Основной регулятор бесчелночного ткацкого станка СТБ: академическое исследование назначения, конструкции, принципов работы и эксплуатационных свойств

В мире, где точность и эффективность определяют конкурентоспособность производства, текстильная промышленность не является исключением. Бесчелночные ткацкие станки типа СТБ, появившиеся как результат эволюции ткацкого оборудования, стали символом инноваций, позволяя значительно повысить производительность и качество выпускаемой продукции. В этой сложной механической симфонии, где тысячи нитей переплетаются в единое полотно, ключевую роль играет основной регулятор. Он — не просто механизм, а сердце станка, которое бьется в унисон с ритмом производства, обеспечивая стабильность и точность каждого движения.

Данное академическое исследование посвящено глубокому анализу основного регулятора бесчелночного ткацкого станка СТБ. Мы раскроем его назначение, изучим конструктивные особенности, погрузимся в тонкости принципов работы, проанализируем эксплуатационные свойства и рассмотрим методы диагностики и ремонта. Особое внимание будет уделено инновациям и модернизациям, которые формируют будущее этого критически важного узла. Наша цель — создать исчерпывающий, структурированный и стилистически разнообразный текст, который будет полезен студентам, аспирантам и специалистам, стремящимся постичь глубины текстильного машиностроения.

Назначение и основные функции регулятора основы бесчелночного ткацкого станка СТБ

Представьте себе дирижера, который управляет огромным оркестром, состоящим из тысяч тончайших струн. Именно такую роль выполняет основной регулятор в бесчелночном ткацком станке СТБ, ведь его определяющая миссия — обеспечить безупречное качество и равномерность вырабатываемой ткани, что является краеугольным камнем успешного текстильного производства. Это достигается через ряд критически важных функций, каждая из которых играет свою партию в создании идеального полотна.

Автоматическое поддержание натяжения основы

Одна из ключевых задач основного регулятора — это автоматическое поддержание постоянного заданного натяжения основы. Этот процесс не статичен; он динамически изменяется на протяжении всего цикла работы станка и, что не менее важно, по мере срабатывания основы с навоя. Каждая нить основы — это тонкая, но прочная струна, которая должна быть натянута с определенной силой. Максимальное натяжение основных нитей на станках СТБ может достигать 32-33 сН/нить. Однако эта величина не является фиксированной константой; она тщательно подбирается в зависимости от строения вырабатываемой ткани (например, плотности, рисунка переплетения) и, что критично, от толщины (линейной плотности) используемой пряжи. Правильно настроенное натяжение предотвращает провисание нитей, их перетяжку и, как следствие, их обрывы, обеспечивая плавное и эффективное формирование ткани. И что из этого следует? Четкое соблюдение этих параметров позволяет не только минимизировать брак, но и значительно продлить срок службы нитей и самого оборудования.

Равномерный отпуск основы

Равномерность — это синоним качества в ткачестве. Регулятор гарантирует равномерный отпуск основы с навоя, который должен быть строго соразмерен с ее расходом в процессе образования нового элемента ткани. Это достигается благодаря сложной, но крайне эффективной системе рычагов и качающегося скала. Подвижное скало, являясь своеобразным пульсом станка, непрерывно отслеживает натяжение основы. Его перемещение, вызванное изменением натяжения, мгновенно преобразуется в управляющий сигнал, который корректирует скорость отпуска основы. Таким образом, обеспечивается непрерывная и равномерная подача основных нитей в зону формирования ткани в каждом цикле работы станка, создавая стабильную основу для будущего полотна.

Формирование и стабилизация заправочного натяжения

Перед началом ткачества необходимо установить оптимальное заправочное натяжение — начальное натяжение всех основных нитей. Основной регулятор формирует этот необходимый режим и поддерживает его стабильность на протяжении всего производственного процесса. Это особенно важно при выработке деликатных тканей, таких как миткалевая группа. Для этих тканей заправочное натяжение должно быть минимизировано, чтобы снизить усталость нитей при многоцикловых деформациях, которые они испытывают в процессе ткачества. Однако, при всей минимизации, натяжение должно быть достаточным для формирования чистого зева (пространства для прокладки уточной нити) и эффективного прибоя уточной нити к уже образовавшейся кромке ткани. Это баланс, который регулятор филигранно удерживает.

