Slon13.cc: натяжение основы на ткацком станке
Основа держится не «на глаз», а в узком коридоре силы. Слабее — полотно уходит рыхлым и косым, туже — нить рвётся в зеве и в глазках галев. Ниже разобран сам механизм: чем натяжение задаётся, почему оно меняется за один ход батана и где проходит граница, после которой регулировка уже не спасает.
Материал собран редакцией Slon13 по промышленным нормам и практике ручного ткачества.
// путь нити
Откуда берётся натяжение основы: навой, скало, храповик
Натяжение — это разность между тем, что отдаёт задний навой, и тем, что забирает товарный валик. Между ними нить проходит скало, ценовые палочки, галева ремизок и зубья берда, и на каждом узле теряет часть свободы. В простейших кустарных станках коридор держат два храповика с собачками — у заднего и переднего навоя; в станках потяжелее добавляют тормозную ленту, оттягивающую навой против рабочего вращения.
- Диаметр заднего навоя, кустарный станок18–27 см
- Диаметр товарного навоя13–18 см
- Нитей основы, промышленная заправка2000–8000
- Плотность по основе10–200 нит/см
- Нитей в один зуб бердаот 2
- Проверка натяжения ткачомкаждую смену
Навой обязан быть одного диаметра по всей длине и стоять без перекоса: утолщение намотки в одном месте даёт полосу провисших нитей, которую потом не вытянуть никакой собачкой. На ручной заправке это лечат картонными полосами шириной 1–2 см, проложенными между витками через каждые 3–5 см намотки.
// цифры
Сколько сантиньютон держать: норма натяжения по видам пряжи
Норму задают не абстрактно, а долей от разрывной нагрузки конкретной нити: для хлопчатобумажной пряжи это 15–25 %, для синтетики — 10–20 %. Дальше цифру уточняют по линейной плотности и типу станка, потому что челночный механический работает заметно грубее рапирного.
| Тип станка или пряжи | Натяжение, сН/нить | Точность удержания | Обрывы на 1000 ч |
|---|---|---|---|
| Челночный механический | 15–25 | ±2 сН | 8–12 |
| Пневматический | 12–20 | ±1 сН | 5–8 |
| Рапирный | 10–18 | ±0,5 сН | 3–6 |
| Хлопок тоньше 20 текс | 8–12 | по разрывной | — |
| Хлопок 20–40 текс | 15–20 | по разрывной | — |
| Хлопок толще 40 текс | 20–25 | по разрывной | — |
Отдельная строка — влажность цеха. По ГОСТ 10681-75 хлопок кондиционируют при 65 ± 2 % и 20 ± 2 °C, льну нужно 70–75 %, шерсти 60–65 %. Ниже 50 % хлопчатобумажная нить теряет до 15 % прочности, и та же самая настройка натяжения внезапно становится избыточной.
// один цикл
Как натяжение основы скачет за один ход батана
Настроенная величина — среднее. Внутри каждого оборота главного вала нить проходит через четыре разных состояния, и пик приходится вовсе не на тот момент, когда ткач смотрит на основу.
- Зев закрыт. Нити лежат в одной плоскости, натяжение минимальное за весь цикл. Именно в этот момент провисание видно глазом лучше всего.
- Зевообразование. Ремизки разводят чётные и нечётные нити, длина пути растёт, натяжение поднимается неравномерно: верхняя ветвь зева всегда напряжённее нижней.
- Прокладка утка. Челнок идёт по склизу нижнего бруса батана, добавляя трение о галева и зубья берда.
- Прибой. Максимум. Динамическая нагрузка превышает статическую в 1,5–2 раза — тонкие места нити рвутся именно здесь.
Из этого следует практический вывод Slon13: настраивать натяжение по ощущению при закрытом зеве бессмысленно, потому что вы щупаете минимум, а нить рвётся на максимуме.
// пример
Разбор на числах: основа 30 текс шириной 60 см — расчёт Slon13
- Берём пряжу 30 текс с разрывной нагрузкой около 80 сН на нить — это середина диапазона для средних номеров хлопка.
- Считаем рабочую долю: 15–25 % от разрывной даёт коридор 12–20 сН на нить.
- Плотность по основе 24 нит/см, ширина заправки 60 см — в работе 1440 нитей.
- Суммарная сила на скало: 1440 × 16 сН ≈ 23 000 сН, то есть порядка 23 даН. Столько должен уравновешивать тормоз навоя.
- Допустимый разброс ±10 % означает, что крайние нити у кромки не должны отличаться от середины больше чем на 1,6 сН.
- Перед большой работой заправляют пробную основу шириной около 10 см из остатков — на ней видно и перекос намотки, и поведение узлов.
Как проверить без тензометра
Ладонь кладут на основу за ремизками при открытом зеве и нажимают на 1–2 см. Верхняя ветвь должна отзываться как туго натянутая струна, нижняя — чуть мягче. Разница между серединой и кромкой на ощупь означает перекос навоя, а не ошибку натяжения.
Смесовая и шерстяная пряжа пружинит и прощает огрехи заправки. Нерастяжимые лён и хлопок такой поблажки не дают: там любой провис остаётся провисом.
// подбор
Что мешает вашей основе держать натяжение — подбор Slon13 cc
Три вопроса, чтобы отделить ошибку намотки от износа узлов и от климата в помещении.
