Хлопкопрядильное производство

Московская Государственная Текстильная Академия им. А.Н.Косыгина

кафедра МТВМ

Курсовой проект

по разделу:

“Хлопкопрядильное производство”

Исполнитель: студентка ФЭМ группы 51-96

Судник Н.Р.

Руководитель: Карякин В.Г., доц.

Москва

1998

План выполнения проекта:

стр.

1. Основные заправочные параметры ткани......................................................3

2. Заправочный рисунок ткани...........................................................................4

  1. Линейная плотность, сорт пряжи и система прядения.................................5

  2. Основные технические условия на пряжу.....................................................6

  3. Сырье для выработки пряжи..........................................................................7

  4. План прядения и оборудование для выработки заданной пряжи...............10

  5. Технические характеристики выбранного оборудования...........................13

  6. Выход полуфабрикатов и пряжи. Расчет коэффициента загона.................18

  7. Расчет количества смеси, полуфабрикатов и пряжи...................................20

  8. Расчет количества машин по всем переходам...........................................22

10.1.Основа........................................................................................................22

10.2.Уток............................................................................................................23

  1. Блок-схема аппарата при выработке:

  1. Основной пряжи........................................................................................24

  2. Уточной пряжи..........................................................................................25

  1. Список использованной литературы...........................................................26

1. Основные заправочные параметры ткани.

Таблица 1.

Наименование ткани

Номер артикула

Ширина ткани, см

Линейная плотность пряжи, текс

Основа Уток Кромка

Число нитей

Всего В том числе

кромочных

Миткаль

34

90

20 БД 20 БД 20 БД

2320 48

Продолжение табл.1

Число нитей на 10 см ткани

Ро Ру

Уработка нитей, %

ао ау

Бердо

Номер Число нитей

в зуб

Фон Кромка

Тип

станка

Поверхностная плотность ткани,

г/м^2

Переплетение

255 270

5,7 9

115 2 4

АТПР

112

Полотняное

Продолжение табл.1

Величина отходов

по основе по утку

Расход пряжи на 100 пог. м. суровых тканей,

кг без отходов

по основе по утку

0,74 0,14

4,848 5,341

2. Заправочный рисунок ткани.

Полотняное переплетение: Rо=Rу=2.

1

2

3

4

2

1

1 2 3 4

3. Линейная плотность и сорт пряжи.

Система прядения.

Исходя из заправочных параметров ткани, используя справочник по хлопкоткачеству, определяем следующее:

  1. Линейная плотность пряжи: 20 текс.

  2. Сорт пряжи: I (первый).

  3. Система прядения: кардная пневмомеханическая.

Вывод: производится пряжа основная и уточная кардная I сорта, вырабатываемая из хлопкового волокна средневолокнистых сортов хлопчатника.

4. Основные технические условия на пряжу.

Пряжа основная и уточная кардная I сорта.

Таблица 2. Основные показатели физико-механических свойств пряжи.


Номинальная линейная плотность, текс

Допускаемое относительное отклонение кондиционной линейной плотности от номинальной, %

При испытании одиночной нити

Удельная Коэффициент

разрывная вариации по

нагрузка разрывной Показатель

(не менее) нагрузке, качества

%

сН/текс гс/текс (не более)

20

+2,0

9,8 10,0 13,0 0,77

  1. Сырье для выработки пряжи.

Типовая сортировка для выработки пряжи (Тпр=20 текс) I сорта пневмомеханического способа прядения (основа и уток): 4-I, 4-II.

Сумма пороков: не более 2,5%.

На основе выбранной типовой сортировки выбираем селекционный сорт хлопчатника: 5904-И.

Тип сбора: ручной.

В соответствии с типовой сортировкой выпишем технологические свойства волокна этого селекционного сорта для I и II сортов хлопка.

Таблица 3. Технологические свойства хлопкового волокна.

