Реферат Проектирование прядильной фабрики
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»
КАФЕДРА МЕХАНИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Технологические процессы и оборудование отрасли»
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЯДИЛЬНОЙ ФАБРИКИ»
Выполнил:
Хакимова Н.Л.
Проверил:
Архалова В.В.
Санкт-Петербург
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………...……3
1. Техническая характеристика пряжи………………………………………......4
2. Выбор системы прядения и оборудования……………………………….…..5
3. Техническая характеристика оборудования……………………………...…..6
4. Выбор сырья и составление сортировок……………………………………...8
4.1 Проверка правильности выбранной сортировки………………………....9
5. Составление предварительного плана прядения……………………………15
6. Расчет выхода пряжи и полуфабрикатов………………………………..…..17
7. Баланс сырья……………………………………………………………..……22
8. Расчет часового задания на выработку пряжи и полуфабрикатов………...23
9. Расчет потребного количества оборудования………………………………27
10. Организация аппаратности и расчет количества оборудования в
установке…………………………………………………………...…………….31
11. Составление развернутого плана прядения………………….…………….35
12. Расчет площади фабрики……………………………………………………41
Заключение………….………………………………………………...………….45
Список использованных источников……………………………...……………46
Введение
Тема данного курсового проекта – проектирование хлопкопрядильной фабрики в составе прядильно-ткацкого комбината, выпускающего ткань. В этой работе должны быть решены вопросы выбора сырья, системы прядения, оборудования для обеспечения высокой эффективности производства и качества выпускаемой продукции, а также должны быть произведены расчеты выхода полуфабрикатов и пряжи, расхода сырья, требуемого количества оборудования и площадей для его установки, решены вопросы организации аппаратности оборудования и определены параметры технологических процессов производства.
В моём курсовом проекте хлопкопрядильная фабрика в составе прядильно-ткацкого комбината выпускает ткань чалма шириной
Чалма — ______________________________.
1. Техническая характеристика пряжи и ткани.
Техническая характеристика включает линейные плотности основы и утка, систему прядения, сорта основной и уточной пряжи, их расходы на 100 погонных метров ткани, которые можно найти в [1] по заданному артикулу и ширине готовой ткани.
Кроме этого, к технической характеристике пряжи также относятся нормативные значение удельной разрывной нагрузки основной и уточной пряжи. Нормативные значения удельной разрывной нагрузки разрабатываются на опыте работы предприятий отрасли и задаются государственными (ГОСТ), отраслевыми (ОСТ) или стандартами организации. Рекомендуемые нормативные показатели удельной разрывной нагрузки пряжи для ткачества в зависимости от назначения, линейной плотности и сорта пряжи представлены в табл. 4.1- 4.2 из [3]. А остальные технические характеристики берутся из [1].
Полученные данные сводим в табл. А1.
Таблица А1. Техническая характеристика пряжи для производства ткани «Чалма» артикул 315
| Назначение пряжи | Линейная плотность, текс | Система прядения | Сорт | Расход пряжи на 100 пог. м (без учета угаров), кг | Стандартная удельная разрывная нагрузка, сН/текс |
| Основа | 15,4 | кардная | I | | 12,3 |
| Уток | 11,8 | кардная | I | | 11,2 |
2. Выбор системы прядения
Система прядения – это совокупность технологических процессов, применяемых для переработки текстильных волокон в пряжу и выполняемых на машинах прядильного производства. Система прядения и вид используемого сырья выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к пряже. При выборе системы прядения следует использовать минимальное количество технологических процессов и машин для их реализации (переходов производства), наиболее совершенное оборудование, обеспечивающее высокую производительность и экономическую эффективность.
Taк как ткань "Чалма" артикул 315 должна вырабатываться из кардной пряжи, то выбираем кардную систему прядения. В соответствии с [2,4] принимаем следующую технологическую цепочку и оборудование:
1. Разрыхлительно-трепальный агрегат в составе
- автоматический питатель АП-18
- смеситель непрерывного действия СН- 3
- наклонный очиститель ОН-6-4M
- горизонтальный разрыхлитель ГР-8
- пневматический распределитель волокна РВП-2
- 2 трепальные машины МТ
2. Кардочесальная машина с холстовым (бункерным) питанием ЧМ-50;
3. Ленточная машина 1 и 2 переходов Л2-50-1 или Л2-50-1A;
4. Ровничная машина Р-260-5 или Р-192-5;
5. Кольцевая прядильная машина П-66-5М6, П-76-5М6.
Выбор марок оборудования осуществляется на основе анализа технических характеристик машин. Предпочтительным является выбор одной марки оборудования, применяемого на различных переходах производства, в частности ленточных машин.
3. Техническая характеристика оборудования
1). Кардочесальная машина ЧМ-50
Линейная плотность ленты- 5,55-3,33 ктекс
Скорость выпускного органа (съемный барабан) – 9,3-42,8 об/мин
Диаметр выпускного органа (съемный барабан) –
Производительность – до 40 кг/ч
Габаритные размеры:
длина -
ширина -
Установленная мощность – 6,35 кВт
2). Ленточная мa
шина
I
,
II
перехода Л2-50-1
Линейная плотность питающей и выпускной ленты- 2,86-5,00 ктекс
Скорость выпуска 420 м/мин
Количество выпусков – 2
Число сложений – 3-8
Общая вытяжка – 5,5-8,5
Диаметр выпускного органа (передний цилиндр вытяжного прибора) –
Производительность – 46-193 кг/ч
Габаритные размеры:
длина -
ширина -
Установленная мощность – 4,0 кВт
3). Ровничная машина P
-192-5
служит для вытягивания (утонения) ленты, выработанной на ленточной машине, для сообщения полученной ровнице необходимой крутки и навивания ее на катушку.
