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Roturas en la hilatura del estambre.

Abstract

El problema de las roturas es probablemente tan antiguo como la hilatura misma, habiéndose mantenido en el transcurso de las distintas etapas de la evolución y desarrollo de esta última hasta nuestros días. Sin embargo, no ha sido hasta épocas relativamente recientes que la importancia de dicho problema se ha dejado sentir, como consecuencia de la necesidad de organizar el trabajo sobre bases más racionales para obtener máximas producciones a mínimos costos. En efecto, del conocimiento del número de rotura y de las causas que las originan, dependerá en grado considerable la economía de la producción, pudiendo decirse que un exceso en el número de las mismas implicará, o bien un aumento en el personal asignado por máquina, o bien una disminución en 1a velocidad de trabajo.

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Roturas en la hilatura del estambre.

Author: Audivert, R.
Publisher: Instituto de Investigación Textil y Cooperación Industrial
Year: 1965
Source: https://upcommons.upc.edu/bitstream/2099/5538/1/Article05.pdf
CURSILLOS
Y
CONFERENCIAS
Ro u as en la hila u a del es amb e*
Po
R.
AUDIVERT
I
D . Ingenie o de Indus ias Tex iles. In es igado del Depa amen o Tex il, del
"Pa ona o Juan de la Cie a".
M.
Sc. po la Uni e sidad de Lecds.
1.
In oducción
I
El p oblema de las o u as es p obablemen e an an iguo como la hila u a
misma, habiéndose man enido en el anscu so de las dis in as e apas de la e o-
lución y desa ollo de es a úl ima has a nues os días. Sin emba go, no ha sido
has a épocas ela i amen e ecien es que la impo ancia de dicho p oblema se
ha dejado sen i , como consecuencia de la necesidad de o ganiza el abajo so-
b e bases más acionales pa a ob ene máximas p od~xcciones a mínimos cos os.
En e ec o, del conocimien o del núme o de o u a y de las causas que las o igi-
nan, depende á en g ado conside able la economía de la p oducción, pudiendo
deci se que un exceso en el núme o de las mismas implica á, o bien un aumen o
en el pe sonal asignado po máquina, o bien una disminución en 11 elocidad
de abajo. Aún en el caso más a o able, en el que el anudado de las o u as
se
e ec ua a a un i mo al que no die a luga a una disminución impo an e de la
p oducción, ello signi ica ía un pe juicio pa a la calidad del hilo, ya que como
pun ualizan Townend y Yu
(13),
po muy bien que se e ec ua an los empalmes,
siemp e cons i ui ían un de ec o pa a el hilo. Nada iene pues de ex año que en
es as úl imas épocas dicho ac o haya ganado en impo ancia a o as cualidades
del hilo ales como, su esis encia a la o u a
y
su i egula idad de masa. De
muy poco nos se i á ob ene un buen hilo si su p oducción es an ieconómica o
bien da luga a demasiados incon enien es en el cu so de su ab icación.
Las causas de la al a de esis encia de los hilos en la con ínua de hila , e an
conocidas po hilado es desde hace iempo, aunque el alo ela i o de cada uno
de los ac o es que a ec an las o u as o iginadas no es aba cla o. Es po ello, así
como en is a de la impo ancia que adqui ía
el
p oblema, que los in es igado-
es ex iles incluye on en su p og ama una se ie de es udios, an o de in es igs-
ción undamen al como aplicada, con el
in
de con ibui a un mejo conoci-
mien o sob e el o igen de las mismas, así como pa a de e mina la impo ancia
de cada uno de los ac o es que in e ienen en la hila u a.
Aunque la in o mación de que se dispone has a la echa no da la espues a
a odas las p egun as que pueda o mula se el indus ial o el écnico en hila u a,
ambién puede deci se que los é minos en que se plan ea el p oblema son mejo
conocidos,
y
sin duda la misma se i á de es ímulo pa a soluciona o despeja
las ixcógni as que oda ía pe manecen.
En el cu so de lo que sigue, y sob e la base del abajo e ec uado po dis-
in os au o es, se e ec úa un es udio c í ico de los ac o es que se sabe a ec an o1
Es e a iculo
se
pnblicasiinul anei nen e
en la Re is a "In es igacibn e In o macihn Tex il".