Промышленный сорт

Влажность, %

Штапельная длина, мм

Коэфф. вариации средней массодлины, %

Коэфф. зрелости

Линейная плотность, мтекс

Разрывная нагрузка, сН

Относит. Разрывная нагрузка, сН/текс

Содержание пороков и сорных примесей, %

I

5,2

36,7

22,4

2,2

169

4,6

27,2

2,1

II

5,3

36,9

22,4

2

156

4,1

26,3

2,6

Расчет относительной разрывной нагрузки.

Так как пряжа вырабатывается пневмомеханическим способом прядения, то производимые расчеты будут одинаковы как для основы, так и для утка.

70% 30%

Типовая сортировка: 4-I,4-II.

Так как типовая сортировка состоит из двух компонентов, то рассчитываем сначала средние значения:

1)Штапельная длина волокна:

lш=0,736,7+0,336,9=36,76мм.

2) Линейная плотность волокна:

Тв=0,7169+0,3156=165,1мтекс=0,1651текс.

3)Разрывная нагрузка волокна:

Рв=0,74,6+0,34,1=4,45сНтекс.

Линейная плотность пряжи: Тпр=20текс.

Неравнота пряжи по разрывной нагрузке в процентах, характеризующая влияние технологического процесса: Но=3%.

Коэффициент, характеризующий состояние оборудования: =1,1(на фабрике улучшенное состояние оборудования).

Поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи пневмомеханического способа прядения: =0,739.

По эмпирической формуле профессора А.Н.Соловьева определяем критический коэффициент крутки:

кр=0,316[(1900-70Рв)Рв/lш + 57,2/Тпр]

кр=0,3161900704,454,4536,7657,220=64,807.

По таблице 22 “Лабораторного практикума”, используя линейную плотность пряжи и длину волокна, из которого вырабатывается пряжа, определяем фактический коэффициент крутки:

ф=53,09.

Зная ф и кр, находим разность между ними:

ф -кр = 53,0964,807=11,717.

Из таблицы 12 “Методической разработки” определяем величину коэффициента: Кк = 0,8.

По формуле профессора А.Н.Соловьева рассчитываем относительную разрывную нагрузку пряжи:

Ро=Рв/Тв(10,0375Но 2,65/Тпр/Тв)(15/øт.)Кк, сН/текс.

Ро=4,450,165110,037532,65200,16511536,760,81,10,7399,794.

Ро (расч)Ро(теор)9,8 сНтекс.

Вывод: Рассчитанная относительная разрывная нагрузка основной и уточной пряжи равна величине, указанной в ГОСТе (табл.2). Следовательно, типовая сортировка, процентное соотношение компонентов в ней и селекционный сорт хлопчатника для выработки основной и уточной пряжи выбраны верно.

6. План прядения и выбор оборудования.

Для кардной системы с пневмомеханическим способом прядения выбрана следующая поточная линия:

  • автоматический питатель АПК-36

  • смесовая машина МСП-8

  • шести барабанный наклонный очиститель ОН-6-4М

  • горизонтальный разрыхлитель ГР-8

  • пильчатый разрыхлитель РПХ-М

  • обеспыливающая машина МО

  • трепальная машина ТБ-3

  • чесальная машина ЧМД-5

  • ленточная машина 1-го перехода Л2-50-1

  • ленточная машина 2-го перехода Л2-50-1

  • пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120МС

Из справочника по хлопкопрядению выбираем план прядения в соответствии с системой прядения, линейной плотностью пряжи и выбранным оборудованием.

Таблица 4. Исходный план прядения.

