerine tehnologice. Astfel, profilul exponenial (fig. IV.1.60, a) asigur scderea exponenial a vite-zei de translaie a firului corespunztor cu sensul de depunere al stratului, profilul liniar cu pante diferite pe zone (fig. IV.1.60, b) i pe fiecare jumtate a bobinei, asigur suprapunerea alternativ de straturi cu spire rare i straturi cu spire dese, depuse n sens invers (fig. IV.1.60, c), i, n consecin, creterea constant a razei.

Fig. IV.1.60. Profil exponenial i profil liniar cu diferite nclinri pe zone.

Pentru realizarea bobinelor cu conicitate variabil (bobine pentru tricotaje), profilul tieturii de conducere a firului trebuie s asigure condiia:

.cos

1cos

1cos

1 sau bxvb

b

x

x

v

v

Dl

Dl

Dl


Fig. IV.1.61. Caracteristicile tamburului nuit. Profilul tehnologic de baz al canalului tamburului nuit prezint o serie de particu-

lariti (fig. IV.1.61). Numrul de spire ale canalului tamburului de conducere al firului, Nst, corespunztor depunerii unui strat, poate avea una din valorile:

Nst = 1; 1,5; 2 sau 2,5 spire pe canal. Nst = 1 sau 1,5 spire pe canal, la tamburi pentru bobine moi pentru vopsire cu ncruciarea 2 mare, i Nst = 2 sau 2,5 spire, la tamburi pentru bobine cu densitate mare i ncruciare mic a spirelor. Pasul mediu al canalului tamburului este:

st

t NLh = unde L = Lb + 24 mm,

unde: Lb reprezint lungimea generatoarei bobinei. Desfurata n plan al profilului tehnologic de baz al canalului tamburului nuit

(fig. IV.1.62) se definete pe baza urmtoarelor relaii: stt NhL = ; (IV.1.100) 2 max t sty D N= ; (IV.1.101)

Fig. IV.1.62. Profilul teoretic al canalului.


t

tlt D

h

tgtg == ; (IV.1.102)

100

100tgtg at= ; (IV.1.103)

,2013 0=== llt la bobine tari; (IV.1.104) ,2520 0=== llt la bobine moi; (IV.1.105) )15...11( 00 += l ; (IV.1.106) )7...4( 0= lL ; (IV.1.107) 00 i == LL . (IV.1.108)

Unghiurile xx i se determin dup aceleai rela-ii ca la tamburul tiat, inclusiv valorile y pentru curba teoretic. n punctele de intersecie, canalele de conducere a firului au adncimi diferite, iar profilul canalului de supra-fa are modificri importante fa de profilul teoretic (fig. IV.1.63).

La bobinele tronconice rotite de tamburi cilindrici (fig. IV.1.64), alunecarea bobinei fa de tambur variaz liniar de-a lungul generatoarei bobinei (fig. IV.1.65). Alu-necarea la vrful bobinei, av, la baza bobinei, ab, i alune-carea medie, am, se calculeaz cu relaiile:

.1100 ; 1100 ; 1100

=

=

=c

mm

c

bb

c

vv R

RaRRa

RRa (IV.1.109)

Fig. IV.1.64. Rotirea bobinelor.

Fig. IV.1.65. Variaia alunecrii de-a lungul generatoarei.

Alunecrile depind de parametrii cinematici i dinamici care poziioneaz raza Rc pe

generatoarea bobinei tronconice. Echilibrul momentelor forelor ce acioneaz asupra bobinei permite calculul razei conductoare cu formula:

Fig. IV.1.63. Modificri al profilului n punctele

de intersecie a canalelor.


