Проектирование прядильного производства мощностью А по выпуску аппаратной пряжи для изделия Б (146200)

Посмотреть архив целиком




МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ДИМИТРОВГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ, УПРАВЛЕНИЯ И ДИЗАЙНА

УЛЬЯНОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА





КУРСОВОЙ ПРОЕКТ




ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА МОЩНОСТЬЮ 6 (ШЕСТЬ) ЧЕСАЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПО ВЫПУСКУ АППАРАТНОЙ ПРЯЖИ ДЛЯ ИЗДЕЛИЯ АРТ. 3691








Выполнил:студент гр. ТТ-41 Бочкарев Н.А.


Руководитель: Ноздрина Н.А.

















ДИМИТРОВГРАД 1999

Содержание

ЗАДАНИЕ 3

1. Характеристика тканей, пряжи и сырья 4

1.1. Характеристика тканей 4

1.2. Характеристика пряжи и ровницы 6

1.3. Предварительный состав смеси. Характеристика компонентов смеси 7

2. Выбор тонины и длины химических волокон. Проверка прядильной способности смеси. 7

2.1. Выбор тонина и длины химических волокон 7

2.2. Проверка прядильной способности проектируемой смеси 8

3.Планы переходов и нормы потерь волокна по переходам производства аппаратной пряжи 9

3.1 Расщипывание и эмульсирование смесей 10

3.2 Отходы в кардочесании и прядении 10

4.Расчет часовой выработки пряжи 11

5.Расчет количества полуфабрикатов, отходов производства, сырья расходуемого со склада и эмульсии. 15

6. Выбор, обоснование и расчет технологического оборудования по
переходам производства. 21

6.1 Оборудование для разрыхления и трепания шерсти 21

6.2 Оборудование для очистки шерсти и шерстяных отходов 21

от трудноотделимых растительных примесей 21

6.3 Оборудование для крашения шерсти и химических волокон 22

6.4 Оборудование для получения смесей и их вылеживания 23

6.5 Оборудование для производства аппаратной пряжи и ровницы 24

7.Расчет и выбор вспомогательных площадей, складов. Размещение технологического оборудования. 25

7.1 Расчет и выбор вспомогательных площадей, складов 25

7.2 Размещение технологического оборудования 26

Приложение 1 27

Приложение 2 28

Приложение 3 29

Приложение 4 30

Приложение 5 31

Приложение 6 32

Приложение 7 33

Приложение 8 34

Приложение 9 36

Список литературы 37



ЗАДАНИЕ


Необходимо спроектировать прядильное производство мощностью шесть чесальных аппаратов по выпуску аппаратной пряжи для изделия с артикулом 3691 (драп молодежный).


1. Характеристика тканей, пряжи и сырья


1.1. Характеристика тканей



Таблица 1.1

Характеристика тканей (технические условия на ткань)


п/п

Показатель

и его размерность

Обозначение

Артикул ткани

1

2

3

4

1.

Наименование ткани

Драп молодежный

3691

2.

Поверхностная плотность, г/м2


524

3.

Ширина ткани, см

Н

142

4.

Содержание шерстяного

волокна, %




95


Для получения готовой ткани с заданными свойствами заранее разрабатывают заправочный расчет суровой ткани. Техническое условие и заправочные расчеты являются исходной технической документацией, на основе которой осуществляется дальнейший технологический расчет. Заправочный расчет связывает воедино заправочные параметры с технологическими свойствами сырья.

Заправочные показатели суровой ткани рекомендуется представить в форме таблицы 1.2.

Таблица 1.2

Заправочные показатели суровой ткани


п/п

Наименование показателя

и его размерность

Обозначение

Артикул

А

1

2

3

4

1.

Заправочная ширина ткани по берду, м

в

216

2.

Число нитей в основе

Основных

Кромочных

Общее


no

nк

nо + nк


3584

24

3608

3.

Число уточных нитей на 1 м суровой ткани

nу

1800

Продолжение таблицы 1.2

4.

Линейная плотность нитей, текс

Основных

Кромочных

Уточных


То

Тк

Ту


100

100

100

5.

Уработка основы в ткачестве,

% длины основы

А


8,5

6.

Усадка (-) или притяжка (+) суровой ткани в отделке, %

d


-15

7.

Снижение массы суровой ткани

в отделке, %

С


19

8.

Масса погонного метра готовой ткани, г

Q


743,80


Взаимосвязь между основными заправочными показателями суровой ткани проверяется по следующей балансовой формуле


Мс = Мо + Мк + Му (1.1)

где Мс – масса суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г; Мо – масса основной пряжи в суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г; Мк – масса кромочной пряжи в суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г; Му – масса уточной пряжи в суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г.

