آشنایی با ماشین نیم تاب یا فلایر
ماشین نیم تاب یا فلایر ٬ برای کشش دادن فتیله و کم کردن وزن در یارد آن مورد استفاده قرار می گیرد. به علت ضخامت زیاد ٬ فتیله ایی که از دستگاه چند لاکنی فتیله بدست می آید ٬ نمی توان آن را بطور مستقیم به وسیله ماشین تمام تاب به نخ تابیده تبدیل کرد ؛ زیرا این عمل کشش زیادی را لازم دارد و چنانچه تبدیل فتیله به نخ با کشش زیاد ٬ تنها به وسیله ماشین رینگ (تمام تاب) صورت گیرد باعث نایکنواختی و خرابی نخ می گردد. از این جهت ٬ باید کشش لازم در ماشینهای فلایر و رینگ تقسیم گردد. لذا قبل از مرحله رینگ ٬ برای نازکتر کردن فتیله از مرحله نیم تاب (فلایر) استفاده می شود و محصول این ماشین را نیمچه نخ و یا روینگ Rovingمی نامند.
در ماشین نیم تاب ٬ با کم شدن وزن فتیله که به وسیله غلتک های کشش صورت می گیرد ٬ نیروی اصطکاک بین الیاف ٬ برای تامین استقامت رشته الیاف جهت تغذیه ماشین تمام تاب نمی تواند کافی باشد لذا لازم است مقدار کمی تاب داده شود تا استقامت کافی در نیمچه نخ به وجود آید . استقامت نیمچه نخ باید به اندازه ایی باشد که در موقع پیچیدن آن دور بوبین و همچنین در زمان تغذیه آن به ماشین تمام تاب ٬ پاره نشود. از این جهت ٬ به نیمچه نخ ٬ تاب خیلی جزیی داده می شود. (حدود 1 تا 4 تاب در اینچ)
هرگاه نیمچه نخ ٬ بیش از اندازه تابیده شود ٬ در مرحله کشش بعدی که به وسیله ماشین تمام تاب صورت می گیرد عمل کشش با اشکال رو برو شده ٬ الیاف بسختی از هم باز می شوند.
نمره نیمچه نخ را با هنک Hank مشخص می کنند و هنک در مورد الیاف پنبه ایی ٬ طول 840 یارد است و تعداد 840 یاردهایی که در یک پاوند وجود دارد نمره نیمچه نخ را تعیین می کند. به عنوان مثال ٬ وقتی نمره نیمچه نخ 5 هنک است ٬ یعنی ؛ یک پاوند از این نیمچه نخ 4200یارد طول دارد (5*840) معمولا در کارخانجات ریسندگی ٬ نیمچه نخ ها با نمره 0.5 تا 5 هنک تولید می شود.
قسمت های اساسی ماشین نیم تاب
ماشین نیم تاب از سه قسمت اساسی تشکیل یافته که عبارتند از :
- قسمت تغذیه
- قسمت کشش
- قسمت تولید
قسمت تغذیه
این قسمت شامل میله های راهنما و وسیله توقف اتوماتیک می باشد . بانکه های فتیله که از ماشین چند لاکنی فتیله بدست آمده ٬ پشت ماشین نیم تاب قرار میگیرد و هر فتیله به وسیله میله های راهنما به منطقه کشش هدایت می شود.
در قسمت تغذیه ٬ وسایل توقف اتوماتیک وجود دارد که با روشهای مختلف عمل می کند و هرگاه فتیله ایی در این قسمت پاره و یا فتیله یکی از بانکه ها خالی شود ٬ بلافاصله سبب متوقف شدن ماشین می گردد. در این موقع ٬ چراغ مخصوص روشن می شود و اپراتور با دیدن چراغ ٬ فتیله را پیوند زده و ماشین را دوباره به کار می اندازد.