Контроль натяжения и предотвращение дефектов ткани

Контроль натяжения основных и уточных нитей — это не просто желательная опция, а критически важный фактор для предотвращения их разрывов и обеспечения равномерного переплетения, что напрямую влияет на качество ткани. Последствия неправильного натяжения могут быть катастрофическими для производственного процесса и конечной продукции. Так, чрезмерное натяжение нитей ведет к их усталости и обрывам, прерывая процесс ткачества. Недостаточное натяжение, напротив, может привести к «вспучиванию» основы перед бердом, что также увеличивает обрывность и затрудняет прокладку утка.

Неоптимальное натяжение порождает ряд серьезных пороков ткани:

• Ребристые пролеты: Неравномерное натяжение может привести к образованию видимых «ребер» или полос на поверхности ткани.
• Пропуски утка: Недостаточное натяжение основы может препятствовать правильному формированию зева, что ведет к пропуску уточных нитей и образованию дефектов.
• Односторонние уплотнения: Различия в натяжении могут вызвать неравномерное распределение нитей, приводя к локальным уплотнениям или разрежениям.

Практика показывает, что оптимизация параметров натяжения может значительно улучшить показатели производства. Например, снижение обрывности основы с 0,839 до 0,175 обрывов на единицу часа при грамотной настройке регулятора демонстрирует его жизненно важное значение для экономической эффективности и качества продукции. Какой важный нюанс здесь упускается? Точное понимание динамики натяжения позволяет не только устранять существующие дефекты, но и прогнозировать потенциальные проблемы, предотвращая их появление еще до начала производства. Основной регулятор в этом контексте выступает как главный страж качества, который, синхронизируя движение прокладчика утка, гребенки и других механизмов подачи нитей, гарантирует стабильное и бесперебойное ткачество.

Конструктивные особенности и принцип работы основного регулятора СТБ

Чтобы понять, как основной регулятор достигает такой точности и эффективности, необходимо погрузиться в его конструкцию и принцип действия. Это сложный механизм, где каждая деталь играет свою роль в общей оркестровке движения нитей.

Общая схема и тип действия регулятора

Механизм основного регулятора бесчелночного ткацкого станка СТБ получает движение от продольного вала, который служит источником энергии для многих узлов станка. В шлицевом отверстии продольного вала размещается шлицевой конец валика, обеспечивая надежную передачу крутящего момента. На конический конец этого валика насажен ведущий диск фрикционной муфты, который затем закрепляется гайкой.

Важной классификационной особенностью является то, что на станках СТБ применяются основные регуляторы зависимого способа действия. Это означает, что отпуск основы с навоя регулируется непосредственно натяжением основных нитей. Такая обратная связь позволяет системе динамически адаптироваться к изменяющимся условиям. Кроме того, основной регулятор СТБ относится к негативному типу и оснащен фрикционной передачей. «Негативный» означает, что регулятор активно поворачивает ткацкий навой, реагируя на колебания натяжения основных нитей, в отличие от тормозных систем, где навой поворачивается лишь при превышении определенного порога. Фрикционная передача, в свою очередь, позволяет поворачивать навой на различные углы без использования сменных деталей, обеспечивая высокую гибкость регулировки.

Ключевые компоненты и их взаимодействие

В основе работы регулятора лежит сложная кинематическая цепь:

1. Продольный и наборный валы: Обеспечивают передачу основного движения.
2. Шлицевой вал и ведущий диск фрикционной муфты: Шлицевое соединение гарантирует прочную связь, а фрикционная муфта позволяет регулировать передаваемый момент.
3. Кулачковая шайба: Закрепленная на коническом конце вала через переходник, эта шайба имеет профилированную наружную поверхность с двумя выступами.
4. Ролики и державка: При вращении кулачковой шайбы ее выступы взаимодействуют с роликами, вращающимися на оси державки. Это взаимодействие преобразует вращательное движение шайбы в возвратно-поступательное движение державки.
5. Кривошип и кулиса (регулятор подачи): Державка, в свою очередь, связана с кривошипом, который через болт соединен с кулисой. Кулиса, являясь регулятором подачи, трансформирует механическое движение в управляющий импульс для отпуска основы.

Некоторые механизмы основного регулятора, в частности кулачковый механизм, могут получать движение от наборного вала через цепную передачу, что расширяет возможности синхронизации и распределения мощности.

