Trang bị máy kéo sợi
Đặc điểm của quá trình tạo sợi dệt là gia công xơ như bông, len, đay, tơ tằm… thành các loại sợi để phục vụ cho quá trình dệt vải. Các loại xơ qua quá trình đập xé và chải để loại bỏ các tạp chất và làm thành con cúi. Cúi được kéo thành sợi thô và sợi con.
109
Chương 9
TRANG BỊ ĐIỆN MÁY KÉO SỢI
Đặc điểm của quá trình tạo sợi dệt là gia công xơ như bông, len, đay, tơ
tằm… thành các loại sợi để phục vụ cho quá trình dệt vải.
Các loại xơ qua quá trình đập xé và chải để loại bỏ các tạp chất và làm
thành con cúi. Cúi được kéo thành sợi thô và sợi con. Đó là sản phẩm của
công nghệ kéo sợi.
Sợi được đánh thành ống và được hồ để đưa đến máy dệt. Sản phẩm cuối
cùng của công nghệ dệt là vải. Sau đó vải được chuyển sang quá trình xử lý
hoá học như tẩy, nhuộm, sấy, in hoa.
Sản phẩm của quá trình kéo sợi là sợi con. Xơ (bông, len, đay, tơ tằm…)
thường được xé tơi và trộn để thu được xơ có thành phần định trước và loại
bỏ tạp chất, xếp thành lớp, sau đó qua quá trình chải để làm sạch, tạo thành
cúi. Để có độ đồng đều về bề dày và thành phần, cúi được đưa qua máy
ghép, sau đó mới được kéo thành sợi thô rồi sợi con.
Tuỳ theo quá trình công nghệ và đặc điểm của xơ, các máy kéo sợi được
chia thành nhiều loại.
- Theo đặc điểm công nghệ có máy xé - đập, máy ghép, máy chải, máy sợi
thô, máy sợi con.
- Theo đặc điểm của xơ, có quá trình kéo sợi bông, sợi tơ tằm, sợi đay
gai… Các quá trình này có những đặc điểm công nghệ khác nhau.
9-1 Trang bị điện máy kéo sợi thô
1. Đặc điểm công nghệ
Trên máy kéo sợi thô, cúi được bộ phận kéo dài làm nhỏ tới một độ mảnh
nhất định, sau đó được xe lại thành sợi thô. Sợi thô được quấn lại thành ống
để tiện cho việc chuyển chở và đặt lên giá máy kéo sợi con.
Máy sợi thô có những bộ phận chính thực hiện quá trình công nghệ kéo
nhỏ cúi thành sợi thô như trên hình 9-1:
1. Các bộ phận dẫn cúi hay sợi thô vào máy
2. Bộ phận kéo dài
3. Cơ cấu xe, quấn ống
Cúi từ thùng 1 đi lên, vòng qua trục dẫn cúi 2 vào bộ phận dịch đầu mối 3
rồi qua bộ phận kéo dài bốn trục 4. Bộ phận kéo dài làm nhỏ cúi đến một độ
mảnh yêu cầu. Ra khỏi bộ phận kéo dài, lớp xơ luồn vào lỗ trên 5 của gàng
6. Gàng cắm chặt trên cọc 7 quay nhanh. Do một đầu xơ được trục thứ nhất
của bộ phận kéo dài giữ chặt, còn đầu kia luồn vào lỗ đầu gàng cho nên cứ
mỗi vòng quay của cọc và gàng, sợi thô nhận được một vòng xoắn, sau đó
luồn vào nhánh gàng rỗng, uốn quanh tay gàng 8 rồi quấn lên ống 9. Ống sợi
110
có kích thước, kết cấu và hình dáng nhất định (dạng hình trụ ở giữa, hai đầu
hình nón cụt)
Để đảm bảo độ săn của sợi không đổi, phải giữ tốc độ của gàng và tốc độ
ra của sợi là không đổi.
Yêu cầu độ căng của sợi trong quá trình quấn ống và các lớp sợi phải đều
nhau nên tốc độ của ống sợi phải giảm dần theo sự tăng đường kính của ống
sợi. 2
4
3
IV III II I
5
7 6
9 8 10
1 1 1 1
Hình 9-1. Sơ đồ máy sợi thô
2.Đặc tính phụ tải và yêu cầu truyền động của máy sợi
a) Đặc tính phụ tải của máy kéo sợi thô
Trong quá trình sợi chuyển động quấn vào ω
ống khi khởi động, sẽ có ba thành phần lực
ma sát: ma sát giữa sợi - trục quấn, ma sát c
trong máy và ma sát giữa sợi - không khí. Vì
vậy, người ta đưa ra dạng đặc tính phụ tải như MC MĐ
hình 9-2.
