Проектирование производственного процесса выработки пряжи (основы и утка) для выработки ткани арт. 34

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

Проектирование производственного процесса выработки пряжи (основы и утка) для выработки ткани арт. 34

1. Основные заправочные параметры ткани

Согласно «Справочника по хлопкоткачеству» [3, с. 472] для ткани арт. 34 установлены следующие основные заправочные параметры:

1) ткань миткаль; ширина bтк = 90 см.

2) линейная плотность основы Тпр = 20 текс; линейная плотность утка Тпр = 20 текс; линейная плотность кромок Ткр = 20 текс.

3) всего 2320 нитей; из них кромочных - 48.

4) плотность ткани по основе Ро = 255 нитей/10 см; плотность ткани по утку Ру = 270 нитей/10 см.

5) уработка ткани по основе ао = 5,7%; уработка ткани по утку ау = 9%.

6) номер берда Nб = 115 зубьев.

7) число нитей фона, пробираемых в один зуб берда, равно 2; число нитей кромки, пробираемых в один зуб берда, равно 4.

8) переплетение ткани - полотняное.

9) поверхностная плотность ткани 112г/м^2.

10) отходы по основе составляют 0,74; отходы по утку - 0,14.

11) расход основной пряжи на 100 пог. метров суровых тканей (без отходов) составляет 4,848 кг/100 пог. метров.

12) расход уточной пряжи на 100 пог. метров суровых тканей (без отходов) составляет 5,341 кг/100 пог. метров.

13) для выработки ткани применяется станок АТПР-100.

14) основная и уточная пряжа для ткани арт. 34 вырабатывается по кардной системе прядения по пневмомеханическому способу.

2. Заправочный рисунок ткани

ткань пряжа заправочный уточный

1) Согласно «Справочника по хлопокткачеству» [3, с. 472] переплетение фона и кромок ткани арт. 34 полотняное. Полотняное переплетение относится к главным (простым) переплетениям.

2) Раппорт ткани по основе равен

Rо = Rоф + 2*Rокр, где

Rоф - раппорт фона по основе, Rоф = 2;

Rокр - раппорт кромок по основе, Rокр = 2.

Тогда общий раппорт ткани по основе равен Rо = 2.

3) Раппорт ткани по утку равен

Rу = НОК (Rуф, Rукр), где

Rуф - рапорт фона по основе, Rуф = 2;

Rукр - раппорт кромок по утку, Rукр = 2.

Тогда общий раппорт ткани по утку равен Rу = 2.

4) Заправочный рисунок ткани состоит из 4-х частей

I - рисунок переплетения;

II - проборка нитей основы в зуб берда;

III - проборка нитей основы в ремиз;

IV - схема (программа) движения ремизок.

Поскольку на ткацком станке АТПР-100 число ремизок равно 6 [4, с. 261], то заправочный рисунок ткани, построенный на 6-ти ремизках при рассыпной проборке нитей основы в ремиз, будет выглядеть следующим образом:



3. Выбор сорта пряжи и системы прядения

I) Основная пряжа.

1) Поскольку в стандарте на ткань сорт пряжи не указан, то определим его по формуле 1 [7, с. 4]

Ро.н. = Ро * К, где

а) Ро.н. - прочность одиночной нити, гс.

б) Р - прочность полоски 200х50 мм суровой ткани, кгс. Согласно «Справочника по хлопкоткачеству» [3, с. 464] при поверхностной плотности ткани 112г/м^2 выбираем бельевые тяжелые ткани, для которых минимальная прочность полоски 200х50 мм ткани на разрыв составляет для основы Р=380 Н, или Р= 380*0,101972 = 38,73 кгс.

в) Ро - плотность ткани по основе, нит/м. Согласно пункта 1 настоящей расчетно-пояснительной записки Ро = 2550 нит/м.

г) К - поправочный коэффициент; К = 1…1,2. Принимаем К = 1,2.

Ро.н. = 2550 * 1,2 = 251,1 гс.

2) С учетом линейной плотности основной пряжи, равной 20 текс, прочность одиночной нити составит

Ро.н. = 251,1/20 = 12,4 гс/текс = 0,0124 кгс/текс = 0,0124/0,101972 0,12 Н/текс = 12 сН/текс.

