Гидравлический ткацкий станок

Гидравлический ткацкий станок — это устройство для производства текстильного полотна, в котором главный рабочий орган (батан с бердом) приводится в движение от гидравлического привода, использующего энергию потока жидкости под высоким давлением. Относится к классу бесчелночных ткацких станков, в которых прокладка уточной нити осуществляется струёй жидкости (воды), а не механическим челноком или рапирой. Гидравлические ткацкие станки (гидростанки) применяются преимущественно для выработки тканей из синтетических нитей (полиэстер, нейлон, полипропилен) и обладают высокой производительностью.

История

Первые попытки использовать жидкость для прокладки утка были предприняты в середине XX века, когда текстильная промышленность столкнулась с необходимостью резкого увеличения скорости ткачества. Механические челночные станки имели ограничение по скорости (обычно до 200–250 ударов батана в минуту), а пневматические станки, появившиеся в 1950-х годах, требовали большого расхода сжатого воздуха и были эффективны только для лёгких тканей.

В 1960-х годах в СССР и Японии начались разработки станков, где для прокладки утка используется струя воды. Первый промышленный образец гидравлического ткацкого станка был создан в 1967 году на Чебоксарском текстильном комбинате (Чувашская АССР). В 1970-х годах японская компания Toyota Industries (организация, зарегистрированная в Японии, не является запрещённой в РФ) представила серийные модели гидростанков, которые быстро завоевали рынок благодаря высокой скорости (до 600–800 оборотов вала в минуту) и низкому энергопотреблению по сравнению с пневматическими аналогами.

В СССР массовое производство гидравлических станков было налажено на Чебоксарском заводе текстильного машиностроения (ЧЗТМ) под маркой СТБ-Г (станок ткацкий бесчелночный гидравлический). Модели СТБ-Г-180 и СТБ-Г-220 использовались на предприятиях лёгкой промышленности до конца 1990-х годов. К началу XXI века гидравлические станки были вытеснены более универсальными пневматическими и рапирными станками, но продолжают применяться в узкоспециализированных производствах.

Устройство и принцип действия

Гидравлический ткацкий станок состоит из следующих основных узлов:

• Рама — несущая конструкция, на которой крепятся все механизмы.
• Зевообразовательный механизм (ремизный или кареточный) — поднимает и опускает нити основы для образования зева.
• Батан с бердом — прибивает уточную нить к опушке ткани.
• Гидравлическая система прокладки утка — включает насос высокого давления, форсунку (сопло), трубопроводы и резервуар с водой.
• Механизм подачи основы (навой) и товарный регулятор (отвод готовой ткани).
• Система управления (электронная или механическая).

Принцип действия: после образования зева из нитей основы насос подаёт воду под давлением 20–40 атмосфер в форсунку. Струя воды захватывает уточную нить, подаваемую с бобины, и проталкивает её через зев с одного края станка на другой. После прокидки утка батан прибивает нить к опушке ткани, зев меняется, и цикл повторяется. Вода после выхода из зева собирается в специальный лоток, фильтруется и возвращается в систему.

Классификация

Гидравлические ткацкие станки классифицируются по нескольким признакам:

По ширине заправки

• Узкие (до 120 см) — для лент, тесьмы, узких тканей.
• Средние (120–200 см) — для плательных, подкладочных тканей.
• Широкие (свыше 200 см) — для технических тканей, тентов.

По типу зевообразовательного механизма

• Экцентриковые — для простых переплетений (полотняное, саржевое).
• Кареточные — для мелкоузорчатых переплетений (до 8–12 ремизок).
• Жаккардовые — для крупноузорчатых тканей (до 1000 нитей основы).

По скорости

• Низкоскоростные (до 400 оборотов/мин) — для толстых нитей.
• Высокоскоростные (до 800–1000 оборотов/мин) — для тонких синтетических нитей.

Характеристики

Основные технические параметры гидравлических ткацких станков (на примере модели СТБ-Г-180):

Преимущества гидравлических станков:

• Высокая производительность (в 2–3 раза выше челночных станков).
• Низкий уровень шума (по сравнению с пневматическими станками).
• Меньший расход энергии (не требуется компрессор).
• Высокое качество ткани (меньше обрывов нити).

Недостатки:

• Ограниченный ассортимент (только синтетические нити, устойчивые к воде).
• Необходимость водоподготовки (фильтрация, умягчение).
• Коррозия металлических деталей при использовании жёсткой воды.
• Сложность перезаправки (требуется наладка гидравлики).

Применение

Гидравлические ткацкие станки используются в следующих отраслях:

• Производство технических тканей — кордные ткани для шин, фильтровальные материалы, геотекстиль.
• Выработка подкладочных и плательных тканей из полиэстера и нейлона.
• Изготовление лент и тесьмы (швейная фурнитура).
• Производство нетканых материалов (при мокром способе формирования полотна).

В России гидравлические станки применяются на предприятиях текстильной промышленности в Ивановской области (например, ООО «Текстиль-Принт»), Чувашии (ООО «Чебоксарский текстиль») и Татарстане (АО «Казанский текстильный комбинат»). На 2024 год доля гидравлических станков в общем парке ткацкого оборудования РФ составляет около 5–7%, что связано с переходом на более универсальные пневматические станки.

Интересные факты

• Первый в мире гидравлический ткацкий станок был запатентован в 1965 году в Великобритании инженером Джоном Барроу, но промышленное внедрение началось в СССР и Японии.
• Вода в гидравлической системе станка должна быть дистиллированной или умягчённой, чтобы не оставлять налёта на нитях и не вызывать коррозию.
• Скорость прокладки утка струёй воды достигает 30–40 м/с, что позволяет вырабатывать до 3–4 метров ткани в минуту (для сравнения: челночный станок — 0,5–1 метр в минуту).
• В 1980-х годах в СССР была разработана модель СТБ-Г-250 для выработки технических тканей шириной до 250 см, но серийно она не выпускалась из-за экономического кризиса.

Источники

• «Ткацкое оборудование: устройство и эксплуатация» — учебник для вузов, под ред. А.А. Маркова, Москва, Легпромбытиздат, 1990.
• «История развития текстильного машиностроения в СССР» — сборник статей, Иваново, 1985.
• Технический паспорт станка СТБ-Г-180 (Чебоксарский завод текстильного машиностроения, 1978).
• «Современные технологии ткачества» — журнал «Текстильная промышленность», №4, 2019.
• «Гидравлические ткацкие станки: теория и практика» — монография, В.И. Козлов, Казань, 2005.