Tại điểm a, khi bắt đầu mở máy, momen phụ b
tải Mc lớn vì ma sát của máy trong các ổ trục
lớn. Khi tốc độ tăng dần, Mc giảm vì ma sát a M
giảm dần (đoạn ab). Trong giai đoạn này, ma
sát giữa sợi - không khí không đáng kể. Từ Hình 9-2 Đặc tính phụ tải
điểm b trở đi, khi tốc độ động cơ là đáng kể, và động cơ của máy sợi
lực ma sát giữa sợi - không khí cũng tăng dần
111
lên. Khi tốc độ quấn sợi càng tăng thì lực cản của không khí tác dụng lên sợi
càng tăng và kết quả là Mc có dạng như đoạn bc.
b) Yêu cầu truyền động của máy sợi
Yêu cầu cơ bản của truyền động của máy sợi là khởi động êm. Nếu quá
trình khởi động xảy ra đột ngột, sẽ gây ra xung lực lớn, gây lực căng đột
ngột và gây đứt sợi. Mặt khác, số lần khởi động, dừng của máy sợi thô
thường lớn. Vì vậy, động cơ được sử dụng phải đơn giản, vận hành tin cậy,
có độ bền cao.
Để đảm bảo quá trình khởi động êm, phải đảm bảo gia tốc của hệ là hằng
số, nghĩa là momen động là không đổi.
dω
Mđ = MĐ − MC = J = const
dt
Do đó, dạng đặc tính cơ lúc khởi động phải giống dạng đặc tính phụ tải
như hình 9-2. Để tạo được đặc tính động đó, người ta sử dụng động cơ điện
không đồng bộ roto lồng sóc có thêm một điện trở hoặc điện kháng phụ trên
mạch stato. Khi khởi động, điện trở hoặc điện kháng được đưa vào nối trong
mạch stato và khi đạt đến tốc độ gần định mức thì loại điện trở hoặc điện
kháng đó ra khỏi mạch stator.
3. Sơ đồ điều khiển máy sợi thô P-168-3
Động cơ truyền động cho máy là đông cơ không đồng bộ roto lồng sóc Đ
loại AOT công suất 1,7kW; 2,8kW; 4,5kW tuỳ thuộc số cọc sợi (hình 9-3)
CD2 CC2
CD1 CC3 CC4
CC1
CL1 CL2
CD3
RTr2
RQ1 RQ2 RQ3 RQ4 RQ5 RQ6
Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 Đ7
K Đ0
RTr1 RQ1RQ2 RQ3 RQ4 RQ5 RQ6
RN1 RN2 Đ8 Đ9 Đ10 Đ11 Đ12 Đ13 Đ14 Đ15 Đ16
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7
XF RTr1
D1 D20 K RN1 RN2
RTr2 K
RQ1 RQ2 RQ3 RQ4 RQ5 RQ6
RTh RTr1
Đ RTr1
M1
RTh
RTh
M20
Hình 9-3 Sơ đồ điều khiển máy sợi thô
112
Để chuẩn bị khởi động, đóng cầu dao CD1 ở mạch động lực và các cầu dao
CD2, CD3 ở mạch điều khiển. Sau khi tất cả các nắp máy, cửa ngăn ở tủ
điện đã đóng thì các công tắc hành trình CT1 - CT7 sẽ bật xuống dưới (ở vị
trí 2), các đèn tín hiệu Đ0-Đ7 sẽ tắt, báo hiệu có thể khởi động được
Trên máy có bố trí 20 bộ nút ấn: M1…M20, D1…D20 dọc theo băng máy
để thuận tiện cho việc điều khiển. Để khởi động máy sợi thô, có thể ấn một
trong các nút M1…M20; rơle thời gian RTh có điện, công tắc tơ K có điện.
Động cơ K được khởi động với điện kháng XF nối vào mạch stato. Sau thời
gian duy trì, XF được loại ra khỏi mạch stato bằng RTr.