, sin

2

22

qMRRR rbvc

++= (IV.1.110)

unde: Mr este momentul ce se opune rotirii bobinei ca urmare a frecrilor de pe fusul acesteia, a frecrii cu aerul i a tensiunii firului nfurat;

q presiunea unitar-liniar dintre bobin i tambur; L

q 52 = [N m1], la bobinele moi

i L

q 209 = [N m1], la bobinele tari; coeficientul de frecare dintre bobin i tambur )25,02,0( = . Condiiile de antrenare ale bobinei ),,,( qM r trebuie s aib astfel de valori nct

bcm RRR


Tabelul IV.1.19

Caracteristici tehnice ale mainilor de bobinat

Tipul mainii Tipul nfurrii i al firelor prelucrate Dimensiunile

bobinelor Viteza de

bobinare, m/min Dotri specifice

IMATEX BA (Romnia)

n cruce neuniform Bumbac, ln, sintetice i amestecuri, cu Nm = 10170

LS = 110; 150 mm = 151'; 420';

557'; 910' max = 250 mm 4401200

Tambur nuit Automat pentru

schimbare evi, nnodare i schimbare bobin

Curitori electronici Dispozitive Splicer

Jointair SCHLAF-HORST AUTOCONER 238 (Germania)

n cruce neuniform Bumbac, ln, sintetice i amestecuri, cu Nm = 1,5240

LS = 83; 108; 125; 150 mm

= 0; 420'; 557'

max = 320 mm 5001500


schimbare i nnodare Curitori electronici Parafinare

SAVIO-ESPERO (Italia)

n cruce neuniform Bumbac, ln i

amestecuri, cu Nm > 3,5

= 0; 420'; 557'

max = 300 mm 4001500 Tambur nuit Automat pentru

ncrcare, schimbare, nnodare

Curitori electronici

SAVIO R AS-15 (Italia)

n cruce neuniform Fire simple i rsucite

din fibre naturale, chimice i amestecuri, cu Nm > 5

LS = 85; 110; 127; 152 mm

= 0; 151'; 420'; 557

max = 300 mm 400-1500


schimbare i nnodare Curitori electronici sau

mecanici

SCHWEITER

n cruce de precizie Fire filamentare

chimice, rsucite sau texturate, cu Td = 151000 den

LS = 190 mm = 316' max Td, den130 1520 140 3045 160 5075 180 80100

I: 491786II: 483662

III: 388534

Dispozitiv de uleiereantistatizare

SCHRER-SCHWEITER METLER AG (SSM) Elveia

nfurare de precizie max = 280 mm cu mas maxim de 10 kg

Tip Viteza maxim, m/min

SSM-PSM 1600 PW1-P 1200 PW1-S 950

Parafinare, emulsionare Comand cu memorie

pentru programul de bobinare

Tip SSM-PW1F Preciflex SSM-PW1S Preciflex SSM-PSM

Fir bobinat Texturate Elastice 10-10000 dtex Sintetice Artificiale Fire SET 1010000 dtex Fire filate Nm 1200

HACOBA (Germania)

nfurare paralel Orice tip de fir

Tip Ls max, max. mm mm S2 260 120 495 350 125

Tip Turaie fus, rot/min FSA-11T 5000 SZ 5000 495 4500

Contor pentru prestabilirea lungimii

Automatizarea alimentrii mainii

RATTI R202 M/120

nfurare paralel Fire cu nveli elastic

LS = 70165 mmmax = 135 mm max. 800 m/min

Dispozitiv de uleiere Schimbare automat a

bobinei

IV.2 RSUCIREA, FIXAREA I ROTOSETAREA

IV.2.1. Fineea i densitatea de lungime a firelor rsucite a. Fire rsucite sau cablate. Numrul metric este:

snmnsmsmsm CNCNCNCN

Nm 1...

1

1

1

332211++++= , (IV.2.1)

pentru n fire cu finee i coeficient de scurtare diferit.

D

CNNm sm 1= , (IV.2.2) pentru D fire cu aceeai finee i acelai coeficient de scurtare;

2211

2121

smsm

ssmm

CNCNCCNNNm += , (IV.2.3)

pentru dou fire de finee i coeficient de scurtare diferite. Densitatea de lungime a firului rsucit este:

sn

tn

s

t

s

tt C

TCT

CTT +++= ...

2

2

1

1 , (IV.2.4)

pentru n fire cu densitate liniar i coeficient de scurtare diferit;

s

tt C

DTT 1= , (IV.2.5) pentru D fire cu aceeai densitate liniar i acelai coeficient de scurtare;

21

2211

ss

ststt CC

CTCTT += , (IV.2.6) pentru dou fire cu densitate liniar i coeficient de scurtare diferit.