Наименование

машины

Т,текс

Е

d

Скорость,

м/мин об/мин

пт,

кг/час

кпв

кро

ЧМД-5

3,1

116

—

80-120

—

23-25

0,92

0,94

Л2-50-1

3,1

6,39

6

270

—

87

0,8

0,975

Л2-50-1

3,1

6,39

6

270

—

87

0,8

0,975

ППМ-120МС

20

172-155

—

—

45000

8-9,3

0,93

0,97

Рассчитываем план прядения для своего производства:

  1. Прядильный переход:

Тпр=20 текс, Епр=170

Пт(пр)=n60Тпр(К10001000), К=т100Тпр

т=53,09  К=53,0910020=1187,128(крм)

Пт(пр)=450006020(1187,12810001000)=0,045 (кгчас)

Общая производительность (на 200 прядильных камер):

Пт(пр)=0,045200=9,098(кгчас)

  1. Ленточный II переход:

Тл2=ТпрЕпр  Тл=20170=3400 текс=3,4 (ктекс)

Пт(л2)=Vл260Тл21000

Пт(л2)=270603,41000=55,08(кгчас) — на один выпуск;

Общая производительность (на два выпуска): Пт=55,082=110,16(кгчас)

  1. Ленточный I переход:

Тл1=Тл2Ел2/dл2 , Ел2=6  Тл1=3,466=3,4 (ктекс)

Пт(л1)=Vл160Тл11000

Пт(л1)=2703,4601000=55,08(кгчас) — на один выпуск;

Общая производительность: Пт(л1)=55,082=110,16(кгчас)

  1. Чесальный переход:

Тч=Тл1Ел1dл1, Ел1=6  Тч=3,466=3,4(ктекс)

Пт(ч)=Vч60Тч1000

Vч=110ммин  Пт(ч)=110603,4100022,44(кгчас)

Таблица 5. План прядения для данного производства.

Наименование

машины

Т,текс

Е

d

Скорость,

м/мин об/мин

пт,

кг/час

кпв

кро

ЧМД-5

3,4

116

—

110

—

22,44

0,92

0,94

Л2-50-1

3,4

6

6

270

—

110,16

0,8

0,975

Л2-50-1

3,4

6

6

270

—

110,16

0,8

0,975

ППМ-120МС

20

170

—

—

45000

9,098

0,93

0,97

NB: В поточной линии находится трепальная машина ТБ-3, но в плане прядения она не учитывается.

7. Технические характеристики оборудования.

Смешивающая машина МСП-8.

Предназначена для смешивания волокнистых материалов в приготовительных цехах хлопчатобумажных и меланжевых производств. Машину МСП-8 используют как при поточном, так и при партионном смешивании.

Рабочая ширина машины, мм....................................................................2000

Производительность камеры, кг/час.......................................................60-600

Габаритные размеры машины, мм:

длина..........................................................................................................6600

ширина.......................................................................................................2940

высота........................................................................................................4473

Общая мощность привода, кВт.....................................................................3,8

Наклонный очиститель ОН-6-4.

Применяют для рыхления и очистки хлопка от сорных примесей в свободном состоянии.

Рабочая ширина машины, мм....................................................................1060

Частота вращения выпускных цилиндров, об/мин....................................8-12

Производительность, кг/час.........................................................................600

Число барабанов...............................................................................................7

Габаритные размеры машины, мм:

длина..........................................................................................................3470

ширина.......................................................................................................1700

высота........................................................................................................3500

Масса машины, кг.......................................................................................3800

Горизонтальный рыхлитель ГР-8.

Предназначен для рыхления хлопка и удаления из него различных примесей и пуха.

Производительность, кгчас....................................................................До 800

Рабочая ширина, мм....................................................................................1060

Частота вращения выпускных цилиндров, обмин..............................3,3-17,3

Установленная мощность, кВт, не более.........................................................5

Способ удаления угаров..........................................................Автоматический

Длина перерабатываемого хлопка, мм.....................................................25-42

Габаритные размеры машины, мм:

длина..........................................................................................................1920

ширина.......................................................................................................1790

высота........................................................................................................2935

Масса машины, кг.......................................................................................1800

Трепальная бесхолстовая машина ТБ-3.

Предназначена для разрыхления и очистки хлопка от сорных примесей и приготовления разрыхленной массы для питания последующих машин. Машина состоит из бункера, разрыхлителя, секции сетчатых барабанов и станции управления. Машину устанавливают в автоматизированном разрыхлительно-трепальном агрегате.