1
núme o de o u as ho a ias en la con ínua de hila . Además, en las discusiones
y
comen a ios, se a a de halla el eslabón que una los esul ado5s de ipo p ác-
ico con los conocimien os de ipo más undamen al que se poseen sob e la ib a
de lana.
2.
Es udio de los di e en es ac o es
Sabido es que las o u as en la con ínua de hila ienen o ígenes muy di ei-
sos, ales como una ma e ia p epa ada de ec uosamen e, husos mal cen ados,
anillos co edo es excesi amen e gas ados, cilind os es i ado es en mal es ado, e c.
Po consiguien e, si se a a a de es udia el p oblema eniendo en cuen a los
innume ables ac o es que in e ienen, el mismo esul a ía ex ao dina iamen e
complejo
y
di ícil de abo da , po lo que se impone la necesidad de conside a
las dis in as causas aisladamen e. Así, pues, solamen e nos e e i emos a las o-
u as que se p oducen como consecuencia del e ec o de ac o es gobe nables o
al e ables a olun ad, ales como la o sión del hilo, la ensión del mismo, e!
es i ado, la elocidad de los husos, e c., sin ene en cuen a las o u as p oduci-
das como consecuencia de impe ecciones en la maquina ia empleada.
2.1. E ec o de la elocidad de los husos
Un modo de aumen a la p oducción de la con ínua de hila , consis e en au-
men a la elocidad de la máquina, lo cual signi ica un aumen o en la eloci-
dad de los husos, pe o ello puede aca ea sus incon enien es, ya que pa a un
diáme o dado de balón, al aumen a la elocidad del anillo co edo aumen a
su ue za cen í uga, de la cual depende la ensión del hilo, que ambién se
in-
c emen a á. La ellosidad del hilo ambién aumen a á, como consecuencia de
la endencia que ienen los ex emos de las ib as a adop a una posición adial.
Además, esul a á más di icil anuda las o u as debido al inc emen o en el des-
a ollo de los cilind o es i ado es. Po consiguien e, an es de p ocede al aumen o
de elocidad, debe án conside a se las en ajas
y
los incon enien es que de al
aumen o se pueden de i a .
Resul a in e esan e examina aquí el abajo ealizado po Townend y Yu (13),
quienes e ec ua on una in es igación en pequeña escala en una con ínua de
'12
husos solamen e, siendo la ma e ia empleada, lana peinada ipo 64's (22 mic as)
y
el núme o de hilo 18 ex. Aunque los esul ados se ob u ie on en una con ínua
expe imen al de pocos husos, los mismos son in e esan es po pone de mani ies-
o unas endencias que muy bien pueden da se en la p ác ica indus ial,
y
son
ú iles cuando se a a de e ec ua compa aciones. Las elocidades empleadas pa a
los husos ue on, 772'0 . p. m., 7060 . p. m., 5720 . p. m., 5140 . p. m. y 4340
.
p.
m.
Además, con el in de es udia el e ec o de la o sión, pa a cada eloci-
dad se dió a los hilos una se ie de o siones dec ecien es. Como se sabe, la o -
sión a ec a an o al núme o de o u a como a la p oducción. Los esul ados se
ilus an en la ig. 1, en la cual el núme o de o u as po 12 husos/ho a iene
exp esada en unción de la o sión del hilo en uel as po pulgada, obse án-
dose en p ime l~ga , que el ní~me o de dichas o u as ué bas an e sensible
a
los cambios que de la o sión se e ec ua on, como lo indica la pendien e de las
líneas que se ajus a on a los esul ados expe imen ales. Además, la elación en-
e o u as
y
o sión siguió un cu so pa ecido pa a cada una de las elocidades
empleadas, es deci , un aumen o casi in e same ne p opo cional en las o u as al
disminui la o sión del hilo. Se e, pues, que la elación en e o u as
y
eloci-
Fig.
1
dad de los husos,
y
po consiguien e p oducción, es un concep o un poco ela i o,
ya que con una lige a disminución de la elocidad,
en
algunos casos se pasó d5
una si uación en que la hila u a ué p ác icamen e imposible, a o a en la cual
no se ompió ningún hilo. Se obse a ambién como es posible hila con o sio-
nes muy pequeñas con al que se disminuya la elocidad de los husos has a
un
alo adecuado. En cuan o a la p oducción de la máquina, los esul ados indica-
dos pe mi en in ui que las p oducciones más ele adas se consegui án solamenle
con la mejo combinación de los ac o es, o sión del hilo
y
elocidad de los hu-
sos, siemp e que las exigencias de la p oducción no impidan al e a la p ime a.