Линейная плотность ровницы – 0,1-1,43 ктекс
Расстояние между веретенами –
Количество веретен – 48-132 (кратное 12)
Частота вращения веретен – 1300 об/мин
Общая вытяжка – 2,55-20
Диаметр выпускного органа (передний цилиндр вытяжного прибора) -
Теоретическая производительность на 100 веретен – 215 кг/ч
Крутка - 20-120 кр/м
Габаритные размеры:
длина - 5630-
ширина -
Установленная мощность – 5,5-11 кВт
4). Кольцевая прядильная машина П-66-5М6
предназначена для выработки пряжи из ровницы, на них выполняются следующие операции: утонение продуктов путем их вытягивания, упрочнение утоненного продукта (мычки) посредством кручения – формирование пряжи.
Линейная плотность пряжи – 15,4-25 текс
Расстояние между веретенами
Количество веретен на машине – 249-384, в звене - 24
Общая вытяжка – 60
Крутка – 300-1700 кр/м
Частота вращения веретен – 16000 об/мин
Диаметр выпускного органа (передний цилиндр вытяжного прибора) –
Габаритные размеры:
длина - 9343-
ширина -
Установленная мощность – 7,5-11 кВт
4. Выбор сырья
Как правило, для производства пряжи составляется смесь волокон хлопка смежных типов и сортов, называемая сортировкой. Компоненты сортировки выбираются так, чтобы обеспечить необходимые свойства пряжи при стабильном процессе ее производства и минимальной стоимости сырья, которая в себестоимости пряжи составляет 50 % и более.
Качество пряжи в значительной степени определяется физико-механическими свойствами волокна, из которых она изготовлена. Поэтому для достижения поставленных целей при составлении сортировки к компоненту с более высокими свойствами и соответственно более дорогому, добавляется более дешевый, свойства и процентное содержание которого обеспечивает получение из данной смеси пряжи с оптимальными технико-экономическими показателями.
Типовые сортировки
Для выработки пряжи различного назначения разработаны типовые сортировки.
Основой каждой сортировки является волокно одного сорта определённого типа (базисный сорт), содержание которого должно составлять не мене 60%.
На прядильном производстве необходимо выработать пряжу, соответствующую по своим свойствам стандарту. Для этого следует подобрать соответствующую типовую сортировку.
Из табл. 4.11 и 4.12 по линейной плотности хлопка (15,4 текс по основе и 11,8 текс по утку) выбираем типовые сортировки.
Для удобства рекомендуемые типовые сортировки сводятся в таблицу А2.
Таблица А2. Рекомендуемые типовые сортировки для производств основной и уточной пряжи
| Основа кардная Т = 15,4 текс | Уток кардная Т = 11,8 текс |
| 4 ─ I, 4 ─ II | 4 ─I, 4 ─ II |
| 4 ─ II, 4 ─I | 4 ─ II, 4 ─I |
| 4 ─ II | |
| 5 ─ I, 5 ─ II | |
| 4 ─ I, 5 ─ II | |
| 4 ─ I, 5 ─ I | |
| 5 ─ I | |
| 4 ─ I, 4 ─ II | |
| 5 ─ I, 5 ─ II | |
| 4 ─ II, 5 ─I | |
Для производства основной пряжи выбираем типовую сортировку 4-I, 4-II (базисный сорт составляет 60% в смеси), для производства уточной пряжи выбираем типовую сортировку 4-I, 4-II (базисный сорт в смеси составляет 60%).
4.1 Проверка правильности выбранной сортировки
Из таблицы 4.17 [3] выбираем для основы селекционный сорт 149-Ф машинного сбора и выписываем свойства хлопка, а для утка из этой же таблицы выбираем селекционные сорта 149-Ф ручного сбора и тоже выписываем свойства хлопка. Так как в табл. 4.17 [3] представлены физико-механические показатели хлопкового волокна I промышленного сорта, то физико-механические показатели хлопкового волокна II промышленного сорта рассчитываем по формуле:
А
i =
Ki *
AI (1)
где Аi – свойство хлопка i-го промышленного сорта;
Ki – корректирующий коэффициент для хлопка i-го промышленного сорта;
AI - свойство хлопка I-го промышленного сорта.
Значения корректирующего коэффициента для хлопка i-го промышленного сорта нам даны в табл. 4.18 [3].
Вычислим значения физико-механических свойств хлопкового волокна I промышленного сорта (для основы).
Найдём линейную плотность для I промышленного сорта:
А
I
= 1 * 0,168 = 0,168 текс
Найдём удельную разрывную нагрузку для I промышленного сорта:
А
I
= 1 * 26,2 = 26,2 сН/текс
Удельная разрывная нагрузка вычисляется по формуле:
o
P
p
/
T
(2)
где Po – удельная разрывная нагрузка [сН/текс];
Pp - абсолютная разрывная нагрузка [сН];
Т – линейная плотность волокна [текс].
Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.
Для 6-I: Pp = 24,1 * 0,187 = 4,5 сН
Для 6-II: Pp = 23,13 * 0,173 = 4,0 сН.
Поскольку сортировка включает в себя более одного компонента, то необходимо вычислить средневзвешенные показатели свойств волокон смеси по формуле:
A
=
αi
*А
i
(3)
где А - средневзвешенное значение свойства смеси;
Аi – свойство i-го компонента смеси;
αi – доля i-го компонента в смеси;
n – количество компонентов смеси.