Роль качающегося скала как датчика натяжения

Качающееся скало — это не просто элемент конструкции, это высокочувствительный датчик, который является «глазами» и «ушами» регулятора. Оно свободно вращается в подшипниках, расположенных на рычагах, которые могут поворачиваться вокруг своей оси. К этим рычагам болтами крепятся дополнительные рычаги, на которые воздействуют пружины.

Принцип работы скала таков:

• Изменение натяжения: Любое изменение натяжения основных нитей приводит к перемещению подвижного скала.
• Механическое преобразование: Это механическое перемещение скала становится первым этапом преобразования, отражая динамику натяжения.
• Управляющий сигнал: В зависимости от конструкции, это механическое перемещение может быть трансформировано в электрический сигнал (например, с помощью преобразователя перемещения — потенциометра, энкодера или тензометрического датчика), который затем направляется в систему управления регулятором отпуска. Таким образом, скало «включает» регулятор в работу, инициируя корректирующие действия для поддержания заданного натяжения.

Дифференциальный механизм и ручное управление

В современных модификациях станков СТБ, особенно при использовании двух соосно расположенных навоев, в конструкцию регулятора встроен дифференциальный механизм. Его основная задача — автоматически выравнивать натяжение нитей, подаваемых с обоих навоев. Это критически важно для предотвращения перекосов и дефектов ткани, обеспечивая гомогенность полотна.

Кроме того, регулятор оснащен устройством для ручного отпуска или натяжения основы. Этот элемент дает оператору возможность вмешаться в процесс, выполнить тонкую поднастройку или произвести быструю коррекцию натяжения, что особенно полезно при наладке станка или при работе с новыми типами пряжи.

Материалы фрикционных передач

Надежность и долговечность фрикционных передач во многом зависят от используемых материалов. Во фрикционных передачах регулятора СТБ между ведущим и ведомым дисками традиционно используется медно-асбестовая прокладка. Этот материал выбран не случайно: он обладает высоким коэффициентом трения, что обеспечивает эффективную передачу крутящего момента и точное регулирование. Медно-асбестовые прокладки также известны своей износостойкостью и способностью выдерживать значительные нагрузки в условиях постоянного трения, что критически важно для бесперебойной работы регулятора в течение длительного времени.

Эксплуатационные свойства и характеристики основного регулятора СТБ

Эффективность любого механизма определяется не только его конструкцией, но и тем, как он проявляет себя в реальных условиях эксплуатации. Основной регулятор СТБ, будучи сложной системой, обладает рядом эксплуатационных свойств и характеристик, которые напрямую влияют на производительность, качество продукции и надежность ткацкого процесса.

Гибкость регулировки и точность

Фрикционный основной регулятор зависимого способа действия, применяемый в станках СТБ, предоставляет значительную гибкость регулировки. Его конструктивная особенность позволяет поворачивать навой на различные углы без необходимости замены сменных деталей. Это достигается за счет вариабельности фрикционного сцепления, что дает оператору широкий диапазон для точной настройки отпуска основы.

Точность регулирования натяжения основы является одним из ключевых показателей работы регулятора. Она критически зависит от углового перемещения скального рычага, который, как мы уже знаем, выступает в роли датчика натяжения. Исследования закономерностей влияния угла качания скала на натяжение нитей основы постоянно проводятся для оптимизации работы регулятора. Целью этих исследований является нахождение оптимального угла, при котором обеспечивается максимальная стабильность натяжения при минимальных колебаниях, что напрямую транслируется в высокое качество ткани.

Жесткость скальной системы и ее влияние

Жесткость скальной системы — это еще одна важная характеристика, определяющая поведение регулятора. Экспериментальные данные показывают, что жесткость системы увеличивается линейно до угла наклона скального рычага примерно в 20°. После этого порога рост натяжения приобретает уже гиперболический характер. Это означает, что небольшое изменение угла после 20° может вызвать значительное изменение натяжения, что требует очень точной настройки.