Используя данные таблиц 1.1 и 1.2 рассчитывают основные заправочные показатели:

Мс = = 921,3 (1.2)

Мо+к = = 463,9 (1.3)

Му = =457,4 (1.5)

где: - выход готовой ткани из суровой по массе

= = 0,81 (1.6)

- выход готовой ткани из суровой по длине

= =0,85 (1.7)

- коэффициент уработки основы в ткачестве

= =0,915 (1.8)

Подставляя соответствующие данные заправочного расчета в формулы (1.2 1.8), устанавливают наличие равенства между правой и левой частями в уравнении (1.1).

921,3=463,9+457,4

равенство соблюдается



1.2. Характеристика пряжи и ровницы


В связи с большим ассортиментом суконных тканей и сырьевого их состава на аппаратную пряжу для ткацкого производства не разработаны государственные стандарты. Поэтому на каждом предприятии применительно к тканям разрабатывают технические условия на пряжу, удовлетворяющие требованиям, предъявляемые к тканям.


Таблица 1.3

Технические требования к пряже


п/п

Наименование показателя и его размерность

Значение показателя

основа

уток

1

2

3

4

1.

Вид пряжи и назначение

Одиноч.

Одиноч.

2.

Линейная плотность пряжи, текс

100

100

3.

Допускаемые отклонения кондиционной линейной

плотности от номинальной, %


5


5

4.

Сорт пряжи

I

I

5.

Разрывная нагрузка одиночной нити, не менее:

абсолютная, сН


8,5


8,5

6.

Удлинение, %

34,56

34,56

7.

Допускаемое отклонение коэффициента крутки, % не более:

10


10.

Нормированная (кондиционная) влажность пряжи, %

15

15

11.

Содержание жира в пряже, % не более

6

6


Таблица 1.4

Технические требования к аппаратной ровнице


п/п

Наименование показателей

Значение

Показателей

основа

Уток

1.

Линейная плотность ровницы, текс

200

200

2.

Допустимое число средних мушек в 1 г ровницы

28

28

3.

Коэффициент вариации ровницы (общий) по массе отрезков, %

длиной: 30 мм

100 мм

1000 мм



12,1

9,4

5,8


Продолжение таблицы 1.4

4.

Допустимые значения неравномерности кружков ровницы по массе, %

отклонение кружков

коэффициент вариации кружков по массе

разность масс обоих половин бобины

разность между массой одной бобины и средней массы

всех бобин




36

2,5

2




1.3. Предварительный состав смеси. Характеристика компонентов смеси



Таблица 1.5

Предварительный состав смеси


п/п

Наименование компонентов смеси

Процентное

Содержание

1.

2.

n

Шерсть помесная 64к репейная

Капрон

Лом ровничный

Крутые концы

Сдир аппаратный

86

5

3

3

3



100 %




2. Выбор тонины и длины химических волокон. Проверка прядильной способности смеси.


2.1. Выбор тонина и длины химических волокон


Наличие химических волокон в смесях оказывает весьма значительное влияние не только на качественные показатели готового товара, но и на технико-экономические показатели всего производства от смеси до готового изделия.

Для того, чтобы добиться наивысших технико-экономических показателей при переработке химических волокон в смесях с шерстью необходимо правильно и рационально подойти к выбору тонины и длины химических волокон. Выбор тонины и длины химических волокон следует вести по методике В.И. Гусева, которая подробно изложена в учебнике [15]. Согласно этой методике диапазон тонины химических волокон, который необходимо вкладывать в проектируемую смесь определяется по двум параметрам

Т1 = =426 мтекс (2.1)

Т2 = =214 мтекс (2.2)

где: Т1, Т2 – соответственно максимальная и минимальная тонина химического волокна; dср – средняя тонина волокна шерсти=23 мкм; - среднее квадратическое отклонение волокон шерсти по тонине=6,7 мкм; - плотность смешиваемого химического волокна=1,14 г/см3; А – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность химических волокон по тонине, мкм, А = 0,900,95. Выбираем толщину капрона равную 400 мтекс

Диапазон длины химических волокон определяют из следующих выражений (капрон) :

L1 = Lср К1 К2=60,5 (2.3)


L2 = Lср + + n l=100 (2.4)

где: L1, L2 - соответственно минимальная и максимальная длина химического волокна, мм; Lср – средняя длина волокон шерсти =50 мм; - среднее квадратическое отклонение длины волокон шерсти =50 мм; l – классовый промежуток длины волокон в диаграмме распределения:

l = 10 мм; n – число классовых промежутков; для тонкой шерсти n = 0,; К1 – коэффициент, учитывающий степень неровноты штапельного волокна по длине, К1 = 1,051,10; К2 – коэффициент, учитывающий степень укорочения длины волокон в зависимости от метода кардочесания; вида волокон, прочности, долевого содержания.