Вычислим по формуле (3) средневзвешенную удельную разрывную нагрузку для основы:
Вычислим по формуле (3) средневзвешенную линейную плотность волокна для основы:
Т = 0,6 *0,187 + 0,4 * 0,174 = 0,181 текс
Вычислим по формуле (3) средневзвешенную разрывную нагрузку волокна для основы:
Pp = 0,6* 4,5 + 0,4 * 4 = 4,3 сН
Результаты расчета сводим в табл. А3 для основы
Таблица А3. Средневзвешенные показатели сортировки 6 – I, 6 –II
| Тип, промышленный сорт | Селекционный сорт хлопка | %-ное содержание | Удельная разрывная нагрузка волокна, сН/текс | Линейная плотность волокна, сН | Разрывная нагрузка волокна, сН | Штапельная длина волокна, мм |
| 6 – I | 3038 м/с | 60 | 24,1 | 0,187 | 4,5 | 31,9 |
| 6 – II | 3038 м/с | 40 | 23,1 | 0,174 | 4 | 31,9 |
| Смесь | – | 100 | 23,7 | 0,181 | 4,3 | 31,9 |
Теперь произведём те же вычисления для утка.
Вычислим значения физико-механических свойств хлопкового волокна III промышленного сорта (селекционный сорт С-4727 ручного сбора).
Найдём линейную плотность для III промышленного сорта:
А
III
= 0,85 * 0,179 = 0,152 текс
Найдём удельную разрывную нагрузку для III промышленного сорта:
А
III
= 0,92* 24,6 = 22,6 сН/текс
Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.
Для 5-III: Pp = 22,6 * 0,152 = 3,4 сН
Вычислим значения физико-механических свойств хлопкового волокна IV промышленного сорта (селекционный сорт 3038 ручного сбора).
Найдём линейную плотность для IV промышленного сорта:
А
IV
= 0,78 * 0,183 = 0,143 текс
Найдём удельную разрывную нагрузку для IV промышленного сорта:
А
IV
=
0,88 * 24,0 = 21,1
сН/текс
Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.
Для 6-IV: Pp = 21,1 * 0,143 = 3,02 сН
Вычислим значения физико-механических свойств хлопкового волокна IV промышленного сорта (селекционный сорт С-4727 ручного сбора).
Найдём линейную плотность для IV промышленного сорта:
А
IV
=0,78 * 0,179 = 0,140 текс
Найдём удельную разрывную нагрузку для IV промышленного сорта:
А
IV
= 0,88 * 24,6 = 21,6 сН/текс
Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.
Для 5-IV: Pp = 21,6 * 0,140 = 3,02 сН
Поскольку сортировка включает в себя более одного компонента, то необходимо вычислить средневзвешенные показатели свойств волокон смеси по формуле (3).
Вычислим средневзвешенную удельную разрывную нагрузку для утка:
Вычислим средневзвешенную линейную плотность волокна для утка:
Т = 0,5 * 0,152 + 0,3 * 0,143 + 0,2 * 0,140 = 0,147 текс
Вычислим средневзвешенную разрывную нагрузку волокна для утка:
Pp = 0,5 * 3,4 + 0,3 * 3,02 + 0,2 * 3,02 = 3,2 сН
Результаты расчета сводим в табл. А4 для утка
Таблица А4. Средневзвешенные показатели сортировки 5 –III, 6 – IV, 5 – IV
| Тип, промышленный сорт | Селекционный сорт хлопка | %-ное содержание | Удельная разрывная нагрузка волокна, сН/текс | Линейная плотность волокна, сН | Разрывная нагрузка волокна, сН | Штапельная длина волокна, мм |
| 6 – IV | 3038р/с | 30 | 21,1 | 0,143 | 3,02 | 31,8 |
| 5 – III | С–4727 р/с | 50 | 22,6 | 0,152 | 3,4 | 31,7 |
| 5 – IV | С–4727 р/с | 20 | 21,6 | 0,140 | 3,02 | 31,7 |
| Смесь | – | 100 | 22,0 | 0,147 | 3,2 | 31,7 |
Для проверки правильности выбранной сортировки хлопка производится расчет ожидаемой удельной разрывной нагрузки пряжи по расчетно-эмпирической формуле проф. А.Н. Соловьева
где Р – ожидаемая удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс;
PB – средневзвешенная разрывная нагрузка волокон смеси, сН;
TB – средневзвешенная линейная плотность волокон в смеси, текс;
HO – удельная неровнота пряжи, характеризующая качество технологического процесса (рекомендуется принять HO = 3,6 – 4,0 – для гребенной пряжи, HO = 4,5 – 5,0 – для кардной пряжи средней линейной плотности, HO = 5,0 - 5,5 – для кардной пряжи большой линейной плотности);
ТП – линейная плотность пряжи, текс;
lШ – средневзвешенная штапельная длинна волокон в смеси, мм;
К– коэффициент, учитывающий разницу между принятым фактическим коэффициентом крутки пряжи и коэффициентом критической крутки.
Вычислим коэффициент К. Для этого необходимо из справочника [2] выбрать фактические коэффициенты крутки. В нашем задании фактические коэффициенты крутки следующие: для основы Т = 25,0 текс α t
Далее применим формулу
чтобы вычислить коэффициенты критической крутки для основы и утка.
А далее из табл. 4.19 [3] выбираем значения коэффициентов «К».
Значения удельной неровноты пряжи и коэффициента, характеризующего состояние оборудования, для основы принимаем: Н0=5;
Отклонение расчетного значения удельной разрывной нагрузки от нормативного значения Рст вычисляем по формуле
где Δ – величина отклонения расчетного значения удельной разрывной нагрузки от нормативного, %.
Для основы:
следовательно
Для утка:
Так как погрешности для основы и для утка не превышают 5%, значит, сортировки выбраны верно.
Результаты расчета сводим в табл. А5.
