Автоматичне регулювання процесів волого-теплової обробки
Найбільш вдалим способом підтримки необхідного режиму волого-теплової обробки є застосування автоматичного регулювання. Найбільш важливим в процесі обробки тканини є температурний режим процесу. Регулювання температури. Тепловий режим прасувальної поверхні праски залежить від виду тканини, яку обробляють, при цьому необхідно зберігати постійну температуру.
При паровому обігріві температура прасувальної поверхні не може бути вище температури насиченої пари, яка залежить від тиску пари. При електрообігрівінеобхідне автоматичне регулювання у зв'язку зі змінним розподілом тепла на виконання операції в залежності від виду тканини, розміру виробу та інтенсивності обробки.
Найбільш поширеними в промисловості регуляторами температури є: механічні, динамометричні (стержньові) – для регулювання температури прасувальних поверхонь пресів; біметалічні - для регулювання температури прасок та пресів.
Робота механічних терморегуляторів (рис. 44) заснована на використанні різниці коефіцієнтів лінійного розширення двох металів, яка призводить до деформації їх при досягненні певної температури. Біметалічна пластина складається з двох листів металу, один з яких має більший коефіцієнт лінійного розширення, а другий - менший. Шар металу з більшим коефіцієнтом лінійного розширення розташовують ближче до прасувальної поверхні.
Біметалічна пластина 1 розташована ближче до прасувальної поверхні в пазу підошви праски. При сильному збільшенні температури прасувальної поверхні біметалічна пластина 1 згинається і через фарфоровий штифт 6 натискає на пружину 2, розмикаючи контакти З і 4.
Лімб 10 щільно кріпиться на валику 9, на другий кінець якого насаджено ексцентрик 5. Валик 9 знаходиться в упорах скоби 7. За допомогою гвинта та додаткової скоби 8 пакет із діелектрика 14 та пружин 2, 3 кріпиться до скоби 7. Положення валика 9, лімба 10 та ексцентрика 5 фіксується хомутом 11 з гвинтами 12 та 13.
Рис. 44. Механічний терморегулятор
Регулювання температури виконується зміною зазору між штифтом 6 та біметалевою пластиною 1. Зі збільшенням зазору температура збільшується, зі зменшенням - зменшується.
Регулювання часу пресування. Для регулювання часу пресування використовують спеціальні реле часу. Вони автоматично забезпечують задану тривалість технологічного процесу. При пресуванні початком процесу є закриття пресу. Витримка часу в залежності від виду виробу та операції коливається в межах від 10 до 60 сек. Таку витримку часу можна одержати за допомогою гідравлічних, електронних та електромеханічних реле.
Гідравлічне реле (рис. 45) складається з циліндра 1 та поршня 7. В поршні є клапан 8, а в циліндрі отвори 2 і 6. Отвори перекриті клапанами 3 і 5 для регулювання часу протікання масла. При підніманні подушки преса піднімається поршень 7 зі штоком 4, масло переходить в нижню частину циліндра через клапан 8.
Одночасно із закриттям преса починається рух поршня вниз під дією сили тяжіння. При цьому масло протікає через отвори 2 і 6. Після проходження штоком отвору 2, масло перетікає тільки через отвір 6 і рух поршня стає повільнішим. Під час руху поршня вниз клапан 8 замкнений. При зміні величини отворів клапанів 3 і 5 уповільнюється або прискорюється рух поршня вниз. Переміщенням поршня вниз прес відкривається.
Коли необхідно виставити витримку часу більше 1 хвилини, застосовують моторні або електромоторні реле.
Регулювання тиску забезпечується конструкцією самих приводних устаткувань. Розподіл тиску виконується за конструкцією робочих органів або прасувальних поверхонь. При жорстких робочих органах найбільший тиск буде в місцях потовщення напівфабрикату. Для рівномірного розподілу тиску одну з прасувальних поверхонь роблять пружною. Прикладом пружної прасувальної поверхні є пружинний мат.
Рис. 45. Гідравлічне реле
До стального листа скобами прикріплюються пружини. Верхні кінці пружин закріплюються до латунної сітки. Зверху сітки прокладається прошарок сірого шинельного сукна, увесь мат обшивається полотном.