Pentru determinarea rapid a fineii firului rsucit se poate folosi nomograma din fig. IV.2.1.

Notarea fineii i a densitii de lungime a firelor rsucite se face prin precizarea fineii i a densitii de lungime a firului simplu, respectiv a dublajului.

n sistemul metric:

DNmNm 1= , fire rsucite din fire unice de aceeai finee, Nm1 i dublaj D (Nm 2

50 );

Rsucirea, fixarea i rotosetarea 1193

Fig. IV.2.1. Nomogram pentru determinarea fineii firului rsucit.

2

21 NmNmNm += , fire rsucite din fire unice de finee diferit (Nm 2

4020+ );

21

1

DDNmNm = , fire cablate din fire unice de aceeai finee, cu dublaj D1, la prima

rsucire, i dublaj D2, la cablare (Nm 2,350 sau Nm 50/3/2);

21

321

DDNmNmNmNm ++= , fire cablate din fire unice de finee diferit i cu dublaj D1 ,la

rsucire i D2 la cablare (Nm 2.3607050 ++ sau Nm(50 +70+60)/3/2).

n sistemul tex, pentru aceleai tipuri de fire se folosesc notaiile: ( )2tex201 == ttt TDTT ;

Tt = (Tt1 + Tt2) tex (Tt = (50 + 25)tex); ( );23tex20211 == ttt TDDTT ( ) ,2tex321 ++= tttt TTTT ( )( ).2tex66,1628,1420 ++=tT

La notarea firelor rsucite se precizeaz i sensul torsiunii la filare prin s i z, respectiv sensul torsiunii la rsucire i cablare prin S i Z. De exemplu: z/S/Z fir rsucit n S din dou


fire filate n z, reunit i cablat n Z. La firele polifilamentare rsucite se precizeaz natura materiei prime, numrul de filamente, sensul i valoarea torsiunii de rsucire, ca de exemplu:

PA 67 dtex f 20,Z 300 = fir de poliamid 67 dtex, din 20 filamente rsucite Z, cu 300 rsucituri/metru;

PES tehnic 1100 dtex f 200x2 Z 80 = fir tehnic de poliester 1100 dtex din 200 fila-mente rsucite cu dublaj 2, n sens Z, cu 80 torsiuni/metru.

b. Fire rsucite de efect. Numrul metric se poate calcula cu relaiile:

1,21312321

321

... ... ... ...

++=

nmnmnmn

ne NNmNmlNNmNmlNNmNml

NmNmNmNmNm , (IV.2.7)

pentru fir de efect, la care, ntr-un metru de fir de efect, firele cu fineea mnmm NNN ... 21 intr cu lungimile de l1, l2 ln;

213312321

321

NmNmlNmNmlNmNmlNmNmNmNme ++= , (IV.2.8)

pentru un fir de efect din trei fire cu fineea 321 mmm NNN , la care, ntr-un metru de fir de efect, firele intr cu lungimile l1, l2, l3.

n funcie de vitezele de debitare ale componenilor, la rsucire, fineea firului rezultat se calculeaz cu relaia [ ]58 :

,

111

++=

mfs

f

mab

a

mbsbe Nvv

Nvv

NCNm (IV.2.9)

unde: sfab vvvv ,,, reprezint vitezele de debitare ale firului de baz, ale firului auxiliar de efect, ale firului de fixare i ale semifabricatului la rsucirea a doua;

Csb coeficientul de scurtare al firului de baz n firul rsucit de efect. Densitatea de lungime a firului rsucit de efect se poate calcula cu relaia:

, ... 2211 tiitnnttte TlTlTlTlT =+++= (IV.2.10) pentru un fir de efect din n fire, cu Tt1 Ttn, ce intr ntr-un metru de fir de efect cu lungimile l1 ln.

n funcie de vitezele de debitare, relaia de calcul este:

++=s

tffta

b

atb

sbte v

TvT

vvT

CT

1 . (IV.2.11)

Consumul

124135887-Manualul-inginerului-textilist

Documents

Transcript of 124135887-Manualul-inginerului-textilist