Таблица А5. Результаты расчетов проверки правильности выбора сортировки 6 – I, 6 –II и 5 –III, 6 – IV, 5 – IV
| Вид пряжи | Обозначение показателя | |||||||
| αt | αtкр | κ | Ho | η | P | Pст | Δ | |
| Основа Т=25,0 текс | 39,8 | 38,5 | 1 | 5 | 1 | 11,74 | 11,7 | 0,34 |
| Уток Т=35,7 текс | 31,3 | 31,6 | 1 | 4,5 | 1 | 10,2 | 10,4 | -1,9 |
5. Составление предварительного плана прядения
План прядения – это совокупность данных о параметрах работы оборудования на всех переходах технологического процесса выработки пряжи.
Предварительный план включает наименования и марки машин (начиная с трепальных) в соответствии с принятой системой прядения, линейную плотность вырабатываемого на каждом переходе продукта, величины вытяжек на машинах и число сложений на их питании.
Поскольку линейные плотности основной и уточной пряжи близки, то может быть составлен общий предварительный план прядения.
Данные для таблицы берем из [2], [3].
Линейная плотность ровницы рассчитывается по формуле
Тр = Тп*Е (7)
где Тр, Тп – линейные плотности соответственно ровницы и пряжи, текс;
Е – величина общей вытяжки на прядильной машине.
Тр = Тп*Е/m
m – число сложений.
Е – величина общей вытяжки на прядильной машине.
Тр = Тп*Е/m=25*30/1=750 текс
Для утка: Е=750/35,7=21,01
Для ровничной: Е=3500/750=4,6
Для ленточной II перехода: Е=3500*8/3500=8
Величину «Е» можно принять из соответствующего типового плана прядения [2] или из табл. 4.23 [3].
Результаты расчета сводим в табл. А6.
Таблица А6. План прядения для основной и уточной пряжи.
| Наименование и марка машин | Линейная плотность выходящего продукта, текс | Вытяжка | Число сложений |
| Кардочесальная машина 4М-50 | 3500 | – | 1 |
| Ленточная машина I-го перехода Л-2-50 | 3500 | 8 | 8 |
| Ленточная машина II-го перехода Л-2-50 | 3500 | 8 | 8 |
| Ровничная машина Р-192-5 | 750 | 4,6 | 1 |
| Прядильная машина П-66-5М6 | | | |
| Основа | 25 | 30 | 1 |
| Уток | 35,7 | 21,01 | 1 |
6. Расчет выхода пряжи и полуфабрикатов
Количество выделяемых из сортировки обратов и отходов зависит от сорта базисного хлопка, системы прядения и регламентируется нормативами [2, 6].
Расчет выходов пряжи и полуфабрикатов составляется для каждой сортировки в виде таблицы.
Пользуясь таблицей 4.24 [3], [2, 6], составим таблицы для основы (А7) и для утка (А8).
Таблица А7. Выход полуфабрикатов и пряжи из сортировки 6–I, 6–II.
| Наименование обратов и отходов | Переходы | |||||
| Разрыхлительно-трепальный | Кардо-чесальный | I переход и II переход | Ровничный | Прядильный | Всего | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Обраты -рвань настила -рвань ленты | – – | 1,48 0,28 | – 0,28 | – 0,38 | – – | 1,48 0,94 |
| Итого | – | 1,76 | 0,28 | 0,38 | – | 2,42 |
| Отходы прядомые 1 группы -рвань ровницы -мычка -колечки | – – – | – – – | – – – | 0,1 – – | 0,22 1,78 0,1 | 0,32 1,78 0,1 |
| Итого | – | – | – | 0,1 | 2,1 | 2,2 |
| Обраты прядомые 2 группы -орешек и пух трепальный -очёс кардный -подметь чистая | 3,23 – 0,03 | – 1,74 0,03 | – – 0,03 | – – 0,03 | – – 0,03 | 3,23 1,74 0,15 |
| Итого | 3,26 | 1,77 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 5,12 |
| Отходы ватные 3 группы -орешек и пух чёсальный -пух | – – | 1,21 0,01 | – 0,02 | – 0,02 | – 0,05 | 1,21 0,1 |
| Итого | – | 1,22 | 0,02 | 0,02 | 0,05 | 1,31 |
| Отходы низкосортные 4 группы -пух подвальный, трубный и с фильтров, подметь грязная -подметь загрязненная | 0,3 – | – 0,03 | – 0,03 | – 0,02 | – 0,07 | 0,3 0,15 |
| Итого | 0,3 | 0,03 | 0,03 | 0,02 | 0,07 | 0,45 |
| Отходы обтирочные 5 группы -путанка -невидимые отходы | – 0,5 | – 0,5 | – – | – – | 0,1 – | 0,1 1 |
| Итого | 0,5 | 0,5 | – | – | 0,1 | 1,1 |
| Всего обратов и отходов | 4,06 | 5,28 | 0,36 | 0,55 | 2,35 | 12,6 |
| Выход полуфабрикатов и пряжи | 95,94 | 90,66 | 90,3 | 89,75 | 87,4 | – |
Таблица А8. Выход полуфабрикатов и пряжи из сортировки 5–III, 6–IV, 5–IV.
