Estiraje

ESTIRAJE
Teoría Del Estiraje




Se considera como el estiraje textil, al deslizamiento más o menos de las fibras o grupo de fibras para orientarlas, reducir gradualmente su número por sección transversal, como el objeto de preparar este material y finalmente obtener un hilo mediante torsión de la mecha de las fibras.
El estiraje se efectúa por medio de pares de cilindros y rodillos de presión, puesto que es necesario aplicar una fuerza de tensión a un haz de fibras, por ambos extremos y así hacer que las fibras se deslicen tomando posiciones adelantadas unas de otras y distribuirlas equitativamente en una longitud mayor a la inicial. Otros medios como los peines de los guilles, las guarniciones de púas en las cardas, y corrientes de aire como en el caso del hilado a cabo abierto, tienen el mismo objeto.
El estiraje se da prácticamente en todas las maquinas para fabricar hilos con cualquier clase de fibras, así en el caso del algodón desde la apertura y la limpieza, se alimenta y se distribuye ordenada y paulatinamente en una longitud mayor reduciendo su volumen a copos o grupos de fibras. Estos copos de fibras se controlan mediante los mecanismos de las fibras para formar napas con peso determinado por metro o yarda y con estas napas se forman rollos en el sistema convencional; en el caso de no fabricar rollos, los copos siguen al departamento en orden de producción, el material se prepara hasta obtener el pabilo y de este la continua de anillos, a hilo según las características que lo identifican.
El estiraje se calcula según varias opciones, siendo la relación entre el peso alimentado y producido, el valor del estiraje real dado que físicamente se tienen los elementos para calcularlo; con esta opción se considera automáticamente el desperdicio que dejan los materiales al pasar por los mecanismos, pero hay que tener en cuenta que los piñones respectivos, no se calcularan con respecto al estiraje real o practico, será necesario tomar en consideración el porcentaje de desperdicio.
Los cilindros deben ser superiores e inferiores en su colocación.
La velocidad del primer par de cilindros debe ser superada cada vez, por los siguientes pares.
El tren de estiraje tiene un mínimo de dos pares de cilindros y un máximo dependiendo del diseño.
Mecánicamente el proceso de estiraje puede interpretarse como sigue:
Sean dos cilindros A y B como los de la figura siguiente aptos para retener las fibras. Mientras estas permanecen debajo de A, participan de su movimiento, pero cuando lo abandonan y quedan sometidas a la acción de B participan de la velocidad de este.
Si el desarrollo de B e mayor que el de A entonces las fibras abandonaran a “A” con una velocidad mayor que la que tenían debiendo además distribuirse sobre una superficie también mayor que la que ocupaban al principio. A esta operación de extender determinada cantidad de fibras sobre una superficie mayor que la que ocupaban, es lo que se llama estiraje.









n.r.p.m. N r.p.m.

Relación de estiraje: El estiraje se mide por la relación de distintas longitudes ocupadas por las fibras.
Si uno es la longitud original y “l” la longitud que queremos que ocupe, el estiraje E, a que es sometida la fibra vendrá dado por la siguiente relación:
E = _l_
1

Si el material está sometido a la acción de cilindros que giran, las longitudes de estos desarrollan en el mismo tiempo, estarán relacionados con sus diámetros y revoluciones.

ESTIRAJE MECANICO

El estiraje se va a identificar con la letra E. Tenemos dos tipos de estiraje, el estiraje practico y el estiraje mecánico. Se diferencian por los datos para obtenerlos; el práctico demuestra reales y el mecánico de cálculos teóricos, generalmente obtenidos de una transformación de movimiento,
La diferencia del valor entre los estirajes estará dado por el desperdicio. Este producto, del material aprovechado.

DESPERDICIO

Es la diferencia del valor entre el estiraje mecánico y el práctico. Producido por la reducción de una parte del material. Esta reducción es la eliminación del material no aprovechable (basura, fibra corta, tierra y partes de planta).
Formulas de estiraje mecánico:

Em = Desarrollo del cilindro productor
Desarrollo del cilindro alimentador

(Diámetro del cilindro productor) (La relación de engranes y poleas empezando por la más
Em= cercana al cilindro alimentador)___________________
Diámetro del cilindro alimentador


ESTIRAJE PRÁCTICO

Es el obtenido de valores reales como son el material en su peso y su longitud y los números de napa, mecha, pabilo e hilo obtenidos de la relación de estos dos valores.
La relación entre las dos formulas de estiraje practico e inversa debido a que usamos en fibra corta numeración inversa entre sus valores de peso y sus números.
Formulas de estiraje práctico:
Estiraje practico= (Np) (D) Estiraje practico= (Pa) (D)
Na Pp

Donde:
Np = Numero producido también conocido como numero saliente (Ns)
Na = Numero alimentado también conocido como numero entrante (Ne)
D = Se conoce como doblado
Pa = Peso alimentado también conocido como peso entrante (Pe)
Pp = Peso producido también conocido como peso saliente (Ps)
Pp = Ps

El estiraje mecánico se va a dividir en estiraje total (Et) que comprende el estiraje completo de la maquina, y el estiraje parcial (Ep) que representa una sección o parte del estiraje.

