Виды намотки нитей на бобину

Намотка нити на бобину бывает крестовая, параллельная и сомкнутая (частный вид крестовой намотки).

Расположение нити на паковке характеризуется углом подъёма винтовой линии ( ), углом скрещивания (β), углом сдвига витков (φ), шагом (h_ср) и числом витков (i) нитей (рис. 7.17, 7.18).

Рис. 7.17. Элементы строения намотки

Рис. 7.18. Схема расположения витков при цилиндрической намотке

Крестовая намотка. При перематывании нить раскладывается по поверхности мотальной паковки по винтовой линии, совершая сложное движение:

1) поступательное, вследствие вращения мотальной паковки;

2) переносное, вследствие перемещения нити вдоль паковки.

На рис. 7.19 показан простейший вид цилиндрической намотки.

Бобине 1 сообщается частота вращения n_б, так что нить 4 вследствие раскладывающего движения нитеводителя 3 наматывается. При этом ход нитеводителя составляет l_б. При увеличении диаметра бобины d ход нитеводителя может уменьшаться или оставаться постоянным. Векторы результирующей скорости нити v и окружной скорости v_б образуют угол подъема . Нитеводителю сообщается скорость v_н.

Следовательно, можно определить скорость движения нити:

v= (v + v ) (7.1)

Здесь:

V_б = ; (7.2)

V_н = 2l_б n_н. (7.3)

Рис. 7.19. Цилиндрическая намотка: а - схема наматывания; б - план скоростей; 1 - бобина; 2 - патрон; 3 - нитеводитель; 4 - нить

В формуле (7.3) предполагается, что ход нитеводителя соответству­ет длине бобины l_б, а соотношение приводной скорости нитеводите­ля n_н и самого нитеводителя составляет 1:1, т. е. одному обороту привода соответствует двойной ход нитеводителя. Согласно рис. 7.19, имеем:

tg =v_н/v_б = 2l_бn_н/ ( dn_б) (7.4)

Угол подъема при увеличении диаметра бобины может умень­шаться или оставаться без изменения. Решающее значение здесь имеет соотношение v_н/v_б; его величина определяет также получение параллельной или крестовой намотки.

Крестовая намотка образуется при угле скрещивания β > 10-15°.

Угол, образуемый двумя перекрещивающимися витками, называется углом скрещивания (β = 2 ). Вследствие большого угла скрещивания, вышележащие витки нити прижимают нижние и удерживают их от смещения.

Углом сдвига витков (φ) называется величина угла поворота боби­ны, на который в процессе ее наматывания сдвигается каждый после­дующий виток по отношению к предыдущему.

В зависимости от угла сдвига витков крестовая намотка может быть сомкнутая (φ ≈ 1 - 2°) и разомкнутая (φ >> 2°).

Сомкнутая намотка. Эта намотка также образуется при угле подъёма винтовой линии α > 10–15°. При такой намотке величина угла сдвига витков мала. Например, для хлопчатобумажной пряжи при диаметре бобины 100 мм угол сдвига витков 1–2° .

Бобины сомкнутой намотки могут быть образованы лишь на мотальных машинах с раздельным действием механизмов намотки и раскладки нити. Это обстоятельство объясняется тем, что при формировании бобин сомкнутой намотки необходимо поддерживать строго определенный и постоянный за все время образования паковки угол сдвига между витками некоторых пар слоев намотки, разность порядковых номеров которых равна степени ее замыкания.

Сомкнутые намотки различаются в зависимости от того, витки какой пары слоев ложатся рядом с витками первой пары слоев, и могут быть односомкнутыми, двуxсомкнутыми и p-сомкнутыми.

Удельная плотность намотки бобин сомкнутой структуры в 1,5 раза больше плотности бобин несомкнутой структуры при всех прочих равных условиях.