En ealidad, los cálculos ealizados po los mencionados au o es, demos a o i que
la p oducción más ele ada co espondió a la elocidad de
7060
. p. m., jun o
con una o sión de
13.1
uel as po pulgada Ello indica cla amen e que al con-
side a el aumen o de p oducción en la con inua, además de ene en cuen a !a
elocidad de los husos, debe á conside a se ambién la o sión del hilo, compa i-
ble con un núme o azonable de o u as po unidad iempo.
El e ec o de la elocidad de los husos ué amb:én es udiado desde o o pun-
o de is a po Mon o (ll), quien e ec uó sus expe imen os en una con ínua
de hila indus ial, siendo po consiguien e sus esul ados compa ables con los
que puedan ob ene se en la p ác ica. Dicho au o empleó a ias pa idas de lana
peinada, las cuales comp endie on inu as de ib a de
20
a
26
mic as, oscilando
las longi udes medias en e
46
mm.
y
62
mm. El núme o de o u as po
100
husos/ho a se elacionó con los siguien es ac o es: desa ollo de los cilind os
es-
i ado es, elocidad del cu so
y
elocidad de los husos. En cualquie caso, las
o u as aumen a on al aumen a cada uno de los mencionados ac o es: al p in-
cipio de un modo lineal, pa a luego p oduci se una in lexión ascenden e, de una
mane a análoga a como se indica en la ig.
2.
Una obse ación in e esan e
ue,
Fig.
2
que cuando los esul ados se ep esen a on en unción de la elocidad de los
husos, dicha in lexión coincidió en cualquie caso, y de un modo ap oximado,
con
una elocidad de
8000
. p. m., la cual es llamada po Mon o , elocidad
c i ica. Del hecho que dicha elocidad uese, en gene al, ap oximadamen e la
misma pa a odos los núme os de hilo empleados, dicho au o concluye que el
e ec o en cues ión iene su o igen en
la
máquina de hila . Cabe menciona que
dichos esul ados es án has a cie o pun o de acue do con los que, según G een-
wood
(7),
se ob ienen
al
ope a con lana ca dada, en cuyo caso la elación
en e o u as
y
elocidad de los husos es muy pa ecida a la encon ada po Mo:i-
o , aunque el pun o de in lexión no co esponde siemp e a una misma elo-
cidad.
En
cuan o a la causa de la exis encia de dicho pun o de in lexión, nos se á
ú il el apoyo que nos acili a una posible clasi icación de las o u as. En e ec o,
si di idimos las mismas en dos g upos, de modo que al p ime o de ellos co es-
pondan las o u as ine i ables o la en es exis en es en la mecha, y en el segundo
se incluyen las o u as inhe en es a la hila u a misma, pod emos conside a
que el núme o de o u as po unidad de iempo se á p opo cional a la elocidad,
mien as se p oduzcan las o u as la en es solamen e, lo cual g á icamen e en-
d ía exp esado po la línea ec a inclinada de la ig.
2.
Pe o al eni inc emen-
adas las o u as la en es po las inhe en es al aumen o de elocidad, los esul-
ados ya no segui án un cu so lineal, pues cada o denada se á la suma de dos
componen es que da án luga an o al pun o de in lexión como a un aumen o
más acen uado en las o u as a pa i del mismo. De acue do con és o, las o u-
as o ales end ían ep esen adas en la ig.
2
po pa e de la ec a inclinada
que se inicia en el o igen de coo denadas, así como po la línea de azos. Tam-
bién, el pun o donde se inicia es a úl ima indica ía el comienzo de las o ii as
eales.
2.2.
Tensión
del
hilo
En elación con lo indicado en el pá a o an e io , c eemos in e esan e men-
ciona el undamen o de cálculo de la elocidad óp ima de los husos, o sea aque-
lla que da á luga a un núme o azonable de o u as. Pa a ello se pa e de
la
siguien e ó mula
(7):
n
=
K /NT
en la cual,
n
=
elocidad de los husos
hT
=
núme o del hilo (in e so)
T
=
ensión del hilo en el balón
I<
=
cons an e de p opo cionalidad.