Производительность, кгчас..................................................................150-200

Установленная мощность, кВт, не более......................................................4,1

Рабочая ширина, мм....................................................................................1000

Габаритные размеры машины, мм:

длина..........................................................................................................3565

ширина.......................................................................................................1790

высота........................................................................................................2840

Способ удаления угаров..........................................................Автоматический

Масса машины, кг, не более.......................................................................2700

Частота вращения, обмин:

ножевого барабана.........................................................715, 815,920, 440,560

трепала..............................................................................1190, 1060, 930, 825

Двухбарабанная чесальная машина ЧМД-5.

Предназначена для нормального протекания пневмопрядения. Обеспечивает хорошую очистку волокна от жестких сорных примесей.

Рабочая ширина, мм....................................................................................1000

Частота вращения, обмин:

съемного барабана.............................................................................13,5-26,8

съемного валика..................................................................................56,4-169

Габаритные размеры с лентоукладчиком для таза 500х1000, мм:

длина..........................................................................................................4380

ширина.......................................................................................................1710

высота........................................................................................................1580

Производительность, кгчас......................................................................До 30

Ленточная машина Л2-50-1.

Предназначена для переработки ленты из хлопкового волокна с целью выравнивания, распрямления, параллелизации волокон и укладки ленты в тазы диаметром 350-500 мм.

При наработке определенного количества ленты в таз с помощью механизма выталкивания осуществляется автоматический съем наработанных тазов. Пустые тазы подаются вручную.

Длина перерабатываемого волокна, мм..........................................2728-4041

Число сложений.............................................................................................6-8

Общая вытяжка........................................................................................5,5-8,5

Число выпусков................................................................................................2

Скорость выпуска ленты, ммин....................................220, 270, 330, 360,410

Теоретическая производительность машины, кгчас.............................46-193

Габаритные размеры машины, мм:

длина..........................................................................................................4330

ширина.......................................................................................................1750

высота........................................................................................................1680

Масса машины, кг.......................................................................................1960

Машину Л2-50-1 используют в качестве первого и второго ленточных переходов.

Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120-МС.

Используется для выработки кардной пряжи из хлопкового волокна средневолокнистых сортов и их смесей со штапельными химическими волокнами длиной до 40 мм и пряжи из штапельных химических волокон длиной до 40 мм.

Эта машина оснащена устройствами полуавтоматической ликвидации обрыва пряжи и механизмами нитеотвода при смене бобин и резервной намотки.

Линейная плотность перерабатываемой

пряжи из хлопкового волокна, текс.....................................................100-15,4

Длина перерабатываемого волокна, мм...................................................25-40

Вытяжка (расчетная)..........................................................................34,5-259,7

Число кручений на 1 м.........................................................................345-1610

Наибольшая скорость выпуска пряжи, ммин...............................................61

Количество прядильных устройств в секции, шт..........................................40

Производительность, кгчас.......................................................................8-9,3

Общая установленная мощность, кВт.........................................................32,4

Габаритные размеры, мм:

длина........................................................................................................14885

ширина.........................................................................................................995

высота........................................................................................................1800

Масса машины, кг.......................................................................................5000

  1. Выход пряжи и полуфабрикатов.

Расчет коэффициента загона (Кз).

Таблица 6. Расчет коэффициента загона для кардной системы прядения хлопка

пневмомеханический способ прядения.