Reglas para calcular el estiraje total con estirajes parciales.
1.- El cálculo de los estirajes parciales deben ser en forma continua y hacia adelante siempre.
2.- No debe dejarse espacio sin calcular.
3.- El estiraje parcial acumulado debe abarcar toda la maquina.
4.- El estiraje no tiene unidades.
5.- El producto de los estirajes parciales es igual al total.


MECANISMOS PARA DAR ESTIRAJE

Con el estiraje deben cumplirse las siguientes condiciones:
Máxima regularidad en el peso por unidad de longitud
Distribución uniforme de las fibras largas y cortas
Regularidad en la posición relativa de las fibras
El mecanismo ideal sería aquel que cuando fuera necesario tomara más o menos fibras para conservar de este modo la regularidad en el peso por la unidad de longitud; que tomara unas en vez de otras para la distribución uniforme de fibras largas y cortas y finalmente que las fibras caminaran siempre con la velocidad que les corresponde para que de esta manera conservan su posición relativa. Esto en la práctica no es posible porque los mecanismos existentes no lo permiten, y lo más que puede lograrse es que estos reproduzcan la regularidad y uniformidad existentes en el material que se alimenta.

Estiraje por medio de cilindros

La figura representa el sistema usual u “ordinario” empleado universalmente hasta hace pocos años. La mecha o cinta que se alimenta entra por los cilindros alimentadores C, a una determinada velocidad y sale por los cilindros conductores A, varias veces más deprisa y por lo tanto más adelgazada. La velocidad periférica o desarrollo de los cilindros productores A, dividido por el desarrollo de los cilindros de detrás o alimentadores da el estiraje del mecanismo.









El trabajo de estos cilindros puede decirse que es satisfactorio, cuando las fibras que pasan a través de ellos, se mueven a la misma velocidad que ellos.
Para asegurarse una alimentación constante, el cilindro de presión de detrás es lo suficientemente pesado o bien recibe peso adicional mediante un pequeño gancho de presión. En los cilindros de delante se requiere más cuidado toda vez que la masa de fibras se encuentre más delgada y los cilindros llevan mayor velocidad, su trabajo debe ser tal que inclusive las fibras individuales deben ser pinzadas y arrastradas hacia adelante, por esta razón los cilindros de presión delanteros, trabajan con fuerte presión, y están cubiertos de una envoltura blanda que se deforma ligeramente y se adopta contra el estirado de los cilindros inferiores de estiraje, formando así una fuerte pinza.
La dificultad del mecanismo consiste en que las fibras entre los cilindros alimentadores y productores, no puedan deslizarse hacia adelante uniformemente, de manera que no avancen antes de su turno, y que puedan hacerlo cuando este haya llegado . Es difícil alcanzar los resultados anteriores por medios mecánicos si se tiene presente el control suave y al mismo tiempo positivo que se requiere, y tomando en cuenta también la naturaleza del material que se trabaja, dado que se trata de una más a de un gran número de fibras delicadas y muy diferentes longitudes y diámetros, la cual debe estar controlada mientras esta en movimiento constante. Este control además de impedir desplazamiento incorrecto de las fibras debe al mismo tiempo permitir que estas se deslicen libremente en el momento en que son cogidas por los cilindros productores. Debe por lo tanto, ser suave y fuerte a un mismo tiempo; debe imposibilitar el desplazamiento de las fibras exactamente hasta cierto punto y no más. El sistema de estiraje “ordinario” tiene un par de cilindros intermedios P (figura anterior) para efectuar dicho control. La mayor desventaja consiste en que, como estos cilindros deben estar a una distancia de los cilindros delanteros por lo menos igual a la longitud media de las fibras
, un porcentaje de esta se encuentra siempre entre los cilindros productor e intermedio sin control (fibras flotantes). Solamente en el caso de que las fibras fueran todas de una misma longitud, del mismo diámetro y se encontraran dispuestas siempre una al lado de la otra, podría ser entonces ser posible llagar a un resultado satisfactorio con estos cilindros colocándolos a una distancia de los cilindros productores exactamente igual a la longitud de las fibras. En este caso todas las fibras que no hubiesen llegado a los cilindros delanteros, se encontrarían bien sujetas a los cilindros intermedios, y estos las abandonarían en el momento mismo en el que otro extremo de la fibra estaría en el punto de tangencia de los cilindros productores. Las fibras sin embargo son muy diferentes en longitud y espesor, se encuentran aglomeradas y la presión no es constante sino que es mayor en aquellos lugares que se encuentran en el centro del manejo y las fibras que se encuentran a los lados no tienen ninguna sujeción. Esta imposibilidad de controlar todas las fibras y de que se muevan libremente cuando sea necesario, es mayor entre mayor es el estiraje. Por esta razón, en los sistemas de estiraje “ordinario” hay ciertos límites en el valor del estiraje mas allá de los cuales, las irregularidades son considerables.