| Наименование обратов и отходов | Переходы | |||||
| Разрыхлительно-трепальный | Кардо-чесальный | I переход и II переход | Ровничный | Прядильный | Всего | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Обраты -рвань настила -рвань ленты | – – | 1,58 0,31 | – 0,31 | – 0,42 | – – | 1,58 1,04 |
| Итого | – | 1,69 | 0,31 | 0,42 | – | 2,62 |
| Отходы прядомые 1 группы -рвань ровницы -мычка -колечки | – – – | – – – | – – – | 0,11 – – | 0,24 1,95 0,1 | 0,35 1,95 0,1 |
| Итого | – | – | – | 0,11 | 2,29 | 2,4 |
| Обраты прядомые 2 группы -орешек и пух трепальный -очёс кардный -подметь чистая | 4,3 – 0,02 | – 2,1 0,04 | – – 0,04 | – – 0,02 | – – 0,13 | 4,3 2,1 0,25 |
| Итого | 4,32 | 2,14 | 0,04 | 0,02 | 0,13 | 6,65 |
| Отходы ватные 3 группы -орешек и пух чёсальный -пух | – – | 1,73 0,01 | – 0,04 | – 0,04 | – 0,1 | 1,73 0,19 |
| Итого | – | 1,74 | 0,04 | 0,04 | 0,1 | 1,92 |
| Отходы низкосортные 4 группы -пух подвальный, трубный и с фильтров, подметь грязная -подметь загрязненная | 0,45 – | – 0,05 | – 0,05 | – 0,02 | – 0,13 | 0,45 0,25 |
| Итого | 0,45 | 0,05 | 0,05 | 0,02 | 0,13 | 0,7 |
| Отходы обтирочные 5 группы -путанка -невидимые отходы | – 1,2 | – 1,2 | – – | – – | 0,1 – | 0,1 2,4 |
| Итого | 1,2 | 1,2 | – | – | 0,1 | 2,5 |
| Всего обратов и отходов | 5,97 | 7,02 | 0,44 | 0,61 | 2,75 | 16,79 |
| Выход полуфабрикатов и пряжи | 94,03 | 87,01 | 86,57 | 85,96 | 83,21 | – |
Сначала заполняем графу таблицы «всего». Данные берем из [3]. Затем этот суммарный процент распределяется между переходами, на которых выделяется данный вид обратов или отходов.
Распределяем рвань ленты, руководствуясь таблицей 4.25 [3]:
| Система прядения | Технологические переходы | |||
| Кардочесальный | Ленточный 1 и 11 переходы | Ровничный | Прядильный | |
| Кардная кольцевая | 30 | 30 | 40 | - |
Распределяем чистую подметь по табл. 4,26 [3]:
| Система прядения | Технологические переходы | ||||
| Разрыхлительно - трепальный | Кардочесальный | Ленточный 1 и 11 переходы | Ровничный | Прядильный | |
| Кардная кольцевая | 10 | 15 | 15 | 10 | 50 |
Распределяем пух по табл. 4.27 [3]:
| Система прядения | Технологические переходы | |||
| Кардоче - сальный | Ленточный 1 и 11 переходы | Ровничный | Прядильный | |
| Кардная кольцевая | 10 | 20 | 20 | 50 |
Распределяем подметь загрязнённую и грязную по табл. 4.28 [3]:
| Система прядения | Технологические переходы | |||
| Кардочесальный | Ленточный 1 и 2 переходы | Ровничный | Прядильный | |
| Кардная кольцевая | 20 | 20 | 10 | 50 |
Невидимые отходы можно распределить между переходами в следующем соотношении:
- в разрыхлительно – трепальный – 50 %;
- в кардочесальный – 50 %.
Распределим между нашими переходами рвань ленты.
0,94 * 0,3 = 0,28
0,94 * 0,3 = 0,28
0,94 * 0,4 = 0,38
Это распределение заносим в таблицу А7.
Точно таким же образом подсчитываем распределение и для остальных столбцов.
Процент выхода из смеси полуфабрикатов на каждом переходе технологического процесса и пряжи рассчитывается по следующей формуле
В
i
j
(8)
где Вi – выход полуфабриката на i – ом переходе, %;
qj – общий процент обратов и отходов, возникающих на j – ом переходе, %.
Произведём вычисления для основы:
100 – 4,06 = 95,94
95,94 – 5,28 = 90,66
90,66 – 0,36 = 90,3
90,3 – 0,55 = 89,75
89,75 – 2,35 = 87,4
Полученные результаты заносим в табл. А7.
Аналогичные подсчёты производим для утка и заносим их в табл. А8.
7. Баланс сырья
В сортировке 6-I, 6-II используются только обраты. Как видно из табл. А7, их количество составляет 2,42 %. Следовательно, на данный процент должно быть уменьшено содержание каждого компонента в смеси с учетом их процентного соотношения.
В сортировке 5-III, 6-IV, 5-IV также используются только обраты, их количество (см. табл. А8) составляет 2,62 %. Следовательно, на этот процент должно быть уменьшено содержание каждого компонента в смеси с учетом их процентного соотношения.
Результаты вычислений заносим в таблицы для основы и утка.
Таблица А9. Баланс сырья для сортировки 6–I, 6–II.
| Сырьё | %-ное содержание |
| Хлопок 3038 м/с I сорт | 60-(60·2,42)/100=58,548 |
| Хлопок 3038 м/с II сорт | 40-(40·2,42)/100=39,032 |
| Обраты | 2,42 |
| Всего | 100 |
Таблица 10. Баланс сырья для сортировки 5–III, 6–IV, 5–IV.
| Сырьё | %-ное содержание |
| Хлопок С–4727 р/с III сорт | 50-(50·2,62)/100=48,690 |
| Хлопок 3038 р/с IV сорт | 30-(30·2,62)/100=29,214 |
| Хлопок С–4727 р/с IV сорт | 20-(20·2,62)/100=19,476 |
| Обраты | 2,62 |
| Всего | 100 |
8.
