Творений нетленная сила (Секреты золотого руна)

Стучи барабаном и не бойся

Вот уж где имя знаменательно. В многоликом семействе шерстеобрабатывающих машин — трясилки, сетчатый, конический, спиральный, выколачивающий, расщипывающий волчки, машина «рвач», многопроцессные одно- и двухбарабанные трепальные конструкции, агрегаты непрерывного действия и с ограниченным циклом, оживающие от ручного привода, водяного колеса, парового поршня или электрического мотора. Насколько внешне исключительно непохожие, настолько близки они генетически, принципом работы.

О том, что волокна в руне, даже разбродистом, держатся друг за друга крепко, выше было сказано подробно. В мериносовой и другой шерсти с тонким и полутонким волосом связи еще прочнее. Так что лишь воздействием силы удается ослабить их, растрепывая, разрыхляя пучки. Став рыхлым, сырье легче освобождается от примесей и загрязнений, для чего бывает достаточно встряхивания, выколачивания шерстяных клочков. А затем наступает очередь распрямлять шерстинки, помогая им выпутываться из стихийно образовавшихся переплетений. И только тогда можно будет отделять понемногу, расслаивая, расщипывая, отнимая от массы волосок за волоском. Так постепенно шерсть приводится в состояние, пригодное к прядению.

Золотое правило обработки — не насиловать природу материала, следуя в технологии за ней, прилаживаясь к свойствам данной партии сырья. Допустим, извитость и упругость шерсти, вообще-то признанные качествами благодетельными, вкупе с трением соприкасающихся волокон при рыхлении создают помехи. С тем большей осторожностью регулируется в этом случае скорость и сила ударов, что предотвращает порчу, а то и разрушение волокон.

Машина совершает ряд последовательных операций. Каких и сколько, определяется предназначением конструкции для того или иного вида сырья. Но общая схема работы такова. Чтобы выделить одно или несколько волокон пусть из небольшого клочка шерсти, потребуется захватить их, удержать и вытянуть из пучка. На это и нацелены действия основных узлов. Сырье подается на обработку с помощью так называемого питающего устройства, претерпевает манипуляции барабана, поверхность которого покрыта колками, и выводится из машины, по пути оставляя засорения, выпадающие через колосниковую решетку в отходы.

Колки и колковая гарнитура. Что случится с шерстью в трепальном агрегате, можно знать заранее. На результат рыхления и трепания влияет форма колков, их размер, частота размещения. Конфигурацию колков подбирают по способности волокон противостоять силе (профессиональный термин — абсолютная разрывная нагрузка). Одновременно берут в расчет степень плотности клочков, проще говоря, учитывают, как сильно они сваляны. Форм колков существует множество (рис. 56). Самые ходовые из них — четырех разновидностей: прямые (цилиндрические, конические, граненые) и изогнутые.

Прямые конические и цилиндрические (рис. 57, а, б) — наиболее щадящие сырье. Хорошо проникая в шерстяную массу, они свободно из нее выходят. Удар производится обтекаемой поверхностью колков, которые не повреждают, не рвут волокон. Потому обычно их применяют в гарнитурах машин, производящих трепание тонкой и полутонкой шерсти, а также состоящей из клочков относительно небольшой величины. Успешно обрабатывают они и массу волокон со слабой разрывной нагрузкой.

Прямые граненые колки (рис. 57, в) — прямоугольного сечения, с закругленными ребрами граней, что снижает их режущую способность. Рабочая грань такого колка узкая, он поэтому легко проникает в плотные слои шерсти, разрезая ее как нож. Куда сильнее конического и цилиндрического, этот колок нарушает сцепление шерстинок. Когда под удары попадает свалянная шерсть, часть волокон может порваться и не в одном месте. Гранеными колками, как правило, оснащают машины для работы с полугрубой, грубой клочковатой и свалянной шерстью. У них, без сомнения, разрывная нагрузка выше, чем у тонких волокон.

Изогнутые колки (рис. 57, г) — круглого или овального сечения и с заостренной вершиной — идут в дело при разработке сильно свалянной шерсти, которую отсортировали от остальной как свалки или свалянные руна. Изогнутые колки разрывают, растаскивают такую шерсть, однако с существенными потерями в качестве: чуть ли не все волокна рвутся, средняя длина их становится много короче, чем в пласте.

Нельзя не считаться с тем, что от протрепывания любым видом колков в большей или меньшей части сырья в среднем укорачивается длина волокон и уменьшается их крепость. Поэтому поверхность колка должна быть без шероховатостей, заусенец, по-настоящему гладкой, чтобы шерсть сходила, не цепляясь. На барабане колки располагают рядами по его образующей и на расстоянии, оптимальном для конкретного вида сырья. В планках крепят резьбой или запрессовывают в горячем виде.

Питающее устройство. К нему относятся питающие решетки и питающие валики. Питающие решетки делают из планок, деревянных или металлических. Раньше употребляли бук, он плотный и упругий. Планки крепят к закольцованным ремням, соединенным концами, которые образуют бесконечное полотно. Полотно натягивают на валики. В обязанности питающих валиков (иногда говорят — приемных, подводящих, питательных, подающих, входных) — слой шерсти с питающей решетки принять, зажать и удержать, пока колки барабана сделают свое дело.

