Кольцепрядение

редактировать
Кольцепрядильная машина в 1920-е годы

Кольцепрядение - это метод прядения волокон, например хлопок, лен или шерсть, для изготовления пряжи . Кольцевой каркас развился из каркаса дросселя, который, в свою очередь, был потомком водного каркаса Аркрайта. Кольцевое прядение - это непрерывный процесс, в отличие от прядения мулов, в котором используется прерывистый процесс. При кольцевом прядении ровница сначала ослабляется с помощью волочильных роликов, затем вращается и наматывается вокруг вращающегося шпинделя, который, в свою очередь, находится внутри независимо вращающегося кольцевого обтекателя. Традиционно кольцевые рамы можно было использовать только для более грубого подсчета, но в них мог участвовать полуквалифицированный персонал.

Содержание
  • 1 История
    • 1.1 Ранние машины
    • 1.2 Развитие в США
    • 1.3 Принятие в Европе
    • 1.4 Кольца и мулы
    • 1.5 Новые технологии
  • 2 Как это работает
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Библиография
  • 6 Внешние ссылки
История

Ранние машины

Вращающаяся рама Аркрайта
  • Саксонское колесо представляло собой педаль с двумя лентами прялку. Шпиндель вращался быстрее, чем бегунок в соотношении 8: 6, рисование производилось пальцами прядильщика.
  • водная рама была разработана и запатентована Аркрайтом в 1770-х годах. Ровинг ослабляли (растягивали) вытяжными роликами и скручивали путем намотки на шпиндель. Это была тяжелая крупногабаритная машина, которую нужно было приводить в движение с помощью энергии, что в конце 18 века означало водяное колесо. Хлопковые фабрики были спроектированы для этой цели Аркрайтом, Джедедайей Струттом и другими вдоль реки Дервент в Дербишире. Водяные рамы могли вращать только уток.
  • дроссельная рама была потомком водной рамы. Он использовал те же принципы, был лучше спроектирован и управлялся паром. В 1828 году в Соединенных Штатах была изобретена дроссельная рама Дэнфорта. Тяжелый летун заставлял веретено вибрировать, и пряжа рычала каждый раз, когда рама останавливалась. Безуспешно.
  • Фрейм Кольца приписывается Джону Торпу в Род-Айленде в 1828/9 и разработан г-ном Дженксом из Потакет, Род-Айленд, который имена в качестве изобретателя.

Разработки в Соединенных Штатах

Механические мастерские экспериментировали с кольцевыми рамами и компонентами в 1830-х годах. Однако успех кольцевой рамы зависел от рынка, который она обслуживала, и только после того, как лидеры отрасли, такие как Whitin Machine Works в 1840-х и в 1850-х годах, не начали производить кольцевые рамы, эта технология начала

Во время Гражданской войны в США американская промышленность насчитывала 1091 фабрику с 5 200 000 веретен, перерабатывающую 800 000 тюков хлопка. На крупнейшей фабрике Naumkeag Steam Cotton Co. в Салеме, штат Массачусетс, было 65 584 веретена. Средняя мельница вмещала от 5000 до 12000 веретен, причем количество веретен мулов превышало число кольцевых шпинделей в два раза.

После войны строительство завода началось на юге, и это рассматривалось как способ обеспечения занятости. Почти исключительно эти мельницы использовали кольцевую технологию для производства грубого счета, а мельницы Новой Англии перешли на мелкий счет.

Джейкоб Сойер значительно улучшил шпиндель для кольцевой рамы в 1871 году, увеличив скорость с 5000 до 7500 об / мин и снизив необходимую мощность. Ранее для 100 шпинделей требовалось 1 л.с., но теперь можно было приводить 125. Это также привело к производству тонкой пряжи. В течение следующих десяти лет Draper Corporation защищала свой патент через суд. Одним из нарушителей был Дженкс, который продавал веретено, известное по имени его создателя, Раббет. Когда они проиграли дело, госпожа. Фалес и Дженкс представили новое веретено, не требующее патентов, также разработанное Раббетом и названное также веретено Раббета.

Шпиндель Rabbeth был самосмазывающимся и мог работать без вибрации со скоростью более 7500 об / мин. Компания Draper Co. купила патент и расширила Sawyer Spindle Co., чтобы производить его. Они передали его по лицензии Fales Jenks Machine Co., Hopedale Machine Co., а позже и другим машиностроителям. С 1883 по 1890 год это было стандартное веретено, и Уильям Дрейпер провел большую часть своего времени в суде, защищая этот патент.

Принятие в Европе

Новый метод сравнивали с самодействующим прядением. mule, который был разработан Ричардом Робертсом с использованием более передовых инженерных технологий в Манчестере. Кольцевая рамка была надежна для грубого счета, в то время как в Ланкашире производился точный счет. Кольцевая рама была тяжелее, требовала структурных изменений на мельницах и требовала большей мощности. Это не было проблемой в довоенной хлопковой промышленности в Новой Англии. Это помогло Новой Англии найти квалифицированных прядильщиков : квалифицированных прядильщиков в Ланкашире было предостаточно. В основном требования на двух континентах были разными, и кольцевая рама не была предпочтительным методом для Европы в то время.