Интересно, что при начальном угле наклона рычага подвижного скала, рекомендованном заводом-изготовителем, угол перемещения рычага во время прибоя часто находится именно в зоне интенсивного (гиперболического) роста натяжения основных нитей. Такое расположение обеспечивает быструю и эффективную реакцию регулятора на пиковые нагрузки во время прибоя утка, когда натяжение основы максимально. Увеличение натяжения основы в момент прибоя, в свою очередь, уменьшает угол качения рычага подвижного скала, что приводит к сокращению прибойной полосы и способствует формированию более плотной и равномерной ткани.

Проблемы ступенчатой регулировки и динамические аспекты

Несмотря на гибкость, у стандартных регуляторов СТБ есть и свои особенности. Имеющийся шаг ступенчатой регулировки положения пружины на фигурном рычаге может затруднять точную установку требуемого натяжения основы. Это означает, что оператор не всегда может добиться абсолютно идеального значения натяжения, вынужденно выбирая из нескольких дискретных положений. Это может быть проблемой для производства особо деликатных или специфических тканей, требующих высокой прецизионности.

Динамический анализ работы основного регулятора подчеркивает критическую важность движения подвижной системы скала под действием натяжения основных нитей в установившемся режиме работы станка. Экспериментальные исследования подтверждают, что увеличение скоростного режима ткацкого станка СТБ приводит к возрастанию натяжения основных нитей. Это логично, поскольку при более высокой скорости увеличиваются инерционные силы и частота деформационных циклов, что требует от регулятора более быстрой и мощной реакции для поддержания стабильности.

Влияние колебаний натяжения на качество продукции

Колебания натяжения основы — это враг стабильного качества. Они негативно сказываются на обрывности нитей и общем качестве вырабатываемой ткани. Любые значительные колебания натяжения приводят к увеличению обрывности нитей, что не только снижает производительность из-за остановок станка, но и увеличивает количество отходов. Как оптимизация натяжения может преобразить производство?

Оптимизация натяжения основы, достигаемая за счет тонкой настройки и эффективной работы регулятора, позволяет добиться впечатляющих результатов. Например, исследования показывают, что грамотная оптимизация натяжения может снизить обрывность основы на 11%. Более того, отклонение плотности ткани по утку, которое является важным показателем равномерности, может быть уменьшено с 3,2% до 0,6%. Такие улучшения демонстрируют не просто теоретическую важность, а вполне измеримые экономические и качественные преимущества, которые дает хорошо настроенный и эффективно работающий основной регулятор.

Диагностика, техническое обслуживание и ремонт основного регулятора СТБ

Бесперебойная и эффективная работа основного регулятора бесчелночного ткацкого станка СТБ требует систематического подхода к его диагностике, техническому обслуживанию и ремонту. Это комплекс мероприятий, направленных на поддержание оптимальных эксплуатационных характеристик и предотвращение аварийных ситуаций.

Методы оценки эффективности и экспериментальные подходы

Для обеспечения эффективной работы регулятора необходимо регулярно оценивать его производительность. Это включает в себя разработку четких алгоритмов практической реализации экспериментов и последующую оценку полученных результатов. Такие эксперименты могут включать в себя изменение параметров натяжения, скорости станка, типа пряжи и анализ реакции регулятора.

Рекомендации по оптимизации функционирования основного регулятора основываются на глубоком понимании его работы. Это может быть связано с адаптацией существующих методов наладки или разработкой новых, более точных алгоритмов, учитывающих специфику конкретного производства или типа вырабатываемой ткани.

Расчет и регулировка заправочного натяжения

Одним из ключевых аспектов технического обслуживания является точный расчет заправочного натяжения на ткацком станке СТБ2-180 при заданных технологических условиях. Этот расчет может быть выполнен на основе уравнения моментов относительно оси вращения рычага скала:

Q · l1 - N · l2 - G · l3 = 0

Где:

• Q — сила пружины, воздействующая на систему скала.
• N — нормальное давление основы на скало.
• G — вес подвижной системы скала.
• l₁, l₂, l₃ — плечи рычагов, соответствующие точкам приложения сил.

Пошаговое применение этой формулы позволяет определить оптимальное натяжение. Например, если известны значения силы пружины Q = 150 Н, ее плеча l₁ = 0,2 м, нормального давления основы N = 50 Н, ее плеча l₂ = 0,3 м, и веса G = 10 Н с плечом l₃ = 0,1 м, то:

150 Н · 0,2 м - 50 Н · 0,3 м - 10 Н · 0,1 м = 30 Н·м - 15 Н·м - 1 Н·м = 14 Н·м

Равенство нулю означает баланс сил. Регулировка величины натяжения основных нитей на станках СТБ осуществляется, как правило, путем изменения затяжки пружины подвижной системы скала. Увеличение затяжки пружины приводит к увеличению натяжения основы, и наоборот.

