Чесальная машина

Чесальная машина — это технологическая машина текстильного производства, предназначенная для разрыхления, очистки и параллелизации волокон, а также для формирования из них ровницы или ленты. Является одним из ключевых агрегатов в прядении хлопка, шерсти, льна и химических волокон, обеспечивая подготовку волокнистого материала к последующим процессам (вытягиванию, кручению, ткачеству).

История

Ручной этап

До промышленной революции волокна разрыхляли и очищали вручную с помощью чесальных досок — деревянных пластин с металлическими шипами. Процесс был трудоёмким и малопроизводительным. В XVIII веке в Англии появились первые механические чесальные машины, работавшие от водяного колеса.

Промышленная революция

В 1748 году Льюисом Полом был запатентован первый прототип чесальной машины с вращающимися валиками, покрытыми игольчатой гарнитурой. Однако массовое внедрение началось после усовершенствований Ричарда Аркрайта (1775) и Сэмюэля Кромптона. В России первые чесальные машины появились на текстильных фабриках в начале XIX века, например, на мануфактурах в Иваново-Вознесенске.

XX век

С развитием электротехники и автоматизации чесальные машины стали оснащаться электродвигателями, системами пневмотранспорта и автоматического съёма ленты. В 1960-е годы появились высокопроизводительные модели с рабочими скоростями до 200 м/мин. В СССР основными производителями были заводы «Текстильмаш» (Иваново) и «Красная нить» (Москва).

Устройство и принцип действия

Основные узлы

1. Питающий механизм — подаёт исходный волокнистый материал (холст, настил) в зону обработки.
2. Главный барабан — вращающийся цилиндр большого диаметра (до 1,5 м), покрытый игольчатой гарнитурой (кардолентой). Выполняет основную работу по расчёсыванию и параллелизации волокон.
3. Рабочие валики — несколько пар валиков, взаимодействующих с главным барабаном, которые дополнительно разрыхляют и очищают волокна.
4. Съёмный барабан — снимает прочёсанные волокна с главного барабана и передаёт их на формирование ленты.
5. Лентоукладчик — механизм, укладывающий полученную ленту в таз (ёмкость) для дальнейшей транспортировки.
6. Система очистки — включает пневматические отсосы, щётки и фильтры для удаления пыли, пуха и коротких волокон.

Принцип работы

Исходный материал подаётся на питающий столик, где прижимными валиками подаётся к главному барабану. Барабан, вращаясь с высокой скоростью (до 3000 об/мин), захватывает волокна и протаскивает их между иглами гарнитуры. В процессе взаимодействия с рабочими валиками волокна разрыхляются, очищаются от примесей (костры, репья, пыли) и ориентируются в одном направлении. Затем прочёсанные волокна снимаются съёмным барабаном и формируются в ленту, которая укладывается в таз.

Классификация

По типу обрабатываемого сырья

• Хлопкочесальные — для хлопка и смесей с хлопком.
• Шерсточесальные — для шерсти (овчины, козьей, верблюжьей) и синтетических волокон.
• Льночесальные — для льна и пеньки.
• Универсальные — для смесей различных волокон.

По конструктивным особенностям

• С одним главным барабаном — наиболее распространённый тип.
• С двумя главными барабанами — для особо тонкой обработки (например, для высококачественной шерсти).
• С вращающимися рабочими валиками — классическая конструкция.
• С неподвижными рабочими валиками — используется в некоторых моделях для снижения износа.

По степени автоматизации

• Ручные — загрузка и съём ленты вручную (устаревшие модели).
• Полуавтоматические — автоматическая загрузка, ручной съём.
• Автоматические — полная автоматизация процессов (подача, очистка, съём, укладка).

Применение

Текстильная промышленность

Чесальные машины используются на всех стадиях производства пряжи:

• Хлопчатобумажное производство — подготовка хлопкового волокна к прядению.
• Шерстяное производство — обработка шерсти для получения камвольной или аппаратной пряжи.
• Льняное производство — чесание льна для получения длинных и коротких волокон.
• Производство химических волокон — подготовка синтетических штапельных волокон (полиэстер, нейлон, акрил).

Другие отрасли

• Производство нетканых материалов — для формирования волокнистого холста (например, для геотекстиля, фильтров, утеплителей).
• Производство ваты — для разрыхления и очистки хлопка перед изготовлением медицинской или технической ваты.
• Переработка отходов — чесание вторичного текстильного сырья (обрезки, лоскут) для повторного использования.

Характеристики

Основные технические параметры чесальных машин:

• Производительность — от 10 до 100 кг/ч (в зависимости от типа и модели).
• Скорость главного барабана — 1000–3000 об/мин.
• Ширина рабочей зоны — 0,5–2,5 м.
• Количество рабочих валиков — от 2 до 12 пар.
• Тип гарнитуры — игольчатая (кардолента) с различной плотностью игл (от 10 до 100 игл/см²).
• Энергопотребление — 5–30 кВт.

Современные тенденции

В XXI веке чесальные машины оснащаются:

• Системами автоматического контроля — датчики натяжения ленты, влажности, засорённости.
• Программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) — для точной настройки параметров обработки.
• Пневматическими системами очистки — для снижения уровня пыли и улучшения условий труда.
• Модульными конструкциями — для быстрой переналадки под разные типы волокон.
• Энергосберегающими приводами — частотные преобразователи для снижения энергопотребления.

Интересные факты

• В XIX веке чесальные машины часто приводились в движение от паровых машин через систему ремённых передач.
• В СССР в 1930-е годы на Ивановском текстильном комбинате была установлена одна из самых мощных чесальных машин в Европе производительностью 80 кг/ч.
• Современные чесальные машины способны обрабатывать волокна длиной от 10 до 150 мм, что позволяет работать с большинством текстильных материалов.
• В России производство чесальных машин осуществляется на предприятиях «Текстильмаш» (Иваново) и «Красная нить» (Москва), а также на заводах в Казани и Санкт-Петербурге.

Источники

• Технология текстильного производства: учебник / под ред. А. Г. Севостьянова. — М.: Легпромбытиздат, 1989.
• Справочник по текстильному машиностроению / под ред. В. А. Гордеева. — М.: Машиностроение, 1975.
• ГОСТ 12.2.016-81 «Машины чесальные. Общие технические условия».
• Энциклопедия текстиля / под ред. Н. Н. Труевцева. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2001.
• История развития текстильного машиностроения в России / под ред. И. А. Борисова. — Иваново: ИГТА, 2005.