Технологические расчеты проектирования производства шерстяной пряжи по аппаратной системе прядения

промежуток длины волокон в диаграмме распределения:

l = 10 мм; n – число классовых промежутков; для тонкой шерсти n = 0,

для полутонкой шерсти n = 1 и для неоднородной шерсти n = 1(3; К1 –

коэффициент, учитывающий степень неровноты штапельного волокна по длине, К1

= 1,05(1,10; К2 – коэффициент, учитывающий степень укорочения длины волокон

в зависимости от метода кардочесания; вида волокон, прочности, долевого

содержания.

- При раздельном кардочесании К2 = 1,026(1,146;

- При совместном кардочесании К2 = 1,029(1,247.

Значения показателей Lср и ( для различных волокон шерсти приведены

в учебнике [17], в приложении 2.

Произведя необходимые расчеты по формулам 2.1, 2.2, 2.3, 2.4,

выбирают с использованием ГОСТов [10,11, 12,13] и приложения 3 необходимую

тонину и длину штапельного волокна, выпускаемого промышленностью.

2.2. Проверка прядильной способности проектируемой смеси

Прядильную способность смесей и отдельных ее компонентов в аппаратном

прядении шерсти принято характеризовать наименьшей расчетной линейной

плотностью, резервом прядильной способности, выходом пряжи из смеси. Для

расчета наименьшей линейной плотности используют формулу предложенную В.Е.

Гусевым.

[pic], (2.5)

где Н – поправочный коэффициент, учитывающий повышение прядильной

способности в зависимости от уровня техники прядения, Н = 1,2; Кобр –

понижающий коэффициент используемого обрата; (обр – доля обрата в смеси;

Т1, Т2, Тn – минимальная линейная плотность пряжи, выработанная в

отдельности из n-го компонента. Значения Т1, Т2, Тn и значения Кобр следует

брать из приложения 4; (n – доли участия компонентов натуральной шерсти,

химических волокон и отходов гребенного прядения; Кд, КТ, Кп, Ку –

соответственно коэффициенты, учитывающие влияние длины, толщины, прочности,

удлинения химических волокон. Значения этих коэффициентов установлены

только для шерсти 64к в смеси с химическими волокнами (вискозные волокна)

[25]. Поэтому в расчетах при использовании других видов волокон значения

этих коэффициентов следует считать равными 1.

Резерв прядильной способности смеси (R) сопоставляет расчетную

наименьшую линейную плотность пряжи [pic]с фактической линейной плотностью

Тф, которую намечается вырабатывать из смеси в соответствии с технической

заправкой ткани.

R = [pic],

(2.6)

Для расчета [pic] следует использовать формулу (2.5) и приложение 4.

Минимальную линейную плотность пряжи можно рассчитать исходя из

средней линейной плотности волокон смеси и числа волокон в поперечном

сечении пряжи. Установлено, что неровнота по линейной плотности, отвечающая

требованиям стандарта при приемлемом уровне обрывности, обеспечивается при

числе волокон в поперечном сечении:

- для гребенной пряжи – 40;

- для аппаратной пряжи – 100.

Среднюю линейную плотность волокон смеси рассчитывают по формуле А.А.

Синицина.

Тср = Т1 ( (1 + Т2 ( (2 + …+ Тn ( (n.

(2.7)

Значение линейной плотности n-го компонента определяют из следующего

выражения

Т = [pic],

(2.8)

где dср – средний диаметр рассматриваемого компонента, мкм. Значения

dср берут из приложения 1 или справочника [16], ( - плотность

рассматриваемого компонента, г/см3.

Рассчитав таким образом значения линейной плотности для каждого

компонента, находят Тср.

Минимальную линейную плотность для аппаратной пряжи определяют по

следующему выражению

[pic]= Тср ( 100.

(2.9)

Считается, что с достаточной степенью точности, прядильная

способность смесей может быть определена через базовую линейную плотность

пряжи. Методика определения Тб подробно изложена в методических указаниях

[18].

Резерв прядильной способности должен быть не менее 15 %, так как при

меньшем резерве процесс прядения может протекать с повышенной обрывностью.

Величина резерва выше 30 % указывает на недостаточное использование

прядильной способности смеси.

Для расчета выхода пряжи из смеси (Всм) используют уравнение А.А.

Синицина.

