1.6 Конструкция и расчет лентоукладчиков чм

Для приема и укладки в тазы преобразованного в ленту прочеса, снятого с чесальных и гребнечесальных машин, а также на ленточных машинах в хлопкопрядении применяются лентоукладчики.

Лентоукладчик укладывает ленту в таз так, чтобы при максимальном использовании объема таза ее можно было легко, без излишнего натяжения, выбрать из таза на последующих технологических переходах.

Конструктивно лентоукладчики могут выполняться с неподвижным или вращающимся тазом, однако принцип укладки ленты одинаков — лента укладывается в таз витками, центры которых располагаются по окружности радиуса а относительно оси таза, а витки смещены один относительно другого на величину b.

Рассмотрим лентоукладчик, применяемый на обычных чесальных машинах для хлопка.

Ватка, снимаемая со съемного барабана, проходит между направляющими планками (или рожками) и поступает в воронку, преобразующую ватку-прочес в ленту. Лента уплотняется плющильными валиками и поступает в лентоукладчик. Через воронку, пару плющильных валиков, наклонный направляющий канал верхней тарелки (на схеме не показана) лента укладывается в таз, установленный на нижней тарелке лентоукладчика. Верхняя и нижняя тарелки чаще всего вращаются в противоположных направлениях (встречное вращение) с разной скоростью.

В зависимости от величины а и r' различают два метода укладки ленты в таз:

1) витки ленты перекрывают центр таза (рис. 17, а);

2) витки укладываются до центра таза (рис. 17, б).

Второй метод укладки применяется на чесальных машинах ЧММ-450, ЧМС-450, ЧМ-450-7, так как при переходе на тазы большого диаметра используется головка лентоукладчика, рассчитанная для укладки ленты в таз D = 305 мм.

При первом методе укладки в таз вмещается большая длина ленты, чем при втором. Существенное влияние на процесс укладки и на вместимость таза оказывает размер внутреннего отверстия d_o, образуемого витками в центре таза. В середине таза витки ленты укладываются гораздо плотнее, чем по краям. При малом размере d_o в середине таза образуется центральная горка, а по краям — «седловина», вследствие чего значительно теряется емкость таза.

По данным английского института Шерли вместимость таза характеризуется весом ленты в тазу в зависимости от метода укладки и размера d_o.

Рисунок 17 - Схема укладки ленты в таз

Для обеспечения максимальной вместимости чесальной ленты в таз институт Шерли рекомендует размер d₀ устанавливать в следующей зависимости от диаметра таза:

d₀ = 0.25D. (14)

Используя это соотношение, можно легко определить основные конструктивные параметры лентоукладчика. Из рис. 17, а и б получим:

1) для первого метода укладки

(15)

2) для второго метода укладки

(16)

где r' — размер (радиус) от оси вращения верхней тарелки до точки

выхода ленты из наклонного направляющего канала;

— величина зазора между лентой и тазом, необходимая для свободного извлечения ленты из таза (обычно = 4 5 мм).

Отсюда

Движение лентоукладчика передается оси вала плющильных валиков (рис.18).

Далее через коническую зубчатую передачу движение передается прутковому валу 6, который опирается на два шарикоподшипника 7. Нижний подшипник установлен в станке 8, верхний в подшипниковвым узле (стакан и крышка 10). Движение от вала 6 нижней тарелке передается через систему зубчатых колес (Z₁=12; Z₂=41; Z₃=12; Z₄=41; Z₅=12; Z₆=29; Z_{нижн.тар.7}=126). Движение от вала 6 верхней тарелке передается через пару зубчатых шестерен (Z₈=30; Z_{верх.тар.9}=95). От вала 6 через коническую передачу (Z₁₀=20; Z₁₁=20) движение передается валикам лентоукладчика 2. Засчет блок-шестерен 11 движение от одного валика передается другому (Z₁₂=22=Z₁₃). Пройдя направляемую воронку, лента, собранная в виде жгута круглого сечения, проходит уплотняющую воронку 1 лентоукладчика, плющильные валики 2 и через направляющий канал верхней тарелки 3 поступает в таз 4, установленный на нижней тарелке 5.

Рисунок 18 - Лентоукладчик:

1 — уплотняющая воронка; 2 — плющильные валики; 3 — наклонная трубка тарелочной шестерни; 4 — таз; 5 — нижняя тарелка

Верхняя и нижняя тарелки обычно вращаются в противоположных направлениях с разной скоростью, оси их вращения смещены на величину а. Диаметр таза задается техническими условиями на проектирование машины. Зависимость между диаметром D таза и другими параметрами лентоукладчика определяется соотношением

D=2(a + r + 0,5d +δ),

где r — расстояние от оси выходного отверстия верхней тарелки до

оси ее вращения (радиус вращения выходного отверстия);

d — диаметр выходного отверстия канала верхней тарелки;

диаметр отверстия должен быть несколько больше

максимального диаметра ленты (в некоторых конструкциях

лентоукладчиков выходное отверстие делается овальной

формы) ;

δ — зазор между лентой и тазом, необходимый для свободного

извлечения ленты (обычно δ = 4 ÷ 5 мм).