Наименование обратов и отходов

Всего

В том числе по переходам

сорти- трепа- кардо- ленточ- ленточ- прядиль-

ровка ние чесание ный I ный II ный

1

2

3

4

5

6

7

8

Пряжа

87,468

Рвань холстов

1,494

0,747

0,747

Рвань ленты

0,873

0,21825

0,21825

0,21825

0,21825

Мычка

0,013

0,013

Кардный очес

2,46

4,46

Орешек и пух

трепальный

3,856

3,856

Орешек и пух

чесальный

1,628

1,628

Чистая подметь

0,115

0,02875

0,01725

0,01725

0,05175

Путанка

0,1

0,1

Пух с чесальных палок, верхних валиков и чистителей

0,083

0,02075

0,0249

0,0249

0,01245

Загрязненная подметь

0,165

0,165

Прочие отходы

0,415

0,415

Невидимые отходы

1,33

0,532

0,4655

0,3325

1

2

3

4

5

6

7

8

Всего отходов и обратов

12,532

0,947

5,2335

5,43525

0,2604

0,2604

0,39545

Выход пф и пряжи

100

99,053

93,819

88,3842

88,1239

87,8635

87,468

Кз

—

1,1345

1,1298

1,0105

1,0075

1,0045

1

Продолжение табл.6

Так как выбранная сортировка (4-I, 4-II) состоит из двух компонентов, то выход пряжи, обратов и отходов из хлопкового волокна был рассчитан следующим образом:

Пряжа: 0,788,260,385,6287,468

Рвань холстов: 0,71,470,31,551,494

Рвань ленты: 0,70,840,30,950,873

Мычка: 0,70,010,30,020,013

Кардный очес: 0,72,40,32,62,46

Орешек и пух трепальный: 0,73,730,34,153,856

Орешек и пух чесальный: 0,71,460,32,021,628

Чистая подметь: 0,70,10,30,150,115

Путанка: 0,70,10,30,10,1

Пух с чесальных палок,

верхних валиков и чистителей: 0,70,080,30,090,083

Загрязненная подметь: 0,70,150,30,20,165

Прочие отходы: 0,70,40,30,450,415

Невидимые отходы: 0,71,00,32,11,33

Всего отходов и обратов: 0,711,740,32,112,532

9. Расчет количества смеси, полуфабрикатов и пряжи, вырабатываемых в 1 час.

На фабрике вырабатывается 10 тонн хлопка в сутки. Фабрика работает в две смены по 8 часов каждая. Тогда за час фабрика перерабатывает следующее количество хлопка:

G=10000(82)=625 (кг).

Общее количество пряжи, вырабатываемой на фабрике:

Gnp=GBnp100 ,

где Впр — выход пряжи из смеси, в %.

Из табл.6: Впр=87,468%

Gпр=62587,468100=546,675(кг).

Общий расход пряжи на 100 пог. м ткани: g=go+gy ,

где go — расход основы на 100 пог. м ткани;

gy — расход утка на 100 пог. м ткани;

gо=4,848, gу=5,341  g=8,848+5,341=10,189(кг).

Доля основы и утка, которое должно вырабатываться на фабрике:

о=gog ; y=gyg.

о=4,84810,1890,476; у=5,34110,1890,524.

Количество основы и утка, которое должно вырабатываться на фабрике:

Go=Gпро; Gy=Gпру.

Gо=546,6750,476=260,2173; Gу=546,6750,524=286,4577.

Расчетное количество основных и уточных камер, установленных на фабрике:

Мо=GоРо; Му=GуРу, где

Ро и Ру — производительность одной камеры прядильной машины;

Ро=Ру=Пт(пряд)Ким=ПтКпвКро

Ро=Ру=0,050280,930,97=0,041(кгч).

Мо=260,21730,041=6346,763; Му=286,45770,041=6986,773.

Так как на прядильной машине в данном производстве находится 200 прядильных камер, следовательно, принятое число камер будет равно:

Мо=6400 пр. камер, Му=7200 пр. камер.

10. Расчет количества машин по всем переходам.

  1. Основа.

Таблица 7. Расчет сопряженности прядильного оборудования для выработки основы.

