紡織機(jī)械的機(jī)械特點(diǎn)
發(fā)布日期:2023-08-16 點(diǎn)擊:448
工藝性、連續(xù)性、成套性;高速度、高效率、省維護(hù);標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化;低能耗、低噪聲、低公害,是現(xiàn)代紡織機(jī)械的特點(diǎn)和方向。
紡織機(jī)械的機(jī)械特點(diǎn)
工藝性
近代,人們對(duì)纖維的結(jié)構(gòu)和物理、化學(xué)性能的認(rèn)識(shí)不斷深化,因而創(chuàng)造出更多、更先進(jìn)的工藝方法,這就能更充分地發(fā)揮纖維和織物的特性。為了配合這個(gè)發(fā)展,現(xiàn)代紡織機(jī)械運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù),特別是弱電技術(shù)創(chuàng)造出門類繁多、性能各異的加工機(jī)器。例如,工業(yè)用涂層織物的制備工藝有涂布法、輥壓法和層壓法三種,設(shè)計(jì)的機(jī)器也相應(yīng)地有三種不同結(jié)構(gòu)。又如合成纖維對(duì)染料的親和力較小,針對(duì)這一點(diǎn)就創(chuàng)造出能縮短染色時(shí)間并取得良好染色牢度的高溫(130℃)、高壓(2.7公斤/厘米)染色設(shè)備。
連續(xù)性
紡織機(jī)械的連續(xù)性是服從工藝流程的。例如:紡制20.8~27.8號(hào)棉紗,從棉花到細(xì)紗的總牽伸倍數(shù)為13900~19000倍。工藝過(guò)程需要經(jīng)過(guò)清棉、梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗等工序,因此必須將牽伸分配于各工序的相應(yīng)設(shè)備去完成。又如樹脂加工過(guò)程(見防皺整理),織物先在浸軋機(jī)中浸漬樹脂,然后在焙烘機(jī)中經(jīng)高溫處理使樹脂在纖維間縮合,最后在平洗機(jī)中經(jīng)皂洗、水洗去除未結(jié)合的樹脂殘余物,再用干燥機(jī)烘干。整個(gè)過(guò)程由工藝要求決定,不能顛倒、無(wú)條件地省略或合并工序。
成套性
紡織機(jī)械的成套性也從屬于工藝性。例如按棉紡工藝流程配置成套機(jī)器,機(jī)種排列先后次序、機(jī)臺(tái)數(shù)量之間的固定關(guān)系都由工藝要求決定。又如一定工作幅度的織機(jī)織出的產(chǎn)品,需要配置相應(yīng)工作幅度的驗(yàn)布、量布以及染整設(shè)備,也屬于成套性。因此,紡織機(jī)械的成套性不僅存在于一個(gè)工廠中,也存在于廠與廠之間。
高速度
現(xiàn)代紡織機(jī)械的一個(gè)主要發(fā)展特征是不斷提高機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,從而獲得高產(chǎn)量,以減少設(shè)備的配臺(tái)數(shù),縮減廠房面積,節(jié)省投資和勞動(dòng)力,以較少的資金取得較大的效果。表1、表2 、表3 中的數(shù)字說(shuō)明了紡織機(jī)械高速度的趨向。
提高紡織機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的主要措施是更合理地設(shè)計(jì)零部件結(jié)構(gòu),采用優(yōu)良性能材料和提高加工精度。
高效率
紡織機(jī)械的高效率是在高速度的基礎(chǔ)上加上相應(yīng)的其他措施實(shí)現(xiàn)的。如排氣棉箱和梳棉機(jī)自調(diào)勻整裝置的研制成功,實(shí)現(xiàn)了清棉與梳棉的聯(lián)合,從而取消成卷工序和清棉成卷裝置,節(jié)省大量搬運(yùn)工作,提高了效率。精梳毛紡由于采用自調(diào)勻整裝置(見牽伸自調(diào)勻整)使前紡工藝道數(shù)由40年代的7~10道縮減為4~7道,減少了機(jī)器配臺(tái),節(jié)省了廠房面積,節(jié)約了投資和勞動(dòng)力,降低了成本。用機(jī)械化、自動(dòng)化裝置逐步取代繁重的體力勞動(dòng)和減少操作工人,是提高紡織機(jī)械工作效率的又一措施?,F(xiàn)代的細(xì)紗機(jī)配有自動(dòng)落紗插管生頭裝置,代替了繁重的人工落紗操作;自動(dòng)接頭裝置代替了人工巡回接頭。