Sistemi di Cam per Macchine Circolari per Maglieria: Cumu Funzionanu

1. Introduzione

U sistema di camme hè u cervellu meccanicu di ogni Maglia circulare macchina. Cunverte u muvimentu rotativu di u cilindru in u muvimentu verticale precisamente sincronizatu di l'aghi di maglia individuali, orchestrendu a cumplessa sequenza di pulizia, alimentazione di u filatu, ribaltamentu è furmazione di punti chì si verifica migliaia di volte à u minutu in centinaie o migliaia di aghi. Per l'ingegneri tessili, i gestori di pruduzzione è i cumpratori di macchine per maglia, una cunniscenza approfondita di i sistemi di camme hè essenziale per ottimizà a qualità di u tessutu, a velocità di a macchina è u cunsumu energeticu.

Malgradu a so impurtanza fundamentale, i sistemi di camme sò spessu u cumpunente menu capitu di e macchine circulari per maglieria. Parechji prublemi di pruduzzione, cumprese l'irregolarità di i punti, a rottura di l'aghi, i danni à u filatu è l'eccessiva vibrazione di a macchina, traccianu a so causa principale in una geometria di camme subottimale, un timing di camme impropriu o piste di camme usurate. Un'inchiesta di u 2023 da a Federazione Internaziunale di i Produttori di Tessili (ITMF) hà trovu chì i prublemi ligati à e camme rapprisentavanu circa u 12% di tutti l'eventi di inattività di e macchine circulari per maglieria, secondi solu à u fallimentu di l'aghi.

Questa guida tecnica esamina in dettagliu l'architettura di u sistema di camme: e zone funziunali di una camma di cucitura, a geometria di a pista di camma è u disignu di l'angulu, e cunfigurazioni di camme simmetriche versus asimmetriche, i sistemi multi-pista da 2-pista à 4-pista, i materiali di camma è i trattamenti superficiali, i mudelli di usura è i protocolli di manutenzione, è a relazione trà u disignu di camma è i parametri di qualità di u tissutu.

2. Fundamenti di i Sistemi di Came per Macchine Circolari per Maglieria

In una macchina circulare per maglieria, e camme sò cumpunenti metallichi di forma precisa disposti in anelli concentrici intornu à u cilindru di a macchina. Ogni camma hà una pista profilata (scanalatura o canale) chì guida u tallone di l'agulla mentre u cilindru gira. Mentre u tallone di l'agulla viaghja longu à sta pista, u prufilu di a camma cambiante forza l'agulla in su o in giù attraversu u so ciclu di maglieria. Un inseme cumpletu di camme intornu à a circunferenza di u cilindru forma una pista di camma cuntinua chì ogni agulla attraversa una volta per rivoluzione di a macchina.

U sistema di camme funziona secondu un principiu fundamentale di cunversione di u muvimentu meccanicu: u spustamentu angulare di a rotazione di u cilindru hè cunvertitu in spustamentu lineare di l'agulla. A relazione trà l'angulu di camma è u spustamentu di l'agulla hè guvernata da u prufilu di camma, chì determina micca solu a corsa tutale di l'agulla, ma ancu i prufili di velocità è accelerazione in tuttu u ciclu di maglia. L'ottimisazione di sti prufili hè cruciale per ottene un funziunamentu à alta velocità senza un caricu dinamicu eccessivu nantu à l'agulla.

2.1 Zone è Funzioni di a Camma di Cucitura

Ogni sistema di camme cumpletu per una sola pusizione di alimentazione hè custituitu da parechji segmenti di camme, ognunu rispunsevule di una fase specifica di u ciclu di maglia. E zone funziunali primarie sò a camma di schiarimentu, a camma di cucitura è a camma di guardia. Camme supplementari cum'è e camme di ripiegamentu è e camme di mancata maglia sò prisenti in e macchine capaci di pruduce strutture di mudelli oltre u jersey pianu.

