книги из ГПНТБ / Миловидов, Н. Н. Текстиль - век двадцатый
.pdfУдерживающиеся на поверхности борьбы конкурирующие фирмы продолжают воевать за место под солнцем. Чтобы обратить на себя внимание, часто применяется такой рекламный прием. На какой-нибудь международной выставке выставляется для показа какая-нибудь сверхновая модель машины, действительно обра щающая на себя внимание оригинальностью решения и каче ством исполнения. Однако, когда дело заходит о покупке, то вы ясняется, что на выставку привезен единственный экземпляр, который не продается, «так как еще требуется доработка его
некоторых узлов», что фирма «дорожит |
своим добрым |
именем» |
и поэтому предлагает свои испытанные |
времепем (а |
попросту |
старые) машины и т. д. |
|
|
Зачем же, спрашивается, везли новинку па выставку? Ответ прост: привлечь внимание к фирме, после чего она предложит свой «многократно провепенный и испытанный временем» ассортимент. Бизнес требует рекламы, приманка нередко срабатывает.
Изучая зарубежную техническую литературу более серьезного содержания (статьи в технических журналах и бюллетенях), надо ясно представлять конкретную социально-экономическую обста новку каждой из зарубежных стран. Только в этом случае можпо сделать правильные выводы по информации о текстильной технике и технологии данной страны или отдельной фирмы.
Пожалуй, наиболее наглядным примером, показывающим, как конкретные социально-экономические условия в стране влияют на направление развития технологии и техники в текстильном производстве, являются СПТА и Япония. Обе эти страны распо лагают высоким уровнем машиностроения и высоким качеством изготовления текстильпых машин. Однако в характере разви тия текстильного машиностроения в США и в Японии прослежи ваются существенные различия.
Прядильные машины в Соединенных Штатах Америки выпускают ся с так называемыми сверхбольшими паковками; в результате на каждое прядильное веретено наматывается при работе боль шое количество пряжи, перерывы в работе прядильных машин для снятия съема и установки новых патронов составляют очень малую долю к общему времени работы.
В Японии прядильные машины работают с паковками средних
размеров. Японские |
фирмы не проявляют' особого |
стремления |
|
к их увеличению. R чем дело? Можно ли заключить, что япон |
|||
ское |
машиностроение отстает от американского по своему уров |
||
ню? |
Подождем делать поспепгпые заключения и обратимся к |
||
другой «странности». |
Японские машиностроительные |
фирмы пер- |
30
ВЫми стали выпускать на экспорт прядильные машины для безровпичного прядения. В США аналогичное оборудование стали предлагать значительно позднее. Может быть, по этому факту следует американский уровень технологии считать ниже япон
ского? Нет.
Указанное различие в направлениях развития технологии и тех ники становится объяснимым, если учесть состояние энергетики и стоимость рабочей силы в США и Японии.
Стоимость электроэнергии в Японии высока, а ресурсы огра ничены; в связи с этим на потребление энергия введены ограни чения (лимиты расхода). В то же время рабочая сила здесь ценится значительно дешевле, чем в США. Кроме того, оплата женского труда в Японии вообще ниже, чем мужского.
Основная же идея больших паковок как раз и состоит в том, чтобы сэкономить расходы на вспомогательную рабочую силу при снятии съема пряжи и перезаправке новых патропов на прядильной матине. Однако увеличение веса пряжи на вращаю щемся веретене повышает расход электроэнергии на 80—100%. Именно этими причинами и объясняется различное отношение к большим паковкам и сверхвысоким вытяжкам в США и Япо нии. В США дешевая электроэнергия, но более дорогая по срав нению с Японией рабочая сила — отсюда стремление к большим паковкам. С другой стороны, переход на сверхвысокие вытяжки усложняет обслуяшвание вытяжного прибора на прядильных ма шинах — обстоятельство для японских условий менее существен ное, чем для американских.
