Влияние крутки на свойства пряжи

Мычка или нить, выходящая из выпускной пары цилиндров пря­дильной или крутильной машины; подвергается кручению. Для кручения мычки или нити применяются крутильные механизмы— веретена.

Веретено любой конструкции состоит из вращающегося шпин­деля с закрепленными на нем деталями и неподвижных деталей, служащих опорами шпинделя, а также для соединения всех его частей и крепления веретена к машине.

Конструкция веретена должна отвечать следующим требова­ниям.

1. Шпиндель веретена на рабочей скорости не должен иметь большой вибрации.

2. Шпиндель должен быть достаточно жестким (не должен деформироваться при надевании или снятии с него шпуль).

3. Опоры шпинделя должны обеспечивать равномерность его вращения и высокую долговечность работы, удобную и надеж­ную смазку и малое потребление анергии.

4. Обслуживание веретена должно быть простым и удобным. Веретена кольцепрядильных и кольцекрутильных машин хлопча­тобумажного, льняного и шерстяного производства изготовляют­ся по ГОСТ 160-60. [4, стр. 131]

Кручение осуществляется с по­мощью веретена, работающего во взаимодействии с бегунком, скользящим по кольцу. Вверху нить (мычка) зажата выпуск­ной парой вытяжного прибора, внизу закреплена на патроне, плотно насаженном на вращающемся веретене. При вращении веретена с нитью она тянет за собой бегунок, который сколь­зит по кольцу, преодолевая силу трения, действующую между бегунком и кольцом. При этом нить закручивается вокруг собственной оси, волокна обвивают друг друга по сложным винтовым линиям, мычка уплотняется и между волокнами возникают силы трения. Для превращения в пряжу мычке сообщают необходимое число кручений до появления сил трения такой величины, при которой они были бы способны препятствовать взаимному скольжению большей ча­сти волокон при растяжении пряжи.

Разрывная нагрузка пряжи с уве­личением крутки до некоторой вели­чины возрастает, а при дальнейшем росте крутки уменьшается (рис. 2.16). Крутка, при которой пряжа имеет максимальную разрывную нагрузку, называется критической. При отсут­ствии крутки разрывная нагрузка Р мычки имеет небольшую величину Оа, обусловленную лишь цепкостью волокон. Участок аЬ характеризует разрывную на­грузку крученого продукта, когда она зависит лишь от сил тре­ния между волокнами, а разрывающихся волокон при разрыве продукта еще нет. Коэффициент крутки cto соответствует верх­нему пределу крутки ровницы. Участок be характеризует рост разрывной нагрузки с увеличением крутки вследствие увели­чения числа волокон, разрывающихся при разрыве пряжи.

Рисунок 2.16 – Зависимость свойств пряжи от коэффициента крутки:

1 – разрывная нагрузка;

2 – удлинение при разрыве;

3 – неровнота по разрывной нагрузке;

4 – диаметр;

5 –укрутка.

Участок се характеризует уменьшение разрывной нагрузки пряжи с ростом крутки после ее критического значения из-за увеличения неравномерности распределения нагрузки между волокнами или отдельными участками волокон и увеличения наклона волокон к оси продукта.

Критическая крутка зависит от природы волокна. Она тем меньше, чем меньше разрывная нагрузка волокна, больше длина волокна и линейная плотность пряжи. Формулы для расчета коэффициентов критической крутки пряжи приведены на с. 12).

Неровнота по разрывной нагрузке пряжи с увеличением крутки до величины, близкой к критической, снижается, а затем увеличивается. Вначале крутка способствует упрочнению сла­бых мест, так как витки ложатся на более тонкие участки пряжи, повышая их прочности После достижения критической крутки утоненные места перекручиваются, прочность их сни­жается и резче отличается от прочности других участков.

С увеличением крутки пряжи возрастает укрутка, удлине­ние при разрыве, плотность, выносливость при многократном растяжении и уменьшается диаметр пряжи.

Расчетный диаметр пряжи, мм,

где Т — линейная плотность пряжн, текс; рп — объемная плотность пряжн, г/см³ (для хлопчатобумажной пряжи р_п = 0,8... 0,9 г/см³).

В зависимости от направления вращения крутильного органа во­локнистый продукт получает либо правую крутку Z, либо левую — S. В хлопкопрядении левая крутка применяется редко, лишь при вы­работке пряжи, идущей для из­готовления ниток, или уточной пряжи для полубархата и начесных тканей, в которых рисунок переплетения должен быть скрыт, В подавляющем числе случаев для большей отчетливости рисунка переплетения применяют правую крутку и для основной, и для уточной пряжи.

Интенсивность кручения оценивают коэффициентом крутки, который характеризует степень напряжения волокон в резуль­тате кручения. Если два продукта имеют одинаковый коэф­фициент крутки, то это означает, что волокна напряжены в ре­зультате кручения одинаково, т. е. удлинились в одинаковой мере (%). Полагают, что одинаковое удлинение волокон до­стигается при одинаковом угле их наклона (угле наклона вит­ков крутки) в продукте. Крутка, коэффициент крутки и линей­ная плотность продукта связаны соотношением

где К — число кручений на 1 м пряжи; α_Т —коэффициент; Т — линейная плотность продукта (пряжи), текс.

Величина крутки, которую сообщают пряже, зависит от ряда факторов: назначения пряжи, ее линейной плотности, длины и линейной плотности волокон и их природы.

Для повышения производительности прядильной машины пряжу обычно вырабатывают с меньшей круткой, чем крити­ческая. Увеличение крутки пряжи выше критической допуска­ется лишь при выработке пряжи для креповых тканей.

Основную пряжу для ткачества вырабатывают с большей круткой, чем уточную, так как основа испытывает большее напряжение при переработке на ткацких станках и должна обладать также большей упругостью.