紡織機(jī)械原來(lái)就是模擬人的動(dòng)作不斷完善起來(lái)的,現(xiàn)已成為帶有藝術(shù)性和精巧性的高度自動(dòng)化的機(jī)械。由于大規(guī)模集成電路發(fā)展而產(chǎn)生的微電子技術(shù)、微處理機(jī)和電子計(jì)算機(jī),開始滲透到單臺(tái)和成套的紡織機(jī)械中來(lái)。高速自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)配有電子清紗器,能自動(dòng)檢出紗疵和粗細(xì)節(jié),自動(dòng)切除并自動(dòng)打結(jié),還可以與微處理機(jī)接口作紗疵、粗細(xì)節(jié)的分類統(tǒng)計(jì)。配有微處理機(jī)的驗(yàn)布機(jī)能用顯示屏將有關(guān)疵點(diǎn)類別的統(tǒng)計(jì)數(shù)、疵點(diǎn)位置、每卷布的長(zhǎng)度(扣除壞布部分)和重量以統(tǒng)計(jì)表格形式顯示出來(lái),并能在一批布驗(yàn)完后輸出本批布的總卷數(shù)、分類的疵點(diǎn)數(shù)和壞布扣除量的報(bào)告,還能打印出結(jié)果或記錄在磁帶上供日后檢查之用。
省維護(hù)
現(xiàn)代紡織機(jī)械在設(shè)計(jì)上充分注意減少維護(hù)保養(yǎng)和延長(zhǎng)使用壽命。在選用材料和制訂熱處理工藝方面經(jīng)過(guò)周密考慮,保證零件的使用壽命長(zhǎng)、動(dòng)作可靠。有的采用部件裝配時(shí)一次加足潤(rùn)滑劑,在若干年內(nèi)無(wú)須加油;有的采用檢測(cè)裝置預(yù)防事故;有的采用特殊加工使零件具有鏡面光潔度,等等。
標(biāo)準(zhǔn)化
每臺(tái)機(jī)器同一零件的重復(fù)系數(shù)大是紡織機(jī)械的另一特點(diǎn)。以細(xì)紗機(jī)為例,每臺(tái)有400錠,同時(shí)紡制400根紗線,就需要相同的鋼領(lǐng)、錠子等各400只。至于針織機(jī)用針數(shù)量就更為龐大。6.6米工作幅度的高速經(jīng)編機(jī)每臺(tái)需要7280枚槽形織針。生產(chǎn)這些零件的機(jī)械廠需要根據(jù)零件批量大小設(shè)計(jì)相應(yīng)的工具、夾具、模具直至專用的多工位自動(dòng)機(jī)床或?qū)S昧魉€,以保證這些零件生產(chǎn)的高效率、高質(zhì)量和低成本。紡織機(jī)械零件的復(fù)雜性還表現(xiàn)在種類上,因?yàn)榧庸?duì)象不同,需要按棉、麻、毛、絲、化纖等不同原料設(shè)計(jì)制造不同種類的零件。例如毛紡細(xì)紗錠子就要有比棉紡錠子更大的尺寸,但結(jié)構(gòu)相似。再如,因織物門幅多樣就必須有結(jié)構(gòu)原理完全相同而工作幅度不同的機(jī)種。如果聽任上述零件和機(jī)臺(tái)參數(shù)任意發(fā)展,就會(huì)給紡織機(jī)械廠產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)成本等帶來(lái)不利的影響,而且會(huì)使紡織廠設(shè)備管理、易損零件儲(chǔ)備、維修和替換增加工作量,甚至造成工廠管理的紊亂。標(biāo)準(zhǔn)化的目的就是在滿足不同工藝要求的原則下以盡量簡(jiǎn)化的、數(shù)值間距分布恰當(dāng)?shù)闹饕夹g(shù)參數(shù)作為一組不同容量的機(jī)器的設(shè)計(jì)依據(jù)。如細(xì)紗機(jī)按錠距、織機(jī)和印染機(jī)按工作幅度、針織機(jī)按針筒直徑,各自形成系列化設(shè)計(jì)。
紡織機(jī)械的機(jī)械特點(diǎn)
系列化
在按系列化設(shè)計(jì)的一組機(jī)器中有一部分與機(jī)器系列參數(shù)無(wú)關(guān)的零件或部件,可以在一定范圍內(nèi)適用于本系列的各機(jī),如細(xì)紗機(jī)車頭部分、升降部分的零部件等。另外,某些零部件在不同的機(jī)種上發(fā)揮同樣的機(jī)能,如印染機(jī)的導(dǎo)布輥、軋輥等。這些零部件稱作通用件或通用裝置,在印染機(jī)中還進(jìn)一步發(fā)展成通用單元機(jī)。
通用化