قسمت کشش
این قسمت شامل 3 یا 4 جفت غلتک است. همانطور که در ماشین چند لاکنی فتیله ملاحظه می شود ؛ سرعت غلتک ها از عقب به سمت جلو بتدریج زیاد می شود و در اثر اختلاف سرعت بین غلتک ها٬ عمل کشش روی فتیله انجام می شود. ماشین هایی که داری سه جفت غلتک کشش می باشند ٬ مقدار کشش در دو منطقه آن تقسیم می شود. مقدار کشش در این سیستم ها حدود 4 تا 7 است و در ناحیه اول خیلی کم و تقریبا 1.5 در نظر گرفته می شود و این مقدار برای برطرف کردن حالت چسبندگی الیاف است و کشش اصلی در منطقه جلو انجام میگیرد.
در برخی ماشین ها قسمت کشش از 4 جفت غلتک تشکیل شده است که دارای 3 منطقه کشش می باشند. در ماشین هایی که دارای 3 منطقه کشش هستند ٬ معمولا مقدار کشش لازم در منطقه جلو و عقب صورت میگیرد و مقدار کشش در منطقه وسط بسیار جزیی و در واقع کشش وجود ندارد.
برای اینکه عمل کشش بهتر صورت گیرد و بخصوص الیاف کوتاه در منطقه کشش ٬ کنترل بهتری داشته باشند ٬ در بین غلتک های کشش ٬ نوارهای پلاستیکی Apronقرار می دهند . از امتیازات این نوار ها این است که فواصل غلتک های کشش که نسبت به طول متوسط الیاف باید تنظیم گردد ٬ می تواند خیلی حساس نباشد. بنابراین ٬ اگر چنانچه در قسمت کشش از سیستم نواری استفاده گردد با تنظیم یک فاصله می توان الیاف را با طول های مختلف بکار برد.
فاصله غلتک های کشش :
فاصله غلتک های کشش ٬ نسبت به طول متوسط الیاف مصرفی تنظیم میگردد ٬ همانطور که در قسمت کشش چندلاکنی فتیله گفته شد ٬ برای تنظیم فاصله مرکز به مرکز غلتک های در یک منطقه کشش ٬ از طول متوسط الیاف کمی بیشتر در نظر گرفته می شود. در مورد سیستم کشش 3بر3 فواصل غلتکها در ناحیه جلو و عقب در حدود مقادیر زیر است :
فاصله غلتکها در منطقه جلو : 16/3 اینچ تا 8/1 اینچ + طول متوسط الیاف
فاصله غلتک ها در منطقه عقب : 16/5 اینچ تا 4/1 + طول متوسط الیاف
در سیستم های کشش که از نوار استفاده می شود ٬ فواصل غلتک ها برای الیاف مختلف ٬ تقریبا ثابت است و باید بر حسب توصیه کارخانه سازنده عمل نمود.
محاسبه کشش حقیقی در ماشین نیم تاب (فلایر):
در ماشین نیم تاب چون ضایعات بسیار ناچیز است مقدار کشش حقیقی با کشش مکانیکی تقریبا یکسان است و از رابطه زیر استفاده می شود :
کشش برابر است با : هنک تولید / هنک تغذیه
واحد سنجش تغذیه که بصورت فتیله است ٬ بر حسب گرین بر یارد می باشد در که واحد سنجش تولید یعنی نیمچه نخ بر حسب هنک (تعداد 840 یاردها در یک پاوند ) در نظر گرفته می شود. از این جهت برای محاسبه کشش در رابطه بالا لازم است مقدار گرین بر یارد فتیله به هنک تبدیل می گردد و رابطه تبدیل آن عبارت است از :
(گرین در یارد) * (نمره هنک) : 33/8
قسمت تولید :
این قسمت شامل پروانه یا فلایر ٬ جایگاه بوبین و میز دستگاه می باشد. پروانه عمل تاب دادن و هدایت نیمچه نخ به دور بوبین را انجام می دهد و چرخش بوبین ها و حرکت میز دستگاه ٬ عمل پیچش و نحوه پر شدن بوبین هارا تنظیم می کنند .