Вероятная причина
// заблуждения
Что о натяжении основы думают неверно — правки Slon13
Было: «туже — плотнее ткань»
Стало: плотность даёт бердо и сила прибоя. Перетянутая основа только повышает обрывность, а на прибое нагрузка и так вырастает вдвое.
Было: «слабая основа просто некрасива»
Стало: она уработается сильнее нормы, полотно выйдет рыхлым, неровным и потеряет прочность — исправить это после снятия нельзя.
Было: «выставил один раз и забыл»
Стало: по мере схода основы диаметр навоя падает, плечо тормоза меняется. Проверка натяжения — операция каждой смены, 5–10 минут.
Было: «обрывы — это про плохую нить»
Стало: обрывы основы дают 60–70 % простоев, и заметная доля приходится на износ узлов, а не на сырьё.
Было: «влажность — мелочь»
Стало: падение с 65 % до 45 % на ивановской фабрике увеличило обрывность хлопка в 2,8 раза при неизменной настройке станка.
Было: «шлихта нужна только заводу»
Стало: проклейка поднимает прочность нити на 15–25 % и снижает трение в 1,2–1,5 раза; привес для хлопка 8–12 %, для льна 6–10 %.
// границы
Когда натяжением основы уже ничего не исправить
Регулировка работает, пока целы поверхности, по которым идёт нить. Дальше начинается ремонт, и никакая перетяжка навоя его не заменит.
- Ламели основонаблюдателя. Истёртые контактные поверхности поднимают обрывность на 25–40 %, ресурс — 6–8 месяцев работы.
- Зубья берда. Деформация и коррозия дают плюс 20–35 % к обрывам, срок замены 8–12 месяцев.
- Глазки галев. Разбитые отверстия и заусенцы — плюс 15–30 %, ресурс 12–18 месяцев.
- Перекос навоя. Лечится только съёмом и перемоткой основы: собачками храповика геометрию не поправить.
Осторожность нужна в двух местах. Первое — храповик: собачку отпускают, придерживая рукоятку товарного навоя, иначе основа под нагрузкой в двадцать с лишним даН провернёт вал рывком. Второе — сама перетянутая основа: рвущаяся нить хлещет по руке и лицу. Всё, что касается замены галев, ламелей и правки берда, отдают наладчику; самостоятельная подгонка зубьев берда портит его окончательно.
Смежные операции, от которых зависит натяжение
Снование
Нити раскладывают пучками по 20–40 катушек, чётные и нечётные сразу разводят. Ошибка здесь превращается в полосу провиса на станке.
Навивание
Основу пропускают через распределительную гребёнку, пучками по 20–80 ниток, и наматывают туго и ровно по всей длине навоя.
Шлихтование
Проклейка нужна всем некручёным сортам, кроме шёлка: она склеивает торчащие волокна и снижает трение в галевах.
Проборка
Нити протаскивают крючком в глазки, в бердо — латунным ножичком, не меньше двух нитей в зуб.
Шпарутка
Ширитель держит постоянную ширину полотна у кромок и снимает часть поперечной уработки.
// частые вопросы
Вопросы о натяжении основы — отвечает Slon13cc
Какое натяжение основы считать нормой на ручном станке?
Ориентир тот же, что в промышленности: 15–25 % от разрывной нагрузки нити. Для средней хлопчатобумажной пряжи это 12–20 сН на нить. Без тензометра в справочнике Slon13 советуют другой критерий: при открытом зеве верхняя ветвь звенит под нажатием пальца, а нижняя чуть проседает.
Почему провисает только часть нитей основы?
Почти всегда причина в намотке: утолщение или перекос на навое. Равномерность даёт прокладка картонных полос 1–2 см через каждые 3–5 см намотки. Если зона провиса всегда одна и та же — основу придётся перематывать, локальной подтяжкой это не лечится.
Как часто проверять натяжение основы за смену?
Проверка занимает 5–10 минут и делается каждую смену. По мере схода основы диаметр навоя уменьшается, и при том же тормозе сила на нити плывёт. Slon13 cc рекомендует привязывать проверку к моменту перевода ткани на товарный валик.
Влияет ли влажность воздуха на натяжение основы?
Напрямую. Хлопок кондиционируют при 65 ± 2 %, лён требует 70–75 %, шерсть 60–65 %. При падении ниже 50 % нить теряет до 15 % прочности и начинает рваться при неизменной настройке. Это первое, что проверяет Slon13, когда обрывность выросла без видимой причины.
Что будет, если основу перетянуть?
Растёт обрывность, особенно на прибое, где динамическая нагрузка выше статической в 1,5–2 раза. Плотности ткани это не добавит: за плотность отвечают бердо и сила удара батана.
Можно ли ткать при слабой основе?
Технически да, но ткань уработается сильнее расчётной, выйдет рыхлой и неровной. По наблюдениям Slon13cc это самая частая ошибка начинающих: боятся оборвать нить и уходят в другую крайность.
Какая пряжа прощает ошибки натяжения?
Шерсть и смесовые нити средней толщины: они тянутся и пружинят, компенсируя огрехи заправки. Лён, хлопок и скользкие синтетические нити нерастяжимы — их лучше брать, когда снование уже отработано.