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

(5) Для хлопка q = 5.

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

(1900 - 70*Рв)*Рв + 57,2

aкр = 0,316[ LштÖТпр ];

(1900 - 70*4,8)*4,8 + 57,2

aкр = 0,316[ 34,8 Ö20 ]=0,316 * *(215,7 + 12,79) = 72,2.

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

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

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

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

(11) Тогда

4,8 2,65 5

Рурас = 0,15 * (1-0,0375*3 - 20 )*(1 - 34,8 )*0,7*1*0,784 =

0,15

=32,8*0,7*0,9*0,7*1*0,784 = 11,31 сН/текс , что можно считать приемлемым, поскольку это значение почти полностью соответствует значению удельной разрывной нагрузки, установленной ГОСТом.

6. Оптимизация по стоимости состава смеси на ЭВМ.

1) Оптимизация смеси по стоимости проводится по формуле 5 [7, с.24]: С = å Сi * bi , где

С - стоимость смеси;

Сi - стоимость i-го компонента смеси;

bi - 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.

3) При оптимизации смеси по стоимости на ЭВМ были получены следующие данные:

Основа:

Уток:

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.

7.1. 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 = aт * 100/ÖТпр , где

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

Тогда К = 48,03*100/Ö20 = 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=3440текс;

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.

7.2. 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.

Схематично поточную линию можно представить следующим образом:

8 8 8 8 8 8 8 8

7

1 2 3 4 5 6

7

8 8 8 8 8 8 8 8

Техническая характеристика трепальной машины ТБ-3 [9, с.54]:

частота вращения, об/мин

ножевого барабана 715, 815, 920, 440,

480, 560

трепала 1190, 1060, 930, 825.

производительность, кг/час 150 - 200

установленная мощность, кВт 4,1

способ удаления угаров автоматический

рабочая ширина, мм 1000

габаритный размеры машины, мм:

длина 3565

ширина 1790

высота 2840

Масса машины, кг, не более 2700.

II) Чесальная машина ЧМД-4.

На машине осуществляется процесс кардочесания, т.е. разъединения спутанных волокон, удаление примесей и коротких волокон, частичное распрямление волокон и их ориентация. Одновременно с этим происхолдит дальнейшее смешивание волокон, преобразование их в ленту и выравнивание вырабатываемого продукта по линейной плотности.

Техническая характеристика двухбарабанной чесальной машины [2, с.111]:

рабочая ширина машины, мм 1000

диаметры рабочих органов по металлу, мм:

холстового валика 152

питающего цилиндра 57

приемного барабана 222

рабочего валика 80

чистительного валика 52

первого и второго главных барабанов 662

съемного и съемно-передающего барабанов 226

съемного барабана 164

съемно-передающего валика 76

давильных валов 77

питающего цилиндра вытяжного прибора 60

вытяжного цилиндра вытяжного прибора 36

плющильных валиков лентоукладчика 55

длина рабочей грани питающего столика, мм 33,6

число шляпок на первом шляп. полотне 74

число шляпок на втором шляп. полотне 60

скорость движения шляп. полотна, мм/мин:

первого 63,5-243

второго 37-120

длина перераб. хлоп. волокна, мм 28/29-34/35

лин. плотность вол. слоя на питании,ктекс 455-345

лин.плотность ленты, ктекс 5-3,33

производительность, кг/час до 30

габаритные размеры с лентоукладчиком, мм:

при диаметре таза 500 600

длина 4380 4450

ширина 1710 1790

высота 1550 1550

масса машины 5500 5530.

III) Ленточная машина 1-го перехода ЛА-54-500В и 2-го перехода Л2-50-220УМ.

Ленточные машины преденазначены для вытягивания и сложения лент. Процесс вытягивания осуществляется с целью утонения лент, а также распрямления и параллелизации волокон.

Машина Л2-50-220УМ имеет автосъем наработанных тазов, а машина ЛА-54-500В снабжена системой автоматического регулирования толщины вырабатываемой ленты.

Техническая характеристика машин ЛА-54-500В и Л2-50-220УМ [2, с.172]:

ЛА-54-500В Л2-50-220УМ

число выпусков 1 2

длина перараб. волкна, мм 27/28-40/41 24/28-40/41

лин. плотность пит. и вып. ленты 2,86-5 3,1-5

общая вытяжка 5,5-8,5 3,34-8,48

число сложений 6-8 6-8

скорость выпуска, м/мин 220-410 300-500

производительность, кг/час 46-193 150

диаметры цилиндров вытяж.прибора,мм 50,28,40 54,39,44

диаметры нажимных валико, мм 32, 28,28 32,28,32

диаметры плющильных валов линий, мм

первой 50,5 -

второй 50 -

размеры таза на питании, мм

диаметр 500 500

высота 1000 1000

размеры таза на выпуске, мм:

диаметр 220 500,914

высота 900,1000 1000,1067

габаритные размеры, мм:

длина 5260 4200

ширина 1760 1766

высота 2200 1720

IV. 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

8. Составление таблицы выходов полуфабрикатов и пряжи и

расчет коэффициента загона.

8.1. Основная пряжа.

1) Поскольку выбранная нами смесь состоит из нескольких компонентов с различым выходом для каждого компонента, то для определения выхода пряжи из смеси воспользуемся формулой 9 [7,с.30]: Всм = å Вi * bi, где

Вi - выход пряжи i-го компонента смеси;

bi - доля i-го компонента.

2) Расчет норм выхода пряжи, обратов и отходов из смеси произведем в таблице 6. Таблица 6.

Нормы выхода основной пряжи, обратов и отходов из смеси, %.

3) Распределим обраты и отходы по переходам обработки в соответствии с планом прядения и составим таблицу 7.

Таблица 7.

Расчет коэффициента загона полуфабрикатов для выработки основной пряжи.

8.2. Уточная пряжа.

1) Расчет норм выхода пряжи, обратов и отходов из смеси волокна произведем в таблице 8.

Таблица 8 .

Нормы выхода уточной пряжи, обратов и отходов из смеси, %.

2) Распределим обраты и отходы по переходам обработки в соответствии с планом прядения и составим таблицу 9.

Таблица 9.

Расчет коэффициента загона полуфабрикатов для выработки

уточной пряжи.

9. Технологический расчет ленточной машины 2-го прехода Л2-50-220УМ.

Для расчета машины Л2-50-220УМ воспользуемся кинематической схемой, приведенной в [8, с.32].

I. Определим общую вытяжку на машине и число зубьев сменной вытяжной шестерни Zв1.

1) Ео = Твх * d/Твых; Ео = 3440*6/3440 = 6.

2) С другой стороны, d5 0,052 46 Zв1 55

Ео = d1 * i1-5 = 0,044 * 21 * 38 * 38 = =0,1*Zв1.

Значит, CONSTЕо = 0,1.

3) Так как Ео = 6 и Ео = 0,1*Zв1, то

0,1*Zв1 = 6 Þ Zв1 = 60 зубьев.

II. Определим число зубьев сменной вытяжной шестерни Zв2.

Поскольку непосредственный расчет Zв2


29-04-2015, 03:44