Cam di sgomberu (Cam di sollevamentu)

A camma di pulizia hè rispunsevule di alzà l'agulla da a so pusizione di riposu (a pusizione di passaghju) à l'altezza cumpleta di pulizia. Durante stu muvimentu versu l'altu, u cappiu furmatu prima scorri longu u gambu di l'agulla è apre u chiavistellu in preparazione per riceve u novu filatu. L'angulu di a camma di pulizia varieghja tipicamente da 45 à 55 gradi. Anguli più ripidi producenu un alzamentu più veloce di l'agulla, ma generanu forze d'impattu più elevate nantu à u fondu di l'agulla; anguli più superficiali sò più dolci nantu à l'agulla, ma richiedenu più spaziu circunferenziale, riducendu u numeru di alimentazioni chì ponu esse alloggiate intornu à u cilindru.

Cam di cucitura (Cam di abbassamentu)

A camma di puntu cuntrolla u muvimentu versu u bassu di l'agulla dopu l'alimentazione di u filu. Hè u segmentu di camma u più criticu per a qualità di u tissutu perchè determina a lunghezza finale di u puntu. A camma di puntu hè tipicamente regulabile in a direzzione verticale - alzà a camma di puntu produce un puntu più longu (tessutu più liberu), mentre abbassà a produce un puntu più cortu (tessutu più strettu). L'anguli di a camma di puntu varianu tipicamente da 50 à 60 gradi, cù l'angulu esattu sceltu in basa à u calibru di a macchina, e caratteristiche di u filu è e specificazioni di u tissutu di destinazione.

Guard Cam

A camma di guardia mantene u cuntrollu di l'agulla durante a transizione trà e camme di schiarimentu è di cucitura è impedisce u rimbalzu o u fluttuazione di l'agulla à alta velocità. E camme di guardia sò particularmente impurtanti in e macchine à alta velocità induve e forze inerziali nantu à l'agulla diventanu significative. Assicuranu chì l'agulla seguitanu a traiettoria prevista senza deviassi da a pista di a camma, ciò chì puderebbe causà danni à l'agulla è difetti di u tissutu.

3. Zone Funziunali di u Sistema à Came: Specifiche Tecniche

4. Geometria di a pista di camma è cuncepimentu di l'angulu

U prufilu di a pista di camma hè u parametru di cuncepimentu u più impurtante chì influenza e prestazioni di a macchina per maglieria. U prufilu determina a velocità è l'accelerazione di l'agulla in tutta a so corsa, chì à u so tornu guverna e forze dinamiche chì agiscenu nantu à l'agulla, u prufilu di tensione di u filatu durante a maglieria è a velocità massima ottenibile di a macchina.

4.1 Angulu di camma è u so effettu nantu à a dinamica di maglia

L'angulu di camma hè definitu cum'è l'inclinazione di a superficia di travagliu di a camma in relazione à u pianu urizzuntale. Hè u parametru geometricu fundamentale chì cunverte a rotazione di u cilindru in spustamentu verticale di l'agulla. Per un diametru di cilindru è una velocità di rotazione dati, l'angulu di camma determina a velocità verticale di l'agulla. Un angulu di camma più ripido produce un muvimentu più veloce di l'agulla attraversu una altezza di corsa data, chì permette velocità di macchina più elevate o più avanzamenti intornu à a circunferenza di u cilindru.

Tuttavia, anguli di camma più ripidi generanu forze nurmali proporzionalmente più alte trà u fondu di l'agulla è a superficia di a camma. A relazione seguita a formula: F_n = F_y / cos(θ), induve F_n hè a forza nurmale nantu à a superficia di a camma, F_y hè a forza di tensione di u filu chì agisce versu u bassu nantu à l'agulla, è θ hè l'angulu di camma. À un angulu di camma di 50 gradi, a forza nurmale hè circa 1,56 volte a forza di tensione di u filu. À 60 gradi, questu aumenta à 2,0 volte. Queste forze elevate acceleranu l'usura di a camma è aumentanu u cunsumu energeticu.

A pratica industriale hà cunvergitu nantu à intervalli ottimali di anguli di camma basati annantu à decennii di testi empirichi. Per u standard Maglia unica E macchine chì funzionanu à 26-30 RPM nantu à i calibri E24-E28, l'anguli di camma di cucitura trà 50-55 gradi rapprisentanu l'equilibriu ottimale trà a velocità di pruduzzione è a longevità di i cumpunenti. E macchine à alta velocità chì funzionanu sopra à 35 RPM utilizanu tipicamente camme à prufilu cumpostu cù un angulu variabile: un angulu iniziale più dolce (40-45 gradi) seguitu da un angulu di finitura più ripido (55-60 gradi), chì riduce e forze di accelerazione di piccu à l'iniziu di a corsa di l'agulla.