Brooks and Doxey Ring Spinning Frame около 1890 года

Мистер Сэмюэл Брукс из Brooks Doxey Манчестер был убежден в жизнеспособности этого метода. После ознакомительного тура по Штатам его агента Блейки он начал работать над улучшением кадра. Он был все еще слишком примитивен, чтобы конкурировать с высокоразвитыми рамками мулов, не говоря уже о том, чтобы вытеснить их. Сначала он начал улучшать удваивающую раму, создавая необходимые инструменты для повышения точности производства. Это было прибыльным, и производитель швейных ниток купил машины с 180 000 веретен.

Брукс и другие производители теперь работали над улучшением прядильной машины. Основным поводом для беспокойства была конструкция шпинделя Бута-Сойера. Шпулька не плотно прилегала к шпинделю и сильно вибрировала на более высоких скоростях. Howard Bullough из Accrington использовали веретено Rabbath, которое решило эти проблемы. Другой проблемой было раздутие, когда нить нарастала неравномерно. Это было решено Фурниссом и Янгом из Меллора Нижней мельницы, Меллор, прикрепив открытое кольцо к траверсе или кольцевому рельсу. Это устройство контролировало резьбу, и, следовательно, можно было сделать более легкий бегунок, который мог бы работать на более высоких скоростях. Другая проблема заключалась в скоплении ворса на дорожке, порвавшей нить, - это было устранено устройством, называемым очистителем дорожек.

Основным ограничением по времени было снятие или замена шпинделей. Пришлось снять и заменить триста или более шпинделей. Машину нужно было остановить, пока эту задачу выполняли очень мальчики. Кольцевая рамка простаивала, пока не была завершена. Гарольд Партингтон (1906 - 1994) из Чаддертона, Англия, запатентовал «Средство для снятия кольцевых рам» в сентябре 1953 г. (Патент США 2 653 440). Машина удалила полные шпульки со шпинделей кольцевой рамы и поместила пустые шпульки на шпиндели на их место; восемь шпинделей одновременно. Его можно было перемещать вдоль передней части кольцевой рамы шаг за шагом через последовательные операции, что сокращало период простоя кольцевой рамы, а также уменьшало трудозатраты, необходимые для удаления всех заполненных шпулек на раме и замены их пустыми шпульками.. Автосъемник Partington был разработан при содействии Platt Brothers (Oldham) и отлично работал в идеальных условиях: ровный горизонтальный пол и кольцевая рамка, параллельная полу и стоящая вертикально. К сожалению, в то время на большинстве хлопчатобумажных фабрик Ланкашира эти условия были недоступны, поэтому автосборщик не был запущен в производство. Автосъемка Партингтона была уникальной и единственной, которая правильно работала как дополнение к кольцевой раме. Более современная механическая система съемного съема, встроенная в кольцевую раму, сократила время съема до 30–35 секунд.

Кольца и мулы

Кольцевая рама широко использовалась в США. Штаты, в которых производились более грубые счета. Многие производители рам являлись филиалами ланкаширских фирм в США, например Howard Bullough и Tweedales and Smalley. Они постоянно пытались улучшить скорость и качество своего продукта. Рынок США был относительно невелик, общее количество веретен во всех Соединенных Штатах было немногим больше, чем количество веретен в одном ланкаширском городке, Олдхэм. Когда производство в Ланкашире достигло пика в 1926 году, у Oldham было 17,669 миллиона веретен, а в Великобритании - 58,206 миллиона.

Технологически мулы были более универсальными. Мюлов было легче сменить для прядения более разнообразного качества хлопка, чем было в Ланкашире. В то время как Ланкашир сконцентрировался на экспортной «мелочи», он также производил более широкий ассортимент, включая очень грубые отходы. Существование Ливерпульской хлопковой биржи означало, что владельцы фабрик имели доступ к более широкому выбору основных продуктов.

Затраты на оплату одного веретена выше при кольцепрядении. В штатах, где хлопковые волокна были дешевыми, дополнительные затраты на рабочую силу мулов могли быть покрыты, но Ланкашир должен был оплачивать транспортные расходы. Решающим фактором была доступность рабочей силы, когда квалифицированной рабочей силы не хватало, тогда кольцо становилось выгодным. Так было всегда в Новой Англии, а когда стало так и в Ланкашире, стали применяться кольцевые оправы.