- При раздельном кардочесании К2 = 1,0261,146;

Длину резки принимаем равной 80 мм


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.

=39,2 (2.5)

где Н – поправочный коэффициент, учитывающий повышение прядильной способности в зависимости от уровня техники прядения, Н = 1,2; Кобр – понижающий коэффициент используемого обрата = 1; обр – доля обрата в смеси = 0,09 ; Т1=474,5, Т2=409,8 – минимальная линейная плотность пряжи, выработанная в отдельности. 1=0,86 – доля участия компонентов натуральной шерсти; 2=0,05 – доли участия компонентов химических волокон 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 с фактической линейной плотностью Тф, которую намечается вырабатывать из смеси в соответствии с технической заправкой ткани.

R = ( 2.6)

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 аппаратной пряжи – 100.


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.

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

=88% (2.11)

где bобр – понижающий коэффициент используемого обрата; обр – доля обрата в смеси.



3.Планы переходов и нормы потерь волокна по переходам производства аппаратной пряжи


Таблица 3.1

Планы подготовки компонентов смеси

волокна по переходам


п/п

Вид сырья и план его обработки

1.


Шерсть натуральная (тонкая помесная 64к репейная)

План ее подготовки (трепание, обезрепеивание, крашение, отжим, сушка, расщипывание, замасливание, смешивание, вылеживание, чесание, прядение)



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

Подготовка концов пряжи:

- камвольных

- суконных

Подготовка:

- очеса аппаратного

- сдира аппаратного

- лома ровничного

- выпадов из-под трепальных и обезрепеивающих машин

- выпадов из под щипальных машин

- сукновального сбоя

- промывного, ворсовального и красильного

15,0


8,0

10,0


35,0

45,0

0,5

25,0

15,0

35,0

12,0


3.1 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 = (3.1)

Расчет состава эмульсии на стр. 21

где Р – необходимая доза жирового компонента в составе эмульсии, %; q – суммарное содержание жировых компонентов в эмульсии.

Следует заметить, что увеличение массы смеси после эмульсирования не учитывается в дальнейших расчетах.


3.2 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


Артикул

Группа смеси

Лом

ровничный

Очес

Аппаратный

Сдир

Сбор с полочек

Безвозвратные потери

Итого

Выход ровницы из смеси

3691


1,6

3,15

1,4

0,6

0,3

7,25

92,15


Таблица 3.4

Нормы потерь волокна в прядении


Артикул

Группа смеси

Концы

ровницы

Мычка из мычкосборника

Концы пряжи

Подметь

Безвозвратные потери

Итого отходов

Выход пряжи из смеси


3691

1,6

1,34/1,54

0,38

0,4/0,62

0,2

3,92/4,34

96,08/ 95,66


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.=88,55/88,15 % (основа/уток)


4.Расчет часовой выработки пряжи


Таблица 4.1

Выбор и расчет технологических параметров прядильной машины


п/п

Наименование компонента

Обозначение или расчетная формула

Значения для основы и утка

1

2

3

4

1.

Линейная плотность ровницы, текс

Тр

200

2.

Линейная плотность пряжи, текс

Тпр

100

3.

Вытяжка на прядильной

машине

Е

2

4.

Диаметр початка, см

Дп

6,8

5.

Средний диаметр патрона,

см

dср

3,3

6.

Высота початка, см

Н


7.

Высота верхнего

конуса початка, см

h

6,5

продолжение табл. 4.1


1

2

3

4

8.

Объем пряжи на початке, см3

623

9.

Плотность намотки пряжи, г/см3

0,48

10.

Масса пряжи на початке, г

Q = V

299

11.

Длина нити на початке, м

2990

12.

Коэффициент крутки пряжи

т

40

13.

Крутка пряжи, кр/м

400

14.

Скорость выпуска пряжи, м/мин

в

14,5

15.

Коэффициент укрутки пряжи

Ку 0,96 0,98

0,97

16.

Скорость наматывания

пряжи, м/мин

н = в Ку

14,1

17.

Частота вращения веретен, мин –1

nв = н К

5640

18.

Теоретическая производительность одного веретена, кг/час

0,0846

19.

Коэффициент полезного времени работы машины

КПВ

0,82

20.

Коэффициент работающего оборудования

КРО

0,9

21.