5. Sistemi di camme simmetriche vs. asimmetriche

I sistemi di camme di e macchine circulari per maglieria sò classificati cum'è simmetrici o asimmetrici secondu a geometria di u prufilu di camme è u mudellu di muvimentu di l'agulla ch'elli producenu. Questa classificazione hà implicazioni significative per a capacità di velocità di a macchina, a qualità di u tissutu è l'efficienza energetica.

5.1 Sistemi di camme simmetriche

In un sistema di camme simmetriche, a camma di salita (spallezza) è a camma di calata (cucitura) anu profili angulari identichi o speculari. L'agulla si alza è si cala cù u listessu spustamentu angulare à a listessa velocità, risultendu in profili di velocità è accelerazione simmetrici di l'agulla. E camme simmetriche eranu u disignu standard in e macchine circulari per maglieria da l'anni 1960 à l'anni 1990 è restanu cumuni in e macchine à bassa velocità è per usu generale.

U vantaghju principale di i sistemi di camme simmetriche hè a simplicità: sò più faciuli da fabricà, installà è mantene. I profili identichi di salita è discesa simplificanu a sincronizazione di e camme è riducenu a cumplessità di u disignu di a scatula di camme. Tuttavia, i sistemi simmetrichi sò intrinsecamente limitati in a velocità massima di funziunamentu perchè u prufilu di accelerazione uniforme ùn tene micca contu di i diversi requisiti meccanichi di e fasi di salita è discesa. Durante a salita, l'agulla deve superà a gravità è deve accelerà u cappiu furmatu prima; durante a discesa, a gravità assiste u muvimentu è a resistenza primaria vene da a tensione di u filatu.

5.2 Sistemi di camme asimmetriche

I sistemi di camme asimmetriche utilizanu diversi profili di camme per e fasi di salita è di discesa, ottimizzati per i requisiti meccanichi specifichi di ogni fase. Tipicamente, a camma di salita hà un angulu più dolce (45-50 gradi) per riduce u caricu d'impattu durante a fase critica di apertura di u latch, mentre chì a camma di discesa hà un angulu più ripido (55-60 gradi) chì hè assistitu da a gravità è da a tensione di u filu. Questu approcciu ottimizzatu riduce l'accelerazione di piccu di l'agulla di u 15-25% paragunatu à i sistemi simmetrichi, permettendu velocità operative più elevate senza aumentà a tensione di l'agulla.

Quasi tutte e macchine circulari muderne à alta velocità per maglieria, cumprese e serie à maglia singola è doppia di LEADSFON, utilizanu sistemi di camme asimmetriche. U disignu asimmetricu hè particularmente vantaghjosu in e macchine à calibru finu (E28 è superiori) induve a massa ridutta di l'agulla rende fattibile u funziunamentu à alta velocità, ma aumenta ancu a sensibilità à l'ottimisazione di u prufilu di a camma. I sistemi di camme asimmetriche permettenu tipicamente velocità di funziunamentu sustenibili da 20 à 30% più alte paragunate à i sistemi simmetrici di calibru è diametru equivalenti.

6. Sistemi di camme multipista: 2 piste, 3 piste è 4 piste

I sistemi di camme multipista sò una tecnulugia chjave per allargà a capacità di mudellu è a flessibilità operativa di e macchine per maglieria circulari. In un sistema multipista, u cilindru cuntene duie, trè o quattru piste di camme impilate verticalmente, ognuna capace di cuntrullà indipindentamente un inseme diversu di aghi. L'aghi sò cunfigurati cù estremità à diverse altezze currispondenti à a pista à a quale sò assignati, permettendu à diversi gruppi di aghi di seguità diverse sequenze di maglieria.

6.1 Sistemi di camme à 2 piste

U sistema à 2 piste hè a cunfigurazione multipista più basica è hè largamente utilizata in e macchine à maglia unica per pruduce mudelli simplici cum'è strisce verticali è piccule ripetizioni di mudelli. Dui piste di camme indipendenti permettenu à dui gruppi d'aghi di operà cù diverse lunghezze di puntu, sequenze di pieghe o sequenze di mancate. In una macchina à 2 piste, circa a metà di l'aghi in u cilindru (disposti in una disposizione di testa 1 × 1 o 2 × 2) seguitanu a pista 1, è l'altra metà seguita a pista 2. Questa cunfigurazione permette mudelli geometrichi simplici è hè un equipaggiamentu standard in parechje macchine à maglia unica di livellu d'entrata è di gamma media.