12.6. Характеристика та принцип роботи пресів різних типів
За рівнем механізації та автоматизації преси можна розділити на дві групи: 1) з ручним або ножним приводом без автоматизації режимів обробки; 2) з електричним, пневматичним або гідравлічним приводом.
Випускаються преси трьох варіантів. В одних використовують пару для зволоження і нагрівання напівфабрикату, вакуумний відсмоктувач для інтенсифікації їх просушування та охолодження і електронагрівальні елементи для досягнення необхідної температури прасувальної поверхні верхньої подушки преса.
Другий варіант – це преси, призначені для волого-теплової обробки всіх видів одягу, які мають промислові установки для вироблення стиснутого повітря, технологічної пари та вакуумного відсмоктування.
Третій варіант – преси мають індивідуальні системи вакуумного відсмоктування і обладнані пневматичними або гідравлічними приводами.
Гідравлічний прес (рис. 46). Для закриття верхньої подушки 13 преса і виконання пресування прес має індивідуальний гідропривід. Він складається з гідробака 2, лопатевого насоса 1 і клапана управління 4. Лопатевий насос 1 приводиться в рух електродвигуном. При вмиканні преса починає працювати електродвигун і насос, який забезпечує постачання масла в гідросистему преса. При початковому тиску масла поршень клапана, стискаючи пружину 5, піднімається вгору і відкриває доступ масла в циліндр закриття 14. Поршень циліндра за допомогою коромисла 9 і шатуна 6 повертає важіль 7 верхньої подушки проти годинникової стрілки. Здійснюється опускання верхньої подушки преса 13 на нижню подушку 12.
Рис. 46. Гідравлічний прес
Потім при збільшенні тиску масла в гідросистемі (18-20 кг/см2) поршень клапана відкриває доступ масла в циліндр пресування 10. Поршень циліндра, піднімаючись вгору, забезпечує піднімання нижньої подушки й вмикання реле часу. Здійснюється процес пресування. Коли тиск масла досягає значення 23-25 кг/см2, поршень клапана відкриває розвантажувальний отвір, з'єднаний з гідробаком. При цьому надлишок масла по зливній трубі 3 відводиться в гідробак. По завершенню обраного часу витримки пресування електродвигун відключається, насос зупиняється. Тиск масла в системі знижується, і воно відводиться в гідробак. Нижня подушка преса під дією власної ваги опускається в початкове положення. Буферна пружина 8 відводить коромисло 9 і шатун 6 з мертвого положення. Під дією зворотної пружини 11 верхня подушка піднімається вгору.
Зміною ступеню стискання пружини 5, клапана управління 4 регулюють тиск масла, що потрапляє в циліндри закриття преса, тобто змінюють інтенсивність пресування.
Пневматичний прес з силовим приводом поршневого типу (рис. 47) призначений для кінцевого прасування плечових швів пальт і костюмів. Волого-теплову обробку готових виробів здійснюють в підвішеному положенні.
Верхні подушки преса 13 мають електрообігрів з автоматичним регулюванням температури.
На основі преса 1 встановлюють силовий пневматичний циліндр 2, в якому розташовані поршень 3 із штоком 4.
Рис. 47. Пневматичний прес з силовим приводом поршневого типу
Шток з'єднаний із стержнем 5, розміщеним в циліндричній стійці преса 6. У верхній частині вісі 7 шарнірно закріплені важелі 8, на кінцях яких встановленопідпружинені стійки 9. До них за допомогою ланок 10 встановлюють нижні подушки 13. При натисканні на кнопки вмикання 14, стиснуте повітря поступає в циліндр. Вісь 7 з нижніми подушками 11 піднімається вгору і затискає плечові шви і окати рукавів між поверхнями подушок.
Одночасно вмикається реле часу, яке по завершенні часу прасування вимикається, повітря з циліндра випускається. Нижні подушки спускаються й виріб звільняється.
Електромеханічний прес – напівавтомат (рис. 48). На пресі за допомогою встановлених реле часу регулюється тривалість часу пресування, відпарювання, відсмоктування. Нагрів верхньої подушки преса забезпечується електронагрівальними елементами, при чому необхідна температура нагріву підтримується автоматично манометричним термометром з електроконтактами.
