ماشین نیم تاب (فلایر) (Flayer)

 فتیله ای که در ماشین کشش تولید می شود خصوصیات لازم جهت تبدیل شدن به نخ را در ماشین تمام تاب (رینگ) دارا می باشد. این خصوصیات عبارتند از:

الف) هم راستایی الیاف

ب) تمیز بودن الیاف

ج) موازی بودن الیافپ

حال چرا نمی توان چنین فتیله ای را به ماشین رینگ تغذیه نمود و چرا فتیله را با صرف هزینه زیاد باید به نیمچه نخ تبدیل نمود و سپس به ماشین رینگ تغذیه کرد؟

استفاده از ماشین فلایر دو دلیل دارد:

1.کشش زیاد که بایستی بخشی از آن در فلایر و بخشی دیگر در رینگ اعمال شود؛ زیرا اعمال کشش زیاد در یک مرحله باعث ایجاد نایکنواختی در محصول می گردد.

2.متناسب نبودن فرم و ابعاد بانکه های ماشین کشش با ویژگی های ابعادی و هندسی ماشین رینگ (مانند شکل زیر)
 

در شکل زیر نمایی از ماشین فلایر نشان داده شده است.

نمایی از ماشین فلایر (نیم تاب)

وظایف ماشین فلایر

به طور کلی ماشین فلایر سه وظیفه مهم را بر عهده دارد.

الف) کم کردن وزن خطی فتیله تغذیه شده، یعنی نازک تر کردن فتیله با استفاده از کشش اعمال شده

ب) دادن تاب مختصر جهت استحکام بخشیدن به نیمچه نخ و جلوگیری از پارگی های مکرر

ج) پیچیدن نیمچه نخ روی بوبین مخصوص به صورتی که در ماشین رینگ قابل استفاده باشد.

د) شکل سازی و دادن فرم لازم به بوبین پرشده و کوتاه کردن تدریجی رگه پیچش تا دو سر بوبین مخروطی شود.

قسمت های مختلف ماشین فلایر

یک ماشین فلایر سه قسمت اصلی دارد:

الف) قفسه دستگاه یا کریل (قسمت تغذیه)

ب) سیستم کششی

ج) شاسی دستگاه و قسمت های متصل به آن شامل قسمت محصول دهنده، میز چیدمان لایه ها، تشکیل بسته بوبین

شکل نمای جانبی دستگاه فلایر

قفسه دستگاه یا کریل

مواد تغذیه شده به ماشین فلایر، فتیله تولیدی در ماشین کشش چندلاکنی (پاساژ) می باشد. بانکه های حاوی فتیله های ماشین کشش را به صورت چند ردیف در پشت ماشین فلایر قرار می دهند. تعدادی غلتک متحرک منتقل کننده و راهنما وجود دارند که برای هدایت فتیله ها و جلوگیری از کشیده شدن و پاره شدن آنها از بانکه به طرف سیستم کشش فلایر نصب می شوند. روی قفسه جهت کنترل پارگی فتیله ها، سیستم های کنترل کننده پارگی تعبیه می گردد. در شکل زیر قفسه دستگاه فلایر نشان داده شده است.

نمای قفسه دستگاه فلایر

هرگاه فتیله ای پاره شود و یا یکی از بانکه ها خالی گردد، ماشین توسط سیستم کنترل کننده متوقف شده و چراغ مخصوص روشن می شود تا اپراتور با دیدن آن متوجه پارگی شده و فتیله را پیوند بزند. در شکل زیر سیستم هدایت فتیله در پشت ماشین فلایر نشان داده شده است.

 
شکل سیستم هدایت فتیله روی قفسه ماشین فلایر

وظایف سیستم کشش

وظایف سیستم کشش، کم کردن چگالی خطی فتیله تغذیه شده و نازک تر کردن آن می باشد. به مرور زمان سیستم کشش تغییرات بسیار زیادی نموده است. در ماشین فلایر عمدتاً از سیستم کشش 3 بر 3 و گاهی اوقات در صورت بالا بودن میزان کشش از سیستم 4 بر 4 استفاده می گردد.

 
شکل سیستم های کشش غلتکی 4 بر 4 و 3 بر 3

سیستم کشش شکل زیر یک سیستم استاندارد محسوب می شود و علت آن هم این است که سیستم مذکور تنها سیستم کششی است که می تواند همگام با کنترل بهینه الیاف در حین کشش، کشش تا حد 20 را بر رشته الیاف اعمال کند.

 
شکل سیستم کششی 3 بر 3 دوبل آپرون

سیستم های کششی دارای غلتک های تحتانی فولادی شیاردار و غلتک های فوقانی با روکش لاستیکی می باشند که غلاف لاستیکی کانس نام دارد .سختی غلتک های لاستیک فوقانی بین 80 تا 85 شور (Shore) می باشد (شکل زیر).

 
 شکل روکش لاستیکی (کانس)

لاستیک کانس ها بعد از مدتی باید سنگ زنی شوند. معمولاً کانس غلتک های تغذیه بعد از 4000 تا 9000 ساعت کارکرد و کانس غلتک های تولید بعد از 2000 تا 4500 ساعت کارکرد باید سنگ زده شوند. شور (Shore) واحد سختی لاستیک های غلتک ها می باشد. کانس ها تحت فشار زیاد بر روی غلتک های فلزی دمبلی شکل چسبانده می شوند (شکل زیر)

 
شکل کانس

در سیستم کشش دوبل آپرون، غلتک های فشاردهنده روی یاتاقان های بلبرینگ دار قرار می گیرند و به وسیله فنر، فشار لازم را روی سیلندرها وارد می کنند. به منظور هدایت و انتقال الیاف به نواحی کشش لازم است که غلتک های فوقانی بر سیلندرهای زیرین فشار وارد کنند. محدوده این فشار حداکثر 300 نیوتن در محل تماس دو غلتک می باشد.
بعضی از سازندگان سیستم های کشش جهت اعمال فشار بر غلتک های زیرین از نیروی فشار فنر استفاده می کنند. ولی شرکت ریتر از مکانیزم هوای فشرده استفاده می کند.

 
شکل سیستم کشش با استفاده از هوای فشرده

در شکل زیر نیز سیستم فشاری با استفاده از میدان مغناطیسی نشان داده شده است.

 
شکل سیستم کشش با استفاده از فشار میدان مغناطیسی

در سیستم کشش فلایر، جهت جلوگیری از پراکندگی الیاف قطعه ای به نام آپرون به کار می رود. آپرون نوار چرمی یا پلاستیکی به ضخامت یک میلیمتر است که در قسمت بالایی و نوع بلند آن در قسمت پایین سیستم کشش بکار می رود.در شکل زیر سیستم کشش دوبل آپرون را مشاهده می کنید.

 
شکل آپرون بالا و پایین در سیستم کشش فلایر

آپرون ها توسط نیروی فشار به هم فشرده می شوند ولی باید فاصله ای متناسب با قطر نیمچه نخ بین آنها وجود داشته باشد. این فاصله را توسط قطعاتی به نام فاصله گذار (Distance Clips) ایجاد می کنند که با توجه به قطر نیمچه نخ ارتفاع آنها مختلف است و در رنگ های متنوعی وجود دارند.
 

نمایی از یک فاصله گذار بین دو آپرون بالایی و پایینی

قطعه دیگری که در سیستم کشش به کار می رود، راهنما یا شیپوری است که آن را کندانسور می گویند. وظیفه کندانسور متراکم ساختن الیاف و هدایت رشته الیاف به طرف غلتک های کششی است.

 
شکل انواع کندانسور و محل قرارگیری آنها

فاصله غلتک های کششی

فاصله غلتک های کششی نسبت به طول متوسط الیاف مصرفی تنظیم می گردد. برای تنظیم فاصله مرکز به مرکز غلتک ها در یک منطقه کشش کمی بیشتر از طول متوسط الیاف در نظر گرفته می شود. در سیستم های کششی که از نوار یا آپرون استفاده می شود، فواصل غلتک ها برای الیاف مختلف تقریباً ثابت است، مگر در مواردی که کارخانه سازنده توصیه کرده باشد.

از روش زیر نیز می توان برای فاصله بین غلتک های کشش استفاده نمود

سانتیمتر (0.50 الی 0.3) طول متوسط الیاف = فاصله در منطقه کشش جلو

سانتیمتر (0.8 الی 0.6) طول متوسط الیاف = فاصله در منطقه کشش عقب

 
شکل تنظیم فواصل و فشارها در سیستم کشش فلایر

برای اینکه نیمچه نخ از زیر غلتک های کششی به صورت مناسبی خارج گردد، سیستم کشش با زاویه (30-15) درجه روی صفحه ماشین تعبیه می گردد که در شکل زیر مشاهده می کنید.

 
شکل خروج نیمچه نخ از منطقه کشش

تاب نیمچه نخ

بعد از اعمال کشش مورد نیاز به فتیله، به شکل نیمچه نخ خارج می گردد. چون نیمچه نخ بسیار ضعیف و کم استقامت است، لذا بعد از خروج از غلتک تولید لازم است که کمی تاب به آن داده شود تا پاره نشود. پروانه (Flyer) وظیفه اعمال تاب به نیمچه نخ را بر عهده دارد. هر دور چرخش پروانه سبب اعمال یک تاب در رشته نیمچه نخ می گردد.

پروانه دو بازو دارد یکی از آنها تو خالی است و نیمچه نخ از داخل آن عبور می کند تا در برابر نیروی گریز از مرکز و جریانات شدید هوا مورد محافظت قرار گیرد. بازوی دیگر پروانه به منظور حفظ تعادل آن ساخته شده است. فلایر (پروانه) دو وظیفه مهم دارد:

1.تاب دادن به نیمچه نخ

2.هدایت و راهنمایی نیمچه نخ تابیده شده از دماغه فلایر تا روی بوبین

اهمیت تاب نیمچه نخ

تاب نباید آنقدر زیاد باشد که نیمچه نخ حالت طنابی بگیرد و نباید آنقدر کم باشد که باعث پارگی آن شود. میزان تاب در واحد طول، تابع سرعت خطی غلتک تولید نیمچه نخ است. اگر سرعت خطی تولید برابر (m/min)V  و سرعت دورانی برابر (rpm) n باشد، تاب اعمال شده در یک متر از نیمچه نخ از رابطه زیر بدست می آید.

    TMP=n/VTwist per meter:
 

تاب مورد نیاز برای نیمچه نخ را می توان از یکی از دو رابطه زیر به دست آورد. در این دو رابطه α_m و  α_e فاکتورهای تاب (Twist Factor) در دو سیستم متریک و انگلیسی (بر حسب اینچ) هستند.

Twist per meter: TMP = α_m∙√(N_m )
Twist per inch: TPI = α_e∙√(N_e )

مقدار تاب به موارد زیر بستگی دارد:

 نمره نیمچه نخ

ضخامت،  هر چقدر ضخامت نیمچه نخ کمتر باشد، تاب بیشتری نیاز دارد و هر چه ضخامت نیمچه نخ زیادتر شود، تاب کمتری لازم دارد.

خواص فیزیکی الیاف (طول، ظرافت، تجعد و ...)

هر چه طول الیاف بیشتر باشد، تعداد تاب کمتری نیاز دارد.

دوک یا اسپیندل (Spindle)

دوک میله فولادی بلندی است که در بخش انتهایی خود توسط یک یاتاقان گرفته شده است. این یاتاقان حرکت دورانی اش را توسط چرخ دنده های رابط از موتور می گیرد. دوک در قسمت میانی نیز به مکانیزم دیگری وصل است که ضمن نگه داشتن بوبین بر روی خود، حرکت دورانی و رفت و برگشتی بوبین را نیز تأمین می کند.

شکل نحوه انتقال حرکت دوک

مکانیزم دیگری در زیر دوک قرار دارد که بالا و پایین رفتن میز دوک را بر عهده دارد. میز دوک صفحه ای است که همه دوک ها بر روی آن نصب شده اند. در شکل زیر نحوه جاگذاری بوبین پلاستیکی رو میله دوک نشان داده شده است. بوبین پلاستیکی قطعه ای است که نیمچه نخ به دور آن پیچیده می شود.

شکل بوبین پلاستیکی نصب شده روی دوک

فلایر (پروانه)

فلایر قطعه فلزی U شکلی است که در قسمت فوقانی آن دماغه وجود دارد و میله کوچکی در پروانه قرار دارد که راهنمای نیمچه نخ است. در شکل زیر فلایر (پروانه) ماشین نیم تاب را مشاهده می کنید. نام اجزای مهم فلایر بر روی تصویر مشخص شده است.

شکل پروانه ماشین نیم تاب و اجزای ان

انواع پروانه ها

امروزه بیشتر سازندگان از پروانه هایی استفاده می کنند که از قسمت بالایی خود به مکانیزم انتقال حرکت متصل هستند.

شکل انواع فلایر

اپراور نیمچه نخ را از سوراخی که در بالای فلایر وجود دارد عبور می دهد و پس از نیم دور پیچاندن به دور دماغه فلایر، از سوراخ جانبی آن خارج نموده و به داخل کانال بازوی فلایر وارد می کند.

 
شکل دماغه فلایر از دید بالا

اپراتور پس از عبور ادن نیمچه نخ از شیار بازوی فلایر و خروج آن از قسمت پایینی بازو ، آن را به دور میله کوچکی می پیچاند که به آن بازوی فشار یا زبانه فلایر (انگشتی) می گویند. وظیفه این بازو هدایت نیمچه نخ به روی بوبین می باشد. برای اعمال فشار باید نیمچه نخ دو یا سه بار به دور زبانه فلایر یا انگشتی پیچانده شود.

شکل نحوه هدایت نیمچه نخ توسط بازوی فشاری (انگشتی)

پروانه یا فلایر از آلیاژهای بسیار سبک فلزی ساخته می شوند. شکل زیر چند نمونه از آنها را نشان می

دهد.

شکل انواع فلایر یا پروانه

ساختمان بوبین

محصول ماشین نیم تاب نیمچه نخ است که به شکل خاصی دور قرقره های پلاستیکی پیچیده می شود که آنها را بوبین می نامند. دو سر بوبین باید با شیب خاصی پیچیده شود تاساختار بوبین ریزش نکند. نقطه بالایی روی بوبین نحوه پیچش آخرین دور را نشان می دهد.

شکل بوبین پرشده نیمچه نخ

در ماشین فلایر بوبین ها به شکل خاصی پیچیده می شوند که عبارتند از:

1.نیمچه نخ تولید شده به صورت حلقه های پهلوی هم روی قرقره ها پیچیده می شوند که این کار با بالا رفتن میز فلایر ایجاد می گردد تا حلقه ها به ترتیب پهلوی یکدیگر قرار گیرند.

2. چون قطر بوبین در اثر پیچش مرتباً افزایش پیدا می کند، لذا طول بیشتری از نیمچه نخ برای تشکیل حلقه در لایه های بالاتر مصرف می شود؛ بنابراین پس از تکمیل هر لایه سرعت بالا و پایین رفتن میز یا صفحه بوبین ها باید کاهش یابد.

3. در ماشین نیم تاب، بوبین نیز علاوه بر پروانه دوران می کند تا اختلاف سرعت آن با پروانه سبب پیچش نیمچه نخ گردد. در حین پیچش باید همواره رابطه پیچش برقرار باشد، یعنی:

سرعت خطی پیچش = سرعت خطی تولید

4.دو سر بوبین شیب دار است، این حالت مانع ریزش نیمچه نخ از روی بوبین می گردد. برای ایجاد این شیب لازم است که طول لایه هایی که به طور متوالی چیده می شوند هر بار کوتاه تر گردد تا شیب با زاویه مناسب روی بوبین ایجاد گردد. عمل فوق توسط مکانیزمی به نام دستگاه سازنده صورت می گیرد.

چگونگی حرکت بوبین

حرت متغیری که به بوبین می رسد به وسیله سیستم کله قندی و دستگاه دیفرانسیل صورت می گیرد. یعنی حرکت ثابت موتور و حرکت متغیر از فلکه های مخروطی (کله قندی ها) وارد دیفرانسیل می شوند و ترکیب این دو سرعت به بوبین ها می رسد. در شکل زیر کله قندی های محدب و مقعر را مشاهده می کنید.