Como puede e se, la ensión es p opo cional al cuad ado de la elocidad de
los husos. Po consiguien e, al aumen a la elocidad se p oduce un aumen o en
la ensión que, si es demasiado ele ada, da á luga a un núme o excesi o de
o u as, de lo cual se deduce a su ez el in e és que iene el de e mina el alo
máximo admisible. Pa a ello, se pa e del c i e io según el cual debe exis i una
elación en e dicha ensión y la esis encia que iene el hilo pa cialmen e o -
cido en el balón.
La e idencia expe imen al que exis e has a aho a, indica que la ensión óp i-
ma no es ácil de de e mina , ya que si bien una ensión ele ada puede da lu-
ga a un exceso de o u as, como se dijo an e io men e, ambién es cie o que
una ensión demasiado baja puede se pe judicial, dando luga ambién a dema-
siadas o u as
(7)).
De ello pa ece deduci se que la ensión y la esis encia del
hilo son dos ac o es ín imamen e ligados, y que al a ia la p ime a ambién a-
ía la segunda, de modo que a menos que se conozca la o ma en que a ía la ela-
ción T/R en unción de
T,
no se á posible esol e el p oblema sa is ac o iamen e
(siendo R la esis encia del hilo pa cialmen e o cido). Ello es á de acue do con

los expe imen os de Bai d
(31,
qui n ensayando con hilos de es amb e pudo com-
p oba que la elocidad de p opagación de la o sión aumen aba con la ensión
aplicada al hilo, lo cual explica ía que pa a ob ene la máxima esis encia, la
ensión deba ene u ~ alo adecuado. En e ec o, una ensión demasiado baja
ha á que las ib as pa cialme ~ e en con ac o con el cilind o es i ado in e io , a
lo la go de un cie o a co, eciban la o sión ccm di icul ad a medida que
so:^
en egadas po los cilind os es i ado es delan e os, con la consiguien e disminu-
ción de la esis encia en dicha zona, lo cual no ocu i á cuando la ensión sea
adecuada.
Sin emba go el p oblema no e mina aquí, ya que o a de las cues iones que
se plan ean es la de conoce el alo de la esis encia
R
que debe á emplea se
pa a el cálculo. Ello es á más cla o cuando se conside a que la esis encia del
hilo s una can idad a iable
y
que, po con~i~ien e, iene una cie a dispe sión,
de modo que si se iene en cuen a la cu a de dis ibución de ecuencias de la
esis encia, esul a á que las o u as se inicia án a pa i del momen o en que
la
ensión se supe ponga a los alo es más bajos de dicha esis encia. Po lo an o,
además del alo medio de la esis encia, se ía ú il conoce la des iación ipo,
pa a así pode es ablece los alo es más bajos, y ajus a la ensión del hilo en
elación con los mismos. Ello es a ía de acue do con las conclusiones de
De
Ba
(6),
quien conside a que las causas que más in luyen en las o u as, en o -
den de impo ancia, son el coe icien e de a iación y la esis encia media de!
hilo pa cialmen e o cido.
Sin emba go, an o la esis encia media como el coe icien e de a iación del
hilo an es de a olla se en la husada, son can idades di íciles de de e mina . Po
ello, y a al a de o o c i e io mejo , se ecomienda emplee una ensión
T
de
hila u a comp endida en e 1/10
y
1/14 de la esis encia dinamomé ica del hilo
ya ab icado (7), que se á la que nos se i á pa a de e mina la elocidad óp ima
de los husos de acue do con la ó mula an e io , la cual se conside a á solamen-
e como un pun o de pa ida, equi iendo luego la co ección que la p ác ica
aconseje.
2.3.
