Натяжение нити при кулировании

Во время работы трикотажной машины перерабатываемая нить должна иметь минимальную обрывность. Наибольшая вероятность разрыва нити имеет место при кулировании, в процессе которого ее натяжение достигает значительной величины.

В трикотажных машинах с иглами, подвижными относительно игольницы, нить в процессе кулирования может изгибаться сразу несколькими иглами. При этом каждая игла имеет свою текущую глубину кулирования, определяемую так называемым углом кулирования βк, под которым понимают угол между от­бойной плоскостью О—О и касательной 1—1 к траектории 2—2 внутренних точек крючков игл. В общем случае угол кулирования является переменной величи­ной.

6.1. Угол кулирования

Условимся рассматривать перерабатываемую нить как абсо­лютно гибкую, нерастяжимую и невесомую. Пренебрегаем и толщиной нити. Для упрощения будем считать, что траектория крючков игл — прямая линия, что соответствует кулирному клину прямолинейного очерта­ния. В этом угол кулирования β_к = соnst.

Натяжения на концах переброшенной через цилиндрическую поверхность 1 диаметра d движущейся гибкой нити 2 связаны между собой формулой Эйлера:

 

 

6.2. Движение нити по цилиндрической поверхности

                             (1)

где q - натяжение сбегающего конца; q₀ — натяжение набегаю­щего конца; 2α — угол охвата нитью иглы, выраженный в радианах; μ — коэффициент трения нити об иглу.

 Кулирование нити иглами

Распространяя выражение 1 для нескольких игл кулирующих нить, получим

(2)  

       Для кругловязальных машин рекомендуется принимать натяжение нити до 0,2 сН на текс.

Как уже отмечалось, чрезмерное натяжение, возникающее в нити при кулировании, может привести к ее обрыву. Для оценки этого натяжения возвратимся к выражению (2), но будем рас­сматривать его в случае (см. рис. 6.1), когда глубина кулирова­ния h_кна игле 1 достигает максимально возможной величины h_mах Распространив полученное выражение на любое число mкулирующих игл, будем иметь

   (4)

Характерно, что в полученном выражении первый и последний члены суммы, стоящей в скобках в показателе степени, имеют множитель 3, а все средние члены — множитель 4.

Чтобы обрывов нити не было, подсчитанное при сформулиро­ванных условиях максимальное натяжение нити q_mах должно быть меньше допускаемого [q ]

.             (5)

В свою очередь, допускаемое натяжение

сН

где Sраз — разрывное усилие нити, по ГОСТу.; п = 2-3 — коэффициент запаса, учиты­вающий неточность формулы Эйлера. Для машин низкого класса, перерабатывающих более прочную пряжу, п = 2. У ма­шин высокого класса, где обрыв пряжи более вероятен, можно принимать п = 3.

Чтобы пользоваться выражением (4), нужно знать углы охвата 2α для каждой и г лы, участвующей в кулировании. Чем больше глубина кулирова­ния у соответствующей иглы, тем больше угол 2α.

Если пренебречь толщи­ной нити, размерами иглы и платины, а также не учиты­вать наличие старой петли на петлеобразующих органах, то в пер­вом приближении половину угла охвата α можно найти из

Ранее указывалось, что максимальное натяжение q_mах, воз­никающее в нити, зависит от числа игл, изгибающих нить. Для выяснения вопроса, сколько же игл одновременно кулируют нить, возвратимся к рис.6.1, из которого видно, что при β_к = соnst глубины кулирования на последовательно расположенных иглах связаны между собой зависимостями

hк₂ = h_mах - t∙tgβ_к;

hк₃ = h_k2 - t∙tgβ_к

где h_max— максимально возможная глубина кулирования; β_к — угол кулирования; t— игольный шаг. Величину

t_B=t∙tgβ_к

условимся называть вертикальным шагом. Верти­кальный шаг t_впоказывает расстояние по вертикали между двумя соседними иглами в процессе изгиба ими нити. Если профиль кулирного клина прямолинейный, то t_в= соnst. При криволи­нейном клине вертикальный шаг t_в будет переменной величиной.

В нашем случае кулирный клин имеет прямолинейный про­филь. Для такого клина, зная максимальную глубину кулирования h_mахи вертикальный шаг tв, без труда определим число игл т, изгибающих нить,

Так как число игл т должно быть целым, то полученное дробное значение отношения следует округлять в сторону увели­чения до ближайшего целого числа.

 

 Усилие полезного сопротивления, преодолеваемое иглой при кулировании

В процессе кулирования на иглу действует значительное натяжение правой и левой ветвей, охватывающей ее нити. Складывая эти натяжения, получим силу полезного сопротивления, которую приходится преодолевать опуска­ющейся игле. Сила полезного сопротивления является перемен­ной величиной, но нас интере­сует наибольшее ее значение, имеющее место на игле 1 в момент окончания кулиро­вания.

 

Рис. 9.10. Силы, действующие нас иглу при кулировании

 

 

Изобразим отдельно верхнюю часть этой иглы вместе с дей­ствующими на нее силами. Для определения силы по­лезного сопротивления перенесем натяжения q_mахи q₁₁ по линиям их действия в их общую точку пересечения О₁, с которой свя­зываем координатную систему хО₁у. Находим равнодействующую Rсил q_mах и q₁₁: 

Раскладываем равнодействующую R на горизонтальную Q и вер­тикальную Р составляющие, проецируя на оси О₁х и О₁у,

Но согласно формуле Эйлера

Тогда  

Подсчеты показывают, что сила Q гораздо меньше P.Кроме того, так как сила действует перпендикулярно перемещению иглы, то работы она не совершает. Поэтому при нахождении усилия полезного сопротивления учитываем лишь одну силу Р.Наиболь­шего значения эта сила достигает при максималь­ной глубине кулирования h_mах.