Первая известная фабрика в Ланкашире, посвященная кольцевому прядению, была построена в Милнроу для компании New Ladyhouse Cotton Spinning Company (зарегистрированной 26 апреля 1877 г.). Появилась группа более мелких мельниц, которые в период с 1884 по 1914 год производили кольцевые мельницы Oldham. После 1926 года промышленность Ланкашира пришла в упадок, экспортный рынок Индии был потерян, Япония стала самодостаточной. Текстильные фирмы объединились, чтобы сократить производственные мощности, а не увеличить их. Только в конце 1940-х годов начали заказывать некоторые сменные шпиндели, и кольцевые рамы стали доминировать. В научных публикациях до сих пор продолжаются споры о том, принимали ли ланкаширские предприниматели правильные решения о покупках в 1890-х годах. Машинное отделение и паровая машина кольцевой мельницы Элленроуд сохранились.

Новые технологии

  • Поиск более быстрых и надежных технологий кольцепрядения продолжается. В 2005 году в Обернском университете, штат Алабама, была написана докторская диссертация об использовании магнитной левитации для уменьшения трения, метода, известного как прядение магнитного кольца.
  • прядение с открытым концом была разработана в Чехословакии в годы, предшествующие 1967. Она была намного быстрее кольцепрядения и устранила многие подготовительные процессы. Проще говоря, нить выбрасывалась прядением из сопла и на выходе зацеплялась за другие свободные волокна в камере позади. Впервые он был представлен в Соединенном Королевстве на Maple Mill, Oldham.
Как это работает
Современная кольцепрядильная машина . 1 Вытяжные ролики. 2 Шпиндель. 3 Ослабленный ровинг. 4 Направляющие для нити. 5 Кольцо против вздутия. 6 Путешественник. 7 Кольца. 8 Резьба на шпульке

A Рамка кольца была изготовлена ​​из чугуна, а позже - из штампованной стали. На каждой стороне рамы расположены шпиндели, над ними вытяжные (вытяжные) ролики и сверху шпуляр с шпульки ровницы. Ровница (непряденная нить) проходит вниз от катушек к вытяжным роликам. Здесь задний валик стабилизировал поступающую нить, в то время как передние валики вращались быстрее, вытягивая ровницу и делая волокна более параллельными. Ролики регулируются индивидуально, первоначально с помощью рычагов и грузов. ослабленная ровница теперь проходит через нитенаправитель, который отрегулирован так, чтобы он располагался по центру над шпинделем. Направляющие для резьбы находятся на направляющей для резьбы, что позволяет откидывать их на петлях для снятия или нарезания порванной резьбы. Ослабленная ровница проходит вниз к узлу шпинделя, где навинчивается через небольшое кольцо D, называемое бегунком. Путешественник движется по кольцу . Это и дало название кольцевой оправе. Отсюда резьба прикрепляется к существующей резьбе на шпинделе.

бегунок и шпиндель имеют одну и ту же ось, но вращаются с разными скоростями. Веретено приводится в движение, а бегунок тянется за ним, распределяя вращение между намоткой на веретене и скручиванием пряжи. Шпулька закреплена на шпинделе. В кольцевых рамах разная скорость была достигнута за счет сопротивления воздуха и трения (смазка контактной поверхности между бегунком и кольцом была необходимостью). Веретена могла вращаться со скоростью до 25 000 об / мин, при этом пряжа была прядена. Движение вверх и вниз кольцевой направляющей направляет нить на шпульку в требуемую форму: т.е. коп. Подъем должен быть отрегулирован для разного количества пряжи.

Снятие - это отдельный процесс. Дежурный (или робот в автоматизированной системе) скручивает кольцевые рельсы вниз. Машина останавливается. Нитенаправители откидываются вверх. Готовые мотки шпульки (пакеты пряжи) снимаются со шпинделей. Новая шпульная трубка помещается на шпиндель, захватывая нить между ней и чашкой на причале шпинделя, нитенаправители опускаются, и машина перезапускается. Теперь все процессы происходят автоматически. Пряжа подается на мотальную машину для конуса. В настоящее время машины производятся компаниями Rieter (Швейцария), ToyoTa (Япония), Zinser, Suessen (Германия) и Marzoli (Италия). Компактная система Rieter K45 имеет 1632 шпинделя, а ToyoTa - станок с 1824 веретенами. Все требуют контролируемых атмосферных условий.

См. Также
Ссылки
Библиография
  • Нэсмит, Джозеф (1895). Недавнее строительство и проектирование хлопковой фабрики (изд. Elibron Classics). Лондон: Джон Хейвуд. ISBN 1-4021-4558-6. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Марсден, Ричард (1884). Хлопковое прядение : его развитие, принципы и практика. Джордж Белл и сыновья 1903. Источник: 26 апреля 2009 г. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Марсден, изд. (1910). Cotton Yearbook 1910. Манчестер: Марсден и Ко. Дата обращения 26 апреля 2009 г. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Майк Уильямс; Фарни (1992). Cotton Mills of Greater Manchester. Carnegie Publishing. ISBN 0-948789-89-1. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с кольцевым прядением.
Последняя правка сделана 2021-06-04 04:09:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте