Веретено

Веретено, быстро вращающаяся деталь прядильной машины, производящая крутку пряжи и наматывание ее на катушку. В зависимости от рода обрабатываемого волокна и от положения в процессе производства веретена имеют различные устройства. По числу работающих веретен первое место занимают хлопкопрядильные, как видно из данных следующей таблицы:

Число веретен.

Страна	Веретена в млн. штук
Страна	хлопкопря дильные	льняные
Англия.	56,71	1,12
С.-А. С. Ш.	37,88	0,07
СССР..	5,94	0,38
Франция.	9,5	0,55

Благодаря такому распространению конструкция хлопкопрядильного В. является наиболее разработанной и усовершенствованной и отличается исключительным разнообразием: существует несколько десятков типов. Хлопкопрядильные В. разделяются по машинам на банкаброшные, мюльные, ватерные, крутильные и перемоточные. Основным назначением веретена является крутка пряжи и затем наматывание ее на катушку. Почти всегда веретено выполняет обе эти задачи, и только в мотальных машинах крутка отсутствует.

Первую операцию по крутке и намотке ровницы выполняют банкаброшные В. Само В. представляет собою (фигура 1) стальной круглый стержень диаметром 14 — 20 миллиметров и длиной 85—90 сантиметров в зависимости от типа машины. Для предотвращения вибраций В. ему придают солидные опоры. Нижний конец стержня, заточенный на конус, опирается на самосмазывающийся подпятник. Верхний подшип-Фигура I. ник, т. н. горловой, выполняется в виде длинной втулки D, крепко привернутой к каретке Р. Во время работы каретка качается вдоль стержня, благодаря чему расстояние между подшипниками изменяется. Ровница (смотрите Хлопкопрядение) направляется в рогульку С, соединенную с утоненной верхушкой В. при помощи прорезанного на нем поперечного углубления, куда погружается шпилька, вставленная поперек трубчатой части рогульки. Этим достигается вращение В. и рогульки как одного целого. Пройдя сквозь отверстие А

Фигура 2.

в верхушке рогульки, ровница направляется в трубчатую ветвь, огибает лапочку L и поступает на деревянную катушку. Таким обр. один конец ровницы зажат в цилиндрах, а другой вращается вместе с В., то есть первая задача, закручивание ровницы, осуществляется. Одновременно с этим В. производит наматывание на катушку при помощи той же рогульки и лапочки. Роль последней, помимо направления ровницы, заключается в легкой прессовке навивающегося материала. Лапочка состоит из двух частей—горизонтальной и вертикальной, причем последняя значительно тяжелее первой. В некотором среднем положении (фигура 2) обе ветви рогульки уравновешены, в остальные моменты уравновешенности уже нет. При вращении тяжелая вертикальная часть стремится отойти от оси В., бла-годарячему горизонтальная часть нажимает на катушку. В различные моменты намотки давление лапочки неодинаково: в начале процесса мотки оно наибольшее, в конце—наименьшее, поэтому и плотность ровницы на катушке неодинакова. Для намотки ровницы, выпущенной цилиндрами, достаточно было бы дать В. небольшое число оборотов, но т. к., кроме того, ровницу надо скрутить, приходится значительно повышать это число для различных машин до 100—1 200 об/м. Чтобы увязать эти два противоположных требования, катушку заставляют также вращаться в одну сторону с веретеном. В хлопкопрядении принята система с опережающей катушкой, то есть с катушкой, делающей число оборотов большее, нежели В. Разность в окружных скоростях идет на намотку. Для сохранения постоянства этой разности, по мере роста диаметра катушки, необходимо ввести изменение угловых скоростей либо веретена либо катушки. Обычно веретено, как более тяжелая деталь, имеет постоянную скорость, а катушке при _ помощи коническ. барабанчиков сообщается переменная скорость. Преимущество устройства с опережающей катушкой заключается в том, что с ростом диаметра катушки число ее оборотов понижается.

Мюльные В. работают по совершенно другому принципу, хотя выполняют те же функции намотки и крутки. На мюлях (сельфакторах) эти операции производятся последовательно; сначала пряже дается крутка и затем она наматывается. Производится это следующ. образом. Стальное веретено (фигура 3), имеющее слегка конич. форму, располагается в каретке наклонно. При отходе каретки В. вращается, и пряжа ложится на него по крутой винтовой

Фигура з. линии. На каждом обороте верхний виток соскакивает и дает одно кручение пряже на участке АВ. Для производства этой операции особое значение имеет конусообразная форма веретена, чем достигается легкое соскальзывание нити. Окончив крутку, В. подходит к цилиндрам и наматывает на себя нить. Для сохранения постоянства окружной скорости В. в этот период делает переменное число оборотов. В. вращается от жестяного барабанчика шнурком через блочок F, расположенный ближе к хвосту В. Конструктивное устройство В. чрезвычайно простое. В. опирается конической пяточкой в подпятник, а выше блочка поддерживается подшипником. Смазка производится вручную периодически, через 4 ч. Несмотря на простоту устройства, качество В. весьма высокое, что дает возможность работать на них с числом об/м. до И 000. Производительность для средних В. 58 г в 10 ч. Размеры, как и всегда, определяются подъемом от 100 до 150 миллиметров.

Мюльные В. постепенно вытесняются в а-терными, которые производят крутку и намотку одновременно и, следовательно, дают значительно большую производительность. Некоторые специальные условия не позволяют наматывать пряжу на ватерах непосредственно на голое В. Чаще всего на В. насаживают деревянные шпули, но т. к. изготовление строго центрированных шпуль трудно, то при вращении В. начинает бить. Устранение вибрации являлось основной задачей конструирования ватерных веретен. В. так называется подвесного типа Раб-бета имеют следующее устройство (фигура 4). В гнезде А, привернутом наглухо к раме машины, подвешена на заплечиках с втулка s так, что она может свободно качаться. Шпиндель В. вставляется во втулочку и соприкасается с ней только на небольшом участке своим нижним коническим концом и вверху цилиндрическим против блочка. Промежуток между опорами служит резервуаром для масла, причем через небольшие отверстия во втулке масло сообщается с внутренней частью гнезда. Т. о. в каждом веретене имеется значительный запас масла. Во время вращения В. масло поднимается по коническ. хвосту до края втулки и стекает по особым прорезям вниз в гнездо, то есть происходит постоянная циркуляция масла, что позволяет менять его раз в 2—3 месяца. Для смены масла машину останавливают, во избежание чего предложены конструкции, позволяющие менять масло на ходу. На шпиндель под большим давлением насаживается колпачок К с блочком F; через последний передается шнурком, иногда лентой, движение В. На верхнюю часть колпачка, где часто имеется специальная чашечка, насаживается ш. Расположение верхней опоры В. в плоскости действия шнура имеет целью разгрузить В. от изгибающих усилий; однако на практике большин ство заводов не выполняет этого правила. Некоторые специалисты предпочитают конструкцию В., несколько измененную в том смысле, что втулка защемляется своим нижним концом в гнезде и не может качаться. Такие В. называются опорными. Это небольшое изменение заставляет, однако, В. работать по другому принципу. В то время как свободная втулка имеет целью дать В. в работе возможность самому найти необходимое положение для спокойной работы, опорные В. являются жесткой конструкцией и, в случае неполной уравновешенности (что нередко и бывает), дают вибрации. Исследование ватерных В., ведущееся с 1926 года проф. А. П. Малышевым в Кабинете прикладной механики Моек, текст, института, показывает, что, при определенном числе оборотов, у опорного В. неизбежно должно появиться явление резонанса, то есть наступит критич. скорость. Попятно, что в этих условиях В. находится под угрозой поломки и, кроме того, рвет нить. В подвесных В. теоретически этого явления не может быть, так как волчок критической скорости не имеет и его верхушка может иметь лишь спокойное прецессионное движение.

Ватерные В. укрепляются неподвижно на раме машины и имеют постоянное число оборотов. Для того, чтобы было возможно намотать пряжу, вдоль В. качается планка с укрепленным в ней кольцом (фигура 5). По кольцу может свободно двигаться металлич. скобочка — бегунок. Нить из глазка проходит под бегунок и оттуда на шпулю. При вращении нить увлекает за собой бегунок, к-рый трением о кольцо под действием центробежной силы слегка тормозится и отстает от В. Благодаря получаемой разности в числах оборотов возможно наматывание. При изменении диаметра намотки бегунок автоматически изменяет свое число оборотов и т. о. сохраняет постоянной длину наматываемой нити. На фигуре 5 это показано в плане. Натяжение нити Т можно разложить на две составляющих: Т₂ натягивает нить, а Т_х дает движение бегунку. При увеличении диаметра Г_х также увеличивается, и бегунок начинает вращаться скорее. При диаметре, равном 0, Т_г будет равно 0, и движение тогда невозможно. Практически уже при определенном соотношении между диам. кольца и намотки нить обрывается. Этим объясняется необходимость надевания на веретено толстых шпулей. Ватерные В. работают при больших скоростях от 6 000 до 10 000 об/м. и поэтому изготовляются весьма тщательно. Обычно для них употребляется углеродистая мартеновская сталь, приготовленная как на кислом, так и на основном поду. Процентное содержание элементов может быть принято: 0,6—1,1% С; 0,2—0,3% Si; 0,5—0,7%Мп; 0,03—0,06% S; 0,03 — 0,06% Р. Закалка веретена дается

Фигура 4.

неравномерная по длине, наибольшая в пяточке, где желательно иметь мартенситовое строение, и наименьшее под блочком, где структура цементит-сорбитовая, близкая к перлиту.Принят, размеры 127—140—152 миллиметров, в зависимости от номера пряжи. Производительность одного В. для № 32—34 за 10 часов равна 100 г.

Крутильные ватерные В. конструктивно схожи с прядильными. Отличие их лишь в более солидных размерах и тормозах, помощью которых работница останавливает веретена при обрыве нити.

В. мотальных машин выполняют только одну функцию перематывания. Веретена различны для основной и для уточной пряжи и, кроме того, в конструктивном отношении весьма разнообразны. Нить свободно сходит с початков, шпулей и мотовила и наматывается на деревянные катушки или картонные чики в крестовой мотке. Благодаря этому нет необходимости вводить механизмы для сохранения постоянства скорости нити: по мере роста диаметра растет и скорость схода нити. Правильность и форма намотки регулируется водком. Вращение веретена передается или через блочок или же фрикционом. Обычно эти В. снабжены остановом на случай обрыва нити; в некоторых конструкциях, во время обрыва, фрикционные диски разъединяются. В виду отсутствия крутки число оборотов мотальных В. значительно ниже прядильных, б. ч. нить имеет скорость 80—300 м/мин.

Шерстопрядильные В. по своему устройству близки к хлопкопрядильным. В аппаратном прядении применяются преимущественно мюльные В., которые можно разбить на три главные группы по длине: 480— 465—445 миллиметров, при толщ, стержня 9—9,5 миллиметров. Форма шпинделя достаточно сложная: по длине 12 миллиметров (не считая коническ. острия), пяточка остается цилиндрической. Дальнейшая часть, высотой 25 миллиметров, представляет тело вращения, у которого образующая—дуга окружности радиуса 100 миллиметров. Нижняя часть стержня до блочка обычно цилиндрическая, а выше—слабо коническая и, наконец, вершина В. профилируется по сложной кривой. Диам. блочков колеблются от 25 до 28 миллиметров в зависимости от крутки пряжи. Конструктивно В. ничем не отличается от обычного мюльного В. Правда, в последнее время з-дом Гример и Форкерт предложена новая конструкция самосмазываюгцихся подшипников следующего устройства: вдоль каретки, у пяточек и у верхних подшипников, проходят корытца, наполненные маслом. Против каждого В. имеется фитиль, который и смазывает постоянно веретено. Масло наливается с концов машины. Практически до сих пор не выяснено, насколько может отразиться трение фитилей о веретено на потреблении энергии.

В камвольном прядении употребляются банкаброшные, мюльные и ватерные В.

Банкаброшные В. имеют некоторое отличие от хлопкопрядильных. Во-первых, прессующая лапка отсутствует, и ровница проходит на катушку через круглый глазок в нижней части ветви рогульки; во-

Фигура 6.

вторых, катушка получает движение натяжением нити. В. имеет постоянную скорость и при вращении увлекает нитыо катушку. Чтобы создать необходимую для намотки разность скоростей, под катушку подкладывают суконные кружки, которые тормозят катушку и заставляют ее несколько отставать от рогульки. По мере роста диаметра увеличивается вращающий момент от натяжения нити, и катушка получает 66лыпую скорость. Конструкция В. отличается солидностью. Число об/м. обычно 150—900.

