Задача о веретене

Веретено... Главная часть в прядении и кручении, которая известна с давних времен!

Велики ли скорости веретен в данное время? Есть ли пути еще большего прибавления скорости веретен, а, отсюда, и производительности прядильных машин?

Можно вернуться к справочникам и по десятилетиям и пятилеткам найти данные о скоростях веретен, вплоть с 1900 г., то обнаружится, что за прошлые 50-70 лет нормальные скорости веретен «замерли» примерно на 10-12 тыс. кручений в минуту и совершенно не увеличиваются, не только у нас, но и во всех странах мира!

Правда, 12 тыс. кручений в минуту - это высокая скорость. Надо сказать, что при данной скорости веретено за 1 секунду может повернуться вокруг себя 200 раз! Вполне солидная цифра, даже для наших современных представлений о скоростях. И получена она... 70 лет назад!

Где же причина того, что дальнейший рост скорости веретен в общем-то остановился? Разве мы остановились у предела скорости веретена (подобно физикам, определившим предельную скорость - скорость света)?

Определение условий работы веретена отечественными и зарубежными учеными показали, что само по себе веретено можно вращать еще быстрее, чем сейчас, - скажем, до 15 -18 тыс. оборотов в минуту - даже без особой модернизации нынешних конструкций. К тому же выяснились интересные нюансы поведения веретен при различных скоростях.

Согласно законам механики, всякое вращающееся тело при известной какой-то скорости входит в состояние резонанса, то есть количество его оборотов совпадает с числом так называемых собственных колебаний. Оборудование начинает очень вибрировать и может даже разрушиться.

У веретен имеется, по крайней мере, две критические скорости: одна - от 2 до 5 тыс. оборотов в минуту и следующая - от 25 до 40 тыс. кручений в минуту. Чем сильнее отличается нормальная скорость веретена от критической, тем меньше его вибрация, тем оно спокойнее крутится. Следовательно, повышение рабочей скорости веретена с 10-12 тыс. до 14- 16 тыс. кручений в минуту должно уменьшить его вибрацию (больше разница между нормальной и первой критической скоростью) и веретена будут крутиься спокойнее, чем сейчас.

Правда, несколько увеличится износ трущихся деталей в подшипниках веретена, но это дело поправимое - детали можно упрочнить.

Что же не дает совершить переход на повышенные скорости веретен? Существенным препятствием здесь становится не само веретено, а бегунок, осуществляющий параллельно с веретеном кручение пряжи и ее наматывание на патрон или шпулю.

И не случайно прозвана эта деталь бегунком! Во Франции, Англии и разных других странах эту деталь называют также путешественником.

Посмотрим на цифры, объясняющие условия работы бегунка. Скорость скольжения бегунка по кольцу около 30 м в секунду, или 108 км/ч. За один трудовой день (две смены по 7 ч) бегунок проходит путь, расстояние которого свыше 1500 км, что практически в два с лишним раза больше расстояния от Москвы до Санкт Петербурга. При быстром вращении бегунка по кольцу развивается большая центробежная сила, превышающая собственный вес бегунка в 3000 раз. Под действием прижимной силы он прижимается к кольцу с большой силой, превосходящей 20 кГ/мм2. Преодолевая трение о поверхность кольца, бегунок разогревается до очень большой температуры, в районе 360 - 500° С и выгорает - разрушается.

Чем больше скорость веретена, тем быстрее разогревается и разрушается бегунок.

Как видим, проблема веретена превратилась в проблему узла кольцо - бегунок.

Много предложений имеется сегодня по улучшению качества бегунка. Пытаются, например, изготавливать бегунки не из металла, а из пластмасс (капроновые, нейлоновые). Но при больших скоростях бегунки из пластических масс, разогреваясь, становятся мягкими и могут даже как бы размазаться по поверхности кольца (и такое бывало!). Пытаются менять конфигурацию бегунков, чтобы они быстрее сбрасывали накапливаемое при трении тепло на поверхность кольца и, гораздо больше работали без разрушения. Громадным рывком вперед явилось изобретение колец специальной формы. Делали также кольца не стальными, а стеклянными и т. д.

Улучшение конструкции колец и бегунков помогает, в общем то, несколько поднять рабочие скорости веретен. Но, вероятно, чтобы перешагнуть существующий сейчас рубеж скорости веретена и бегунка, необходимо всего лишь отказаться от бегунка и перейти на безбегунковое прядение.

Рубрики Общетематические статьи

Комментарии закрыты.


работа в воронеже
К началу страницы