Es i ado
Aunque no se dispone de muchos da os numé icos e e en es al e ec o del
es i ado sob e el núme o de o u as, se conoce po la p ác ica que un es i ado
ele ado puede da luga a un núme o excesi o de o u as, lo cual ué con i ma-
do en el cu so de un abajo expe imen al con lana peinada ipo 64's (13). O a
posible indicación de que los es i ados ele ados dan luga a un mayo núme o
de o u as la enemos en el hecho de que los cons uc o es del sis ema Amble
de supe es i ado, dan al plano de es i ado una inclinación de 70° con el in de
que la o sión ansmi ida desde la husada alcance las ib as en un pun o lo
más p óximo posible a la línea de pinzado de los cilind os es i ado es. Además,
en dicho sis ema, el guía hilos iene un diáme o de 3/4", con lo que se consi-
gue hue se o me un pequeño balón en la zona comp endida en e dicho
guía
hilos
y
los cilind os es i ado es, el cual con ibuye a ecoge las ib as a medida
que son en egadas po los cilind os es i ado es.
Indica emos ambién que en las con ínuas empleadas en la hila u a di ec a
a
pa i de cin a de manua , pa a el algodón, en las que ienen luga es i ados
muy ele ados, el núme o de o u as que se p oduce es conside able, lo cual en
cie o modo es una con i mación de lo dicho an e io men e.
De odo ello, se deduce que el aumen o de o u as que puede p oduci se al
emplea un es i ado ele ado, cons i uye un ac o des a o able, que se opone a la
en aja que pueda signi ica el aumen o de esis encia que muchas eces expe i-
men a el hilo al emplea co ec amen e un g an es i ado.
Pa a comp ende la causa del aumen o de o u as hay que ene en cuen a
que al emplea un es i ado ele ado, las mechas ambién son más g uesas que de
o dina io. Po lo an o, las ib as son es i adas o «ex aídas» de un en e ela i-
amen e ancho,
o
sea que es án más dispe sas, lo que hace que su ag upamien o
en in eg ación en el hilo po medio de la o sión se e ec úe con más di icul ad
y
que, po consiguien e, las o u as se p oduzcan con más ecuencia. A p opósi o
de lo dicho, añadi emos que el e ec o de dicha dispe sión de ib as se acusa en
los sis emas de g an es i ado po un aumen o en la p opo ción de bo a o despe -
dicio en la con ínua de hila .
También ocu i á que la ensión indi idual de las ib as que eme gen de los
cilind os es i ado es se á más desigual, a consecuencia p ecisamen e de dicha dis-
pe sión, pudiendo muy bien ocu i que en un momen o de e minado oda la
ensión engan que sopo a la unas cuan as ib as las cuales se ompe án, si-
guiendo la o u a casi ins an ánea de las demás, con la consiguien e o u a del
hilo. Como es na u al, es a eo ía explica ía las o u as que ienen luga en
la
misma línea de pinzado, pe o no las que puedan ene luga a lo la go del hilo
en el balón.
In e esa, pues, cuando se emplea un sis ema de g an es i ado, que las ib as
es én lo más jun as posible, educiendo la dispe sión cuan o sea posible. A es e
espec o, no es a á de más eco da que una de las cla es del éxi o del sis ema
Amble , con el cual se ealizan es i ados de
100
en la indus ia, se debe en
g an pa e al colec o de ib as o « lume» que a solida io al elemen o de es i-
ado en dicho sis ema. De ello se deduce que la e icacia de los sis emas de doble
mangui o empleados en el sis ema de hila u a con inen al del es amb e pod ía
aumen a se aplicando embudos colec o es de pe il adecuado en la zona comp en-
dida en e los mangui os
y
los cilind os es i ado es, ya que de es e modo se e i-
a ía la g an dispe sión de ib as que co ien emen e puede obse a se.
Apa e del e ec o indicado, los g andes es i ados pueden da luga
a
i egula-
idades de ipo pe iódico, debido an o a pequeñas excen icidades de los cilin-
d os es i ado es como a desipaldades de du eza de la cubie a o
p casquillo>^
de
los cilind os de p esión.