在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,除盡量采用通用件、通用裝置、通用單元機(jī)之外,人們還有意識(shí)地將結(jié)構(gòu)布局作適當(dāng)修正,盡可能多地貫徹通用化原則。紡織機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化已開始跨出國(guó)與國(guó)之間的界限而走向國(guó)際化,如牽伸機(jī)構(gòu)零部件和織針、針布等,在許多國(guó)家都已采用相同的參數(shù)。
低能耗
紡織機(jī)械節(jié)約能源重點(diǎn)在染整設(shè)備上,因?yàn)檫@方面的潛力很大。例如在臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為1000公斤的平洗機(jī)上,利用排出溫度為98℃的廢水加熱本身所需要的新鮮進(jìn)水,僅按單班計(jì)算年可節(jié)約數(shù)萬(wàn)元。采用噴射染色機(jī),可以使染浴比從普通染色機(jī)的1:20~1:30降低到 1:5~1:15,染色時(shí)間可以縮短50%。雖然機(jī)器中噴射染液需用大容量的泵而增加電耗,但總的能源還是節(jié)約的。轉(zhuǎn)移印花在70年代已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,它的特點(diǎn)是低散發(fā)、節(jié)能、少污染。采用溶劑上漿可以減少水量和能耗。
低噪聲
紡織機(jī)械在使用過(guò)程中產(chǎn)生的公害主要有噪聲、塵屑、有毒有害氣體和含有害物質(zhì)的廢水。原因有設(shè)備因素和工藝因素兩個(gè)方面。噪聲是由空氣作為載體的一種機(jī)械振動(dòng)波。紡織廠的絕大部分車間中,特別是織造車間中機(jī)械噪聲很大。在紡織機(jī)械方面能采取的措施有:罩殼內(nèi)壁襯消音材料、用柔性有齒形的傳動(dòng)帶取代鏈條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)、提高運(yùn)動(dòng)零部件的精度和動(dòng)平衡性、在高速零件與機(jī)架之間加裝消震墊圈等。但某些消聲措施也帶來(lái)消極因素,如加裝防音罩后操作維護(hù)不便。創(chuàng)造性地改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)是減少噪聲的根本措施,例如無(wú)梭織機(jī)(見機(jī)織)的噪聲已漸接近環(huán)境保護(hù)的要求。為減少設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的微塵外揚(yáng),可以改進(jìn)紡機(jī)設(shè)計(jì),如提高外罩的密封性,也可以采用空調(diào)裝置吸取車間含塵空氣集中過(guò)濾,再將新鮮空氣送回車間;或采用二級(jí)濾塵設(shè)備用于清棉、梳棉、精梳等機(jī)器,將排放的含塵空氣過(guò)濾并將落棉回收,使空氣達(dá)到環(huán)境保護(hù)條例的規(guī)定。
低公害
此外,紡織機(jī)械材料組成的改變也是現(xiàn)代紡織機(jī)械發(fā)展的特點(diǎn)。鑄鐵原來(lái)是紡織機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)材料,因?yàn)樗Y源豐富,價(jià)格便宜,加工容易,可以鑄成復(fù)雜形狀,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較耐腐蝕,還具有良好的消震性,但是逐漸被型鋼件、焊接件、合金壓鑄件所取代,在每臺(tái)機(jī)器中所占重量的百分比顯著降低。木材原來(lái)也是紡織機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)材料,由于森林砍伐過(guò)量,資源日趨短缺,逐漸被工程塑料和輕金屬所取代,而復(fù)合工程塑料更具有木材所沒有的優(yōu)異性能,如強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐水、耐氣候、耐磨耗等。優(yōu)質(zhì)鋼也更多地被用作傳動(dòng)軸、齒輪坯、連桿、凸輪等材料。為了抗染化料的酸性腐蝕和有機(jī)物的高溫腐蝕,染整機(jī)械多采用含鉬、含鈦的鎳鉻不銹鋼作容器、機(jī)房壁、導(dǎo)布輥以及其他與織物和介質(zhì)接觸的零件。化纖機(jī)械更廣泛采用耐熱耐酸高級(jí)合金鋼制做噴絲板、螺桿擠壓機(jī)、計(jì)量泵以及其他與聚合物接觸的零件和高溫下在含有有機(jī)溶劑的液體中工作的零件。