Расчет часового задания на выработку пряжи и полуфабрикатов
Поскольку заданием является проектирование прядильной фабрики в составе прядильно–ткацкого комбината, то для расчета часового задания на выработку основной и уточной пряжи используется следующая формула:
Qo
(
y
)
=
(9)
где Qo(y) – часовое задание на выработку основной (уточной) пряжи, кг/ч;
L – задание на выработку ткани, п.м./год;
Ао(у) – расход основной (уточной) пряжи на 100 п.м. ткани, кг;
ро(у) – процент отходов основной (уточной) пряжи в ткачестве
(ро= 0,4-0,5; ру = 0,5-0,6 %);
m – число рабочих часов в году при заданной сменности.
Принимая число рабочих часов в году при двухсменной работе равным 4156 и проценты отходов основной и уточной пряжи в ткачестве 0,5, по формуле (9) определяем часовые задания на выработку основной и уточной пряжи, которые для производства заданных 13,4 млн. погонных метров в год составили соответственно:
Расчет часовой выработки полуфабрикатов и часового расхода смеси производится для каждой сортировки отдельно. Наши расчёты занесём в таблицы А11 для основы и А12 для утка.
В первой графе таблицы записываем наименования сырья и продуктов производства в соответствии с принятой системой прядения.
В графе 2 записываем ранее рассчитанные выходы полуфабрикатов и пряжи (см. табл. А7, А8).
В графу 3 заносим значения коэффициента загона, который рассчитываем для смеси и каждого полуфабриката по формуле:
где КЗi – коэффициент загона для i – го полуфабриката (смеси, пряжи);
Вi - выход i - го полуфабриката (пряжи) из смеси ( для смеси В1 = 100), %;
Вп – выход пряжи, %.
В графу 4 заносим результаты расчетов часового расхода смеси и часовой выработки полуфабрикатов для пряжи каждой линейной плотности, рассчитываемые по формуле:
где Qi – часовой расход смеси или полуфабриката i – го перехода, кг/ч;
Q – часовое задание на выработку пряжи данного ассортимента, кг/ч;
КЗi –коэффициент загона для смеси или полуфабриката i – го перехода.
Вычислим коэффициент загона для смеси и каждого полуфабриката:
У пряжи КЗ = 1,00.
Для основы:
Для ровницы:
КЗ = 89,75/87,4 = 1,027
Для ленты с I и II переходов ленточных машин:
КЗ = 90,3/87,4 = 1,033
Для кардочесальной ленты:
КЗ = 90,66/87,4 = 1,037
Для настила:
КЗ = 95,94/87,4 = 1,098
Аналогичные вычисления делаются для утка.
Мы нашли часовое задание на выработку основной и уточной пряжи. Теперь рассчитаем часовой расход смеси и полуфабриката i – го перехода.
Произведём расчёты для основы.
Для смеси:
Q = 156,6 * 1,144 = 179,2
Для настила:
Q = 156,6 *. 1,098 = 171,9
Для кардочесальной ленты:
Q = 156,6 *.1,037 = 162,4
Для ленты с I и II переходов ленточных машин:
Q = 156,6 *.1,033 = 161,8
Для ровницы:
Q = 156,6 *.1,027 = 160,8
Те же самые вычисления производятся и для утка.
Результаты вычислений заносим в таблицы А11 для основы и А12 для утка.
Таблица А11. Часовые расход смеси и выработка полуфабрикатов при производстве основной Т=25 текс пряжи для сортировки 6-I, 6-II
| Наименование продуктов прядения | Выход, % | Коэф-т загона, Кзi | Выработка, кг/ч |
| Основа | |||
| Смесь | 100 | 1,144 | 179,2 |
| Настил | 95,94 | 1,098 | 171,9 |
| Кардочёсальная лента | 90,66 | 1,037 | 162,4 |
| Лента с I и II переходов ленточных машин | 90,3 | 1,033 | 161,8 |
| Ровница | 89,75 | 1,027 | 160,8 |
| Пряжа | 87,4 | 1,00 | 156,6 |
Таблица А12. Часовые расход смеси и выработка полуфабрикатов при производстве уточной Т = 35,7 текс пряжи для сортировки 5-III, 6-IV, 5-IV
| Наименование продуктов прядения | Выход, % | Коэффициент загона, КЗi | Выработка, кг/ч | |
| Основа | ||||
| Смесь | 100,00 | 1,202 | 314,7 | |
| Настил | 94,03 | 1,130 | 295,8 | |
| Кардочесальная лента | 87,01 | 1,046 | 273,8 | |
| Лента с I и II переходов ленточных машин | 86,57 | 1,040 | 272,3 | |
| Ровница | 85,96 | 1,033 | 270,4 | |
| Пряжа | 83,21 | 1,00 | 261,8 | |
9. Расчет потребного количества оборудования
Расчет потребного количества оборудования производится раздельно для основы и утка.
Для всех машин значения КРО принимаем из таблицы 4.31 [3].
Для трепальных машин из таблицы 4.32 [3] принимаем ПТ = 180 кг/ч (по основе) и Пт=190 кг/ч (по утку), а из [2] принимаем КПВ = 0,92 (по основе) и КПВ=0,93 (по утку). После расчета по формулам:
НП
i
= Пт
i
* КПВ
i
(12)
где НПi - норма производительности оборудования i – го перехода, кг/ч;
Птi – теоретическая производительность оборудования i – го перехода, кг/ч;
КПВi – коэффициент полезного времени оборудования i – го перехода.
Количество выпусков в работе Мрi и в заправке Мзi на каждом переходе вычисляется по формулам
Мр
i =
Мз
i =
где КРОi – коэффициент работы оборудования i – го перехода.
