CALCULO DE ESTIRAJE

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.

PARA CALCULAR EL ESTIRAJE SE UTILIZA LA SIGUIENTE FORMULA

E.T.=DES. CIL. PROD./DES.  CIL. ALIM.    

DES.CIL.PROD=DESARROLLO DEL CILINDRO PRODUCTOR

DES.CIL.ALIM.=DESARROLLO DEL CILINDRO ALIMENTADOR   

E.T.=ESTIRAJE TOTAL


EJEMPLO:

Tenemos la imagen donde se muestra la imagen de un cilindro. la punta de la flecha nos indicara el cilindro productor, mientras que la cola de la flecha nos indicara el cilindro alimentador. para ello primero calcularemos también  la rpm de la ultima movida se tiene que utiliza la formula:

 n=ND/d

donde

N=rpm  del motor

D=polea motriz

d=polea movida

n=rpm de la ultima polea

sustituyendo los valores quedaría de la siguiente manera:

n1=3200*45/48=300 rpm

n2=3200*65/74*21/14=4216.21 rpm

n3=3200*65/74*21/32=1844.59 rpm

n4=3200*65/74=28100.81 rpm

n5=3200*74/74*82/22=11927.27 rpm

n6=3200*74/47=5038.29 rpm

n7=3200*45/12*2/23=1043.47 rpm

ahora para poder continuar se toman los resultados anteriores y se calcula los desarrollos de cada cilindro con la siguiente formula:

DESARROLLO= πdn

donde:

π=3.1416

d=diámetro

n=velocidad en rpm de la ultima polea

sustituyendo quedaría:

desarrollo 1=(3.1416)(6")(300)=56548 "/min

desarrollo 2 =(3.1416)(1 1/2")(4216.21 rpm)=19868.49 "/min

desarrollo 3=(3.1416)(4 1/2")(1844.59 rpm)=26077.40"/min

desarrollo 4=(3.1416)(4 3/4")(28100.81 rpm)=41944.60 "/min

desarrollo 5=(3.1416)(4 1/2")(11927.27 rpm)265484.03 "/min

desarrollo 6=(3.1416)(5")(5038.29 rpm)=79141.58"/min

desarrollo 7=(3.1416)(2 1/2")(1043.47 rpm)=8195.478"/min

 AHORA PARA CALCULAR EL ESTIRAJE TOTAL SE SUSTITUYE CON LA FORMULA GENERAL QUE ES POR DESARROLLOS:

E.T.=DES. CIL. PROD./DES.  CIL. ALIM. 

E.T=C7/C1
E.T=8195.47/56548.8=0.144

Ahora para calcular los estirajes parciales se utiliza la misma formula pero por desarrollos, la cual también nos ayudara a comprobar de que nuestro resultado este correcto, en nuestro ejemplo quedaría de la siguiente manera:

est 1-2=des 2/des 1=19868.49 "/min /56548 "/min=0.3513

est 2-3=des 3/ des 2=26077.40"/min/19868.49 "/min=0.3125

est 3-4=des 4/des 3=41944.60 "/min/26077.40"/min=1.6084

est 4-5=des 5/des 4=265484.03 "/min/41944.60 "/min=6.3293

est 5-6=des 6/des 5=79141.58"/min/265484.03 "/min=0.2981

est 6-7=des 7/des 6=8195.478"/min/79141.58"/min=0.1035

Por ultimo lo que tenemos que hacer es multiplicar los estirajes parciales.

E.T=0.35*1.31*1.60*6.32*0.29*0.10*0.34=0.134

Debido a que solo tomamos los dos dígitos después del decimal, es por ello que el resultado sale menos que al aplicar la formula directa, pero con esto comprobamos que nuestro resultado es correcto, ya que se parecen los resultados.en ocasiones este tipo de situaciones se presentaran debido a los decimales.

AHORA CALCULAREMOS EL ESTIRAJE POR MEDIO DE ENGRANES QUE ES OTRA FORMA DE CALCULAR LA MISMALA CUAL OCUPAREMOS LA MISMA FORMULA:

E.T.=DES. CIL. PROD./DES.  CIL. ALIM. 

EST. TOTAL=πd(n)cil. prod/ πd(n)cil. Alim

De esta manera π se elimina y nuestra formula queda:

EST. TOTAL=d(n)cil. prod/ d(n)cil. Alim

Sustituyendo nuestra formula:

E. T=(2 ½”)/(6”)*(48)(2)/(12)(23)=0.144

Est 1-2=(1 ½”)(48)(65)(21)/(6”)(45)(74)(14)=0.3513

Est 2-3=(4 ½”)(14)/(1 ½”)(32)=1.3125

Est 3-4=(4 ¾”)(32)/(4 ½”)(21)=1.6084

Est 4-5=(4 ½”)(74)(74)(82)/(4 ¾”)(65)(47)(22)=6.3293

Est 5-6=(5”)(22)/(4 1/2)(82)=0.2981

Est 6-7=(2 ½”)(47)(45)(2)/(5”)(74)(12)(23)=0.1035

De esta manera concluimos que cualquiera de las dos formas que calculemos el estiraje nos tiene que dar el mismo resultado. Lo anterior fue un claro ejemplo de ello.