Применяются разные виды питающих устройств (рис. 58), чаще всего состоящих их двух пар питающих валиков (рис. 58, а). Причем в первой они рифленые, во второй — рифленый только верхний, а нижний валик гладкий. Рифленая поверхность помогает зажимать и удерживать волокна. Гладкая этому, наоборот, препятствует, но содействует выходу обработанного сырья. Диаметр валиков колеблется между 100 и 150 мм. Обе пары валиков получают нагрузку, необходимую для захвата волокон. Вторая пара крутится быстрее первой на 12–15 процентов, отчего и происходит растягивание клочков шерсти.

Последняя операция отсутствует в питающем устройстве из одной пары питающих валиков (рис. 58, б), рифленого и гладкого. Качественный результат тут дает обработка, когда волокна зажаты достаточно крепко. Без этого колки барабана способны выхватить из-под валиков шерстяные куски, еще не разрыхленные.

Такого не случается с питающим устройством, в котором оба питающих валика с изогнутыми зубьями (рис. 58, в). Загиб направлен в сторону, противоположную вращению валика. Зубья держат шерсть до полного разрыхления. В тот момент, когда колки барабана обрушивают удары на переднюю часть шерстяного слоя, задняя сторона находится без движения, зажатая валиками. И как только шерсть освобождается от зажима, ее разрыхляют зубья питающих валиков. Диаметр валиков — 150–250 мм. Верхний валик имеет пружинную нагрузку. В процессе работы от шерсти его очищают колки барабана. На нижний валик при ударе барабанных колков шерсть нанизывается клочками, длинные волокна наматываются. Во избежание этого дополнительно ставят третий валик — для очистки.

Та же проблема решается по-другому в питающем устройстве с одним верхним питающим валиком. Нижний заменен деталью вогнутой формы (столиком), которая повторяет окружность верхнего валика (рис. 58, г). Шерсть не выскакивает до конца обработки, запертая между столиком и зубьями питающего валика. Исключено, и чтобы она смогла наматываться. К тому же в передней части столика, лежащей под наклоном, есть отверстия, сквозь них оседают тяжелые минеральные примеси. К столику примыкает колосниковая решетка.

Для надежного зажима сырья во всех питающих устройствах подшипники верхних валиков лежат в направляющих и могут перемещаться по вертикали. Они поднимутся, когда проходит слой шерсти толще обычного, и потом вернутся восвояси. Все верхние валики прижаты к нижним пружинами или рычагами с грузом. Нагрузку подбирают по обрабатываемой шерсти. Так, куски клочковатые и сваляные понадобится замкнуть посильнее других.

Как и колки, рабочие поверхности питающих валиков должны быть безупречно гладкими. На выбоины, заусенцы шерсть станет цепляться и наматываться. Грязь с валиков нужно снимать почаще.

Колосниковые решетки. От их конструкции зависит степень очистки шерсти. Установленные под барабанами, они собирают отбросы и сор, выпадающие из сырья. В работе удобнее съемные колосники, которые изготавливают из металлического прута круглого, овального, фасонного сечения (рис. 59) или из гладкого листа металла, в котором проштампованы отверстия. Чаще всего применяются решетки с круглыми и щелевидными отверстиями. В первом случае берут листовую сталь толщиной 1,5–2 мм, выгибают ее. Радиус необходим на 25 мм больший, чем радиус траектории, которую описывают концами колки барабана. Лист прикрепляют к дугам из угловой стали. Самый подходящий размер отверстий — 10–13 мм, когда они покрупнее, много вполне прядильного волокна вылетает под машину.

Решетки с круглыми отверстиями, взаимодействуя с колками барабана, участвуют в рыхлении и очистке шерсти. Но лучший эффект бывает от решеток со щелями. Сильно загрязненную и плотную шерсть целесообразнее провести через машину с прутковыми решетками. Металлические прутья диаметром 5 мм закрепляют в дугах из стальных полос или уголков с зазором 7—10 мм. Величина зазора, понятно, повлияет на качество очистки волокна при трепании. Решетки из близко расставленных прутьев моментально забивает грязь, поэтому будут кстати запасные колосники.

На характере операций сказывается и расстояние между рабочими поверхностями машинных узлов, так называемая разводка. Она считается положительной, если между рабочими органами существует просвет, отрицательную можно наблюдать у барабанов, колки которых входят друг в друга. Как нетрудно догадаться, у машины с положительной разводкой меньше шансов повредить волокна, чем при разводке отрицательной. Для немытой шерсти на трепальных машинах приняты такие положительные разводки вершин колков: 10–15; 10; 25 мм. Это соответственно между питающими валиками и первым барабаном, между обеими барабанами и от колкового барабана до колосниковой решетки.

Около трепальной машины на 1 куб. м воздуха приходится 200–250 мг пыли. Чтобы ее не разносило через неплотно пригнанную обшивку агрегата, предусматривают вытяжной вентилятор, который отсасывал бы взвесь в рукав, шланг или трубу.

Теперь рассмотрим, как взаимодействуют рабочие органы в системах различной сложности и на что они способны.