мы получаем:
- для основы: НП=165,6 кг/ч; Мр=1,04 м-н; Мз=1,09 м-н
– для утка: НП=176,7 кг/ч; Мр=1,7 м-н; Мз=1,8 м-н
Для кардочесальных машин из табл. 4.33 [3] принимаем для основы ПТ = 26 кг/ч, для утка Пт=31 кг/ч, КПВ = 0,91. После расчёта по формулам находим:
– для основы: НП=23,7 кг/ч; Мр=6,9 м-н; Мз=7,9 м-н
– для утка: НП=28,2 кг/ч; Мр=9,7 м-н; Мз=10,7 м-н
Для ленточных машин I
и
II
переходов из табл. 4.34 [3] принимаем скорость выпуска
Теоретическую производительность одного выпуска машины рассчитываем по формуле:
где
ТЛ – линейная плотность ленты, текс.
Пт=(330·60·3500)/10002=69,3 кг/ч
для основы: НП=52,7 кг/ч
Мр=3,1 вып
Мз=3,2 вып
для утка: НП=52,7 кг/ч
Мр=5,2 вып
Мз=5,3 вып
Для ровничных машин из табл. 4.37[3] принимаем частоту вращения веретен
Крутку ровницы вычисляем по формуле:
Кр(п) = αТ р(п) *100/
где Кр(п – крутка ровницы (пряжи), кр/м;
αТ р(п) – коэффициент крутки ровницы (пряжи);
Тр(п) - линейная плотность ровницы (пряжи).
А теоретическую производительность одного веретена ровничной машины по формуле:
где ТР – линейная плотность ровницы, текс;
КР – крутка ровницы, кр/м.
Кр=(10,28·100)/√750=37,52 кр/м
Пт=( 900 ·60·750)/(37,52· 10002)=1,079 кг/ч
–для основы:
К=37,52 кр/м; Пт=1,079 кг/ч; НП=0,734 кг/ч;
Мр=219,1 вер; Мз=224,7 вер
–для утка:
К=37,52 кр/м; Пт=1,079 кг/ч; НП=0,734 кг/ч;
Мр=368,4 вер; Мз=377,8 вер
Для кольцевых прядильных машин из справочника [2] по линейной плотности и назначению пряжи, принимаем норму производительности для основы 915, а для утка 952 км/ч на 1000 веретен и КПВ = 0,96.
Пересчет нормы производительности в кг/ч на одно веретено осуществляется по формуле:
где НП – норма производительности одного веретена, кг/ч;
ТП – линейная плотность пряжи, текс.
– для основы:
НП=(915·25)/10002=0,0229 кг/ч
Мр=6838 вер; Мз=7198 вер
– для утка:
НП=(952·35,7)/10002=0,0339 кг/ч
Мр=7723 вер; Мз=8129 вер
10. Организация аппаратности и расчет количества оборудования в установке
Аппаратностью называется взаимное закрепление машин всех технологических переходов. Для организации аппаратности оборудование всех переходов прядильного производства разделяется на несколько параллельно работающих линий, называемых аппаратами. Соблюдение аппаратности обеспечивает управление производством - контроль за движением полуфабрикатов в процессе переработки, быстрое выявление места возникновения брака полуфабрикатов и повышение качества пряжи.
За основу аппарата принимается машина с наибольшей производительностью. Принимаем за основу аппарата ленточную машину I и II перехода.
Заносим данные в таблицы А13 для основы и А14 для утка.
В первой графе табл. записываются все машины из предварительного плана прядения, начиная с чесальных.
В графу 2 записываются результаты расчета потребного количества оборудования в заправке по переходам.
В графе 3 записываются число выпусков на машинах в соответствии с их технической характеристикой.
В графу 4 вписываем округленное до целого число машин, которое для каждого перехода вычисляется по формуле:
М
i =
где Мi – число машин в заправке на i – ом переходе;
Мзi – число выпусков в заправке на i – ом переходе;
mi – число выпусков (веретен) на машине.
Начинаем вычисление с ленточной машины, так как мы взяли ее за основу аппарата.
Для основы:
М=3,2/2=2
Число машин в заправке на других переходах должны быть кратны 2.
Для чесальной машины:
М =7,9/1=8
Для ровничной машины:
М=224,7/84=2
Для прядильной:
М=7198/384=18
Аналогичные вычисления производим и для утка.
Расчетное число машин в одном аппарате вычисляется по формуле:
М
где М
Мы приняли число аппаратов равное и для основы, и для утка, равное 2.
Произведём вычисления для основы.
Для чесальной машины:
М
Для ленточной:
М
Для ровничной:
М
Для прядильной:
М
Аналогичные вычисления производятся для утка.
Каждое значение М
Число выпусков в аппарате (графа 6) вычисляется путем умножения числа выпусков на машине (графа 3) на количество таких машин в аппарате (графа 5).
Число выпусков М
М
Ma * М
mi (21)
М
mi (22)
Произведём вычисления для основы.
Для чесальной машины:
М
М
Для ленточной:
М
М
Для ровничной:
М
М
Для прядильной:
М
М
Аналогичные вычисления производятся для утка.
Полученные вычисления заносим в таблицы А13 для основы и А14 для утка.