В приведенном сравнении сознательно упрощены сопоставляемые обстоятельства; существенно главное: только зная социально-эко номическую обстановку, можно судить о качество текстильной техники и технологии данной страны.
Все государства стремятся создать оборудование менее энерго емкое, менее металлоемкое, занимающее меньше места, более
производительное (с тем, чтобы удешевить стоимость |
обработки) |
и достаточно автоматизированное (при условии, что |
расходы на |
автоматизацию приведут к снижению расходов на рабочую силу; в странах с дешевой рабочей силой предложений по автоматиза ции обслуживания машин от машиностроительных фирм посту пает очень мало).
31
«БЕЛЫЕ ПЯТНА» В ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ ПРЯДЕНИЯ
ВСЕ ЛИ НАМ ЯСНО В НАЗНАЧЕНИИ И РАБОТЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАШИН
Процесс прядения прошел сложный путь развития от первых самопрялок Леонардо да Винчи и Юргенса до современных слож ных машин. Взгляды на назначение и сущность многих операций прядильного производства и на назначение отдельных механиз мов и рабочих органов прядильных машин с течением времени подверглись изменениям и порою значительным. Более того, до сих пор еще не все ясно в таких важнейших процессах прядепия, как вытягивание, чесание и некоторых других. В практике производства мы встречаемся с явлепиями, которые «не укла дываются» в наши понятия о работе той или иной машипы, о том или ином процессе. Подобные «белые пятна» в теории и практике прядения ждут своих исследователей; требуется при влечь к ним внимание всех работников текстильной промышлен ности, чтобы можно было правильно истолковать «загадки» и дать правильные рекомендации для практической деятельности в усло виях производства.
Рассмотрим некоторые примеры.
Самыми первыми машинами, с которых начинаются в прядиль ном производстве операции по разрыхлению и смешиванию воло кон, являются питатели-смесители. Их задача — разрыхлить спрес сованные пласты волокон из кип и смешать клочки хлопка из различных кип с целью «усреднения» их свойств. Но сравнитель но недавно было установлено, что вместо смешивания в маши нах с игольчатыми решетками (питателях) зачастую происходит рассортировка клочков хлопка разной влажности, плотности или, что то же самое, разной степени разрыхления.
Пришлось по-новому подойти к подготовке сырья к смешиванию с учетом вновь установленных явлений.
Давно отказались в прядении хлопка от применения так назы ваемых лабазов для перемешивания волокон после первой ста дии рыхления как малоэффективных и, главное, неэкономичных. Однако, если приходится красить волокно или работать с боль шим количеством компонентов (составных частей) в смеси, как это бывает при аппаратном прядении, то даже в современных усга-
32
новках предусматривают использование лабазов. В свете новых данных о поведении волокон под действием механических нагру зок, когда было обнаружено явление релаксации — постепенного перехода волокон после снятия нагрузки в равновесное состоя ние (для чего требуется вообще достаточно длительное время), применение лабазов оказывается вовсе не таким уж отсталым делом, как это предполагалось.
Вопрос о необходимости отдыха волокон может вновь встать в повестку дня, если учесть резко усилившуюся степень прессова ния кип. Как совместить требования к восстановлению упругих свойств волокон после прессования и требования экономики (не увеличивать времени обработки и сверхнормативных запасов сырья) — этот вопрос еще требует разрешения.
Цели и способы смешивания волокон при составлении ставки, устанавливаемой перед питателями разрыхлительно-трепального агрегата, рассматриваются в любом учебнике или практическом руководстве по механической технологии или только пряде нию хлопка. Вот цитата из книги «Механическая технология во локнистых материалов» (Гнзлегпром, 1963 г., стр. И ): «Смеши вание волокна из разных компонентов, разных партий и кип необходимо для обеспечения правильного состава смеси и ее равномерности».