Ватерные В. в шерстопрядении встречаются трех типов: рогульчатые, кольцевые и колпачные. Рогульчатые В. работают, как и банкаброшные, и отличаются только значительно меньшими размерами; они употребляются для грубой шерсти. В колпачн. веретенах роль бегунка выполняет желез, колпак. Нить, проходя на шпулю, трется о кромку колпака и затормаживается. Благодаря небольшому трению на ватерах этих возможно дать В. большее число об/м. (до 4 000—5 000). Кольцевые веретена, применяемые для тонкой шерсти, принципиальных отличий от хлопкопрядильных не имеют.

Льняные банкаброшные В.

(фигура 6) выполняются с незначительным изменением по типу хлопковых. Прессующая лапочка отсутствует, и ровница проходит в глазок Л.

Обе ветви рогульки делаются трубчатыми со слабо винтовой прорезью для завода ровницы. Горловой подшипник обычно бывает коротким, и для предохранения веретена от вибраций на часть В рогульки надевается специальная доска с отверстием, иг-рающ. роль верхнего подшипника. Для укрепления рогульки на верхней части В. имеется винтовая прорезь, куда заводится пуговка Р рогульки. На фабриках применяются исключительно В. с опережающей рогулькой. Перемена скорости катушки достигается помощью конических барабанчиков.

Фигура 7.

Ватерные льняные веретена делаются всегда рогульчатыми. Ветви рогульки сплошные, и нить переходит прямо в глазок (фигура 7). Для получения торможения катушки устраивается специальный тормозной шнурок F. Во избежание износа втуло-чек верхних подшипников, в некоторых конструкциях применяются конические шейки и втулки. По мере изнашивания, подпятник опускается винтом, и веретено устанавливается на надлежащей высоте. Движение В. передается шнурком от жестяного барабана на блочок. В новых конструкциях вместо шнура употребляют ленту и помещают блочок на линии подпятника, так что веретено разгружено от изгибающих усилий. Вышеприведен. описание не охватывает всех В. В шелковом, вом, вискозном и тому подобное. производствах применяются также веретена несколько других конструкций. Однако по принципам своей работы они не отличаются от приведенных выше.

В виду того, что В. работают при высоких числах оборотов и потребляют до 70% энергии, затрачиваемой на всю машину, заво-

Фигура 8. _ды неоднократно пытались ввести конструкции на шариковых опорах. Однако такие конструкции не оправдали себя," и только лишь в последнее время появились веретена SKF Norma (фигура 8), которые могут рассчитывать на широкое распространение. Веретена Norma обычно подвесного типа, имеют в верхней опоре роликовый подшипник.· Достоинством этих В., помимо легкого хода, является расположение верхнего подшипника в плоскости действия шнура, что освобождает веретено от изгибающих усилий. Эти В. в настоящее время испытываются в Кабинете прикладн. механики Моек, текст, института на нагревание, прочность и вибрацию. О вибрации В. см. Вибрации.

Лит.: Таггарт В. С., Прядение хлопка, Москва, 1926; Чн ликин Η. М., Лен и льнопряд. производство, М.—Л., 1926; Федоров С. А., Ме-ханическ. технология волокнист, веществ, М., 1901; Ж е г о в, Ватерные веретена, «Изв. О-ва содействия мануф. пром.», М., 1900—01; Канарский Н. Я., Шерсть и ее обраб., М., 1923—24; Johannsen О., Handb.d. Baumwollspinnerei, Lpz., 1902; Η о 1 t г О., Krattbedarf von Ringspindeln, «Osterr. Woll.-Ind.», Berlin, 1898. И. Бобарыков.

BEPEXA, один из сортиментов жердневого товара, из сосны или ели, имеющий 8—11 сантиметров в верхнем диам. при длине 10 метров и более; употребляется для мачт на небольших судах, при сплачивании бревен и прочие.

BE РИГ РАФ,весом ер, прибор для мгновенного, непрерывного и точного измерения веса движущейся полосы материала (резины, бумаги и тому подобное.); сконструирован Альбертом Алленом.

Вериграф основан на способности электрического конденсатора менять емкость в зависимости от диэлектрических свойств вещества между пластинами. При ложенная схема поясняет принцип, на к-ром основано действие аппарата. А—генератор тока высокой частоты, ВС—катушка (связи), D — настроенная цепь (контур), Е— термо гальванометр, Р—конденсатор, между пластинами которого помещается испытуемая полоса резины, бумаги и тому подобное.

Лит.: «The Rubber Age», Ν. Y., 1927, у. 21, 10, ρ. 487, перевод помещен в журнале «Резиновая промышленность», 1928, 4.