Всм = В1 ( (1 + В2 ( (2 + … + Вn ( (n

(2.10)

где В1, В2, … Вn – выход пряжи из отдельно взятого компонента.

Значения коэффициента В1, В2 … Вn берут используя приложение [4].

Полученные результаты сравнивают с выходами базового предприятия и с

выходами определяемые временными отраслевыми нормами выходов пряжи из сырья

[19], приложение 19. Если полученные результаты соответствуют нормативам

или лучше, то данный состав смеси принимают за основу.

В случае, если в смеси используют бораты своего производства, то

расчет выхода пряжи из смеси проводят по формуле (2.11).

[pic] (2.11)

где bобр – понижающий коэффициент используемого обрата; (обр – доля

обрата в смеси.

Значения bобр различных видов обратов приведены в приложении 4.

3. Планы переходов и нормы потерь волокна по

переходам производства аппаратной пряжи

Разработка планов переходов и норм потерь по переходам является

ответственным этапом работы над проектом. От правильной разработки этой

части проекта зависят технико-экономические показатели проектируемого

производства.

1. Планы подготовки компонентов смеси

При разработке планов подготовки компонентов смеси следует

руководствоваться нормами технологического режима производства шерстяной

пряжи [6], где приведены различные варианты планов обработки волокнистых

материалов в зависимости от их состояния. Аналогичная информация приводится

в справочнике по шерстопрядению [16], в приложении 5. Используя справочный

материал и опыт работы базового предприятия позволит правильно подойти к

разработке планов подготовки компонентов к смешиванию.

Нормы потерь натуральной шерсти при подготовке ее к смешиванию следует

принимать согласно действующей нормативной документации [19], а также можно

использовать данные представленные в приложении 6. План переходов с

указанием норм потерь сырья при обработке рекомендуется представить в форме

таблицы 3.1.

Другие виды потерь сырья при подготовке различных компонентов к

смешиванию представлены выше по тексту настоящего пособия.

Таблица 3.1

Планы подготовки компонентов смеси

и нормы потерь волокна по переходам

|№ |Вид сырья и план его обработки |Нормы потерь |

|п/п | |волокна, % |

|1. |Шерсть натуральная (вид шерсти, ее качество и состояние)| |

| | | |

| |План ее подготовки (наименование последовательных | |

|2. |технологических операций) | |

| |Химические волокна (вид химического волокна и его | |

| |линейная плотность ) | |

|3. |План подготовки химического волокна | |

| |Обраты производства (вид обрата) | |

| |План подготовки обрата | |

Отходы в крашении определяют в процентах массы шерсти, поступающей в

крашение:

- натуральная шерсть – 0,9 %

- отсортировки и низшие сорта – 1,1 %

- гребенной очес – 0,7 %

Штапельные химические волокна, суровые и крашеные в массе, перед

вложением в смесь подвергаются расщипыванию и эмульсированию. Отходы при

этом составляют 0,5 % массы волокна, расходуемого со склада. Если суровое

волокно подвергается окрашиванию в своем производстве, то потери волокна

возрастают на 0,7 % и составят 1,2 %.

Нормы потерь сырья для восстановленной шерсти при предварительной

подготовки ее к смешиванию принимают в размере 3 % от ее складской массы.

Нормы потерь сырья при подготовке камвольных и суконных обратов (в

процентах к массе поступающего в обработку сырья) следующие:

|- Карбонизация ч/ш гребенных очесов |15,0|

|Подготовка концов пряжи: | |

|- камвольных | |

|- суконных |8,0 |

|Подготовка: |10,0|

|- очеса аппаратного | |

|- сдира аппаратного | |

|- лома ровничного |35,0|

|- выпадов из-под трепальных и обезрепеивающих | |

|машин |45,0|

|- выпадов из под щипальных машин | |

|- сукновального сбоя |0,5 |

|- промывного, ворсовального и красильного |25,0|

| | |

| |15,0|

| | |

| |35,0|

| | |

| |12,0|

2. Расщипывание и эмульсирование смесей

Операции расщипывание и эмульсирование компонентов смеси обычно

совмещают и выполняют на участке смешивания поточной линии. Поточная линия

представляет собой ряд машин и механизмов связанных между собой

непрерывностью технологического процесса. Чтобы правильно понять и грамотно

выбрать оборудование входящее в состав поточной линии необходимо

воспользоваться опытом работы базового предприятия и существующими типовыми

поточными линиями, состав которых и последовательность расположения

механизмов представлены в литературе [16, 20]. Важным моментом в процессе

приготовления смесей является процесс замасливания и эмульсирования. От

правильности выполнения данного процесса во многом зависит как будет

протекать процесс чесания и прядения, какого качества будет ровница и

пряжа, какое количество угаров при этом будет образовываться. В связи с

этим, руководствуясь опытом работы базового предприятия, группой

перерабатываемой смеси (приложение 8) и справочной литературой [6, 16],

приложением 7, выбирают состав замасливающих эмульсий. Доза внесения

замасливающей эмульсии так же определяет нормализацию технологического

процесса. Процент эмульсии, вносимый в перерабатываемую смесь рассчитывают

по формуле

Э = [pic]

(3.1)

где Р – необходимая доза жирового компонента в составе эмульсии, %; q –

суммарное содержание жировых компонентов в эмульсии.

Для аппаратных смесей необходимая доза жирового компонента колеблется в

пределах Р = 3,6(10 % и зависит главным образом от длины перерабатываемого

шерстяного волокна и его содержания в смеси. Чем короче шерстяное волокно и

больший процент его в смеси, тем больший процент жирового компонента должен

находиться в составе эмульсии.

При вложении в смеси более 30 % вискозного волокна, 30-40 % нитронового

волокна и более 40 % лавсанового волокна, следует применять раздельное

замасливание шерсти и химических волокон.

Средний расход эмульсии к массе смеси составляет 20(30 %.

Следует заметить, что увеличение массы смеси после эмульсирования не

учитывается в дальнейших расчетах.

Выход смеси после расщипывания рассчитывают только с учетом отходов при

расщипывании и смешивании (табл. 3.2). Количество образуемых отходов

зависит от группы перерабатываемой смеси.

Группу смеси устанавливают согласно приложения 8.

Таблица 3.2

Нормы отходов при расщипывании и смешивании,

процент массы сухой смеси

|Группа смеси |Выпады |Безвозвратные |Всего отходов|

| | |угары | |

|1, 1а, 2а, 2б |0,3 |0,2 |0,5 |

|3, 4а, 4б, 5, 6а, 6б, 7, 8а, 8б, |0,3 |0,3 |0,6 |

|9, 10а,10б | | | |

|11а,11б |0,3 |0,45 |0,75 |

3. Отходы в кардочесании и прядении

Отходы в кардочесании исчисляют в процентах массы сухой и расщипанной

смеси, в прядении – в процентах массы ровницы. При установлении норм

отходов учитывают группу перерабатываемой смеси и используя литературный

источник [19] или приложение 9 устанавливают нормы потерь волокна по видам

в кардочесании и прядении, представляя их в виде таблиц 3.3 и 3.4.

Таблица 3.3

Нормы потерь волокна в чесании

|Артик|Группа|Лом |Очес |Сдир |Сбор с |Безвозвр|Итого|Выход |

|ул |смеси |ровничный |Аппаратный| |полочек|атные | |ровницы |

| | | | | | |потери | |из смеси|

| | | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

Таблица 3.4

Нормы потерь волокна в прядении

|Артик|Группа|Концы |Мычка из |Концы |Подметь|Безвозв|Итого |Выход |

|ул |смеси |ровницы|мычкосборни|пряжи | |ратные |отходов|пряжи |

| | | |ка | | |потери | |из |

| | | | | | | | |смеси |

| | | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

| | | | | | | | | |

Выход пряжи ((пр) из смеси по каждому артикулу определяют путем

умножения выхода ровницы ((р.с.) из смеси на выход пряжи из ровницы

((п.р.).

(пр = (р.с. ( (п.р.

4. Отходы в ткацком производстве

Для определения количества вырабатываемой пряжи для заданного объема

готовых тканей необходимо знать нормы отходов по переходам ткацкого

производства. Эти нормы исчисляют в процентах массы пряжи, расходуемой со

склада, в зависимости от линейной плотности пряжи и типа используемых

станков [19], приложение 10. Нормативные значения потерь по переходам

ткацкого производства рекомендуется записать в форме таблицы 3.5.