Но |
что такое |
«правильный состав»? |
«В |
настоящее |
время правильно составленной считается смеска |
с, незначительной разницей между средними показателями, ха рактеризующими технологические свойства волокон смешиваемых
компонентов» (А. |
Г. Севостьянов, «Составление |
смесок и |
смеши |
|||
вание |
в |
хлопкопрядильном |
производстве», Гизлегпром, |
1954 г., |
||
стр. |
4). |
|
|
свойств смешиваемых волокон долж |
||
Итак, разница в показателях |
||||||
на быть незначительной. |
смешивать хлопок |
разных |
марок? |
|||
А что |
получится, |
если не |
«Если хлопок разных марок по смешивать и перерабатывать от дельно по маркам, то качество вырабатываемой пряжи но будет постоянным, так как хлопок различных марок неодинаков по своим свойствам. Поэтому необходимо из хлопка нескольких ма рок составлять одну смеску возможно большего веса. Получен ные таким образом крупные сортировки обеспечивают однород ность качества вырабатываемой пряжи и сохранение установ ленного технологического режима в течение более значительного
периода |
времени» |
(Н. И. Труевцев, «Технология и оборудование |
текстильного производства», Ростехнздат, 1960 г., стр. 28). |
||
2 З а к а т |
155 |
33 |
Следовательно, нужно смешивать, чтобы получить в среднем устойчивые результаты, смешивать не слишком разнящиеся по свойствам кипы. Но если разница в свойствах не слишком значи тельна, то может быть проще р а з д е л ь н о перерабатывать кипы в пряжу? В таком случае получатся несколько различные по свойствам партии пряжи, которые в дальнейшем, при перера ботке в ткачестве или в трикотажном производстве, можно пу скать тоже раздельно; при этом свойства пряжи внутри каждой из партий будут б о л е е р а в н о м е р н ы м и , чем в смеси воло кон с разными качествами. Короче говоря, пряжа наверняка бу дет л у ч ш е !
В том, что такая постановка вопроса не является крамольной,
убеждает следующее высказывание |
крупного ученого-хлопковеда |
и прядильщика Лоуренса Воллса: |
«Странно, что никто, на |
сколько я знаю, не объяснил следующего факта: хотя прядение льна и камвольной шерсти специализировано значительно слабее по сравнению с прядением хлопка, однако в обеих этих ветвях текстильной промышленности находят возможным использовать опытных рабочих на разбивке сырого материала по группам, так что машины получают более или менее однородный материал. Совершенно обратное имеет место в хлопкопрядении; ...постоян ства питания машин достигают противоположной операцией —
операцией |
смешения. Принятый способ смешения... |
неизбежно |
|||
повышает |
разнородность перерабатываемого |
хлопка» |
(Л. Болле, |
||
«Изучение |
качества хлопка», пер. с англ., |
Гизлегпром, 1938 |
г., |
||
стр. |
113). |
были сказаны более тридцати лет пазад, |
однако |
до |
|
Эти |
слова |
сих пор объяснения «странного факта» так и не существует! В связи с этим хорошо бы при размышлениях о путях будущего развития технологии взять на заметку еще одно высказывание Л. Воллса из той же книги: «...Мне кажется, что в будущем основная перемена будет заключаться в образовании нового от дела или даже новой отрасли промышленности, которая бы пред шествовала современной прядильной фабрике. Задача этого но вого производства должна состоять в разбивке на более одно родные классы сложной смеси волокон, в результате чего дол жен получаться однородный материал... В то время как мы встретим обоснованные сомнения в выгодности такой операции по отношению к длине, она кажется менее сомнительной в отно шении тонины» (стр. 114).
Эта цитата звучит почти пророчески! Спустя более четверти века после ее опубликования можно было прочесть: «...Проведепы опы
34
ты составления смески из хлопка, значительно разнящегося по длине волокна. В этом случае длинноволокнистый хлопок яв ляется как бы проводником для хлопка коротковолокнистого. Такие опыты давали в отдельных случаях положительный ре зультат» (В. Е. Зотиков, И. В. Будников и П. П. Трыков, «Осно вы прядения волокнистых материалов», Гизлегпром, 1959 г., стр. 61). Л. Г. Севостьянов в специально проведенной исследо вательской работе выявил необходимость сохранять в смеси оди наковой среднюю толщину волокна для производства пряжи по стоянного качества, тогда как различия в длине смешиваемых волокон могут быть достаточно большими (конечно, тоже при соблюдении ряда условий).