Aunque ha sido posible comp oba expe imen almen e que las i egula ida-
des pe iódicas de los hilos de algodón a ec aban a la esis encia de los mismos,
disminuyéndola, ambién es cie o que el au o , en el cu so de una compa ación
e ec uada en e hilos come ciales de es amb e, an o ob enidos po medio del sis-
ema o dina io de hila ii a como po el sis ema Amble , pudo comp oba que si
exis ía alguna di e encia, en cuan o a esis encia, és a e a en a o de los úl i-
mos a pesa de posee una ma cada i egula idad de ipo pe iódico. Puede deci -
se que no se posee su icien e e idencia expe imen al pa a conclui cuál es
cl
e ec o de las i egula idades pe iódicas sob e las o u as, pe o nada end ía de
pa icula que és as se inc emen a an como consecuencia de la disminución
en
la densidad de las ib as en pun os sepa ados de una dis ancia igual a la longi-
ud de onda de la i egula idad pe iódica. Ello iene apoyado po los esul ados
expe imen ales de Adamson
(l),
ob enidos en el cu so de un abajo e ec uado
pa a de e mina las causas de las o u as, los cuales pe mi ie on llega a la con-
clusión cle que muchas eces las o u as se o iginan en zonas del hilo donde la
densidad de ib as ha disminuido.
2.4.
Finu a
y
longi ud
de
ib a
El núme o de ib as en la sección ec a de un hilo, dependien e de la inu a
de la lana empleada, in luye sob e el núme o de o u as, de al mane a que
cuan o más ib as menos o u as se ob end án en la con ínua de hila . De acue -
do con es o, S anbu y y Bye ley (12) comp oba on que el hilo limi e que puede
ob ene se con una lana de e minada con iene ap oximadame ne unas 20 ib as
en
su sección ec a, lo cual indica que la inu a cons i uye un obs áculo al núme-
más al o que se puede hila .
Bas awisy y o os (2) no solamen e admi en la in luencia de la inu a sob e
el núme o de o u as, sino ambién el de la longi ud de ib a, aunque conside an
que es a úl ima es un ac o de segundo o den.
m-
u
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b
c
g
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Q
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No.
G@
ik
en
¿a
mión
ec a
O&
h;/o
(Mbd
&s.,
~6)
Fig
3
En es e pun o, y en elación con lo indicado an e io men e se á de g an u ili-
dad examina un abajo expe imen al e ec uado po Ma indale
(9).
En el cu -
so del mismo se emplea on lanas cuyas calidades o ipos (clasi icación inglesa),
ue on 80's, 64's, 58's y 48's, aba cando una se ie de inu as de
20
a
41)
mic as.
A
pa i de cada una de dichas calidades se hila on dis in os núme os de hilo,
ep esen ándose las o u as po 100 husos/ho a en unción del núme o medio de
ib as en la sección ec a. Como puede e se en la ig.
3,
dicho núme o de o u-
as adqui ió alo es semejan es cuando el núme o de ib as en la sección ec a
ué pa ecido. Así, po ejemplo, pa a un ni el de
13
o u as po 100 husos/ho a,
-46-
el núme o medio de ib as en la sección ec a pa a las calidades 80's, 64's
y
58's,
ué
de 32.2, 33.6 y 30.8, espec i amen e. De odo ello se concluyó que la cuali-
dad más impo an e pa a una lana desde el pun o de is a de la hilabilidad
eu
la
inu a.
Sin emba go, no ué posible explica po medio de dicho c i e io los esul a-
dos co espondien es a la lana de calidad 48's, pa a la cual el núme o de o u as
encon ado ué ap eciablemen e dis in o al de las o as calidades.
A
es e es-
pec o,
y
como sea que Ma indale no u o en cuen a el posible e ec o de la lon-
gi ud de ib a, se c eyó con enien e, po nues a pa e, hace in e eni am-
bién dicho pa áme o, empleándose a es e in los da os publicados po dicho cen-
m
¿
xn
Fig.
4
o e e en es a la longi ud de ib a. De acue do con és o, y pa iendo de la base
de que el núme o de o u as es á en elación in e sa an o con la longi ud como
con el núme o de ib as en la sección ec a del hilo, se ep esen a on los esul a-
dos, es a ez en unción del p oduc o
n
X
1, en el cual n es el núme o de ib as
en la sección ec a y 1 la longi ud mediade ib a. como se indica en la ig.
9:
el núme o de o u as siguió un cu so bas an e más p eciso que en la ig. 3, des-
apa eciendo la anomalía ep esen ada po las o u as ob enidas al emplea lanas
del ipo 48's. Po lo an o, queda cla o que la hilabilidad de una lana depende
no solamen e de la inu a sino ambién de la longi ud de ib a. Es in e esan e ob-