Таблица 3.5

План переходов и нормы потерь в ткацком производстве

|№ п/п|Наименование |Нормы отходов пряжи, расходуемой со склада |

| |переходов | |

| |производства | |

| | |Основа |Уток |

| | |Однониточная|крученая |однониточная|крученая |

|1. | | | | | |

|2. | | | | | |

|3. | | | | | |

|… | | | | | |

|… | | | | | |

| |Всего: |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

4. Расчет часовой выработки пряжи

Порядок расчета часовой выработки пряжи зависит от характера задания

мощности проектируемого предприятия. Во всех случаях задания мощности

прежде всего следует принять режим работы предприятия и определить число

рабочих часов в году (К). При проектировании нового предприятия

рекомендуется двухсменный режим с продолжительностью 8 часов в смену или

4154 часа в год. При реконструкции действующего предприятия необходимо

опираться на опыт работы предприятия, его производственный объем продукции

и место, занимаемое в рыночных отношениях. Рассмотрим возможные варианты

задания мощности.

Вариант 1. Мощность производства задана в тоннах пряжи, вырабатываемой

в год, указаны ассортимент пряжи и ее линейная плотность. Часовая выработка

пряжи каждого вида, кг/час, будет определяться из соотношения (4.1) .

Qч = [pic]

(4.1)

где Qг – годовая выработка пряжи заданной линейной плотности, тонн; К –

число рабочих часов в году.

Вариант 2. Мощность производства задана в погонных метрах готовой ткани

(Lг), вырабатываемых в год , указаны ассортимент тканей (артикул А и Б)и

доля ткани каждого артикула ((1 и (2).расчеты часовой выработки пряжи

следует вести в следующем порядке: (табл. 4.1)

Таблица 4.1

Расчет часовой выработки одиночной пряжи в час

|Показатель |Артикул ткани |

|и его размерность | |

| |А |Б |

| |Основа |Уток |Основа |Уток |

|1. Доля ткани в |(1 |(2 |

|общем объеме | | |

|производства | | |

|2. Количество |L1 = (1 ( Lг |L2 = (2 ( Lг |

|ткани, | | |

|вырабатываемое в | | |

|год, м | | |

|3. Число рабочих |К |К |

|часов в году | | |

|4. Количество |Lч1 = [pic] |Lч2 = [pic] |

|ткани, | | |

|выработанной за 1 | | |

|час, м | | |

|5. Масса пряжи в |Мо1 |Му1 |Мо2 |Му2 |

|суровой ткани, | | | | |

|расходуемой на 1 | | | | |

|п.м. готовой | | | | |

|ткани, кг | | | | |

| |из балансной формулы |

|6. Масса пряжи в |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

|суровой ткани, | | | | |

|вырабатываемой за | | | | |

|1 час, кг | | | | |

|7. Количество |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

|отходов пряжи в | | | | |

|ткацком | | | | |

|производстве, % | | | | |

|8. Масса | | | | |

|однониточной |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

|пряжи, | | | | |

|вырабатываемой за | | | | |

|1 час прядильным | | | | |

|производством, кг | | | | |

Вариант 3. Мощность производства задана числом установленных прядильных

веретен (N), указан ассортимент. Расчет рекомендуется вести в следующем

порядке:

а. Выбирают прядильную машину (тип, марку) и приводят ее

характеристику.

Для выработки аппаратной пряжи используют кольцевые прядильные машины

преимущественно отечественного производства. Наибольшее распространение

нашли прядильные машины выпускаемые заводом "Текстильмаш" (г. Кострома). К

ним относятся машины безболонного прядения ПБ -114 Ш1 и ПБ –132 Ш.

Техническая характеристика их приведена в (приложении 11). Эти машины

соответствуют современному уровню техники и их следует принимать при

разработке проекта по производству аппаратной пряжи.

Машины ПБ –114 Ш1 рекомендуется использовать для выработки пряжи

линейной плотности от 45 до 165 текс, а машины ПБ –132 Ш – для пряжи от 125

до 400 текс.

б. Выбирают и обосновывают технологические параметры заправки

прядильной машины.

Выбор технологических параметров заправки прядильной машины зависит от

вида перерабатываемого сырья, толщины вырабатываемой пряжи и требований,

предъявляемых к ее качеству. Поэтому получение высококачественной пряжи,

отвечающей требованиям (ТУ) или ОСТу связано с правильностью выбора

технологических параметров заправки машины. Основываясь на опыт работы

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8