3) В соответствии с [3, с. 24] для данной линейной плотности пряжи 20 текс и полученной прочности одиночной нити 12 сН/текс выбираем пряжу I-го сорта, вырабатываемую из хлопокового волокна средневолокнистых сортов хлопчатника по кардной системы прядения.

II) Уточная пряжа.

1) Поскольку в стандарте на ткань сорт пряжи не указан, то определим его по формуле (1) [7, с. 4]

Ро.н. = Ру * К, где

а) Ро.н. - прочность одиночной нити, гс.

б) Р - прочность полоски 200х50 мм суровой ткани, кгс. Согласно «Справочника по хлопкоткачеству» [3, с. 464] при поверхностной плотности ткани 112г/м^2 выбираем бельевые тяжелые ткани, для которых минимальная прочность полоски 200х50 мм ткани на разрыв составляет для утка 360 Н, или 360*0,101972 = 36,71 кгс.

в) Ру - плотность ткани по утку, нит/м. Согласно пункта 1 настоящей расчетно-пояснительной записки Ру = 2700 нит/м.

г) К - поправочный коэффициент; К= 1…1,2. Принимаем К = 1,15.

Ро.н. = 2700 * 1,15 = 230,5 гс.

2) С учетом линейной плотности основной пряжи, равной 20 текс, прочность одиночной нити составит

Ро.н. = 230,5/20 = 11,525 гс/текс = 0,011525 кгс/текс = 0,011525/0,101972 = 0,113 Н/текс = 11,3 сН/текс.

3) В соответствии с [3, с. 30] для данной линейной плотности 20 текс и полученной прочности одиночной нити 11,3 сН/текс выбираем пряжу I-го сорта, вырабатываемую из хлопокового волокна средневолокнистых сортов хлопчатника по кардной системы прядения.

4. Основные показатели физико-механических свойств основной и уточной пряжи

I) Основная пряжа.

Согласно [4, с. 24] основная пряжа I-го сорта вырабатывается по кардной системе прядения.

II) Уточная пряжа.

Согласно [4, с. 25] уточная пряжа вырабатывается по кардной системе прядения.

5. Сырье для выработки пряжи

Сырье для выработки основной пряжи

I) Для основной пряжи I сорта, линейной плотностью 20 текс для кардной системы прядения, удельная разрывная нагрузка равна [7, с. 8]:

Рогост = 11,7 сн/текс

II) Для данной линейной плотности пряжи, вырабатываемой по пневмомеханическому способу прядения, типовые сортировки имеют вид [7, с. 14]: 5-I, 5-II, 4-II.

При этом сумма пороков должна составлять не более 2,5%.

Долю первого компонента примем равной 1=0,45; доля второго компонента составляет 2=0,35; на долю третьего компонента приходится 3=1-0,45-0,35=0,2.

III) На основе выбранной типовой сортировки по таблице 10 [7, с. 14] для хлопка 5 типа выбираем селекционный сорт 5 Ан-Самарканд-2 (машинный способ сбора), а для хлопка 4 типа выбираем селекционный сорт 4 5904-И (ручной способ сбора).

IV) Основные показатели технологических свойств волокон приведены в таблице.

Технологические свойства хлопкового волокна

Селекционный	Сорт	Lшт,	Тв,	Рв,
сорт	хлопка	мм	мтекс	сН
Ан-Самарканд-2	I	33,7	172	4,3
Ан-Самарканд-2	II	33,3	158	3,9
5904 - И	II	36,9	156	4,1

V) Рассчитаем относительную разрывную нагрузку пряжи по формуле проф. Соловьена А.Н. с учетом поправочного коэффициента , учитывающего строение пряжи пневмомеханического способа прядения [1, с. 9]:

Рв = Рв1 * 1 + Рв2 * 2 + Рв3 * 3;

Рв = 4,3*0,45+3,9*0,35+4,1*0,2=1,94+1,86+0,82 5 сН.

(2) Тв - линейная плотность волокна, текс

Тв = Тв1 * 1 + Тв2 * 2 + Тв3 * 3;

Тв = 0,172*0,45+0,158*0,35+0,156*0,2=0,07+0,05+0,03 = 0,015 текс.

