Технологические расчеты проектирования производства шерстяной пряжи по аппаратной системе прядения

p> 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

Таблица 3.4

Нормы потерь волокна в прядении

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

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 базового предприятия и нормы технологического режима выбирают необходимые заправочные параметры.

Объем пряжи на початке, плотность намотки, скорость выпуска и ряд других показателей принимают согласно норм технологического режима [6,
16], (приложение 12).

Вытяжка на прядильных машинах зависит главным образом от группы перерабатываемой смеси и согласно норм имеет следующие значения:

|Группа смеси | |Величина вытяжки |
|I, III | |1,7 – 2,0 |
|II, IV, VI | |1,8 – 2,5 |
|V, VII | |1,6 – 1,9 |
|VIII | |1,7 – 1,8 |
|IX, X, XI | |1,5 – 1,7 |

Коэффициент крутки устанавливают в зависимости от назначения пряжи
(табл. 4.2).

Таблица 4.2

Зависимость коэффициента крутки пряжи от ее вида и назначения

в. Рассчитывают КПВ и КРО. Определяют расчетную производительность веретена.

Коэффициент полезного времени работы машины (КПВ) и коэффициент работающего оборудования (КРО) рассчитывают по методике [21].

Выбранные параметры записываются в таблицу 4.3 а на их основе рассчитывается расчетная производительность веретена в час.

Таблица 4.3

Выбор и расчет технологических параметров прядильной машины

|№ |Наименование компонента |Обозначение или |Артикул |
|п/п| |расчетная формула | |
| | | |А |Б |
| | | |основ|уток |основ|уток |
| | | |а | |а | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |
|1. |Линейная плотность |Тр | | | | |
| |ровницы, текс | | | | | |
|2. |Линейная плотность пряжи,|Тпр | | | | |
| |текс | | | | | |
|3. |Вытяжка на прядильной |Е | | | | |
| |машине | | | | | |
|4. |Диаметр початка, см |Дп | | | | |
|5. |Средний диаметр патрона, |dср | | | | |
| |см | | | | | |
|6. |Высота початка, см |Н | | | | |
|7. |Высота верхнего |h | | | | |
| |конуса початка, см | | | | | | продолжение табл. 4.2

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |
|8. |Объем пряжи на початке, |[pic] | | | | |
| |см3 | | | | | |
|9. |Плотность намотки пряжи, |( | | | | |
| |г/см3 | | | | | |
|10.|Масса пряжи на початке, г|Q = V ( ( | | | | |
|11.|Длина нити на початке, м | [pic] | | | | |
|12.|Коэффициент крутки пряжи |(т | | | | |
|13.|Крутка пряжи, кр/м |[pic] | | | | |
|14.|Скорость выпуска пряжи, |(в | | | | |
| |м/мин | | | | | |
|15.|Коэффициент укрутки пряжи|Ку ( 0,96 ( 0,98 | | | | |
|16.|Скорость наматывания |(н = (в ( Ку | | | | |
| |пряжи, м/мин | | | | | |
|17.|Частота вращения веретен,|nв = (н ( К | | | | |
| |мин –1 | | | | | |
|18.|Теоретическая |[pic] | | | | |
| |производительность одного| | | | | |
| |веретена, кг/час | | | | | |
|19.|Коэффициент полезного |КПВ | | | | |
| |времени работы машины | | | | | |
|20.|Коэффициент работающего |КРО | | | | |
| |оборудования | | | | | |
|21.|Коэффициент использования|КИМ = КПВ ( КРО | | | | |
| |машины | | | | | |
|22.|Расчетная |Прасч = Пт ( КИМ |Про |Пру | | |
| |производительность одного| | | | | |
| |веретена, кг/час | | | | | |

Расчет часовой выработки однониточной пряжи в час ведется по следующей методике:

- определяется число потребных веретен для выработки за 1 час 100 кг пряжи n1 = 100/Пр1; n2 =
100/Пр2;

- число веретен, требуемых для выработки за 1 час 100 кг обезличенной пряжи nо = (1( n1 + (2 ( n2;

- масса обезличенной пряжи, кг, вырабатываемой за 1 час при установленных веретенах (N)

Qo = [pic]

- масса пряжи каждого вида, вырабатываемой за 1 час

Q1 = Qo( (1, Q2

= Qo ( (2

- число веретен, установленных для выработки пряжи каждого вида n1у = [pic], n2у = [pic];

- расчетное число машин для выработки пряжи каждого вида nм1 = [pic], nм1 = [pic], где m – число веретен на машине.

Число веретен на машине для выработки аппаратной пряжи принимают 240 или 300 в зависимости от линейной плотности вырабатываемой пряжи, нормы обслуживания и опыта работы предприятия.