При сматывании нити с бобин сомкнутой структуры неравномерность натяжения нити уменьшается на 20 %, а обрывность – на 13 %, что создает благоприятные условия для повышения производительности труда и экономии сырья в ткачестве.

Такую намотку можно получить на прецизионных мотальных машинах типа «Бандомат», «Макромат», «Поликоп».

Мотальная паковка крестовой намотки называется бобиной. Она может быть цилиндрической или конической.

При наматывании цилиндрической бобины, когда скорость нитеводителя постоянна, углы подъема винтовой линии и скрещивания витков на различных участках одного слоя намотки остаются постоянными.

На конической бобине при постоянной скорости нитеводителя угол подъема винтовой линии в одном слое конической бобины уменьшается по мере приближения к большому торцу бобины. Если скорость нитеводителя переменна, то изменение угла подъема винтовой линии является функцией изменения диаметра намотки и скорости нитеводителя.

На большинстве мотальных машин и автоматах крестовой намотки (М-150-1, «Аутосук») по мере увеличения диаметра бобины число оборотов ее уменьшается пропорционально изменению диаметра, при этом скорость наматывания сохраняется постоянной. Поэтому при изменении диаметра бобины угол подъема винтовой линии в различных слоях одного сечения намотки имеет приблизительно постоянную величину.

Недостаткикрестовой несомкнутой намотки:

1) она не позволяет получать большую массу и объем;

2) велика неравномерность удельной плотности наматывания;

3) процесс сматывания характеризуется неравномерностью и значительной величиной натяжения нити, а также образованием слетов витков пряжи при доработке бобин.

Достоинствасомкнутой намотки:

1) более высокое качество намотки;

2) бобины обладают наибольшей плотностью;

3) распределение удельной плотности намотки в осевом и радиальном направлениях паковки значительно равномернее;

4) способствует лучшему сходу пряжи при разматывании;

5) использование в производстве более плотных паковок позволит
снизить количество отходов пряжи при их переработке, увеличить производительность труда, улучшить качество вырабатываемых тканей.

Недостаток сомкнутой намотки: бобины могут быть образованы лишь на мотальных машинах с раздельным действием механизмов намотки и раскладки нити.

Параллельная намотка. Если угол скрещивания витков меньше 10 градусов, то намотка называется параллельной. Шаг витка приблизительно равен диаметру нити. Параллельная намотка также может быть сомкнутой и разомкнутой.

При разомкнутой намотке смежные витки пряжи укладываются на паковке с некоторыми промежутками.

При сомкнутой намотке шаг винтовой линии витков пряжи приблизительно равен диаметру нити.

Плотность параллельной намотки, определяемая отношением массы намотки к ее объему, зависит от плотности нити, характера поверхности, линейной плотности нитей, угла подъема витков и величины натяжения нити при перематывании.

Гладкая нить с большой плотностью имеет большую плотность намотки, чем шероховатая и рыхлая. С уменьшением линейной плотности нити и с увеличением гладкости ее поверхности плотность намотки увеличивается. С уменьшением угла подъема винтовой линии плотность намотки увеличивается. При сомкнутой намотке – самая большая плотность.

Недостатки параллельной намотки:

1. Снование с вращающихся катушек снижает производительность сновальных машин из-за низкой скорости сматывания, необходимости создания плавного пуска для разгона катушек в начальный момент размотки и высокой обрывности нити.

2. Резкие колебания в натяжении при сновании влияют на качество основ.

3. Значительная масса пустой катушки ограничивает полезный объем
намотки и вызывает дополнительные расходы на транспортирование пряжи.

4. Большая масса остатков (начинок) на катушках после снования
увеличивает количество отходов.

5. Мотальные машины с параллельной намоткой имеют низкую
скорость (шелк-сырец 140–180 м/мин).

6. Высокая стоимость катушек и их быстрый износ влияют на себестоимость продукции, поэтому совершенствование технологии перематывания нитей идет по пути модернизации крестовой намотки.

Лекция 9