A quebra final por 1000 fusos é um dos índices econômicos e técnicos importantes na produção de fiação, que reflete o efeito abrangente de todo o sistema de tecnologia de produção de fiação. A redução da taxa de quebra das pontas do fio pode não apenas reduzir o custo do algodão, melhorar a eficiência da fiação e o rendimento da unidade, mas também é uma das maneiras importantes para as empresas de fiação de algodão expandirem o estande, reduzirem a mão de obra e melhorarem a eficiência econômica. A gestão técnica para reduzir a quebra do fio está intimamente relacionada à melhoria da qualidade do fio de algodão, como melhorar a resistência do fio de algodão, melhorar a uniformidade do fio, reduzir manchas finas e grossas e reduzir defeitos do fio. De acordo com a prática de produção há muitos anos, as causas e soluções para quebra de pontas giratórias são resumidas, analisadas e discutidas para referência.
1. Abordagens básicas para reduzir a quebra do fio na fiação Durante o processo de fiação
A ruptura do fio ocorre quando a tensão de fiação excede a resistência do fio; esta é a essência da quebra do fio. Os valores médios destes dois devem garantir que a resistência do fio seja maior que a tensão de fiação para que ocorra a fiação normal. Aqui, o termo “resistência do fio” refere-se coletivamente à resistência dinâmica do segmento de fiação, do segmento de balão e do segmento de enrolamento; da mesma forma, a 'tensão giratória' também é dinâmica, abrangendo a tensão do segmento giratório, a tensão de balão e a tensão de enrolamento. A tensão de fiação e a resistência do fio são variáveis flutuantes. Uma quebra ocorre quando o valor máximo da tensão de fiação excede o valor instantâneo mínimo da resistência do fio. Portanto, as abordagens básicas para reduzir a quebra do fio envolvem, por um lado, diminuir o valor máximo da tensão de fiação e minimizar as flutuações de tensão e, por outro lado, aumentar o valor mínimo da resistência do fio e reduzir a flutuação na resistência do fio.
2.Reduzindo o valor máximo e a flutuação da tensão giratória
2.1 Fatores que Afetam a Flutuação da Tensão Giratória .
(1) A instabilidade do funcionamento em alta velocidade da banda. Quando o diâmetro do fuso é de 22 mm e a velocidade do fuso é de 20,000 r/min, a velocidade linear da banda pode atingir até 1382,3 m/min. Como a banda aciona o fuso por meio de fricção, ela afeta diretamente a estabilidade da velocidade do fuso. Portanto, a qualidade e o estado operacional da banda têm um impacto significativo na flutuação da tensão de fiação.
(2) A instabilidade da rotação em alta velocidade do fuso. A rotação em alta velocidade do fuso é a fonte de energia para a tensão giratória e o balão. Defeitos como velocidade irregular do fuso, vibração e movimento para cima e para baixo afetam a estabilidade da tensão de fiação.
(3) Má qualidade das bobinas. O enrolamento na fiação é feito através da bobina. Se a qualidade da bobina for ruim, problemas como vibração da bobina, movimento para cima e para baixo e má sincronização entre a bobina e o fuso afetarão a estabilidade da tensão de fiação.
(4) A influência do anel e do viajante. O anel e o viajante operam sob alta velocidade, alta pressão e alta temperatura durante a fiação. Com um anel de 42 mm de diâmetro e velocidades do fuso entre 16,{3}} r/min e 20,000 r/min, a velocidade linear do viajante pode chegar a 35,2 m/s para 44 m/s, gerando temperaturas acima de 300 graus. Os testes mostraram que para um fio de algodão 18,2 tex no fundo do tubo formando um diâmetro grande, a pressão de contato é de 243 cN. Supondo que a área de contato instantânea do viajante no anel seja de 0,1 mm² durante o período de amaciamento do viajante, a pressão de contato é de 24,3 MPa, que é 1,34 vezes o valor limite máximo de 18,1 MPa especificado para superfícies de rolamento de virabrequim de motores de aeronaves. . O viajante gira no anel sob condições especiais de alta velocidade, alta temperatura e alta pressão, o que tem um efeito negativo significativo na estabilidade da tensão giratória. A seleção e combinação razoáveis de anéis e viajantes têm um impacto significativo na variação da tensão de fiação.
(5) Má concentricidade do fuso, anel e gancho guia, o que aumenta a probabilidade de oscilação, inclinação e travamento do viajante no espaço do anel, levando a flutuações de tensão.
(6) O balão giratório faz com que o fio dentro do gancho guia balance lateralmente dentro de uma certa largura. Se a área de balanço não for horizontal, o balão ficará instável ou afetará a estabilidade da tensão giratória.