(3) Lшт - штапельная длина волокна, мм

Lшт = Lшт1 * 1 + Lшт2 * 2 + Lшт3 * 3;

Lшт = 33,7*0,45+33,3*0,35+36,9*0,2=15,5+11,7+7,4 35 мм.

(4) Но - неровнота пряжи по разрывной нагрузке в процентах, характеризующая влияние технологического процесса. Для пневмомеханического способа прядения Но = 3…3,5%. Принимаем Но=3%.

(5) Для хлопка q = 5.

(6) К - коэффициент, учитывающий влияние крутки; К = f (ф - кр), где кр - критический коэффициент крутки - определяют по эмпирической формуле проф. Соловьева А.Н., которая для пневмомеханического способа прядения имеет вид [7, с. 23]:

(7) По таблице 22 [5, с. 136] в соответствии с заданной линейной плотностью пряжи Тпр = 20 текс и штапельной длиной волокна Lшт = 35 мм, фактический коэффициент крутки ф принимаем равным ф = 48,03.

(8) Тогда (ф - кр) = 48,03-73,8 = -25,77, что соответствует К=0,7 (таблица 12 [7, с. 19]).

(9) - коэффициент, характеризующий состояние оборудования. При нормальном состоянии оборудования = 1.

(10) - поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл. 15 [7, с. 23] при Тпр = 20 текс и ф = 48,03 принимаем = 0,784.

Сырье для выработки уточной пряжи

I) Для уточной пряжи I сорта, линейной плотностью 20 текс для кардной системы прядения, удельная разрывная нагрузка равна [7, с. 11]:

Ругост = 11,3 сн/текс

II) Для данной линейной плотности пряжи, ырабатываемой по пневмомоеханическому способу прядения, типовые сортировки имеют вид [7, с. 14]: 5-I, 5-II, 4-II.

При этом сумма пороков должна составлять не более 2,5%.

Долю первого компонента примем равной 1=0,43; доля второго компонента составляет 2=0,3; на долю третьего компонента приходится 3=1-0,43-0,3=0,27.

III) Поскольку линейные плотности основной и уточной пряжи, а также и типовые сортировки для выработки основы и утка совпадают, то с экономической точки зрения предприятию выгоднее всего для выработки утка использовать теже сорта хлопка, что и для производства основы.

IV) Основные показатели технологических свойств волокон приведены в таблице.

Технологические свойства хлопкового волокна

Селекционный	Сорт	Lшт,	Тв,	Рв,
сорт	хлопка	мм	мтекс	сН
Ан-Самарканд-2	I	33,7	172	4,3
Ан-Самарканд-2	II	33,3	158	3,9
5904 - И	II	36,9	156	4,1

V) Рассчитаем относительную разрывную нагрузку пряжи по формуле проф. Соловьена А.Н. с учетом поправочного коэффициента , учитывающего строение пряжи пневмомеханического способа прядения [1, с. 9]:

Рв = Рв1 * 1 + Рв2 * 2 + Рв3 * 3;

Рв = 4,3*0,43+3,9*0,3+4,1*0,27=1,92+1,3+1,57 4,8 сН.

Тв - линейная плотность волокна, текс

Тв = Тв1 * 1 + Тв2 * 2 + Тв3 * 3;

Тв = 0,172*0,43+0,158*0,3+0,156*0,27=0,06+0,05+0,041 = =0,151 текс.

Lшт - штапельная длина волокна, мм

Lшт = Lшт1 * 1 + Lшт2 * 2 + Lшт3 * 3;

Lшт = 33,7*0,43+33,3*0,3+36,9*0,27=14,5+10,1+10,2 =34,8 мм.

Но - неровнота пряжи по разрывной нагрузке в процентах, характеризующая влияние технологического процесса. Для пневмомеханического способа прядения Но = 3…3,5%. Принимаем Но=3%.

(5) Для хлопка q = 5.