Расчетное число машин для выработки пряжи каждого вида, как правило, получается не целое. В этом случае следует округлить число машин до целого числа и произвести коррекцию производительности веретена следующим образом:

- принятое число машин (целое число) nмо – число машин для выработки основной пряжи; nму – число машин для выработки уточной пряжи;

- корректированная производительность одного веретена, кг/час.

[pic] [pic].

Полученная таким образом производительность одного веретена закладывается в расчет технологических параметров прядильной машины (табл.
4.2).

Вариант 4. Мощность задана числом установленных чесальных аппаратов
(М), указан ассортимент ((1 + (2 = 1). Расчет рекомендуется вести в следующем порядке: а. Выбирают чесальный аппарат (тип, марку) и приводят его характеристику.

Для производства аппаратной ровницы используют различные кардочесальные аппараты как отечественного, так и зарубежного производства. Отличает эти аппараты прежде всего производительность, габариты, назначение.

В связи с этим при выборе чесального аппарата необходимо учитывать характер перерабатываемой смеси, ее состав, тонину и длину волокон, состояние смеси, ее засоренность, а также линейную плотность пряжи, которую предстоит вырабатывать, вытяжку на прядильной машине, тип прядильной машины на которой будет перерабатываться ровница.

Во всех случаях при выборе чесального аппарата необходимо стремиться к тому, чтобы при высоком качестве прочеса и ровницы получить возможно большую производительность аппарата.

В приложении 13, справочнике [16] приведены характеристики чесальных аппаратов различных марок. б. Выбирают и обосновывают технологические параметры заправки аппарата.

Выбор технологических параметров заправки кардочесального аппарата связан непосредственно с конструктивными особенностями принятого аппарата и зависит от вида перерабатываемого сырья.

Поэтому при выборе технологических параметров следует руководствоваться технической характеристикой аппарата и нормами технологического режима.

Так ширина делительных ремешков на каретке чесального аппарата (вр) и число ремешков (mр) зависит главным образом от толщины вырабатываемой ровницы и рабочей ширины кардочесального аппарата. Возможные варианты числа ремешков и их ширина представлены в приложении 13.

Согласно технической характеристики принятого аппарата выбирают частоту вращения главного барабана ровничной машины.

Важным заправочным параметром кардочесального аппарата является загрузка от питания ((п). От ее величины зависит качество прочеса и производительность аппарата. Поэтому величину загрузки ((п) рекомендуется выбирать согласно норм [6] и опыта работы предприятия. Нормативные загрузки
((п) представлены в таблице 4.4.

Таблица 4.4

Значение питающей загрузки (п выпускного главного барабана чесального аппарата, г/м2

|Марка |Группа смеси |
|Аппарата | |
| |I |II |III |VI |V |VI |VII |VIII|XI |X |XI |
|Трехпрочесные односъемные |
|Ч-31-Ш, |0,48|0,55|0,50|0,58|0,6 |0,65|- |- |- |- |- |
|CR-24 | | | | | | | | | | | |
|Ч-31-Ш4, | | | | | | | | | | | |
|Двухпрочесные односъемные |
|Ч-224Ш, |- |- |- |- |0,64|0,70|0,76|1,00|0,76|0,82|0,76|
|CR-322 | | | | | | | | | | | |
|Двухпрочесные двухсъемные |
|Ч-22-Ш, |- |- |- |- |0,64|0,70|0,79|0,91|0,79|0,82|0,79|
|Текстима | | | | | | | | | | | |
|Н-253 и | | | | | | | | | | | |
|другие | | | | | | | | | | | |

Примечание: 1. Если смесь содержит 70 % и более химических волокон, то значение (п могут быть повышены на 10%. в. Рассчитывают КПВ,КРО, определяют расчетную производительность аппарата для ровницы каждого вида.

Коэффициент полезного времени (КПВ) и коэффициент работающего оборудования (КРО) рассчитываются по методике экономической части дипломного проекта [22].

Последовательный выбор заправочных данных и технологический расчет кардочесального аппарата рекомендуется вести в форме таблицы 4.5.