№

Показатели

Чесальный

Ленточный I

Ленточный II

Прядильный

1

Объем выпуска пряжи

260,2173

2

Выход пф и пряжи, %

88,38425

88,12385

87,86345

87,468

3

Кз

1,0105

1,0075

1,0045

1

4

Выработка пф, кг

262,9496

262,1689

261,3883

260,2173

5

Нм, кгч

20,6448

44,064

44,064

0,0423

6

Кро

0,94

0,975

0,975

0,97

7

Число машин, выпусков, камер по расчету

13,55

6,102

6,084

6341,968

8

Число выпусков, камер на одной машине

1

2

2

200

9

Число м-н в производстве по расчету

13,55

3,051

3,042

31,71

10

Принято м-н с учетом аппаратности (ап.=4)

16

4

4

32

11

Количество машин

в одном аппарате

4

1

1

8

12

Число м-н, выпусков, камер

принятое

16

8

8

6400

13

Нм (пересчитанное) на одну машину, выпуск, камеру, кгч

17,483

33,611

33,511

0,0419

Расчеты:

  • Пункты 1, 2, 3, 6 — данные из табл.6;

  • 4=объем выпуска пряжи(1)Кз(3);

  • 5=Нм=Пт (на один выпуск, одну камеру)Кпв (из табл.5);

  • 7=выработка полуфабрикатов(4)[Нм(5)Кро(6)];

  • Пункт №8: Чесальная машина — 1шт.;

Ленточная машина — 2 выпуска;

Прядильная машина — 200 камер;

  • Пункт №9=пункт№7пункт№8;

  • Пункт №10: выбираем аппаратность так, чтобы округленное число машин каждого перехода делилось на количество машин, выбранных за основу аппарата. При этом также число машин исследуемого перехода должно делиться на число машин предыдущего перехода или наоборот.

  • Пункт№11=пункт№10аппаратность;

  • Пункт№12=пункт№8пункт№10;

  • Пункт№13=пункт№4пункт№6пункт№12;

NB: Расчеты аналогичны как для основы, так и для утка.

  1. Уток.

Таблица 8. Расчет сопряженности прядильного оборудования для выработки утка.

№

Показатели

Чесальный

Ленточный I

Ленточный II

Прядильный

1

Объем выпуска пряжи

286,4577

2

Выход пф и пряжи, %

88,384

88,124

87,863

87,468

3

Кз

1,0105

1,0075

1,0045

1

4

Выработка пф, кг

289,4655

288,6061

287,7468

286,4577

5

Нм, кгч

20,6448

44,064

44,064

0,0423

6

Кро

0,94

0,975

0,975

0,97

7

Число машин, выпусков, камер по расчету

14,916

6,7176

6,6976

6981,494

8

Число выпусков, камер на одной машине

1

2

2

200

9

Число м-н в производстве по расчету

14,916

3,3588

3,3488

34,907

10

Принято м-н с учетом аппаратности (ап.=4)

16

4

4

36

11

Количество машин

в одном аппарате

4

1

1

9

12

Число м-н, выпусков, камер

принятое

16

8

8

7200

13

Нм (пересчитанное) на одну машину, выпуск, камеру, кгч

19,246

37,000

36,891

0,041

  1. Блок-схема аппарата при выработке:

11.1. Основной пряжи.


1 1 1 1



2


2


3 3 3 3 3 3 3 3

  1. Двухбарабанная чесальная машина ЧМД-5;

  2. Высокоскоростная ленточная машина Л2-50-1;

  3. Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120-МС;

11.2. Уточной пряжи.


1 1 1 1

2


2


3 3 3 3 3 3 3 3 3

  1. Двухбарабанная чесальная машина ЧМД-5;

  2. Высокоскоростная ленточная машина Л2-50-1;

  3. Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120-МС;

Список использованной литературы:

  1. Лабораторный практикум по механической технологии текстильных материалов.—М.: Легкая индустрия, 1975.

  2. Миловидов Н.Н. и др. Проектирование хлопкопрядильных фабрик.—М.: Легкая индустрия, 1981.

  3. Справочник по хлопкопрядению.—М.: Легкая индустрия, 1985.

  4. Справочник по хлопкоткачеству.—М.:Легкая индустрия, 1987.