Радиус r может быть определен из условия свободного движения ленты под действием силы тяжести.

Кинематическое исследование работы лентоукладчика. Укладка ленты в таз витками, смещенными один относительно другого, предотвращает запутывание ленты в тазу и обеспечивает легкое извлечение ленты на последующих переходах. Для максимальной плотности укладки ленты скорости нижней и верхней тарелок должны быть рассчитаны так, чтобы витки смещались один относительно другого по окружности радиуса а на толщину ленты d_л. Пусть смещение происходит на величину

где — коэффициент перекрытия.

Время одного оборота верхней тарелки

(17)

где — угловая скорость верхней тарелки.

За это же время нижняя тарелка должна сместиться по дуге радиуса а на величину

При скорости нижней тарелки v₂ = а₂ время смещения

(18)

Приравнивая выражения (17) и (18), получим

(19)

Передаточное отношение при передаче от верхней к нижней тарелке

Подставляя сюда значение ₁ из (19), получим

Выразим d_л через тексы: откуда

см,

где  — объемная масса ленты, принимаемая для хлопчатобумажной чесальной ленты равной 18—20 кг/м³ (0,018—0,02 г/см³);

Т — толщина ленты в тексах.

Передаточное отношение

(20)

Рисунок 19 – Кинематическая схема лентоукладчика

машины ЧММ-450

Из-за большого расстояния от направляющего канала до дна таза лента вначале укладывается беспорядочно, без какой-либо закономерности, что приводит к перепутыванию и отходу в брак до 15% ленты. В настоящее время начали широко применять тазы с подпружиненным дном, обеспечивающим укладку ленты с самого начала согласно заданному закону.

Кинематические схемы лентоукладчиков. На рис. 19 представлена кинематическая схема лентоукладчика машины ЧММ-450.

Как видно из схемы, менять соотношение скоростей между верхней и нижней тарелками, а также между верхней тарелкой и плющильными валиками лентоукладчика нельзя. На рис. 20 представлена планетарная передача между валом стояка и нижней тарелкой, применяемая на некоторых лентоукладчиках. На валу стояка 3 жестко закреплен плоский эксцентрик 4, на котором свободно посажена шестерня z_l0 с широким зубом. На этом же валу также свободно посажена шестерня z₈ с внутренним зацеплением, втулка которой служит радиальной опорой вала 3. Шестерня z_s жестко соединена со стойкой лентоукладчика. Кроме того, на валу 3 свободно посажена шестерня z₉ с внутренним зацеплением, которая получает вращение от шестерни z₁₀. К нижней втулке шестерни z₉ может быть прикреплена звездочка или шестерня z₁₁, приводящая в движение через цепь или зубчатое колесо z₁₂, звездочку или шестерню z₁₃ нижней тарелки. Число оборотов планетарной передачи можно определить по формуле

Рисунок 20 - Кинематическая схема лентоукладчика машины с планетарной передачей:

1 — плющильные валики; 2 — направляющий канал; 3 — вал стояка; 4 — эксцентрик; 5 — шестерня нижней тарелки.

Пример. Исходные данные: толщина ленты — 3,704 кт;  = 20 кг/м³;

D = 0,406 м; _плв = 340 м/мин.

1. Определяем параметры лентоукладчика

r = (0,625-0,406—0,005)= 0,1244  0,124 м,

а = (0,3750,406—0,005) = 0,0736  0,074 м.

2. Определяем передаточное отношение лентоукладчика

3. Определяем  :

4. Находим ₂ :

1/c.

5. Определяем _{2 max} и _{2 min} :

1/c,

1/c.

6. При R = 0,03 м определяем эксцентриситет зубчатых колес :

м.

7. Проверяем соответствие скоростей при полученной величине е их значениям, найденным в п. 5:

1/c,

1/c.

8. Определяем число оборотов верхней тарелки

n₁= 9,551,49330,2 = 432 об/мин.

Литература

1. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон / К. И. Бадалов [и др. ]. – Москва : Легкая индустрия, 1978. – 464 с.

2. Справочник по хлопкопрядению / под ред. В. П. Ширикова, Б. М. Владимирова, Д. А. Полякова. – 5-е изд. , перераб. и доп. – Москва : Легкая и пищевая индустрия, 1985. – 472 с.

3. Машины для прядения хлопка и химических волокон : учеб. пособие / П. Д. Балясов [и др. ]. – Москва : Легкая индустрия, 1965. – 365 с.

4. Переработка химических волокон и нитей : справочник / под. ред. Б. А. Маркова. – Москва : Легпромбытиздат, 1989. – 744 с.

5. Расчет и конструирование машин прядильного производства / А. Н. Макаров [и др. ]. – Москва : Машиностроение, 1986. – 505 с.

6. Основы теории, конструкция и расчет текстильных машин / К. Д. Буданов [и др. ]. – Москва : Машиностроение, 1990. – 368 с.

Приложение 1

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕСАЛЬНЫХ МАШИН

Техническая характеристика малогабаритных чесальных машин отечественного производства

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

100