(6) К - коэффициент, учитывающий влияние крутки; К = f (ф - кр), где кр - критический коэффициент крутки - определяют по эмпирической формуле проф. Соловьева А.Н., которая для пневмомеханического способа прядения имеет вид [7, с. 23]:

(7) По таблице 22 [5, с. 136] в соответствии с заданной линейной плотностью пряжи Тпр = 20 текс и штапельной длиной волокна Lшт =34,8 мм, фактический коэффициент крутки ф принимаем равным ф = 48,03.

(8) Тогда (ф - кр) = 48,03-72,2 = -24,17, что соответствует К = 0,7 (таблица 12 [7, с. 19]).

(9) - коэффициент, характеризующий состояние оборудования. При нормальном состоянии оборудования = 1.

(10) - поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл. 15 [7, с. 23] при Тпр = 20 текс и ф = 48,03 принимаем = 0,784.

6. Оптимизация по стоимости состава смеси на ЭВМ

1) Оптимизация смеси по стоимости проводится по формуле 5 [7, с. 24]:

С = Сi * i, где

С - стоимость смеси;

Сi - стоимость i-го компонента смеси;

i - доля i-го компонента смеси.

2) Согласно табл. 16 [7, с. 24] стоимость одной тонны хлопка-волокна равна:

- для хлопка 5 типа I промышленного сорта С1 = 1990 руб./тонну;

- для хлопка 5 типа II промышленного сорта С2 = 1910 руб./тонну;

- для хлопка 4 типа II промышленного сорта С3 = 2010 руб./тонну.

Поскольку в соответствии с [7, с. 22] доля первого компонента смеси не должна равняться нулю, а доля второго и третьего компонентов не может превышать 35%. Поэтому результаты вычисления на ЭВМ в дальнейших расчетах использоваться не будут; а вместо них будут использоваться доли коипонентов, полученные в пунктах 5.1. и 5.2. настоящей расчетно-пояснительной записки. При этом стоимость смеси для выработки основы составляет 1966 руб./тонну, а для выработки утка 1971,4 руб./тонну, что меньше стоимости, полученной на ЭВМ; это обясняется тем, что шаг при подборе доли компонентов составляет 10-20%.

7. Составление плана прядения и выбор оборудования

Составление плана прядения.

1) Составим план прядения с учетом того, что:

(1) основная и уточная пряжа вырабатывается по кардной системе прядения;

(2) выработка уточной и основной пряжи предусматривает пневмомеханический способ прядения;

(3) поскольку план прядения составляется в зависимости от линейной плотности пряжи, а в данном случае линейные плотности основы и утка совпадают, не имеет смысла составлять 2 плана прядения отдельно для основы и утка.

Ограничимся составлением одного плана прядения, подходящего как для выработки основы, так и для выработки утка.

2) Составляем план прядения согласно «Справочника по хлопкопрядению» [2, с. 55].

Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120МС.

- Определим крутку на машине ППМ-120МС:

К = т * 100/Тпр, где

т - табличное значение коэффициента крутки. Согласно таблице 22 [5, с. 136] в соответствии с Тпр = 20 текс и Lшт = 35 мм принимаем т = 48,03.

Тогда К = 48,03*100/20 = 1074 кр/м.

- Вытяжка на машине ППМ-120-МС равна Е = 172 [2, с. 56].

- Скорость выпуска равна 42,9 м/мин [2, с. 257].

- Частота вращения прядильной камеры определяем по формуле

nп.к. = К * Vвып;

nп.к. = 1074 * 42,9 = 45000 об/мин.

- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,97 [2, с. 56].

- К.П.В. на машине ППМ-120МС равен К.П.В.=0,93 [2, с. 56].

- Производительность одного прядильного устройства машины определим по следующей формуле [1, с. 121]:

Vвып * Тпр * К.П.В. * Ку * 60

Р = 1000 * 1000, где

Ку - коэффициент укрутки пряжи, Ку=0,945 [1, с. 121].

Тогда 42,9*20*0,93*0,945*60

Р = 1000*1000 = 0,045 кг/час.

Производительность всей машины равна

Рм = m * Р, где

m - количество прядильных устройств на машине. Принимаем m=200 [2, с. 258].Тогда Рм = 200 * 0,045 = 9 кг/час.