Bảo vệ đứt sợi nhờ các tiếp điểm RQ1...RQ6. Khi đứt sợi các rơle quang
RQ1…RQ6 tác động, các tiếp điểm của nó mở ra, ngắt mạch RTr2, cắt điện
công tắc tơ K để động cơ dừng.
Bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì CC1, CC2, CC3, CC4. Bảo vệ quá tải cho
động cơ bằng rơle nhiệt RN1, RN2.
9-2 Trang bị điện máy kéo sợi len
1. Đặc điểm
Kéo sợi len là khâu tương đối quan trọng trong công nghiệp dệt. Các mặt
hàng qua quá trình dệt thường là nỉ, dạ, chăn, bít tất, mũ, vòng đệm, đai
truyền.
Quá trình kéo sợi len chủ yếu thực hiện trên hai hệ: hệ chải liên hợp và hệ
chải kỉ. Hệ chải liên hợp phân ra: hệ chải liên hợp len mảnh, hệ chải liên hợp
len thô. Hệ chải kỉ gồm có hệ chải len mảnh, hệ chải kỉ len thô và hệ chải kỉ
rút gọn.
Trong cả hai hệ chải, quá trình kéo sợi từ len đều có giai đoạn cơ bản sau:
- Chuẩn bị nguyên liệu để trộn: ở giai đoạn này len đã giặt sạch và đóng
thành kiện được xé tơi và làm sạch các tạp chất rồi trộn để tạo một nguyên
liệu thống nhất.
- Tẩm nhủ tương, chải để hình thành sợi. Tẩm nhủ tương có tác dụng giảm
bớt hiện tượng phát sinh tĩnh điện, làm tăng đàn tính cho len và giữ cho len
không bị hao hụt độ ẩm trong các quá trình gia công tiếp theo.
Cúi len cũng được kéo thành sợi trên các máy kéo sợi thô và máy kéo sợi
con
2. Tự đông hóa máy kéo sợi len
Xét sơ đồ máy sợi của hãng Carnitti-Morelli với truyền động dùng động cơ
một chiều.
Truyền động chính nhờ động cơ điện 1 chiều Đ1, phần ứng được cung cấp
cấp điện áp từ khuếch đại từ MA2. Nó có 6 cuộn làm việc, mỗi cuộn được
nối tiếp với một điốt để thực hiện phản hồi trong dương, nhằm nâng cao hệ
số khuếch đại.
113
RN
CC1 K1
CD1
K2 K3
CL4 R12
Đ2 Đ3
RTr1
CC2
CL1
ĐT P1 P2
RTr2
1 1
NC
CL2 CL3 Po5 R1
RTr4
2 2
K1 ĐH4 W1 R3 R2
3 3
RTr1
P4 MA1
P3 W2 R4
ĐH3
4 4
W3
ĐK1 K1
5 5
R5 W4
6 ĐK2
R6 6
7 K2
7
KL RN K2 V St1 K0 K0 K0 W5
8 8
K2 ĐH2 St2 W6 R7
9 9
RT K1 M1 W7
K0 KB1 R8
10 10
RTr1 TK M2 W8
11 11
RTr1
RTr2 KB2 K1 W9
RTh1
12 12
KB3 C
RTr2
13 13
KB4 W10 R9
RTr4 K3 K3
14 14
W11 R10
K3
16 16
RT MA2
RTh2 RTh1 W~
17 17
RTh2 W~
18 18
RTr3 RTr3 W~
19 19
KB
20 RTr3 RTr4
20
CD2
RTr4 CB
21 21
ĐH1
22 Đ1 22
CKĐ
R11
23 23
Hình 9-4.Sơ đồ điều khiển máy kéo sợi len
114
MA2 có cuộn chuyển dịch W11 và cuộn điều khiển W10. Nhờ cuộn W11
mà điểm làm việc của KĐT MA2 được xác định sao cho khi dòng qua W10
bằng 0 thì MA2 bắt đầu làm việc ở phần tuyến tính của đặc tuyến của nó.
Cuộn W10 được cấp điện từ khuếch đại từ 1 pha MA1. Để tăng dòng trung
bình trong cuộn này, có tụ C nối song song ở đầu ra.
MA1 có 7 cuộn điều khiển:
◘ W1: cuộn chủ đạo được cấp điện từ CL1, nó xác đinh tốc độ động cơ
◘ W2: cuộn chuyển dịch, để chọn điểm làm việc trên đặc tính MA1.