شکل کله قندی های محدب و مقعر

دستگاه سازنده و وظایف آن

وظیفه دستگاه سازنده این است که بعد از تشکیل هر لایه، هم راستای حرکت را تغییر دهد و هم با بزرگ شدن قطر بوبین تمام حرکات وابسته به آن را نیز تغییر دهد. وظایف دستگاه سازنده عبارتند از:

1.پایین آوردن دور بوبین، یعنی جابجا کردن تسمه روی کله قندی ها با افزایش قطر بوبین

2.پایین آوردن سرعت میز

3.کوچک کردن مقدار رفت و برگشت بعد از هر لایه به منظور ایجاد شیب در دو سر بوبین

4.تغییر جهت حرکت میز بوبین بعد از تکمیل هر لایه (در بالا و پایین) به منظور تداوم عمل پیچش نیمچه نخ  انواع سازنده های مختلف تولید شده اند. در شکل زیر یک نمونه نشان داده شده است.

 
شکل دستگاه سازنده ماشین فلایر

در ماشین هایی که با سیستم های کامپیوتری کار می کنند، کار دستگاه سازنده بر عهده چند سروو موتور و سروو استپر است. سنسورها به طور مداوم وضعیت قطر دوک و سرعت پیچش نیمچه نخ و وضعیت میز را به پردازشگر اطلاع می دهند و پردازشگر مطابق برنامه هایی که دارد، کارهای دستگاه را انجام می دهد.شکل زیر مکانیزم ایجاد شیب در دو سر بوبین را نشان می دهد.

شکل مکانیزم ایجاد شیب در دو سر بوبین

انتقال حرکت در فلایر

در شکل ذیل دیاگرام انتقال حرکت یک ماشین فلایر نشان داده شده است.

دیاگرام حرکت فلایر

در ماشین های قدیمی تمام حرکات ماشین با یک یا دو موتور صورت می گرفت. ولی در ماشین های جدید برای حرکت هر قسمت یک موتور جداگانه در نظر گرفته شده است. همه این موتورها توسط یک پردازشگر مرکزی کنترل می شوند.

 
دیاگرام حرکتی فلایرهای جدید

داف کردن دستی

وقتی که نیمچه نخ تولیدشده روی بوبین ها پیچیده شد، بعد از پر شدن بوبین ها زمان داف کردن فرا می رسد. در داف کردن به حالت دستی موارد زیر به ترتیب توسط اپراتور انجام می شوند:

1.بوبین ها که پر شدند، ماشین خود به خود متوقف می گردد.

2.قبل از جاگذاری هر بوبین خالی، اپراتور با دست پرز یا نیمچه نخ باقیمانده روی آن را پاک می کند.

3.انگشتی ها از روی بوبین های پر برداشته می شوند.

4. بوبین پر از روی اسپیندل خارج می گردد.

5.بوبین های خالی با دست جایگذاری می شوند.

6.سر نیمچه نخ ها بر روی نوار مخصوص مشکی چسبنده ای می چسبد که روی لبه بالایی بوبین های خالی وجود دارد.

7.انگشتی هایی که نیمچه نخ از سر آنها بیرون آمده روی بوبین ها قرار می گیرند.

8.چند تک استارت برای پیچیدن چند لایه زده می شود.

9. ماشین ابتدا با دور کند و سپس با دور تند فعال می شود.

عملیات داف دستی عبارتند از:

الف) خارج کردن بوبین پر

ب) جایگذاری بوبین خالی

 
 شکل داف کردن بوبین

اتوماسیون در فلایر (اتوماتیک کردن)

به لحاظ اقتصادی و دستیابی به تولید بیشتر، اتوماسیون روی ماشین فلایر انجام می شود. اتوماسیون هایی که روی ماشین فلایر صورت گرفته عبارتند از:

الف) توقف و راه اندازی بسیار معتدل و آرام

ب) بالا آوردن فلایر جهت پیوند زدن اولیه

ج) ایجاد نیمچه نخ اضافی برای پیوند

د) توقف میز برای داف دستی در یک ارتفاع خاص

ه) اتصال ماشین فلایر به رینگ و انتقال اتوماتیک بوبین های نیمچه نخ به ماشین رینگ

داف

داف به حالت نیمه اتوماتیک

1.بعد از پرشدن بوبین ها ماشین متوقف می شود.