Здесь намеренно приведено много выдержек из разных книг по одному и тому же вопросу смешивания волокон, чтобы показать, как глубоко надо изучать процессы производства для правиль ной оценки их назначения и существа, как неожиданно можно подходить к казалось бы давно решенным вопросам. Недаром го ворят, что в поисках нового иногда полезно возвращаться к ста рому.
ЕЩЕ НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ БЕЗ ОТЧЕТЛИВЫХ ОТВЕТОВ
После процессов разрыхления, смешивания и трепания в пряде нии осуществляют чесание — самый, пожалуй, трудный по ха рактеру поставленных задач и по приемам выполнения про цесс.
Путем чесания клочки волокоп стремятся разделить на отдельные
волокпа. |
Имеется в виду, что только таким образом |
можно |
|
удалить |
мельчайший |
сор, содержащийся в материале. |
Счита |
ется также, что надо |
обеспечить свободное перемещение |
воло |
|
кон одно |
относительно |
другого при последующем вытягивании, |
а для этого необходимо их полное разделение. Авторы некоторых книг и отдельных статей считают одной из задач чесания по лучение не только полностью распрямленных, но и параллелизованных волокон, чего (будем говорить откровенно!) достигнуть на современных чесальных машинах просто невозможно. Ведь
собрать прочесанные |
волокна |
в |
прочес |
можно, если они будут |
образовывать пленку, ватку и |
т. |
и., т. е. |
если они будут п е р е |
|
с е к а т ь с я одно с |
другим |
и, |
значит, |
располагаться непарал |
лельно. |
|
|
|
|
2 * |
35 |
Необходимость индивидуального воздействия па каждое волокно приводит к тому, что до сих пор чесальные машины имеют по сравнению с другими машинами прядильного производства самую низкую производительность. В то же время по металло емкости чесальные машины действительно можно сравнить с уже упоминавшейся «установкой парового молота для раздавли вания комаров».
Самый процесс чесания посредством игольчатой или пильчатой гарнитуры, при всей казалось бы тонкости применяемых рабо чих органов, вызывает массу вопросов, требующих вниматель ного изучения. Действительно, толщина волокон хлопка примерно 20 микрон (0,02 миллиметра), а толщина пильчатой ленты 400 микрон (0,4 миллиметра), т. о. в 20 раз больше; расстояние меж
ду соседними |
зубьями |
ленты (шаг зуба), равное в |
среднем |
2 миллиметрам |
(от 1,3 |
до 2,5 миллиметра), превосходит |
попереч |
ник волокна в 1250 раз. Как же могут такие грубые п редко посаженные на поверхности чешущей гарнитуры органы произ вести разделение клочков на отдельные волокна! Правда, в кни гах приводятся расчеты, согласно которым на отдельное волокно при быстром вращении прочесывающих органов приходится око ло 20—25 игл или острий пильчатой лепты, но все-таки очень уж они толсты и грубы по сравнению с самими волокнами. Эти соображения дали право в свое время ряду исследователей поста вить вопрос: «Прочесывает ли проволока, как такопан, волокна вообще?» «Вполпе возможеп случай,— писал Л. Болле,— что во локна прочесывают друг друга, причем сама проволока служит пристанищем для хлопковых комочков, а эти последние слишком толсты, чтобы дать возможность распрямиться всем волокнам
сразу». |
,ТТ. Воллса стоит: прппяв гипотезу о взаим |
Вспомппть слова |
|
ном расчесывании |
волокон — своеобразная форма «самообслужи |
вания», — мы тем самым можем утверждать возможность чесания без использования пгл пли зубьев. Кстати, попытки устройства бесшляпочпых чосальлых машин пли машин, нс пмеющпх на барабане игл (вместо них предусматриваются специальные ше роховатые поверхности) доказывают, что может быть уже к концу XX века появятся повые способы разделения клочков на от дельные волокна взамен применяемых сейчас игольчатых или пильчатых гарнитур.