◘ W3 - W4: cuộn điều khiển cấp điện từ đầu ra của xenxơ cảm ứng IS làm
thay đổi dòng điều khiển tổng của MA1 tương ứng với áp trên MA2 theo
đường kính quấn.
◘ W5: cuộn phản hồi âm dòng có ngắt, để hạn chế dòng điện động cơ. Điện
áp tỉ lệ với dòng điện động cơ rơi trên R12 được so sánh với điện áp trên R6.
Nếu UR12>UR6 thì cuộn W5 có dòng làm giảm áp của MA1 nên tốc độ của
Đ1 giảm, momen tương ứng giảm theo.
◘ W6: cuộn phản hồi âm áp của động cơ, có tác dụng ổn định tốc độ động cơ
khi dòng điện tải qua cuộn bù CB thay đổi
◘ W7: cuộn phản hồi âm điện áp ra của MA1 để làm tốt phần tuyến tính của
đặc tuyến và giảm nhỏ hằng số thời gian.
Các tín hiệu của xenxơ điều chỉnh thô và tinh cộng lại, khuếch đại qua
khuếch đại từ MA1, sau đó đưa tới cuộn điều khiển W10 của khuếch đại từ
ba pha MA2.
RTr1 Trong máy có thiết bị đặt chương trình là biến
áp vi phân loại quay. Cuộn sơ cấp được cấp
P1 P2 điện từ các phân thế P1 và P2. Sức điện động
thứ cấp thay đổi theo vị trí phần ứng. Tín hiệu
CL2 CL3 ra giảm khi tấm nâng lên trên mức đường kính
nhỏ nhất và tăng dần theo quá trình thả tấm
nâng tới đường kính lớn nhất.
P3 P4
Độ lớn điện trở P1 và P2 thay đổi theo đĩa
W3
chương trình xác đinh qui luật của tín hiệu điều
R5 W4
khiển cơ bản. Điều chỉnh bằng tay nhờ chiết áp
Hình 9-5 Sơ đồ thiết bị đặt P3 và P4
chương trình Sơ đồ điều khiển hoạt động như sau:
Khi tấm chắn đóng thì tiếp điểm K0(8) =1, K0(10) =1. Đóng cầu dao CD1
và công tắc KL(8) → cấp điện cho mạch điều khiển làm việc.
Ấn nút chạy quạt V(8) → K2(8) =1 → K2(7) =1 và K2(8,9) =1 → đóng
điện cho động cơ quạt Đ2, đèn ĐH1 sáng.
115
Ở vị trí ban đầu tiếp điểm thường mở của thanh đỡ sợi KB1(9) chưa đóng
nên đèn ĐH2 chưa sáng.
Ấn M1(10) → K1(10) =1 → đóng nguồn xoay chiều cho bộ chỉnh lưu CL1
và khuếch đại từ MA2, động cơ Đ1 có điện. Đèn ĐK1 và ĐK2 sáng.
Trong quá trình kéo sợi, đến vị trí đóng KB2(12) → RTr2(12) =1 →
RTr(1) = 1→ đèn tín hiệu ĐT1(1) sáng, trên giá mắc báo hiệu giai đoạn cuối
của quá trình kéo sợi. Đồng thời lúc này tiếp điểm của thiết bị chương trình
TK(11) = 1 → RTr1(11) =1 → tiếp điểm thường kín RTr1 ngắt thiết bị
chương trình và khi đó W1 của MA1 được nối thêm điện trở R3 để giảm tốc
độ của động cơ M1 do RTr1(3,4) = 0.
Sau đó tấm võng nâng lên, ấn vào tiếp điểm KB3(13) → RTr3(19) =1→ tđ
RTr3(19) =1 để duy trì và RTr3(20) = 1 để chuẩn bị đóng RTr4.
Khi công tắc cuối trên bánh lệch tâm KB(20) = 1→ RTr4(20) =1 → cuộn
dây nam châm NC có điện (không thể hiện) để cho KB4(14)=1 → K3(16)
=1 → Đ3 (động cơ thả vành) khởi động; đồng thời RTh1(17) =1 và
RTh2(18) =1.
Khi RTh1(12) =0→ K1(10) =0 → ngắt điện động cơ Đ1.
Khi RTh2(17) =0→ K3(16) =0 → ngắt điện động cơ Đ3.
Hệ thống truyền động trở lại trạng thái ban đầu.