2.میز بوبین پایین آمده و به حالت مایل در می آید.

3.اپراتور بوبین های پر را برداشته و بوبین های خالی را جایگزین می کند.

4.میز بوبین به حالت اولیه برگردانده شده و عملیات بعدی شروع می شود. شکل زیر مراحل داف نیمه اتوماتیک را نشان می دهد.

 
شکل مراحل داف نیمه اتوماتیک

 داف به حالت تمام اتوماتیک

1. بعد از پرشدن بوبین ها ماشین متوقف می شود.

2.بوبین های خالی که قبلاً توسط اپراتور جایگذاری شده اند، توسط ریل مخصوص به صورت اتوماتیک جابجا می شوند.

3.با چند حرکت اتوماتیک بوبین های پر توسط گیرنده ها از روی اسپیندل خارج شده و بوبین های خالی جایگزین می گردند.

4. سرنیمچه نخ آزاد به صورت اتوماتیک بر روی بوبین چسبانده شده و توسط انگشتی ها فشرده می گردد.

5.اپراتور چند تک استارت به ماشین می زند تا چند لایه به آرامی پیچیده شوند.

6.ماشین دور تند خود را آغاز می کند. در شکل زیر مراحل داف تمام اتوماتیک را ملاحظه می کنید.

 
شکل مراحل داف تمام اتوماتیک

انتقال اتوماتیک بوبین های داف شده به رینگ
در دو شکل زیر روش اتوماتیک انتقال بوبین های نیمچه نخ به ماشین رینگ نشان داده شده است.

 
شکل سیستم های انتقال اتوماتیک بوبین پرشده از فلایر به رینگ

سیستم تمیزکننده سیار

جهت مکش پرزهای معلق و جلوگیری از نشستن آنها روی ماشین و نیمچه نخ از سیستم مکنده سیار استفاده می شود که دارای خرطومی های بلند مکنده و دمنده می باشد. یکی از این خرطومی ها از نشستن پرزها جلوگیری می کند و خرطومی دیگر آنها را به سمت فیلتر مخصوص مکش می کند.

 
شکل تمیزکننده سیار روی فلایر

صفحه نمایش اطلاعات (مانیتور)

پارامترهای عملیاتی ماشین مانند سرعت تولید، دور در دقیقه، متر در دقیقه، زمان داف و ... در این مانیتور نمایش داده می شوند که باید به آنها توجه نمود. در برخی از ماشین های مدرن علت توقف ها نیز روی مانیتور ثبت می شود.

 
شکل صفحه نمایش در ماشین فلایر

>فروش دستگاه فلایر دست دوم

منبع جهت دریافت اطلاعات بیشتر:

Principles of Spinning Fibres and Blow Room Cotton Processing in Spinning;By Ashok R. Khare

Handbook of Yarn Production:Technology, Science and Economics,A volume in Woodhead Publishing Series in Textiles,Book • 2003

Advanced Fiber Spinning Technology ,1st Edition , by T. Nakajima ,Published Date: 1st January 1994

REITER Spining catalog. 45 catalog

ZINSER catlog. 7 catalog

TRUTZCHLER spining catalog. 8 catalog

کتاب ریسندگی  تالیف کتب درسی  فنی و حرفه ای

ریسندگی چرخانه ای; هوشمند بهزادان، ابوالقاسم طاهری عراقی 

سیستم های ریسندگی مدرن ~ورنر کلاین، سعید شیخ زاده نجار (مترجم)

تکنولوژی ریسندگی چرخانه ای ~ترومر، علی اکبر قره آغاجی (مترجم)، مجید جوهری (مترجم)

ریسندگی الیاف کوتاه و مخلوط ها در سیستم پنبه ای ~کی.آر. سالهوترا، میررضا طاهری اطاقسرا (مترجم)

اصول ریسندگی اصطکاکی ~علی اکبر مراتی

ریسندگی مدرن ~مجید جوهری

لینک اشتراک گذاری مطلب

https://b2n.ir/nassajyar356