Анализ влияния высоты положения скала

Важным диагностическим этапом является анализ влияния высоты положения скала (что эквивалентно угловому положению рычагов скала) на величину и стабильность натяжения основных нитей в процессе сматывания основы с навоя. Исследование этой зависимости позволяет понять, как изменение диаметра навоя (по мере срабатывания основы) влияет на натяжение и как можно компенсировать эти изменения для поддержания стабильности.

Измерение натяжения и анализ осциллограмм

Для объективной диагностики работы регулятора необходимо использовать специализированные приборы для измерения натяжения нитей. Среди них наиболее распространены тензометры, которые позволяют получать точные данные о натяжении. В исследованиях часто применяются тензограммы и тензогалева для записи и последующего анализа динамики натяжения основных нитей.

Диагностика включает:

• Расшифровку осциллограммы: Анализ графического представления изменения натяжения во времени.
• Определение характера изменения натяжения: Построение графика изменения натяжения основных нитей за полный цикл работы станка, выявление пиков, провалов и общей стабильности.

Определение натяжения в различных фазах ткачества

Для всесторонней оценки работы регулятора требуется определить величину натяжения основных нитей в различных фазах ткачества:

• Фаза заступа: Момент начала формирования зева.
• Фаза раскрытого зева: Момент максимального раскрытия зева для прокладки утка.
• Момент прибоя утка: Момент, когда бердо прибивает уточную нить к кромке ткани.

Анализ соотношения этих натяжений позволяет оценить динамику работы регулятора. Например, максимальное натяжение основы составляет 32-33 сН/нить, при этом в фазе полностью раскрытого зева натяжение нитей может быть на 78,8% – 91,2% ниже максимального для 1-й и 3-й ремизок соответственно. Такое значительное снижение натяжения объясняется особенностями конструктивно-заправочной линии станка СТБ и необходимостью минимизировать нагрузки на нити в момент прокладки утка.

Наладка регуляторов для различных типов тканей

Наладка регуляторов — это тонкий процесс, который требует учета особенностей вырабатываемой ткани. Например, для тканей средней плотности (которые характеризуются поверхностной плотностью в диапазоне 100-200 г/м²; для хлопка это обычно 55-150 г/м², для льна — 130-230 г/м², для шерсти — 140-690 г/м²) требуется особая настройка. Необходимо обеспечивать изменение подачи основы по мере ее срабатывания, компенсируя уменьшение диаметра навоя и сохраняя стабильность натяжения.

В целом, диагностика и техническое обслуживание регулятора СТБ — это непрерывный процесс, который включает в себя как теоретические расчеты, так и практические измерения, а также постоянный анализ для обеспечения оптимального функционирования.

Инновации и модернизации основного регулятора СТБ

Эволюция текстильного машиностроения не стоит на месте, и основной регулятор бесчелночного ткацкого станка СТБ постоянно подвергается улучшениям и модернизациям. Цель этих инноваций — повысить производительность, улучшить качество продукции и адаптировать станки к новым требованиям рынка.

Дифференциальные устройства

Одной из значительных модернизаций, направленных на повышение качества и стабильности ткачества, стало включение дифференциального устройства в конструкцию регулятора при использовании двух соосно расположенных навоев. Это решение позволяет автоматически выравнивать натяжение нитей, подаваемых с обоих навоев. При отсутствии такого устройства незначительные различия в диаметрах навоев или в натяжении нитей могут привести к существенным порокам ткани. Дифференциальный механизм нивелирует эти различия, обеспечивая равномерность подачи и натяжения, что критически важно для производства широких и высококачественных тканей.

Программное управление и дополнительные компенсаторы

Наиболее значительным шагом в модернизации регуляторов СТБ стало внедрение программного управления. Такие модели, как СТБ-4-220ПУ, оснащены современными системами управления, включающими частотные преобразователи и ПИ-регуляторы (пропорционально-интегральные регуляторы). Это позволяет добиться кинетической независимости регулирования натяжения основы от диаметра навоя, что было серьезной проблемой в механических системах.