(7) Uma placa de ourela inclinada pode facilmente causar um balão giratório e colisão com a placa de ourela, levando a uma tensão giratória instável.
(8) Limpadores de viajante desgastados com rebarbas ou uma folga excessiva entre o viajante e o limpador podem impedir a remoção eficaz dos resíduos de moscas enrolados no viajante, causando tensão de rotação instável que tende a aumentar.
(9) Vibrações e solavancos durante a elevação e abaixamento do trilho circular também podem causar tensão giratória instável.
(10) A entrada de resíduos voadores no balão giratório ou a distribuição irracional das saídas de ar condicionado no ambiente giratório, juntamente com distúrbios do fluxo de ar, podem causar flutuações na tensão giratória.
2.2 Medidas Técnicas para Estabilizar a Tensão Giratória
2.2.1 Sistema do fuso A ponta do fuso e o rolamento inferior.
A haste do fuso e o rolamento superior não devem estar desgastados; a rotação do fuso não deve tremer ou saltar verticalmente; o pé do fuso não deve estar ligeiramente quente ou vibrar; inspecione e calibre regularmente a haste do fuso e o disco do fuso quanto à excentricidade e flexão; a faixa deve ter comprimento e tensão normais, sem bordas desgastadas ou torções, livre de manchas de óleo e acúmulo de fibras e não deve estar em contato com as bordas do disco do fuso ou do disco rolante; as juntas não devem ser grossas ou duras e a operação não deve saltar; a superfície e o rolamento do disco da cinta não devem estar desgastados, os rolamentos devem ser limpos regularmente sem sujeira de óleo endurecido e a rotação não deve saltar ou oscilar; a parte superior da bobina não deve ter rebarbas ou danos, o olho superior da bobina deve se encaixar firmemente no cone superior da haste do fuso para garantir a rotação síncrona do fuso e da bobina; deve haver um pequeno espaço entre a boca inferior da bobina e a campânula inferior do fuso; não deve haver restos de fio entre a bobina e o fuso; a bobina não deve balançar, mover-se para cima e para baixo ou saltar durante a rotação.
2.2.2 Sistema de anel, viajante e balão
(1) O anel deve estar livre de pontos de ferrugem e a borda superior e a pista do viajante devem estar livres de rebarbas.
(2) O ciclo de serviço dos anéis tradicionais deve ser ajustado de acordo com o desgaste, utilizando máquinas de polimento planetárias para repintar os anéis e empregando abrasivos e soluções de alta qualidade, prestando atenção aos métodos de repintura para melhorar a qualidade do repintura.
(3) A altura da placa do anel deve ser mantida em linha reta em toda a máquina, seja em estágios de bobina pequena ou cheia; a placa do anel deve estar nivelada da esquerda para a direita e da frente para trás; o anel preso à placa do anel não deve estar solto ou inclinado; levantar e abaixar a placa do anel não deve vibrar ou sacudir.
(4) Selecione e ajuste o peso do viajante com base em fatores como resistência do fio, condição do anel, velocidade do fuso, velocidade linear do viajante, formato do balão, distribuição de ruptura, flutuações de umidade e contagem de pilosidade do fio.
(5) Estabelecer ciclos adequados de substituição de viajantes com base no número de pausas e na contagem de pêlos, e executá-los diligentemente para evitar trocas de viajantes perdidas.
(6) Calibrar cuidadosamente o nivelamento do fuso; alinhe meticulosamente os centros do fuso, do anel e do gancho guia, tanto estática quanto dinamicamente; para fusos reposicionados após o ajuste, recalibre o alinhamento dinâmico nos estágios de bobina pequena e cheia; para posições da lançadeira guia recém-ajustadas, recalibre o alinhamento dinâmico nos estágios de bobina pequena e cheia.
(7) O gancho guia não deve estar gasto ou solto; independentemente do tamanho da bobina, a lançadeira guia deve permanecer nivelada.
(8) A placa de ourela não deve ter rebarbas e, quando instalada entre dois fusos, não deve ficar torta ou solta.
(9) O limpador viajante deve ter um design razoável e uma fabricação precisa; os limpadores não devem estar soltos ou ter rebarbas, e a folga deve ser mínima.
(10) O balão giratório não deve estar torto; se for causado por um lado interno desnivelado do gancho guia, substitua o gancho guia imediatamente. O balão giratório deve estar estável e sem vibração; na fase de bobina cheia, o balão deve ter um leve formato de arco circular. O balão não deve tocar a cabeça da bobina ou a placa da ourela.