Ленточная машина II-го прехода Л2-50-220УМ.

- Линейную плотность вырабатываемой ленты определяем по формуле 6 [7, с. 29]:

Тл2 = Тпр * Е/d, где

Е - вытяжка на машине ППМ-120МС, Е=172;

d - число сложений на машине ППМ-120МС, d=1;

Значит, Тл2 = 20*172/1 = 3440 текс.

- Вытяжку на машине Л2-50-220УМ в соответствии с [2, с. 55] принимаем равной Е=6.

- Число сложений принимаем d=6 [1, с. 144].

- Скорость выпуска на машине Л2-50-220УМ принимаем равной Vвып=318,2 м/мин [2, с. 182].

- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,97 [2, с. 55].

- К.П.В. принимаем равным К.П.В.=0,78 [2, с. 55].

- Производительность машины определяем в соответствии с [1, с. 74]

Тл2 * Vвып * 60 * К.П.В. * m

Р = 1000 * 1000, где

m - число выпусков на машине, m = 2 [2, с. 172].

Тогда 3440*318,2*60*0,78*2

Р = 1000*1000 = 102,5 кг/час.

Ленточная машина I-го перехода ЛА-54-500В.

- Линейную плотность вырабатываемой ленты определим по формуле 6 [7, с. 29]:

Тл1 = Тл2 * Е/d, где

Тл2 - линейная плотность ленты 2-го перехода, Тл2=3440 текс;

Е - вытяжка на машине Л2-50-220УМ, Е=6;

d - число сложений на машине Л2-50-220УМ, d=6.

Тогда Тл1 = 3440*6/6 = 3440 текс.

- Вытяжка на машине ЛА-54-500В равна Е=5,8 [1, с. 144].

- Скорость выпуска равна Vвып = 300 м/мин [2, с. 58].

- Принимаем К.Р.О. равным К.Р.О.=0,985 [2, с. 58].

- Принимаем К.П.В.равным К.П.В.=0,84 [2, с. 58].

- В соответствии с [1, с. 74] производительность машины определяется по следующей формуле:

Тл1 * Vвып * 60 * К.П.В. * m

Р = 1000 * 1000, где

m - число выпусков на машине, m = 1 [2, с. 172].

Тогда 3440*300*60*0,84*1

Р = 1000*1000 = 52,01 кг/час.

Чесальная машина ЧМД-4.

- Линейная плотность вырабатываемой ленты определяется по формуле 6 [7, с. 29]:

Тч.л. = Тл1 * Е/d, где

Тл1 - линейная плотность ленты 1-го перехода, Тл1=3440 текс;

Е - вытяжка на машине ЛА-54-500В, Е=5,8;

d - число сложений на машине ЛА-54-500В, d=6;

Тогда Тч.л. = 3440*5,8/6 = 3325 текс.

- Вытяжку на машине ЧМД-4 принимаем равной Е=116 [2, с. 58].

- Скорость выпуска на машине ЧМД-4 равна Vвып=110 м/мин [2, с. 122].

- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,895 [2, с. 58].

- К.П.В. на машине ЧМД-4 равен К.П.В.=0,93 [2, с. 58].

- В соответствии с [1, с. 51] производительность чесальной машины определяется по следующей формуле:

Vвып * Тч.л. * 60 * К.П.В.

Р = 1000 * 1000;

110*3325*60*0,93

Р = 1000*1000 = 20,5 кг/час.

Трепальная машина ТБ-3.

Поскольку разработку проектов для выработки суровой хлопчатобумажной пряжи по кардной системе прядения следует вести при бункерном (бесхолстовом) способе питания чесальных машин, то в плане прядения для трепальной машины возможно указать только:

- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,955 [2, с. 58].

- К.П.В. принимаем равным К.П.В.=0,94 [2, с. 58].

- Производительность машины принимаем равной Р=212 кг/час [2, с. 58].

На основе полученных данных составим план прядения для выработки основы и утка.

Выбор оборудования и его характеристика

I) Трепальная машина ТБ-3.

