Плетельная машина — это устройство, которое переплетает три или более нитей пряжи или проволоки для создания различных материалов, включая веревки , армированные шланги , покрытые шнуры питания и некоторые виды кружева . [1] [2] Материалы для плетения включают натуральные и синтетические нити, металлическую проволоку, кожаные ленты и другие.
В плетеной машине с роговыми шестернями бобины ниток проходят друг мимо друга слева и справа по псевдосинусоидальным дорожкам. Бобины установлены на держателях катушек, которые приводятся в движение серией роговых шестерен . Роговая шестерня представляет собой зубчатый диск, приводимый в движение прямозубой шестерней ниже на том же валу; бобины перемещаются между зубьями соседних шестерен. Эти шестерни находятся под пластиной направляющей, по которой ездят держатели бобины. Шестерни должны приводиться в движение в нескольких точках на машинах, которые используют два или более комплекта бобины и поперечные валы.
На вертикально ориентированной машине плетеная нить поднимается над машиной. Высота и диаметр направляющего кольца влияют на характеристики плетеного продукта. На горизонтальных машинах плетеная направляющая пластина и соответствующие бобины поворачиваются на 90 градусов, и плетеный продукт производится параллельно земле. Это позволяет выводить большие жесткие плетеные кабели горизонтально, что устраняет необходимость в заводских зданиях с высокими потолками.
Оплеточные машины, хотя они и имеют очевидно сложное движение катушек, механически просты и надежны. Современные версии надежны и могут работать в течение многих часов или даже дней без внимания. Это позволяет фабрикам с сотнями машин управляться всего несколькими рабочими, что снижает стоимость рабочей силы и делает продукцию дешевле и/или увеличивает прибыль. Эти современные машины имеют встроенное электронное управление с автоматизированным управлением. Хотя веревки, шнуры и леска по-прежнему являются основными продуктами большинства оплеточных компаний, существует много других продуктов, включая тесьму, экранирование кабелей и автомобильную продукцию, такую как усиленные тормозные магистрали.
Конфигурация роговых шестерен влияет на форму конечной косы. Замкнутый круг шестерен может быть использован для создания полой круглой веревки. Один ряд или подковообразная конфигурация могут быть использованы для создания плоской косы. Сетка шестерен может быть использована для создания сплошных сердечников кос, например, квадратной косы.
Оплеточные машины для майского шеста, также известные как круговые оплеточные машины, представляют собой тип роговой шестеренчатой оплеточной машины, используемой для производства полых круговых кос. Движение и порядок волокон имитируют движение и порядок волокон лент, используемых для украшения майского шеста . [4] Они хорошо подходили для работы от паровых двигателей промышленной революции, а к началу 20-го века машины с электродвигателями были обычным явлением.
Обычные типы плетеных машин работают примерно так же, как и процесс украшения майского шеста. В начале украшения майского шеста к верхушке шеста привязывается четное количество лент. Каждую ленту держит один человек, и группа людей образует кольцо вокруг основания шеста. Половина людей движется по часовой стрелке, а другая половина — против часовой стрелки. Проходя мимо людей, движущихся в противоположном направлении, люди поочередно проходят направо и налево. Это приводит к образованию нисходящей косы на шесте. По мере того, как коса движется вниз по шесту, ленты становятся короче, а угол формирования изменяется по мере того, как коса движется ниже по шесту. На стандартной плетеной машине линии подачи имеют постоянный угол и постоянное натяжение, и, следовательно, выходной плетеный продукт является однородным.
Этот тип оплетки может использоваться для оплетки оболочки вокруг кабеля, когда он протягивается через середину машины, и используется для производства экранированных электрических кабелей и армированных волокном шлангов. Этот тип машины также используется для плетения волокон, таких как углеродные волокна, на полую подложку для производства высокопроизводительных композитных деталей, используемых при производстве жестких легких компонентов, таких как рамы велосипедов и мачты яхт.
Машина для плетения квадратных нитей использует сетку шестеренок и пересекающихся дорожек для создания плетения со сплошным сердечником.
На патентном изображении справа оплеточная машина имеет две дорожки, одна закрашена зеленым, а другая — красным. Четыре носителя катушек скользят по каждой дорожке. Четыре носителя, закрашенные зеленым, движутся по зеленой дорожке против часовой стрелки, а четыре носителя, закрашенные красным, движутся по красной дорожке по часовой стрелке. Когда две дорожки пересекаются, пряди скручиваются друг вокруг друга, образуя косу.
Водила толкаются четырьмя роговыми шестернями в базовой пластине. Каждая из роговых шестерен имеет шестерню и рог на общем валу. Шестерни сцепляются друг с другом, причем чередующиеся шестерни движутся в противоположных направлениях. Каждый рог имеет четыре паза для толкания катушкодержателя. Катушкодержатели передаются от одного рога к другому по мере продвижения по дорожке.
Скорость роговой плетельной машины ограничена усилием, необходимым для того, чтобы заставить катушечные водила следовать по змеевидной траектории . В 1922 году Саймон У. Уордвелл решил эту проблему, перемещая пряди пряжи вместо водил, что позволило водилам следовать по простой круговой траектории. [6] Водила находятся в двух вращающихся в противоположных направлениях кольцах, в то время как рычаги, приводимые в движение кулачком, направляют пряди пряжи от внешнего кольца вверх и вниз между водилами внутреннего кольца. Поскольку рычаг имеет гораздо меньшую массу , чем катушка и водило, машина может работать быстрее.
В плетеной машине с рельсами и колоннами катушечные транспортеры следуют по рельсам в двумерном массиве рядов и колонн, а не по круговым траекториям, определяемым роговыми шестернями. [7]