Рис. 48. Електромеханічний прес-напівавтомат
Нижня подушка преса нагрівається парою. Зволоження виробів здійснюється парою, що поступає в верхню подушку преса. Прес складається зі станини, верхньої і нижньої подушок, приводного механізму, елементів паропостачання й системи автоматичного управління пресом.
Станина преса виконана зі сталі фасонного прокату з жорстким кріпленням ребер. Привід здійснюється від трьохфазного асинхронного водозахищеногоелектродвигуна 1 (рис. 49), який через клинопасову передачу 2 з'єднаний із одноступінчастим черв'ячним редуктором 3. До обох кінців валу черв'ячного колеса кріпляться кривошипи 4, які з'єднуються за допомогою шатуна 5 з нижнім важелем 6, верхнє плече якого з'єднано із сережкою 7. Верхня головка сережки з'єднується з головним важелем 8, що складається з двох частин 8 і 11. У верхній частині важеля 11 встановлено регулятор тиску 9, а до переднього кінця важеля 11 сферичним шарніром прикріплена верхня подушка 12. Нижня подушка 13 кріпиться жорстко гвинтами до станини.
Рис. 49. Привод електромеханічного преса
При вмиканні приводного двигуна черв'ячне колесо повертається за годинниковою стрілкою приблизно на 100°, і коромисло 4 через шатун 6 повертає нижній важіль. При цьому сережка 7 повертає головний важіль проти годинникової стрілки навколо осі 10. Верхня подушка преса опускається, а нижній важіль 6 і сережка 7 стають в одну лінію. Після цього двигун автоматично відключається. По закінченні встановленого часу пресування двигун автоматично перемикається і обертається при цьому проти годинникової стрілки.
Кривошип і шатун повертають нижній важіль проти годинникової стрілки. Верхня подушка піднімається. Регулятор тиску забезпечує зміну сили пресування залежно від виду тканини. Від зовнішньої лінії паропроводу пара через вхідний клапан 1 поступає в резервуар 11 і потім через електромагнітний клапан 4 по паропроводу потрапляє у верхню подушку преса 6.
Відпарювання виробів здійснюється через спеціальні отвори на поверхні верхньої подушки. Ступінь відпарювання залежить від тривалості відкриття електромагнітного клапана, яка встановлюється за допомогою реле часу.
Нижня подушка преса 7 нагрівається парою, що поступає в неї по паропроводу 5. Конденсат від нижньої подушки преса відводиться по паропроводу 8. Накопичений конденсат в резервуарі 11 відводиться через фільтр 10, конденсатний і зворотній клапан 12. Відсмоктування пари і просушування здійснюється вентилятором 9 через нижню подушку.
Для відсмоктування вологи, що утворюється при відведенні конденсату встановлено водоприймач 13, з якого вода за допомогою насоса 2 відводиться в трубопровід конденсату 14. Насос приводиться в дію похилою площиною 3, розташованою на нижньому важелі. Початок відсмоктування й просушування встановлюється за допомогою реле часу.
Фірма "Малавазі" випускає пневматичні преси, напівавтоматичні преси, преси з електронним та електромеханічним реле часу.
Гідравлічний прес для прасування фірми «Малавазі» (рис. 50) застосовується на фабриках, що мають магістральну подачу пари та відсмоктування конденсату.
Рис. 50. Гідравлічний прес для прасування фірми «Малавазі»
Прес складається з верхньої 1 і нижньої 2 подушок корпусу з робочим столом
Керування робочим процесом. Прес обладнаний важелем 7, що висувається на довжину до 90 см. Інтенсивність подачі пари регулюють правою педаллю 6. Перш ніж відкрити прес відключають високий тиск, далі включають відсос пари, натискуючи на ліву педаль.
Прес може працювати в автоматичному режимі. Для цього на корпусі є перемикач 4 "ручне/автом." Для включення гідравлічного обладнання на корпусі є вимикач 5. Прес має взаємозамінні типи подушок різної форми та розмірів.