Все прядильщики знают, как важно получить после чесания хо роший прочес. Поговорка «как прочешешь, так и спрядешь» от ражает отношение прядильщиков к работе чесальных машин.
Чесальная машина — сердце фабрики. И так же, как у медиков еще недавно считались чуть ли не проявлением неграмотности попытки оперировать сердце, так и у текстпльщпков стремле ние увеличить производительность чесальных машин объясня лось непониманием важности хорошего прочеса. Тем пе менее, после ряда глубоких исследований советских и зарубежных уче ных и производственных опытов, было обнаружено, что у чесаль ной машины имеются резервы, что можпо заставить чесальную машипу выпускать больше продукции и при зтом без ухудше ния качества прочеса! Появились вариапты чесальных машин с усиленными узлами приемного барабана, с увеличенной скоро стью барабанов и др. Появились, пакопоц, очепь обширные по масштабам и глубокие по содержанию работы, позволяющие по лучить ответ на многие вопросы, еще педавно считавшиеся «бе лыми пятпами» теории. Однако...
Вот перечень вопросов, на которые до настоящего времени (по крайней мере, к моменту написания этой кпигп) так и пет чет кого ответа:
1. Над главным барабапом чесальной Агашины находятся шляпки. Сколько их должно быть? По опытам, проведенным в Совет ском Союзе и Англии, получается, что число шляпок можно уменьшить со 110 штук до 75, т. е. число шляпок, обращенных иглами к барабану, уменьшить с 45 до 24 п соответственно со кратить размеры главного барабана в два раза. Насколько это выгодно, можно судить хотя бы по тому, что вес машины тогда снижается на 30%, а площадь, ею занимаемая, на 29%; произво дительность же пе уменьшается, она далее возрастает. Что ка сается качества прочеса, по теоретическим соображениям оно также должпо улучшиться. И действительно, при сохранении ноизмеппой линейной скорости поверхности главного барабапа с уменьшенным диаметром угловую скорость барабапа потребует ся увеличить в два раза. При этом центробежпая сила, застав ляющая соринки вылетать с поверхности барабана на шляпки, возрастет тоже в два раза, т. е. улучшится очищеппе клочков от сора. Добавьте к сказанному, что заметно упрощается изго товление барабана в машиностроении (приготовить барабаны меньшего диаметра легче), что экономится металл и т. д.
В Советском Союзе уже выпускаются малогабаритные чесальные машины. В то же время продолжается выпуск чесальных машин с большими барабапамп. Почему? Может быть, у мапптгг с боль
шими барабанами есть какие-то |
очопь серьезные технологиче |
ские преимущества? Где, в каких |
опытах пли научных иссле- |
37
Дованиях это установлено? На этот вопрос пока так и нет чет кого недвусмысленного ответа.
Справедливости ради следует сказать, что в отчетах о научных работах в Московском текстильном институте и Центральном на учно-исследовательском институте хлопчатобумажной промышлен ности упоминается о лучшей ровноте продукта с чесальных машин, имеющих большие барабаны. Но не слишком ли велика плата за эту «несколько лучшую ровноту ленты»: дополнительно 30% металла, почти столько же дополнительной площади для установки машин, излишний расход энергии. Не лучше ли вместо защиты машин с большими барабанами направить мысль на совершенствование малогабаритных чесальных машин!
Тем более удивительным кажется факт выпуска в Японии че сальных машин с огромным (244) числом шляпок, причем про изводительность этих машин не очень уж высока.