(11) Inspecione regularmente a planicidade da superfície superior do anel e o desvio de circularidade do seu furo interno, garantindo que não excedam 0,05 mm; a profundidade real da pista viajante do anel no interior não deve ser menor que a profundidade projetada.
(12) Na gestão operacional, manter a limpeza dos componentes envolvidos na estiragem, torção e enrolamento.
3. Aumentando o valor mínimo da resistência do fio e reduzindo a flutuação da resistência
Aumentar o valor mínimo da resistência do fio e reduzir o CV% de resistência única é um projeto sistemático que envolve muitos fatores. Cada fator poderia ser um tema em si, com muitas teorias acadêmicas e experiências práticas disponíveis para nosso aprendizado e intercâmbio. Abaixo estão apenas os principais fatores brevemente descritos.
3.1 Mistura e mistura de algodão O comprimento, qualidade, finura, resistência, maturidade, teor de fibra curta, recuperação de umidade, neps e outros defeitos das fibras de algodão estão todos relacionados à resistência do fio. A mistura deve complementar as propriedades físicas e mecânicas dos diferentes lotes de algodão para maximizar os seus benefícios. A mistura é a distribuição completa e uniforme de fibras de vários lotes. Uma maior concentração de fibras na secção transversal do fio de algodão que contribui para a resistência resulta numa maior resistência nesse ponto, enquanto as áreas com menos fibras são mais fracas e mais propensas a formar elos fracos no fio. A mistura e a combinação dos lotes devem ser feitas com frequência e em pequenas quantidades para evitar flutuações nas propriedades físicas e mecânicas médias do algodão misto, o que poderia levar a flutuações na resistência do fio. A mistura é tão importante quanto a mistura. As seguintes tarefas devem ser executadas com cuidado: o gráfico de disposição dos fardos de algodão deve ser estabelecido pelo departamento de gestão da qualidade; os fardos de algodão devem ser armazenados em pé, com alto empilhamento e preenchimento de lacunas, não devendo ser colocadas fibras soltas em cima dos fardos; o algodão devolvido deve ser embalado e organizado de acordo com a tabela de organização dos fardos após o processamento; a camada inferior dos fardos de algodão não deve ser exposta devido ao esgotamento de alguns fardos, e os fardos inacabados restantes não devem ser dispersos e presos nas lacunas entre os fardos.
3.2 Abertura e Limpeza do Algodão A abertura e a limpeza transformam pedaços de algodão em tufos menores, criando condições favoráveis para a cardação separar os tufos em fibras individuais. Deve-se ter cuidado para não danificar as fibras e aumentar a formação de nep; a abertura e a limpeza devem se concentrar na remoção de impurezas pesadas e grandes, mas é crucial evitar a quebra de impurezas, o que pode dificultar a remoção de impurezas finas e leves durante a cardação, por isso a remoção precoce é essencial. O processo deve ser suave e abrir o algodão em vez de batê-lo, alimentar contínua e uniformemente em uma taxa fina, melhorar a eficiência operacional de cada máquina e garantir a remoção precoce e cuidadosa das impurezas. Para máquinas tradicionais de abertura e limpeza é necessário reduzir a irregularidade longitudinal e lateral da mecha de algodão. Em comparação com o algodão combinado, a taxa de crescimento de fibras curtas (<16 mm) should be controlled between -1% and +1%, and the growth rate of neps should be kept below 80%, aiming even lower. Since neps formed during the cleaning process may break down into short fibers during carding, reducing the work of removing short fibers in the carding sliver becomes more challenging. Generally, the operational efficiency of automatic waste cotton grabbers should be above 95%; the interconnection of each machine in the opening and cleaning unit should be sensitive, and the operational efficiency of each machine before the forming machine should meet the above requirements; the angle teeth of the curtain rods in each cotton box should not have hooks, broken nails should not have sharp edges, and the evener roller or cotton conveying roller should not wrap or reverse the fibers; the combing needles, saw blades, and saw teeth of various beaters should not have hooks, reverse fibers, or wrap; the trash grid and dust bars should have smooth and flat surfaces without hooks or clogs; the inner surface of the conveying duct should be smooth, not hooky or leaky, and the pneumatic conveying should be unobstructed.