12.7. Конструкція та принцип роботи парових манекенів
Пароповітряний манекен (рис. 51) призначений для прасування вологих та мокрих сорочок, курток після фарбування або особливих видів промивки (з використанням камінців), спортивних курток, сорочок, жіночих суконь, спідниць, пальт, плащів і т. ін.
Рис. 51. Пароповітряний манекен
Будова та принцип роботи манекена. Вхід пари знаходиться на задній стінці підставки, дещо нижче знаходиться штуцер для виходу конденсату. Тиск пари на впуску повинен бути не менше 4 ат, і не більше 8 ат. Ніпелі, через які входить повітря, розміщені на правій стороні підставки.
Манекен обладнаний пристроєм для контролювання тиску повітря. Температура попереднього нагріву регулюється за допомогою терморегулятора із шкалою від 0 до 350 ºС (пара суха, напівсуха та волога). Терморегулятор розміщений на лівій передній стороні підставки манекена.
За допомогою редуктора можна регулювати силу тяги затискачів: при високому тиску (більше 4 ат) затискачі спрацьовують повільно; при низькому тиску затискачі спрацьовують швидко.
Регулятор робочого часу (таймер) складається із чотирьох регуляторів, які встановлені на щітку передньої сторони підставки. Вони регулюють: час подачі перегрітої пари; час подачі перегрітої пари, змішаної із теплим повітрям; час подачі теплого та холодного повітря. Наприклад, встановлюють такий режим: 15 секунд – пара, 10 секунд – повітря-пара, 20 секунд – тепле повітря, 5 секунд – холодне повітря.
Необхідно також контролювати кількість масла у ванні редуктора та періодично випускати воду за допомогою напівавтоматичного випускного клапана.
Ліва та права педалі платформи манекена регулюють відкривання затискачів для затяжки рукояток до початку автоматичного циклу роботи. При відключеній педалі затискачі закриваються. В кінці циклу затискачі автоматично відкриваються, після встановленого інтервалу для заміни виробу самі закриваються і готові до нового робочого циклу.
Манекен типу М 83 (рис. 52) призначений для прасування виробів, з будь-якої тканини, будь-якої моделі і розміру.
Рис. 52. Манекен типу М 83
Манекен представляє собою сітчастий каркас 1, на який одягається застебнутий виріб. Рукава затискаються в затискачах 2, а низ виробу заправляється в манжет, і фіксується зсередини лопатками. Щоб тиском пари і повітря не пошкодилась застібка, на неї спеціальним важелем накладається планка 3, яка не дає бортам розійтись.
Пара і повітря поступають через сітку, роздуваючи виріб. В місці, де знаходиться горловина, спеціальна накладка не пропускає пару і повітря назовні. Пара і стиснуте повітря поступають в корпус установки через штуцери із центральної магістралі. Тиск пари повинен бути в межах 4-8 ат., стиснутого повітря 4-7 ат.
Рекомендована температура пари: прасування джинсового полотна 280° -300°С, прасування тонкого полотна 260° - 280°С. Для підігріву пари до такої температури служить нагрівач, який може видавати суху, напівсуху і вологу пару температурою 100°-350°С. Ручка терморегулятора 5 і вказівника 4 із шкалою 0-350°С розташовані на панелі приладів зліва. Всі затискачі, важелі і лопатки, що фіксують виріб на манекені, приводяться в дію пневмоциліндрами 7,8,9 за допомогою стиснутого повітря.
Для різних циліндрів потрібне стиснуте повітря під тиском 0,5 ат; 0,75 ат; 4ат. Регулюють тиск повітря за допомогою редукторів тиску, ручки керування 10, які виведені на лицеву панель нижче терморегулятора і таймерів. Робочий цикл прасування складається з таких етапів. В манекен подається: перегріта пара, перегріта пара з теплим повітрям, тепле повітря, холодне повітря.
Тривалість дії кожного етапу можна встановити за допомогою регулятора часу (таймера). Ручки таймерів 11 розміщені на панелі приладів в такій послідовності зліва направо: таймер перегрітої пари, таймер пари і теплого повітря; таймер теплого повітря; таймер холодного повітря.