6.2 Sistemi di camme à 3 piste

U sistema à 3 piste offre una flessibilità di mudellu significativamente più grande offrendu trè piste di camme indipendenti. Cù trè gruppi d'aghi, u designer di mudelli pò creà strutture più cumplesse chì combinanu punti simplici, in pizzo è mancanti in un unicu tissutu. E macchine à trè piste sò populari in l'industria di a maglieria turca per a pruduzzione di tessuti à jersey unicu strutturati, tessuti piqué è disinni à micro-mudelli. A dispusizione di l'aghi in un sistema à 3 piste seguita tipicamente un mudellu ripetutu (per esempiu, 1-2-3-2) chì distribuisce e trè altezze di u fondu uniformemente intornu à u cilindru.

6.3 Sistemi di camme à 4 piste

U sistema à 4 piste rapprisenta u più altu livellu di sofisticazione di camme multipista senza a selezzione cumpleta di l'aghi elettronichi. Quattru piste di camme indipendenti furniscenu a massima flessibilità di mudellu per e macchine meccaniche (non elettroniche), supportendu mudelli ripetitivi cumplessi, disinni di strisce multicolore è effetti di texture sofisticati. A quarta pista supplementaria permette ancu una risoluzione di u mudellu più fine riducendu a dimensione di l'unità ripetitiva.

Tuttavia, i sistemi à 4 piste implicanu compromessi. E piste di camme supplementari richiedenu più spaziu verticale in a scatula di camme, aumentendu l'altezza totale di a macchina. U mecanismu di camme diventa più cumplessu cù più parti mobili chì necessitanu manutenzione. È a disposizione di u culu di l'agulla (distribuendu quattru altezze di culu di l'agulla diverse intornu à u cilindru) richiede una gestione precisa di l'agulla durante a preparazione di u cilindru.

7. Cunfrontu di Sistemi Multitraccia

8. Materiali di camma, trattamenti superficiali è usura

A durabilità di u sistema di camme hè determinata da a selezzione di i materiali è da l'ingegneria di e superfici. E piste di camme sò sottumesse à un cuntattu scorrevule cuntinuu cù i talloni di l'aghi in acciaio tempratu sottu una forza nurmale significativa, creendu un ambiente tribologicu esigente. A selezzione di i materiali deve ottimizà a durezza, a resistenza à l'usura, a resistenza à u grippaggio è a machinabilità.

Materiali cumuni di e camme:

• Ghisa Grigia (GJL-250/GJL-300): U materiale tradiziunale di e camme, largamente utilizatu da decennii per via di l'eccellente machinabilità, e bone caratteristiche di smorzamentu è a lubrificazione naturale à a grafite. Durezza tipica: HB 200–240. Limitazione: resistenza à l'usura più bassa paragunata à l'alternative in acciaio tempratu.
• Ghisa sferoidale (GJS-500/GJS-600): Offre una resistenza à a trazione è una duttilità migliorate rispetto à a ghisa grigia, pur mantenendu una bona lavorabilità. A morfologia di a grafite sferica furnisce migliori proprietà tribologiche. Durezza tipica: HB 230–270.
• Acciaiu legatu tempratu à fondu (equivalente à 42CrMo4): Adupratu in applicazioni di camme à alta velocità è per carichi pesanti. Tempratu è rinvenutu à HRC 50-55, poi rettificatu di precisione finu à u prufilu finale. Resistenza à l'usura significativamente più alta chè a ghisa, ma costu più altu è fabricazione più cumplessa.
• Acciaiu tempratu superficialmente cù nitrurazione: Acciaiu à bassa lega cù un stratu superficiale nitruratu (tipicamente 0,3-0,5 mm di prufundità) chì righjunghji una durezza superficiale di HV 900-1100 pur mantenendu un core tenace. Fornisce a cumminazione ottima di resistenza à l'usura è tenacità à a frattura per applicazioni di camme à alta velocità.