Суть такой модернизации в следующем:

• Частотные преобразователи: Управляют скоростью вращения двигателей, подающих основу, обеспечивая плавную и точную регулировку.
• ПИ-регуляторы: Используют алгоритмы обратной связи для непрерывной коррекции натяжения, минимизируя отклонения от заданного значения.
• Дополнительный компенсатор: В условиях, когда отсутствует прямая связь с контроллером диаметра ткацкого навоя, для поддержания статического натяжения основы и решения проблемы возрастания натяжения по мере сматывания основы, предлагается внедрение подвижной системы через одинаковую затяжку пружины. Этот компенсатор эффективно нивелирует влияние уменьшающегося диаметра навоя, стабилизируя натяжение.
• Стабилизация при технологических остановах: Программное управление также позволяет стабилизировать натяжение основы при технологических остановах, что предотвращает образование дефектов, связанных с изменением натяжения при возобновлении работы станка. Все это, в конечном итоге, приводит к значительному улучшению качества продукции.

Увеличение жесткости скальной системы

Для повышения эффективности работы регулятора, особенно в критический момент прибоя утка, когда натяжение основы достигает пиковых значений, было предложено устанавливать под скальный рычаг дополнительные пружины. Это техническое решение направлено на увеличение жесткости скальной системы. Повышенная жесткость обеспечивает более быструю и точную реакцию скала на изменения натяжения, минимизируя провисание основы и способствуя более плотному и равномерному прибою уточной нити.

Общие инновации, повышающие производительность

Стоит отметить, что сами бесчелночные станки СТБ являются результатом крупных инноваций по сравнению с челночными станками. Основное изменение заключается в способе введения уточной нити, что позволило значительно увеличить скорость ткачества.

Дальнейшие усовершенствования прокладчиков утка и уточных механизмов (механизма передачи утка в прокладчик, уточного контроллера) также внесли свой вклад в повышение производительности. Внедрение бесчелночных станков СТБ позволило:

• Повысить производительность оборудования: В 1,5-1,7 раза по сравнению с челночными станками.
• Повысить производительность труда: В 1,3-1,5 раза.
• Увеличить частоту вращения главного вала: До 240-350 мин^-1, достигая производительности 630-1050 метроуточин в минуту.

Эти цифры наглядно демонстрируют, как совокупность инноваций, включая усовершенствования основного регулятора, преобразила текстильное производство, сделав его более быстрым, эффективным и качественным.

Сравнительный анализ регуляторов бесчелночных станков СТБ с другими типами станков

Чтобы в полной мере оценить значимость и уникальность основного регулятора бесчелночных станков СТБ, необходимо провести сравнительный анализ с его предшественниками и некоторыми другими типами ткацкого оборудования.

Отличия от челночных ткацких станков

Исторически, челночные ткацкие станки, которые доминировали в производстве на протяжении веков, использовали принципиально иной подход к регулированию натяжения основы. На них применялись так называемые основные тормоза. В такой системе навой поворачивался исключительно под действием натяжения нитей основы, когда оно превышало силу торможения. Это был пассивный метод, который не позволял активно управлять процессом.

В отличие от этого, бесчелночные станки СТБ оснащены негативным основным регулятором с фрикционной передачей. Здесь ключевое слово — «активно». Регуляторы СТБ не просто тормозят навой, а активно поворачивают его на определенный угол, реагируя на малейшие колебания натяжения нитей основы. Это дает возможность не только создавать необходимое натяжение, но и динамически корректировать его в режиме реального времени. Такая система обеспечивает гораздо более высокую стабильность натяжения и, как следствие, лучшее качество ткани.

Особенности прокладывания утка

Одно из фундаментальных отличий станков СТБ, которое напрямую повлияло на конструкцию регуляторов и весь процесс ткачества, заключается в способе прокладывания утка. В СТБ уток прокладывается в зеве малогабаритными прокладчиками. Эти прокладчики, в отличие от массивных челноков, не содержат уточных паковок (бобин с уточной нитью). Уточная нить подается с внешних бобин, что позволяет использовать нити большой длины и снизить частоту остановок станка. Эта особенность устраняет необходимость в постоянной замене челноков и связанных с этим ударных нагрузок, которые могли бы негативно влиять на стабильность натяжения основы.