Таблица А13. Аппаратность при производстве основы Т=25 текс.
| Наименование и марка машины | Число выпусков в заправке Мзi | Число выпусков на машине mi | Число машин в заправке МЗ | Состав аппарата | Оборудование в установке МУ (машин/ выпуск) | ||||
| Число машин в І аппарате | Число выпусков в І аппарате | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
| Чесальная машина ЧМ – 50 | 7,9 | 1 | 8 | 4 | 4 | 8 | |||
| Ленточная машина Л–2 – 50 І переход ІІ переход | 3,2 3,2 | 2 2 | 2 2 | 1 1 | 2 2 | 2/4 2/4 | |||
| Ровничная машина Р – 192 – 5 | 224,7 | 84 | 2 | 1 | 84 | 2/168 | |||
| Прядильная машина П – 66-5М6 | 7198 | 384 | 18 | 9 | 3456 | 18/6912 | |||
Таблица А14. Аппаратность при производстве утка Т = 35,7 текс
| Наименование и марка машины | Число выпусков в заправке Мзi | Число выпусков на машине mi | Число машин в заправке МЗ | Состав аппарата | Оборудование в установке МУ (машин/ выпуск) | ||||
| Число машин в І аппарате | Число выпусков в І аппарате | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
| Чесальная машина ЧМ – 50 | 10,7 | 1 | 10 | 5 | 5 | 10 | |||
| Ленточная машина Л–2 – 50 І переход ІІ переход | 5,3 5,3 | 2 2 | 2 2 | 1 1 | 2 2 | 2/4 2/4 | |||
| Ровничная машина Р – 192 – 5 | 377,8 | 84 | 4 | 2 | 168 | 4/336 | |||
| Прядильная машина П – 66-5М6 | 8129 | 384 | 21 | 10 | 3840 | 20/7680 | |||
11. Составление развернутого плана прядения
Развернутый план прядения представляет собой таблицу, в которой приведены основные данные о параметрах работы оборудования на всех переходах технологического процесса получения пряжи заданного ассортимента.
Развернутые планы прядения составляются на основе предварительных, которые дополняются еще 13 графами и принимают вид табл. А15 для основы и А16 для утка.
Графы 1-4 – заполняем уже найденными нами значениями.
Графы 5-6 заполняются только для ровничных и прядильных машин. Для пряжи кольцевого способа прядения в таблицу заносится фактический коэффициент крутки, принятый нами раньше. Расчет величин крутки ровницы и пряжи производится по формуле (16).
Для пряжи:
Для основы:
Кр(п) = (39,8*100)/√25=796
Для утка:
Кр(п) = (31,3*100)/ √35,7=522
В графу 17 заносятся результаты расчета количества оборудования в установке из таблиц А13 и А14, а для трепальных машин – их расчетное количество в заправке, округленное до ближайшего четного числа.
В графу 16 заносятся ранее принятые значения КРО.
Графа 15 – число машин в работе – вычисляется с использованием формулы (14).
Преобразуем эту формулу и получим:
Мрi= КРОi* Мзi
Вычислим для основы.
Для чесальной машины:
Мрi=0,91*8=7,28
Для ленточной:
Мрi=0,975*4=3,9
Для ровничной:
Мрi=0,975*168=163,8
Для прядильной:
Мрi=0,95*6912=6566,4
Такие же вычисления производятся и для утка.
В графу 14 заносятся данные из табл.А11, А12, а нормы производительности оборудования (графа 13) в и теоретическая производительность (графа 11) вычисляется с использованием формул (12) и (13).
Для основы:
Для чесальной машины:
НПi=162,4/7,28=22,3
Для ленточной:
НПi=161,8/3,9=41,49
Для ровничной:
НПi=160,8/163,8=0,982
Для прядильной:
НПi=156,6/6566,4=0,02385
Аналогично вычисляются данные для утка.
В графу 12 заносятся ранее принятые значения КПВ.
Графа 8 заполняется в соответствии с технической характеристикой оборудования (см. раздел 3)..
Графы 7, 9, 10 - расчет скоростных параметров работы машин производится по следующим формулам.
Для кардочесальной машины вычисляется только частота вращения съемного барабана по формуле:
n
с
=
(23)
где Пт – теоретическая производительность чесальной машины, кг/ч;
dсв – диаметр съемного барабана, мм;
Тл –линейная плотность ленты, текс;
е – частная вытяжка между съемным барабаном и плющильными валиками лентоукладчика (е = 1,9).
Для основы:
nс=(24,51*109)/(3,14*680*60*3500*1,9)=28
Для утка:
nс=(33,07*109)/(3,14*680*60*3500*1,9)=38
Для ленточной машины вычисляется только скорость выпуска продукта по формуле:
V
=
(24)
где Птл(л/с) – теоретическая производительность одного выпуска ленточной (лентосоединительной) машины, кг/ч;
Тл(х) –линейная плотность ленты (холстика), текс.
Для основы:
V =(54,59*106)/(60*3500)=260
Для утка:
V =(91,87*106)/(60*3500)=437
Для ровничных и прядильных машин вычисляется только частота вращения веретен по формуле:
nвер =
где Птр(п) – теоретическая производительность одного веретена соответственно ровничной или прядильной машины, кг/ч;
Кр(п) – крутка соответственно ровницы или пряжи, кр/м;
Тр(п) – линейная плотность соответственно ровницы или пряжи, текс.
Для ровничных машин
Для основы:
nвер =(1,444*106*37,5)/(60*750)=1203
Для утка:
nвер =(1,213*106*37,5)/(60*750)=1011
Для прядильных машин
Для основы:
nвер =(0,02484*106*796)/(60*25)=13182
Для утка:
nвер =(0,03738*106*522)/(60*35,7)=9109
Для кольцевых прядильных машин вычисляется также окружная скорость движения бегунка по формуле
V
б
=
(26)
где Vб –окружная скорость движения бегунка, м/с;
d k – диаметр кольца (см. таблицу 4.40[3]), мм.
Для основы:
Vб =(3,14*48*13182)/60000=33,1
Для утка:
Vб =(3,14*48*9109)/60000=22,9
Т.к. Vб не превышает 35 м/с, то на этом составление развернутого плана прядения заканчивается.
Теперь все найденные значения заносим в таблицы А15 для основы и А16 для утка.