Таблица 4.5

Выбор и расчет технологических параметров кардочесального аппарата

|№ |Наименование компонента |Обозначение или |Артикул |
|п/п| |расчетная формула | |
| | | |А |Б |
| | | |основ|уток |основ|уток |
| | | |а | |а | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |
|1. |Линейная плотность пряжи, |Тпр | | | | |
| |текс | | | | | |
|2. |Вытяжка в прядении |Е | | | | |
|3. |Линейная плотность |Тр | | | | |
| |ровницы, текс | | | | | |
|4. |Число ремешков на аппарате|mр | | | | |
|5. |Ширина ремешка, мм |вр | | | | |
|6. |Число оборотов главного |nг.б. | | | | |
| |барабана ровничной машины,| | | | | |
| |мин -1 | | | | | |
|7. |Диаметр главного барабана,|Дг.б. | | | | |
| |м | | | | | |
|8. |Окружная скорость гл. |(г.б. = ( ( Дг.б. | | | | |
| |барабана ровничной машины,|( nг.б. | | | | |
| |м/мин | | | | | |
|9. |Загрузка от питания |(п | | | | |
| |главного барабана | | | | | |
| |ровничной машины, г/м2 | | | | | | продолжение таблицы 4.5

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |
|10.|Скорость наматывания |(н = 0,98 [pic] | | | | |
| |ровницы, м/мин | | | | | |
|11.|Коэффициент полезного |КПВ | | | | |
| |времени | | | | | |
|12.|Коэффициент работающего |КРО | | | | |
| |оборудования | | | | | |
|13.|Коэффициент использования |КИМ = КПВ ( КРО | | | | |
| |оборудования | | | | | |
|14.|Теоретическая |[pic] | | | | |
| |производительность | | | | | |
| |аппарата, кг/час | | | | | |
|15.|Теоретическая |Пт = 0,06 ( (н ( | | | | |
| |производительность |mр | | | | |
| |аппарата, км/час | | | | | |
|16.|Расчетная |Пр = Пт ( КИМ | | | | |
| |производительность | | | | | |
| |аппарата, кг/ч и км/ч | | | | | |

После того, как определили расчетную производительность кардочесального аппарата переходят к расчету часовой выработки ровницы. Данный расчет рекомендуется вести в форме таблицы 4.6.

Таблица 4.6

Расчет часовой выработки ровницы

|№п/|Наименование |Артикул ткани |
|п |показателя | |
| | |А |Б |
| | |Основа |Уток |Основа |Уток |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|1. |Доля аппаратов для|(1 |(2 |
| |выработки тканей | | |
| |заданных артикулов| | |
|2. |Число аппаратов |МА = М ( (1 |МБ = М ( (2 |
| |закрепленных за | | |
| |данным артикулом | | |
|3. |Доля потребного |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
| |количества | | | | |
| |основной и уточной| | | | |
| |пряжа для | | | | |
| |выработки одного | | | | |
| |метра готовой | | | | |
| |ткани | | | | |
| | |из балансного расчета |
|4. |Расчетная |ПрА |ПрБ |
| |производительность| | |
| |аппаратов при | | |
| |выработке ровницы,| | |
| |кг/час | | |
| | |из таблицы 4.5. |
|5. |Расчетное | | | |[pic] |
| |количество |[pic] |[pic] |[pic] | |
| |чесальных | | | | |
| |аппаратов | | | | |
| |необходимых для | | | | |
| |выработки ровницы | | | | |
| |заданного | | | | |
| |ассортимента | | | | |
|6. |Принятое |mо |mу |mо |mу |
| |количество | | | | |
| |аппаратов | | | | | продолжение табл. 4.6

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|7. |Корректированная | | | | |
| |производительность |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
| |чесальных аппаратов, | | | | |
| |кг/час | | | | |
|8. |Часовая выработка |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
| |ровницы, кг/час | | | | |

Примечание: Если в чесании нет разделения ровницы на уточную и основную, то расчет необходимо вести на обезличенную ровницу. В случае значительного расхождения (более 5%) корректированной производительности чесального аппарата от расчетной необходимо предусмотреть изменение заправки аппарата и произвести необходимые расчеты в таблице 4.5.

Вариант 5. Мощность предприятия задана числом установленных прядильных машин.

В этом случае расчеты необходимо вести в той же последовательности, что и в варианте 4.

5. Расчет количества полуфабрикатов, отходов производства, сырья расходуемого со склада и эмульсии

1. Расчет полуфабрикатов и отходов, получаемых за 1 час, по переходам прядильного производства

Задача расчета – определить количество полуфабрикатов, вырабатываемых предприятием за 1 час на каждом переходе, с целью обеспечения установленной часовой выработки готовой продукции в заданном ассортименте. Расчет выполняется на основе принятого плана переходов, норм потерь по переходам и заправочного расчета. Расчеты полуфабрикатов и отходов целесообразно вести по форме табл. 5.1 для ткани всех артикулов одновременно.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5

МЕНЮ

Технологические расчеты проектирования производства шерстяной пряжи по аппаратной системе прядения

ИНТЕРЕСНОЕ