Alto estiraje

El alto estiraje tiene por objeto controlar el mayor numero de fibras, pues durante el proceso de hilado se producen muchos defectos a causa del gran numero de fibras colocadas en posición inconveniente durante su paso del cilindro intermedio al productor.
En el estiraje ordinario de tres pares de cilindros si el par intermedio y el productor están próximos, hay en peligro de que las fibras queden retenidas por los dos pares consecutivos de cilindros lo que trae como consecuencia perdida de elasticidad y resistencia de las fibras hasta llegar a la rotura de las mismas, y si los cilindros están muy separados existe el gran peligro de aumentar el número de fibras flotantes lo que es perjudicial.
Los principios sobre lo que debe basarse un mecanismo de gran estiraje para que sea satisfactorio son los siguientes:
Una mínima distancia debe haber entre el mecanismo retentor intermedio y los cilindros productores para reducir lo más posible las fibras flotantes.
Debe darse a las fibras una retención suave y positiva para asegurar su desplazamiento correcto y regular, al momento de efectuarse el estiraje.
Debe haber entre los cilindros productores e intermedios una distancia mayor que las fibras más largas para evitar que se rompan.

Después de muchos experimentos se ha llegado a la conclusión de que en el alto estiraje, reduciendo la separación entre el cilindro productor y el mecanismo retentor se puede también disminuir la presión del cilindro intermedio.



Los requisitos que deben llenar los sistemas de alto estiraje:
Ajuste estrecho entre los cilindros que ejecutan el estiraje principal.
Superior calidad de hilo, o cuando menos igual al elaborado con estirajes ordinarios.
Que el sistema no signifique mucho trabajo adicional para el trabajo de la maquina.
Que la producción cuando menos sea igual a la de las maquinas con estirajes ordinarios.
Que el sistema no sea muy costoso en su mantenimiento.
Que el sistema sea práctico, de fácil operación, muy limpio y que no produzca más desperdicios que el usual.


Con la instalación de los sistemas de alto estiraje pueden simplificarse las operaciones preparatorias mediante la suspensión de un gran número de veloces, ya sea un menor número de estos o empleando algodón más corriente; también puede suprimirse un reducido número de veloces conservando la misma calidad de algodón; en este caso los resultados en cada paso de veloz serán mejores, lo que se traduce en un pabilo perfecto para alimentar al trócil que tendrá mayor producción y un hilo de mayor calidad.
Los principales dispositivos de alto estiraje que actualmente se usan son (según este texto):
Sistema de tres pares de cilindros de presión aligerada.
Sistema de cuatro pares de cilindros.
Sistema de dos bandas casa-blanca.
Sistema de una correa Le blonc-roth.

Estos cuatro dispositivos quedan ilustrados en las siguientes figuras:



















Estiraje por cilindros y tambores en hilatura (sistema tradicional)

En hilaturas modernas se ha comprobado que la regularidad y limpieza en la apertura depende principalmente del tipo de apertura instalado (regularmente cada fabricante diseña sus propios equipos y consecuentemente hay variabilidad en la presentación). Por esta razón cada órgano desempeña, aunque de manera diferente la misma operación. El estiraje en estas maquinas tiende a ser más controlado. En el sistema tradicional de apertura los estirajes aunque controlados no son tan eficientes, no obstante si la limpieza y la calidad de trabajo son óptimos podemos decir que en este proceso existe un control. Los órganos que se encargan del estiraje en la apertura están señalados en la transmisión de movimiento correspondiente, así como el estiraje mecánico y su desarrollo. Los órganos de las subsecuentes maquinas (carda, estirador, reunidora de cintas, veloz, trócil, open end, peinadora) su estiraje está controlado tanto por tambores como por cilindros, cada fabricante maneja rangos de estiraje en sus maquinas así como las distintas longitudes de fibras.


Constante en esquema de estiraje y piñones para su variación

El piñón motriz; es directo a la producción e inverso al número. Cuando el piñón es movido la relación con la producción es inversa y con el número es directa.
Pe Estiraje Producción Ne No. Alimentado
Motriz Inversamente Directo Inversamente Directamente
Movido Directamente Inverso Directamente Inversamente

Ejemplo:

Formula: Formula:
E =Ke/Pe E = (Ke) (Pe)

Por lo tanto: Despeje:
Pe = Ke/E Pe = E/Ke













Estiraje por medio de peines metálicos y sistema de cálculo

Este sistema de estiraje es utilizado en procesos de lana peinada o en fibras de corte largo de artificiales, sintéticas y mezclas con lana.
La utilización de peines (de punta flexible) auxiliando a los mecanismos tradicionales (cilindro alimentador y productor) do como resultado un orden, y paralización de las fibras largas dando una presentación final del proceso se mecha.
Después del cardado de las fibras de longitud larga, el orden de operaciones varía según se emplee el sistema de preparación. Las cintas son pasadas por el GILLS o INTERSECTING, antes de ser llevados a otro proceso. Los dos tipos de maquina tienen el mismo principio, por peines. Se muestra en la siguiente figura el mecanismo de peines rectos y circulares del GILL e INTERSECTING.







Fuente: Teoría Delos hilados
Edit.: Limuza
Autor: Silvia Esparza
1999

www.buxaderas.com/tren-estiraje-SKF-Texparts.html