Трепальная машина ТБ-3 включена в состав разрыхлительно-трепального агрегата, который вместе со шляпочными чесальными машинами включаются в состав поточных линий «кипа - чесальная лента». Для кардной системы с пневмомеханическим способом прядения разработана ПО НИЭКИПМАШ следующая поточная линия [7, с. 26]:

1) автоматический питатель АП-36 /1 шт./

2) смесовая машина МСП-8 /1 шт./

3) шестибарабанный наклонный очиститель ОН-6-4М /1 шт./

4) горизонтальный разрыхлитель ГР-8 /1 шт./

5) пильчатый разрыхлитель РПХ-М /1 шт./

6) обеспыливающая машина МО /1 шт./

7) трепальная машина ТБ-3 /2 шт. - волокнистый поток посредством пневомтического распределителя делится на 2 потока, поступающих параллельно на 2 машины ТБ-3/.

8) с каждой треплаьной машины волокнистый поток распределяется по бункерам 8 чесальных машин ЧМД-4.

Прядильная пневмомеханическая машина ППМ-120 МС

Прядильная машина предназначена для получения окончательного продукта прядильного производства - пряжи. Она используется для выработки кардной пряжи из хлопкового волокна средневолокнистых сортов. Машина ППМ-120 МС оснащена устройствами полуавтоматической ликвидации обрыва пряжи и механизмами нитеотвода при смене бобин и резервной намотки.

Техническая характеристика машины ППМ-120 МС [2, с. 257]:

лин. плотность вырабатыв. пряжи, текс

из хлопкового волокна 100-15,4

из химических волокон 72-18,5

длина перараб. волокна, мм 25-40

вытяжка (расчетная) 34.5-259,7

число кручений на 1 метр 345-1610

лин. плотность прераб. ленты, ктекс 5-2,2

наибол. скорость выпуска, м/мин 61

частота вращения пряд. камеры, об/мин 40000-45000

частотавращения дискрет. барабанчиков 5000-9000

максим. число прядил. устройств 200

диаметр камеры прядил. устройства, мм 67,54

размер питающей паковки, мм 214х900

масса ленты в тазу, кг 3-6

размеры цилинд. катушки для пряжи, мм:

внешний диаметр 56

длина 98

размеры цилин. бобины с пряжей, мм 220х250х85

масса пряжи на катушке, кг 1,5-2

габаритные размеры, мм:

длина 14885

ширина с тазами 1040

высота 1800

масса машины, кг 5000

Литература

ткань пряжа заправочный уточный

1. Механическая технология текстильных материалов: Учеб. для вузов/ Севостьянов А.Г., Осьмин Н.А., Щербаков В.П. и др. - М.: Легпромбытиздат, 1989 г. - 512 с.

2. Справочник по хлопкопрядению/ Широков В.П., Владимиров Б.М., Полякова Д.А. и др. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Легкая и пищевая пром - сть, 1985 г. - 472 с.

3. Хлопкоткачество: Справочник, 2-е изд., перераб. и доп. /Букаев П.Т., Оников Э.А., Мальков Л.А. и др. Под ред. П.Т. Букаева. - М.: Легпромбытиздат, 1987 г. - 576 с.

4. Справочник по хлопокоткачеству /Э.А. Оников, П.Т. Букаев, А.П. Алленова и др.; под общ. ред. Э.А. Оникова. М.:Легкая индустрия, 1979. - 487 с.

5. Лабораторный практикум по механической технологии текстильных материалов. Учеб. пособие для студентов вузов текстильной пром-сти. - М.: «Легкая индустрия», 1976 г. - 552 с.

6. Лабораторный практикум по механической технологии текстильных материалов. Учеб. пособие для вузов/ Галкин В.Ф., Гиляревский В.С., Кудинов А.Е. и др.; Под. ред. Севостьянова А.Г. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1993 г. - 272 с.

7. Методические указания к курсовому проектированию по разделу «Хлопкопрядильное производство» курса МТТМ. - М., 1993 г. - 42 с.

8. Проектирование хлопкопрядильных фабрик: Учеб. пособие для сред. спец. учеб. заведений легкой пром-сти/ Миловидов Н.Н., Фаминский П.П., Шишкунова Е.И. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981 г. - 310 с.

Размещено на Allbest.ru

...