Комбинация типов регуляторов

Станки СТБ представляют собой интересное сочетание регуляторов различных типов. Как уже упоминалось, основной регулятор является негативным, обеспечивая активное управление натяжением основы. Однако, товарный регулятор в станках СТБ — позитивного типа и непрерывного действия. Его задача — навивать суровую ткань на товарный валик с равномерной плотностью, постоянно отводя ткань из зоны формирования. Скорость отвода ткани, а следовательно, и ее плотность по утку, регулируется посредством подбора сменных шестерен. Эта комбинация двух разных типов регуляторов — негативного для основы и позитивного для товара — позволяет достичь оптимального баланса между стабильностью натяжения нитей и равномерностью навивания готовой ткани.

Применение дифференциального устройства

На широких модификациях станков СТБ предусмотрена возможность установки двух навоев. Для поддержания равномерного натяжения нитей, подаваемых с каждого навоя, в конструкцию регулятора интегрирован дифференциальный механизм. Это преимущество отсутствует у многих более простых ткацких станков, где использование нескольких навоев может привести к неравномерности натяжения и дефектам по ширине ткани. Дифференциальное устройство СТБ гарантирует, что даже при разных диаметрах навоев или незначительных различиях в подаче, натяжение нитей будет сбалансировано, что критически важно для производства широких и однородных полотен.

Ассортимент перерабатываемых нитей

Одним из наиболее значительных преимуществ бесчелночных станков СТБ и их регуляторов является их способность перерабатывать чрезвычайно широкий ассортимент уточных нитей. Это включает в себя:

• Шерстяные и полушерстяные нити.
• Хлопчатобумажные нити.
• Химические комплексные нити.
• Нити натурального шелка.
• Льняные нити.

Эта универсальность позволяет станкам СТБ производить широкий спектр тканей, от легких и деликатных до тяжелых технических материалов. Станки СТБ способны перерабатывать нити из хлопка, вискозы, капрона и других волокон, в том числе для производства тяжелых технических тканей с поверхностной плотностью до 1000 г/м². Линейная плотность нитей, измеряемая в тексах (текс) или денье (ден), также может варьироваться в широких пределах, что делает СТБ незаменимыми для современного текстильного производства. Способность основного регулятора точно контролировать натяжение при работе с таким разнообразием материалов демонстрирует его высокую адаптивность и инженерное совершенство.

Заключение

Основной регулятор бесчелночного ткацкого станка СТБ — это инженерное достижение, которое лежит в основе эффективности и качества современного текстильного производства. В ходе данного исследования мы углубились в его многогранное назначение, где он выступает не просто как механизм отпуска основы, но как ключевой дирижер натяжения, синхронизации и контроля. Способность регулятора автоматически поддерживать натяжение в диапазоне до 32-33 сН/нить, равномерно отпускать основу и формировать стабильное заправочное натяжение, имеет решающее значение для предотвращения таких пороков ткани, как ребристые пролеты и пропуски утка, и значительно снижает обрывность основы (с 0,839 до 0,175 обрывов/час при оптимизации).

Мы подробно рассмотрели его конструкцию, отметив зависимый способ действия, негативный тип с фрикционной передачей, роль качающегося скала как датчика и сложную кинематическую цепь, включающую кулачковую шайбу и систему рычагов. Использование медно-асбестовых прокладок во фрикционных передачах подчеркивает внимание к долговечности и надежности. Эксплуатационные свойства выявили гибкость и точность регулировки, но также указали на сложности ступенчатой настройки и влияние динамических нагрузок. Количественные данные, такие как снижение обрывности на 11% и уменьшение отклонения плотности ткани по утку с 3,2% до 0,6% при оптимизации, подтверждают критическую важность его точной работы.

Методы диагностики и технического обслуживания, включая расчет заправочного натяжения с использованием уравнения моментов и анализ осциллограмм, являются неотъемлемой частью поддержания работоспособности регулятора. Инновации, такие как дифференциальные устройства для двух навоев и переход к программному управлению (например, модель СТБ-4-220ПУ с частотными преобразователями и ПИ-регуляторами), а также дополнительные компенсаторы, демонстрируют постоянное стремление к повышению производительности и качества. Эти усовершенствования, в совокупности с изначально прогрессивной конструкцией бесчелночных станков, позволили увеличить производительность оборудования в 1,5-1,7 раза и производительность труда в 1,3-1,5 раза по сравнению с челночными аналогами.