3.3 Cardação A cardação visa separar os tufos em fibras individuais, resolver as fibras emaranhadas e remover neps e impurezas dos feixes de fibras, evitando danos às fibras que poderiam aumentar o conteúdo de fibras curtas. As fibras curtas podem afetar negativamente a resistência, a pilosidade, a uniformidade do fio, os defeitos do fio, a contagem de nep e os detalhes ou locais grossos do fio de algodão. A essência do processo de cardação é lidar adequadamente com a relação entre intensidade de cardação, força de cardação e transferência. Os elementos de cardagem devem atingir "sete pontas afiadas", o que significa que os pinos dos sete elementos de cardagem - o licker-in, a placa de pré-cardagem, a placa fixa, a placa móvel, a placa frontal fixa, a folha-de-flandres e o trocador - devem todos ser nítido, suave, durável e espaçado com precisão. A precisão do nivelamento dos elementos de cardagem é fundamental para implementar espaçamentos precisos, e a nitidez e suavidade dos elementos de cardagem são essenciais para uma boa cardação e transferência. O licker-in é a parte principal onde as fibras são danificadas. Com a implementação adequada de "sete pontas afiadas", relação de alta velocidade entre a folha-de-flandres e o licker-in e o aumento do processo de transferência, bem como um espaçamento próximo e um processo de cardação forte entre a folha-de-flandres e a placa móvel, melhorias significativas podem ser alcançadas em reduzindo o aumento de fibras curtas nas fitas de cardagem e aumentando a resistência do fio. Por exemplo, sob uma condição de 12,7% de teor de fibra curta (<16 mm) in the matched cotton, increasing the speed ratio between the tin plate and licker-in from 2.3:1 to 2.5:1 and enlarging the gap between the licker-in and feeding plate from 0.46 mm to 0.52 mm resulted in a reduction of short fiber content in the sliver from 17.5% to 15.8%, in the refined sliver from 8.14% to 6.62%, and in the coarse yarn with short fibers <12.5 mm from 3.65% to 3.39%. The evenness CV of the 14.6 tex yarn decreased from 13.51% to 13.29%, and the evenness CV of the 18.2 tex yarn decreased from 12.20% to 12.10%, with an increase in strength from 272.3 cN to 276.7 cN. The carding process should also focus on the following management tasks: keeping original records of the wrapping and usage of carding elements, the amount of fiber processed by carding machines to provide a basis for timely replacement of carding elements; regularly testing the "seven sharp points" of carding elements and keeping records; recording the co-grinding and re-grinding quality of carding elements; regularly testing the short fiber content, neps, and impurities of the input cotton layer and sliver after the same machine, analyzing statistically to identify underperforming machines for maintenance; controlling the increase rate of short fibers in the sliver compared to mixed cotton between 3% and 5%; strengthening operational management, improving the level of damage prevention by operators, correctly using equipment, and preventing damage to needles.
3.4 Estiramento O processo de estiramento é crucial para melhorar a paralelização das fibras e garantir a tensão normal de fiação, o que afeta significativamente a resistência do fio. Tem um impacto considerável na irregularidade do peso dos fios finos e na formação de defeitos de detalhes longos. As principais medidas técnicas incluem:
(1) Para variedades com flutuações significativas no peso da fita, alterar a combinação de trefilação de 6×8 para 8×8 pode melhorar o efeito e reduzir a irregularidade do peso final.
(2) Redução do valor CV do peso da fita madura. Isto envolve focar no controle do peso da fita crua; aumentar adequadamente o número de inspeções de peso de fita semi-madura; realizar inspeções de peso três vezes por turno e controlar o CV de peso para cada inspeção; quando o CV do peso exceder o padrão, traçar imediatamente a análise para determinar se isso é causado por diferenças no peso do algodão de entrada ou defeitos como rolos de borracha ou mecanismos de aplicação de pressão, pontas quebradas ou paradas faltantes, ou sucção excessiva no mecanismo de estiragem, e tomar medidas específicas; mantendo o controle estável de temperatura e umidade.
(3) Prevenir defeitos de detalhes longos no processo de desenho causados por fatores inadequados no processo de desenho. Defeitos de detalhes longos girados por meio de trefilação, fiação bruta e fiação fina com estiragem de cerca de 7,5 vezes e fiação 40 vezes não podem ser resolvidos nos processos de fiação bruta e fiação fina. Portanto, o processo de trefilação deve eliminar defeitos de detalhes longos antes de reduzir o CV da fita madura. Isto envolve se o desenho do processo é razoável, se os elementos de estiragem e os mecanismos de aplicação de pressão estão funcionando normalmente, se o gerenciamento operacional e a limpeza da máquina são satisfatórios.