Коэффициент использования машины

КИМ = КПВ КРО

0,735

22.

Расчетная производительность одного веретена, кг/час

Прасч = Пт КИМ

0,062 (0,0667 корр.)



Выбор и расчет технологических параметров кардочесального аппарата


Выбираем кардочесальный аппарат Ч-31 Ш, так как необходимо вырабатывать ровницу из тонкой натуральной шерсти.

Таблица 4.2


п/п

Наименование компонента

Обозначение или расчетная формула

Значения для основы и утка

1

2

3

4

1.

Линейная плотность пряжи, текс

Тпр

100

2.

Вытяжка в прядении

Е

2

3.

Линейная плотность ровницы, текс

Тр

200

4.

Число ремешков на аппарате

Mр

120

5.

Ширина ремешка, мм

Вр

14

6.

Число оборотов главного барабана ровничной машины, мин -1

nг.б.

140

7.

Диаметр главного барабана, м

Дг.б.

1,252

8.

Окружная скорость гл. барабана ровничной машины, м/мин

г.б. = Дг.б. nг.б.

550,379

9.

Загрузка от питания главного барабана ровничной машины, г/м2

п

0,50

10.

Скорость наматывания

ровницы, м/мин

н = 0,98

18,88

11.

Коэффициент полезного

Времени

КПВ

0,82

12.

Коэффициент работающего

Оборудования

КРО

0,90

13.

Коэффициент использования оборудования

КИМ = КПВ КРО

0,735

14.

Теоретическая производительность аппарата, кг/час

27,19

15.

Теоретическая производительность аппарата, км/час

Пт = 0,06 н mр

136

16.

Расчетная производительность аппарата, кг/ч и км/ч

Пр = Пт КИМ

20,00


После того, как определили расчетную производительность кардочесального аппарата переходят к расчету часовой выработки ровницы. Данный расчет рекомендуется вести в форме таблицы 4.2.


Таблица 4.3

Расчет часовой выработки ровницы


п/п

Наименование

показателя

Значения


Основа

Уток

1

2

3

4

1.

Доля аппаратов для выработки тканей заданных артикулов

0,5

0,5

2.

Число аппаратов закрепленных за данным артикулом

3

3

3.

Доля потребного количества основной и уточной пряжа для выработки одного метра готовой ткани

0,50

0,50

из балансного расчета

4.

Расчетная производительность аппаратов при выработке ровницы, кг/час

20,00

из таблицы 4.2.

5.

Расчетное количество чесальных аппаратов необходимых для выработки ровницы заданного ассортимента

3

3

6.

Принятое количество аппаратов

3

3

7.

Корректированная производительность чесальных аппаратов, кг/час

20,0

20,0

8.

Часовая выработка ровницы, кг/час

60,0

60,0


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.


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


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.


Таблица 5.1

Расчет полуфабрикатов, вырабатываемых за 1 час


п/п

Наименование показателя

Обозначение

показателя или

расчетная формула

Значение показателя

по артикулам

1

2

3

4

ОСНОВНАЯ ПРЯЖА

1.

Масса основной и кромочной пряжи, содержащейся в суровой ткани, расходуемой на 1 пог.м. готовой ткани, кг

Мо

463,92

из балансной формулы

2.

Масса основной пряжи в суровой ткани, вырабатываемой за 1 час, кг

56,62

3.

Количество отходов основной пряжи в ткацком производстве, %

1,79

4.

Масса основной пряжи, вырабатываемой за 1 час, кг

57,65

5.

Масса отходов, получаемых за 1 час в ткацком производстве, кг

0,4

6.

Количество отходов в прядильном цехе, % массы ровницы

3,92

7.

Масса ровницы, вырабатываемой за 1 час, кг


60

8.

Масса отходов в прядильном цехе, кг

2,4

9.

Количество отходов в чесании, % массы сухой и расщипаной смеси

7,25

10.

Масса сухой и расщипаной смеси, расходуемой за 1 час, кг

64,7

11.

Масса отходов образуемых за 1 час в чесальном цехе, кг

4,7

12.

Количество отходов при расщипывании и смешивании, % массы смеси

0,6


Продолжение табл.5.1.

13.

Масса сухой и нерасщипаной смеси (масса компонентов) кг/час

65,1

14.

Масса отходов в смешивании и расщипывании, кг

0,4

УТОЧНАЯ ПРЯЖА

15.

Масса уточной пряжи, содержащейся в суровой ткани, расходуемой на 1 пог.м. готовой ткани, кг

Му

457,41

из балансной формулы

16.

Масса уточной пряжи в суровой ткани, вырабатываемой за 1 час, кг