L'usura di e camme si manifesta principalmente cum'è un allargamentu di a pista è un aumentu di a rugosità di a superficia. L'usura di a pista oltre 0,15-0,20 mm da e dimensioni originali crea un ghjocu eccessivu di u fondu di l'agulla, chì porta à l'oscillazione di l'agulla, a furmazione irregulare di i punti è i difetti di u tissutu. L'ispezione regulare di e camme cù calibri di prufilu o sistemi di misurazione ottica hè essenziale per a pianificazione di a manutenzione preventiva. In ambienti d'alta pruduzzione, e piste di e camme ponu richiede un ricondizionamentu o una sustituzione ogni 10.000-15.000 ore di funziunamentu, secondu a velocità di a macchina, a qualità di l'agulla è e pratiche di lubrificazione.

9. Mantenimentu è risoluzione di i prublemi di u sistema di camme

Una manutenzione adatta di u sistema di camme hè essenziale per mantene una qualità consistente di u tissutu è massimizà u tempu di funziunamentu di a macchina. Un prugramma di manutenzione strutturatu affronta sia l'ispezione di rutina sia a sustituzione prugrammata di i cumpunenti usurati.

Prucedure di Mantenimentu Chjave:

• Ispezione di a pista di camme: Ispezionate tutte e piste di camme ogni 2.000 ore di funziunamentu aduprendu un calibru di prufilu o un indicatore à quadrante per misurà a larghezza di a pista. L'usura di a pista chì supera i 0,15 mm da a specificazione richiede a sustituzione o u ricondizionamentu di a camme.
• Allineamentu di e Camme: Verificate l'allineamentu camma-camma in ogni pusizione di alimentazione per assicurà una transizione liscia di l'agulla trà i segmenti di camma. Un disallineamentu di solu 0,05 mm pò causà un impattu di u fondu di l'agulla è una usura accelerata.
• Sincronizazione di e camme di cucitura: Tutte e camme di cucitura intornu à u cilindru devenu esse impostate à a stessa altezza in ±0,02 mm. A variazione trà l'alimentazione produce una barra orizzontale visibile (variazione da corsu à corsu) in u tissutu.
• Verifica di u sistema di lubrificazione: Verificate chì l'oliu di l'aghi ghjunghje uniformemente à tutte e piste di camme. Una lubrificazione insufficiente in ogni puntu provoca una usura lucalizzata chì si propaga rapidamente à i segmenti di camme adiacenti.
• Finitura di a Superficie di a Camma: Ispettate e superfici di a pista di a camma per rigature, vaiolature o abrasioni cù un boroscopiu o un strumentu d'ispezione ottica. I difetti di a superficie generanu un attritu eccessivu chì accelera l'usura di a camma è di l'agulla.

10. Risorse Esterne Autorevoli

• Tecnulugia di maglia circulare Mayer & Cie: https://www.mayerandcie.com/en/technology/
• Terrot GmbH - Ingegneria di macchine per maglieria: https://www.terrot.de/en/machines/
• Federazione Internaziunale di i Pruduttori di Tessili (ITMF): https://www.itmf.org/
• Componenti di maglia Groz-Beckert: https://www.groz-beckert.com/en/products/knitting/
• Scambiu di Tessili - Norme di Tessili Sostenibili: https://textileexchange.org/standards/
• Cumitatu Tecnicu ISO 72 - Macchine Tessili: https://www.iso.org/committee/48744.html

11. Risorse LEADSFON cunnesse

• Tecnulugia di a macchina à maglia unica LEADSFON: https://www.leadsfon.com/single-jersey-circular-knitting-machines/
• Specifiche di a macchina à doppia maglia LEADSFON: https://www.leadsfon.com/double-jersey-machines/
• Pezzi di ricambiu è cumpunenti di macchine LEADSFON: https://www.leadsfon.com/spare-parts/
• Macchine per maglieria à larghezza aperta LEADSFON: https://www.leadsfon.com/open-width-machines/
• Profilu di a cumpagnia LEADSFON è cumpetenze tecniche: https://www.leadsfon.com/about-us/
• Assistenza è serviziu tecnicu LEADSFON: https://www.leadsfon.com/technical-support/
• Catalogu di macchine LEADSFON è scaricamenti: https://www.leadsfon.com/downloads/

12. Dumande Frequenti