(4) Configurar adequadamente o processo de desenho para melhorar a paralelização da fibra. Com base na experiência: o desenho da zona posterior do desenho da cabeça deve ser de 1,75 vezes, e o desenho da zona frontal deve ser de 3,5 vezes; o estiramento da zona posterior do desenho da cauda deve ser em torno de 1,25 vezes, com o estiramento correspondente da zona frontal de 6,5 a 7 vezes, aumentando o número de fibras que entram na zona frontal e aumentando assim a força de estiramento. Atenção especial deve ser dada se a força de aperto do rolo dianteiro é maior que a força de estiramento para evitar o estado crítico onde a força de aperto é igual ou maior que a força de estiramento máxima. Quando ocorrem flutuações no peso ou na estrutura da fita de algodão de entrada, causando defeitos de detalhes longos em fios finos e defeitos de fios longos e grossos, é aconselhável aumentar adequadamente a zona posterior de estiragem múltipla ou espaçamento entre rolos, que é um método passivo para reduzir a força de estiragem . Se as condições permitirem, aumentar a força de preensão é uma abordagem mais racional.
(5) Eliminação de ondas mecânicas no desenho. As ondas mecânicas no processo de estiramento podem não necessariamente piorar a uniformidade CV do fio fino, mas após várias vezes de estiramento múltiplo elevado, elas podem formar longas seções de detalhes grosseiros e finos. Se o peso do fio de algodão for mais leve que o segmento do fio e se sobrepor aos detalhes irregulares, isso causará um anel fraco de resistência no fio de algodão. Portanto, é essencial evitar que a fita madura gere ondas mecânicas. Além disso, as seguintes tarefas de gestão devem ser realizadas: inspecionar regularmente a sensibilidade das extremidades quebradas e dos mecanismos de parada ausentes, com os operadores reparando prontamente quaisquer problemas encontrados; melhorar a gestão operacional, melhorar os níveis de habilidade do operador, proibir estritamente a alimentação incorreta, garantir o acondicionamento adequado dos fardos de algodão, evitar a sobreposição de camadas de algodão de entrada, eliminar produtos defeituosos, como fita leve, manter o local de trabalho limpo para evitar contaminação, medir o CV de uniformidade da fita madura diariamente ou por turno para cada máquina, fazendo a manutenção imediata de máquinas com ondas mecânicas e deterioração da uniformidade CV, abordando problemas com peças e processos de máquinas que comumente causam defeitos, proibindo os operadores de cortar rolos de borracha com facas ou manuseio inadequado que os danifique, fazendo com que pessoal dedicado verifique regularmente a operação de rolos e rolamentos de borracha e fornecendo aos operadores agentes de limpeza especiais para remover cera de algodão e manchas de óleo derretido em rolos de borracha.
4.Outros trabalhos para reduzir a quebra do fio.
Além de focar na redução da tensão de fiação e no aumento da resistência do fio, outros aspectos devem ser considerados para reduzir a quebra do fio:
(1) Aumentar a taxa de recuperação de umidade da mecha para acima de 7,5% para garantir a produção normal de fios finos. Se isto afectar a produção normal de mecha, devem ser feitos esforços em termos de processo, equipamento e operação para aliviar o problema.
(2) Manter a umidade relativa do fio fino entre 55% e 60%, garantindo que a taxa de recuperação de umidade do fio fino seja ligeiramente inferior à da mecha, mantendo a mecha em estado de secagem durante a produção de fio fino.
(3) Garantir um bom sistema de sucção de algodão rompido com fio com taxa de qualificação de 100% para sucção. Os dutos de sucção não devem vazar ar, pendurar fibras ou entupir, e as válvulas de ar não devem vazar, mantendo bons níveis de vácuo.
(4) Garanta a instalação adequada dos tubos do canal de sucção, a rotação normal dos rolos superiores e a limpeza regular. O doffer deve limpar imediatamente as flores acumuladas na caixa de sucção.
(5) Fortalecer o gerenciamento operacional, seguir diligentemente os procedimentos operacionais, manter a máquina limpa e reduzir o impacto de flores voadoras, fibras curtas e poeira no meio ambiente na quebra do fio.
Através da análise dos princípios de fiação, acredita-se que a essência da quebra do fio é que o valor máximo da tensão de fiação é maior que o valor mínimo da resistência do fio. Portanto, a redução da quebra do fio deve se concentrar principalmente na redução do valor máximo da tensão de fiação para reduzir as flutuações de tensão e na melhoria do valor mínimo da resistência do fio para reduzir as flutuações de resistência. A redução da quebra do fio é um projeto sistemático amplo, complexo, meticuloso e abrangente que está intimamente relacionado aos equipamentos, processos, operações, matérias-primas, temperatura e umidade da empresa, bem como outros trabalhos básicos de gestão e medidas de melhoria da qualidade. Deve ser adotada uma abordagem holística e integrada, aderindo à meticulosidade e à melhoria contínua em todas as tarefas técnicas e de gestão para alcançar resultados eficazes.