تاب در ماشین نیم تاب :
تاب نیمچه نخ به وسیله چرخش پروانه صورت میگیرد . پروانه ٬ در قسمت بالای دوک قرار گرفته و باچرخش دوک حرکت می کند. دوک حرکت خود را بطور مستقیم از موتور گرفته ٬ در نتیجه پروانه را به حرکت در می آورد و چرخش پروانه موجب تابیدن نیمچه نخ می گردد. هر دوری که پروانه می زند ٬ یک تاب در نیمچه نخ پدید می آید و چون حرکت پروانه مستقیما از موتور است و سرعت ثابت دارد ٬ پس تعداد دورهایی که پروانه در واحد زمان می زند ثابت خواهد بود. بنابراین ٬ تعداد تابهایی که در یک اینچ از نیمچه نخ حاصل می شود به سرعت دورانی پروانه و سرعت خطی غلتک جلو یا غلتک تولید بستگی دارد.
T.P.I : n/V
T.P.I : تعداد تاب در اینچ نیمچه نخ (Twist Per Inch)
N: سرعت دورانی پروانه (فلایر)
V : سرعت خطی غلتک جلو یا غلتک تولید
هرگاه سرعت خطی غلتک تولید بر حسب متر بر دقیقه در نظر گرفته شود ٬ مقدار تاب نیمچه نخ در متر بدست می آید .
T.P.M : n/V
چون سرعت دورانی پروانه مقدار ثابتی است ٬ پس برای تغییر دادن مقدار تاب نیمچه نخ لازم است سرعت خطی غلتک تولید تغییر داده شود. این منظور با تعویض چرخ دنده تاب ٬ عملی می گردد و با توجه به رابطه T.P.I : n/V
معلوم می شود که مقدار تاب نیمچه نخ با سرعت خطی غلتک تولید نسبت عکس دارد یعنی با افزایش سرعت خطی غلتک تولید ٬ مقدار تاب در نیمچه نخ کاهش می یابد و بالعکس.
عوامل موثر در مقدار تاب نیمچه نخ :
عواملی که در مقدار تاب مورد نیاز نیمچه نخ موثر هستند عبارتند از :
- نمره نیمچه نخ :
هرچه نیمچه نخ ها ظریف تر باشند ٬ یعنی نمره هنک آن ها بیشتر باشد ٬ برای ایجاد اصطکاک در بین الیاف ٬ تاب بیشتری باید داده شود و برعکس نیمچه نخ های ضخیم تر به دلیل وجود اصطکاک نسبتا بیشتر در بین الیاف ٬ نیاز به تاب کمتری دارند.
- هرچه طول الیاف بلندتر باشد ٬ با تاب کمتری می توان مقاومت لازم را برای نیمچه نخ تامین کرد.
فاکتور یا ضریب تاب :
برای بدست آوردن تاب مناسب برای نیمچه نخ از رابطه زیر استفاده می شود :
n√T.P.I : K
T.P.I : تعداد تاب در اینچ
K : فاکتور یا ضریب تاب
N : نمره هنک نیمچه نخ
فاکتور یا ضریب تاب بر اساس تجربه بدست می آید و مقدار تاب مناسب و مورد نیاز برای نیمچه نخ ٬ مشخص می کند.
پیچش نیمچه نخ :
چنانچه قبلا گفته شد محصول ماشین نیم تاب نیمچه نخ میباشدکه به شکل خاصی دور قرقره ها پیچیده می شود که آن را بوبین می نامند.