Остается повторить вслед за Л. Воллсом, что чесальная машина «представляется... наиболее таинственной вещыо на фабрике — более таинственной, чем процесс вытяжки. Объяснения ее дей ствия, которые я читал или слышал, различаются между собой только по степени их невероятия». Со времен Воллса многое познано в работе «таинственной незнакомки», но еще очень мно гое подлежит изучению.
2. На чесальных машинах для шерсти имеется такой орган, как бегуп. Считается, что без него невозможен нормальный переход волокон с главного барабана на съемный. Когда-то и в пря дении хлопка применялся подобный орган; назывался он вола ном или фанцем. Но уже 90 лет тому назад о нем писалось: «Из приведенных объяснений цели и действия волана видно, что мнения о значении волана очень не тверды и сбивчивы. Ему приписывают: сглаживание волокон, вдавливание их в кардный покров барабана, поднимание или вызывание их на копцы его проволок, чистку поверхности барабана, растрепывание волокон, приведение их в порядок, соединение и пр. Если при этом обратить внимание на объяснения и понятия многих практиков, состоящие в том, что воланы можно совершенно устранить из состава чесальных машип, то поистине невозможно встретить более богатой картины различия во взглядах на предмет, находя щийся в постоянном употреблении в течение стольких лет» (дан ное высказывание д-ра Гроте цитируется Ф. М. Дмитриевым в книге «Бумагопрядильное производство», часть первая — трепапие и чесание, издапие Н. П. Малютина, 1876 г.). Теперь в чеса нии хлопка бегуны (или воланы) исчезли, а в прядении шерсти
за
на чесальных машинах ойи продолжают оставаться обязатель ными органами.
3. Другой интересный вопрос, который нуждается в разъясне нии, следующий: какова роль съемного барабана на чесальных
машинах. Казалось бы, |
ясно — назначение |
съемного барабана за |
ключается в снятии с |
главного барабана |
прочесанных волокон |
и формировании из них ватки. |
|
|
Но только ли это? |
|
|
Бот небольшая справка. За один оборот главного барабана с него на съемный барабан успевают перейти только 4—6 волокон из каждой сотпп находящихся на главном барабане. Остальные 94—-96 волокон из каждой сотни проносятся мимо игл съемного
барабана |
вниз и затем вновь возвращаются к приемному бараба |
ну, где |
встречаются с новыми порциями волокон, которые за |
это время поданы со сторопы питания. В результате происходит смешивание.
Если в какой-то момент со стороны питания будет подано воло кон больше нормы (произошла накладка одного слоя холста на другой или возникло утолщение слоя питания по другим причи нам), то загрузка игл волокнами увеличится и в процессе че сания в зоне «барабан — шляпки» избыток волокон частично окажется на шляпках, усиливая их загрузку, и частично допол нит общее количество волокон, переходящих с главного бараба на на съемный. Образующийся на шляпках резервный слой бу дет способствовать выравниванию толщины прочеса; он будет принимать в себя случайно возникающие излишки питания и
отдавать их, |
сбрасывая в прочес, при уменьшении питания. |
Как видим, |
выравнивание колебаний питания является одним |
из важных достоинств чесальпой машины, и помогает такому выравниванию наличие съемного барабана.
С другой стороны, не слишком бы высоко мы оценили удобства вагона электрички, из которого па станцию назначения успевают выпрыгнуть из каждой сотни только 4—6 пассажиров, а осталь ных поезд увозит дальше. Вагоны вроде загружены, а пропуск ная способность только 4—6%. Очевидно, для увеличения про пускной способности надо, чтобы пассажиры могли выходить на платформу быстрее. Кстати, в поездах метро имепно для этой цели открываются сразу все двери. «Дверями» из главного бара бана на съемный являются зоны соприкосновения зубьев или игл обоих органов. Следовательно, если установить перед главным барабаном не один, а четыре съемных барабана, уменьшив их диаметры, чтобы можно было расположить их на заданной дуге
39