Дійсний час роботи установки не дорівнює сумі часу етапів. Перші три таймери працюють один за другим, а потім четвертий. Наприклад стандартний час роботи 15 +10 +20 +15 , тобто 35 секунд.
Органами керування затискачами є три педалі 12 внижній частині установки. При натисканні на ліву педаль розкривається лівий затискач рукава, відповідно права педаль відкриває правий затискач.
При натисканні на середню педаль лопатки відходять від манжету. При відпусканні педалей затискачі і лопатки повертаються в положення "Затиснуто". Кнопки "Початок робочого циклу" 13 і "Термінова зупинка" 14 розташовані на коробці управління. Тут є також сигнальна лампочка "Включено" 15.
Пароповітряний манекен типу «Топпер М 180» (рис. 53) призначений для прасування брюк будь-якого розміру, довжини і моделі. Робоче положення манекену - вертикальне. Живлення від електромережі трифазного струму 380 В, 50 Гц. Штуцер для підводу пари розташований на задній частині з правого боку зверху. Повернення конденсату відбувається через штуцер, розташований нижче підвідного штуцера. Тиск пари на вході від 4 до 8 ат, тиск повітря від 4 до 7 ат. Тиск пари і повітря встановлюється за допомогою регулятора 1 та контролюється за допомогою манометра 2. Штуцер підводу стиснутого повітря розташований на лівому боці станка. Резервуар для змащування повинен бути заповнений на 70%.
Максимальна температура пари - 350°С. Рекомендується: прасування джинсового полотна при 280° - 300° ; прасування більш тонкого полотна при 260° - 280°. Регулювання робочого часу здійснюють за допомогою таймерів. Три регулятори (таймери) 3 часу розташовані зверху вниз на лицевій панелі на правому боці відповідного щитка. Вони регулюють: час дії перегрітої пари; час дії перегрітої пари, змішаної з теплим повітрям і час дії тільки теплого повітря.
Рис. 53. Пароповітряний манекен типу «Топпер М 180»
Приклади стандартного робочого часу: установити 3 таймери зверзу вниз таким способом: 15' пари; 10' повітря/пара; 20' теплого повітря.
Реальний робочий час відрізняється тому, що верхній і середній таймери починають свою роботу одночасно, а нижній таймер починає свою роботу після виключення середнього таймера. Для даного прикладу робочий час буде: 10'+20'=30'.
Запуск "Топпера". Для встановлення брюк на манекен є верхній поясний затискач і нижні затискачі 5 і 10 для штанин. Керують ними за допомогою педалей 6: середня приводить в дію верхній затискач; ліва - лівий затискач, права - правий затискач. На верхньому пульті є кнопки: червона 7 - "Стоп" - для зупинки циклу при неправильному встановленні брюк; чорна 8 - для піднімання-опускання верхнього затискача. Також на пульті є вимикач 9 для звільнення верхнього затискача. Спочатку брюки встановлюються в верхній поясний затискач 4, потім установлюється штанина в правий затискач 5, останньою затискається в лівий затискач 10. Після закриття лівого затискача "Топпер" починає свою роботу автоматично.
На щитку таймерів є червона сигнальна лампочка 11, яка засвічується з початком робочого циклу. Нижче розташований електронний лічильник циклів 12, призначений для зчитування кількості випрасуваних брюк, а також вказує час і день. Лічильник працює від електробатареї, тому при раптовому відключенні електроенергії він залишається ввімкнутим ще протягом 15 хвилин.
Після закінчення циклу прасування затискачі розкриваються автоматично.
Робочий цикл починається після натискання чорної кнопки на коробці керування манекеном. При потребі зупинити цикл натискають на червону кнопку. На цій коробці розташований також перемикач, яким підводиться планка до застібки. Після завершення циклу прасування всі затискачі відкриваються і будуть відкриті ще 4-5 секунд, щоб можна було зняти виріб, не натискуючи на педалі.
До манекена додається машина для вивертання брюк, призначена для вивертання брюк будь-якої моделі та розміру з джинсової тканини, бавовни, вельвету або будь-якої іншої тканини.