برای عمل پیچش و تهیه بوبین با شکل مناسب ٬ اعمال زیر انجام می شود :
الف : نیمچه نخ های تولید شده به صورت حلقه هایی پهلوی هم روی قرقره ها پیچیده می شوند تا زمانی که قرقره ها پر گردند . برای اینکار لاز م است وقتی یک حلقه تشکیل می شود میز دستگاه یعنی صفحه ایی که بوبین ها روی آن قرا گرفته اند با سرعت مناسبی به بالا و پایین حرکت کنند تا حلقه ها به ترتیب پهلوی یکدیگر قرار گیرند. اگر چنانچه حرکت صفحه بوبین ها کندتر از فاصله هر لایه باشد ٬ نیمچه نخ ها روی هم قرار گرفته ٬ بوبین سالم بدست نمی آید و اگر چنانچه صفحه بوبین ها سریعتر باشد ٬ فاصله بین حلقه های نیمچه نخ بیشتر از حد معمول می شود که باز هم صحیح نخواهد بود. از طرف دیگر ٬ چون قطر بوبین در اثر پیچش مرتبا افزایش پیدا میکند ٬ لذا طول بیشتری از نیمچه نخ برای تشکیل حلقه در هر لایه مصرف می شود. بنابراین پس از تکمیل هر لایه ٬ سرعت بالا و پایین رفتن صفحه بوبین ها باید کاهش یابد تا فاصله حلقه های پیچیده شده در هر لایه یکسان باقی بماند.
ب : سرعت تولید نیمچه نخ متناسب با سرعت خطی غلتک تولید است و مقدار آن ثابت است پس سرعت پیچش نیز باید با سرعت تولید برابر باشد تا در موقع پیچیدن نیمچه نخ حالت کشیدگی یا شل شدگی در نیمچه نخ به وجود نیاید زیرا در هردو صورت ٬ عمل پیچش غیر ممکن است . از آنجایی که بعد از تکمیل هرلایه ٬ قطر بوبین افزایش می یابد برای ثابت ماندن سرعت پیچش یا سرعت خطی بوبین ٬ لازم است سرعت دورانی بوبین به مقدار معینی کاهش یابد . یعنی از سرعت دورانی بوبین ٬ متناسب با افزایش قطر آن ٬ کاسته می شود.
ج : به طوری که در شکل دیده می شود دو سر بوبین دارای شیب است و این حالت مانع ریزش نیمچه نخ ها از روی بوبین های پر میگردد و برای ایجاد این شیب لازم است طول لایه هایی که به طور متوالی تشکیل می شود هربار کوتاه تر گردد تا شیبی با زاویه مناسب بروی بوبین ایجاد شود. این اعمال به بوسیله دستگاه سازنده صورت میگیرد.
سرعت حرکت بوبین :
سرعت حرکت بوبین و پروانه باعث پیچیدن نیمچه نخ روی بوبین می گردد و جهت حرکت هردو با هم برابر بوده ٬ اختلاف دورانی سرعت آنها باعث عمل پیچش می شود . اگر سرعت دورانی پروانه و بوبین باهم مساوی باشد معلوم باشد. اگر سرعت دورانی بوبین بیشتر از سرعت دورانی پروانه باشد ٬ این حالت را تقدم پروانه می نامند . در ماشین های ریسندگی پنبه ای ٬ روش تقدم بوبین معمول تر است.
حرکت متغیری که به بوبین ها میرسدبه وسیله فلکه های مخروطی یا کله قندی و دستگاه دیفرانسیل تامین می شود یعنی یک سرعت ثابت از موتور و یک سرعت متغیر از فلکه های مخروطی ٬ وارد دستگاه دیفرانسیل شده ٬ ترکیب این دو سرعت به بوبین ها می رسد که در بخش دوم به تحلیل و بررسی آن خواهیم پرداخت.
منابع و اطلاعات بیشتر :
Cotton Ring Spinning By Gilbert R,Merrill-
Rotor Spinning Technical And Economic Aspects By DR.Eric Dyson
ریسندگی چرخانه ایی / هوشمند بهزادان و ابوالقاسم طاهری