Сравнительный анализ четко выделил преимущества регуляторов СТБ: активное управление натяжением, а не пассивное торможение, уникальный способ прокладывания утка малогабаритными прокладчиками, а также универсальность в переработке широкого ассортимента нитей, включая производство тяжелых технических тканей с поверхностной плотностью до 1000 г/м².

Таким образом, основной регулятор СТБ — это не просто механический узел, а сложная мехатронная система, которая продолжает развиваться. Его значимость для современного текстильного производства неоспорима, а дальнейшие исследования и модернизации будут направлены на достижение еще большей точности, адаптивности и интеллектуализации, открывая новые горизонты для качества и эффективности ткацкого процесса.

Список использованной литературы

1. Беляева С.А., Парыгина М.М., Боброва Е.В., Петрова Е.М. Швейная промышленность в России // История науки и техники. 2010. № 10. С. 9–11.
2. Сюе Юн. Разработка и исследование устройства натяжения основы на ткацком станке: Дис. … канд. техн. наук. Иваново, 2004. 140 с.
3. Тюменев Ю.Я., Воронцова Н.В. Исходные материалы в производстве услуг и работ. Лабораторный практикум. М.: МГУС, 2004. 12,75 п.л.
4. Проектирование механизмов и узлов автоматического ткацкого станка стб2-180 // Витебский государственный технологический университет. URL: [URL удален как служебный]
5. Классификация и общее устройство ткацких станков СТБ. URL: [URL удален как служебный]
6. Проектирование механизма регулятора основы станка ткацкого бесчелночного. URL: [URL удален как служебный]
7. Основной регулятор станка СТБ (бесчелночный ткацкий станок) — назначение, строение, свойства / Studgen. URL: [URL удален как служебный]
8. Узлы и механизмы ткацкого станка. Реферат. Другое. 2014-12-11 // BiblioFond.ru. URL: [URL удален как служебный]
9. Глава 1. Ремонт и наладка технологического оборудования. URL: [URL удален как служебный]
10. Основные регуляторы ткацких станков. URL: [URL удален как служебный]
11. Натяжение нитей основы вследствие зевообразования и оптимизация заправочных параметров на ткацком станке СТБ-180 // Техносфера. URL: [URL удален как служебный]
12. Технология и оборудование для получения тканей // Витебский государственный технологический университет. URL: [URL удален как служебный]
13. Автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03. Диссертация на тему: Оптимизация заправки ткацкого станка по величине суммарной работы деформации нитей основы вследствие прибоя // Техносфера. URL: [URL удален как служебный]
14. Работа 15. Товарные регуляторы ткацких станков / Б. К. Иевлев, А. Н. Могильный, С. М. Успасских. Санкт-Петербургский… // Geum.ru. URL: [URL удален как служебный]
15. 11. Фрикционный основный регулятор ткацких станков атпр. URL: [URL удален как служебный]
16. Устройство станка СТБ — Конструктивно-заправочная схема станков СТБ. URL: [URL удален как служебный]
17. «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ» (ФГБО) — РГУ им. А.Н. Косыгина. URL: [URL удален как служебный]
18. Товарный регулятор ткацкого станка — SU 1490178 // База патентов СССР. URL: [URL удален как служебный]
19. Прокладывание уточных нитей на ткацких станках: пособие // Витебский государственный технологический университет. URL: [URL удален как служебный]
20. Влияние скорости ткацкого станка СТБ на натяжение основных нитей INFLUE // Технология текстильной промышленности. URL: [URL удален как служебный]
21. Диссертация на тему «Выработка ткани с высоким коэффициентом наполнения на ткацких станках типа СТБ», скачать бесплатно автореферат по специальности ВАК РФ 05.19.02 // disserCat. URL: [URL удален как служебный]
22. Анализ параметров зевообразования на ткацких станках с малогабаритными нитепрокладчиками: Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов» // КиберЛенинка. URL: [URL удален как служебный]
23. Автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03. Диссертация на тему: Повышение надежности процесса ткачества на станках СТБ // Техносфера. URL: [URL удален как служебный]