Способ получения крученого волокнистого продукта

 

1. Способ получения крученого волокнистого продукта, заключающийся в подаче входного продукта парой выпускных цилиндров, продольном перемещении входного продукта через расположенное соосно вертикальному стержню отверстие фиксированного элемента, вращении входного продукта вокруг вертикальной оси вращающегося с регулируемой угловой скоростью стержня и наматывании крученого продукта на стержень с изменением посредством кольца расстояния между проходящей через зажим выпускных цилиндров плоскостью входа продукта и плоскостью его наматывания на стержень и с формированием на нем имеющей зону перехода одной формы намотки в другую форму намотки паковки, отличающийся тем, что входной продукт подают вдоль оси стержня выпускными цилиндрами равных диаметров с расположенными в горизонтальной плоскости осями вращения с переменной линейной скоростью V₁, определяемой зависимостью V₁ = F (L), где L - длина продукта в зоне между плоскостью входа продукта и плоскостью наматывания на стержень с учетом находящейся в зоне наматывания длины продукта; F - функциональная зависимость от параметра L, при этом в зоне между фиксированным элементом и плоскостью наматывания продукта его оси придают форму, определяемую по меньшей мере одним кубическим сплайном x = a + b·r + c·r² + d·r³, где x - текущая координата точки оси продукта относительно базовой системы координат с совпадающей с осью стержня вертикальной осью; а, b, с и d - коэффициенты кубического сплайна, зависящие от количества его узловых точек и их координат; r - текущая координата точки оси продукта относительно радиальной оси R, положение которой определяют по зависимости R=Q(ϕ), где ϕ - текущий угол поворота находящейся в плоскости наматывания точки оси продукта; Q - функциональная зависимость от параметра v,
а минимальное количество узловых точек кубического сплайна принимают равным двум с их размещением на фиксированном элементе и в текущей плоскости наматывания или трем с их размещением на фиксированном элементе, в ближайшей к нему плоскости перехода одной формы намотки крученого продукта на паковке в ее другую форму намотки и в текущей плоскости наматывания, или двум при совпадении текущей плоскости наматывания с плоскостью перехода одной формы намотки крученого продукта на паковке в ее другую форму, значение текущей длины L₁ оси продукта в зоне между фиксированным элементом и плоскостью наматывания выбирают в пределах
L_н+δ_н≅ L₁≅ L_к+δ_к,
где L_н - текущая минимальная длина оси продукта между фиксированным элементом и плоскостью наматывания, определяемая по зависимости

где r_к - радиус кольца;
r_о - радиус отверстия фиксированного элемента;
h_т - текущее расстояние между фиксированным элементом и плоскостью наматывания, определяемое зависимостью
h_т = G(S),
где S - зависимость движения плоскости наматывания;
G - функциональная зависимость от параметра S;
δ_н - абсолютная деформация укрутки прямолинейного отрезка продукта при текущей минимальной длине оси продукта L_н;
L_к - текущая максимальная длина оси продукта между фиксированным элементом и плоскостью наматывания, определяемая зависимостью

где a - значение координаты узловой точки оси продукта на фиксированном элементе относительно радиальной оси R, которое принимают равным r_о;
b - значение координаты узловой точки оси продукта в плоскости перехода одной формы намотки на паковке в другую форму относительно радиальной оси R;
c - значение координаты узловой точки оси продукта в плоскости наматывания относительно радиальной оси R, которое принимают равным r_к;
δ_к - абсолютная деформация укрутки прямолинейного отрезка продукта при текущей максимальной длине оси продукта L_к,
причем регулирование угловой скорости вращения стержня осуществляют по зависимости
ω_в=F₁(L,P) или ω_в=F₃(L), или ω_в=F₄(P), \ \1 где Р - натяжение крученого продукта в плоскости наматывания; F₁, F₃ и F₄ - функциональные зависимости от параметров L и Р соответственно параметра L или Р,
зависимости V₁, x и ω_в связаны между собой и с изменением расстояния между плоскостью входа продукта и плоскостью наматывания, а углы охвата продуктом поверхности выпускного цилиндра α₁ и поверхности внутри отверстия фиксированного элемента α₂ определяют по соответствующим зависимостям


где R_в - радиус выпускного цилиндра;
ρ - радиус сечения фиксированного элемента;
h - расстояние межу плоскостью входа продукта и фиксированным элементом,
при этом выбирают оптимальное решение целевой функции U, которую выражают зависимостью
U=f(α₁, α₂),
где f - функциональная зависимость от параметров α₁ и α₂.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оси продукта придают форму двух кубических сплайнов, имеющих одну общую узловую точку, размещенную в плоскости перехода одной формы намотки крученого продукта на стержень в другую ее форму.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при наматывании крученого волокнистого продукта на стержень формируют паковку с цилиндрической формой намотки и с образующей с ней зону перехода конической формой намотки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение параметров по функциональным зависимостям осуществляют посредством блока управления скоростями.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что натяжение крученого продукта в плоскости наматывания определяют зависимостью P≥P_к, где P_к - натяжение, возникающее вследствие сложной деформации кручения и растяжения от действия крутящего момента.