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

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

ОбозначениеАртикул ткани
1234
1.Наименование тканиДрап молодежный3691
2.

Поверхностная плотность, г/м2

524
3.Ширина ткани, смН142
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

ОбозначениеАртикул
А
1234
1.


Заправочная ширина ткани по берду, м

в216
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

А8,5
6.Усадка (-) или притяжка (+) суровой ткани в отделке, %В± d-15
7.

Снижение массы суровой ткани

в отделке, %

С19
8.Масса погонного метра готовой ткани, гQ743,80

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

Мс = Мо + Мк + Му (1.1)

где Мс тАУ масса суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г; Мо тАУ масса основной пряжи в суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г; Мк тАУ масса кромочной пряжи в суровой ткани, расходуемой на 1 пог. м. готовой ткани, г; Му тАУ 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: g - выход готовой ткани из суровой по массе

g = = 0,81 (1.6)

b - выход готовой ткани из суровой по длине

b = =0,85 (1.7)

a - коэффициент уработки основы в ткачестве

a = =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/пНаименование показателя и его размерностьЗначение показателя
основауток
1234
1.Вид пряжи и назначениеОдиноч.Одиноч.
2.Линейная плотность пряжи, текс100100
3.

Допускаемые отклонения кондиционной линейной

плотности от номинальной, %

55
4.Сорт пряжиII
5.

Разрывная нагрузка одиночной нити, не менее:

абсолютная, сН

8,58,5
6.Удлинение, %34,5634,56
7.Допускаемое отклонение коэффициента крутки, % не более:10
10.Нормированная (кондиционная) влажность пряжи, %1515
11.Содержание жира в пряже, % не более66

Таблица 1.4

Технические требования к аппаратной ровнице

№ п/пНаименование показателей

Значение

Показателей

основаУток
1.Линейная плотность ровницы, текс200200
2.Допустимое число средних мушек в 1 г ровницы2828
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/пНаименование компонентов смеси

Процентное

Содержание

1.

2.

тАж

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 тАУ соответственно максимальная и минимальная тонина химического волокна; dср тАУ средняя тонина волокна шерсти=23 мкм; - среднее квадратическое отклонение волокон шерсти по тонине=6,7 мкм; g - плотность смешиваемого химического волокна=1,14 г/см3; А тАУ поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность химических волокон по тонине, мкм, А = 0,90¸0,95. 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 тАУ средняя длина волокон шерсти =50 мм; - среднее квадратическое отклонение длины волокон шерсти =50 мм; l тАУ классовый промежуток длины волокон в диаграмме распределения:

l = 10 мм; n тАУ число классовых промежутков; для тонкой шерсти n = 0,; К1 тАУ коэффициент, учитывающий степень неровноты штапельного волокна по длине, К1 = 1,05¸1,10; К2 тАУ коэффициент, учитывающий степень укорочения длины волокон в зависимости от метода кардочесания; вида волокон, прочности, долевого содержания.

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

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 тАУ поправочный коэффициент, учитывающий повышение прядильной способности в зависимости от уровня техники прядения, Н = 1,2; Кобр тАУ понижающий коэффициент используемого обрата = 1; aобр тАУ доля обрата в смеси = 0,09 ; Т1=474,5, Т2=409,8 тАУ минимальная линейная плотность пряжи, выработанная в отдельности. a1=0,86 тАУ доля участия компонентов натуральной шерсти; a2=0,05 тАУ доли участия компонентов химических волокон Кд, КТ, Кп, Ку тАУ 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 тАУ 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 тАУ понижающий коэффициент используемого обрата; aобр тАУ 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/пВид 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 тАУ 0,9 %

- отсортировки и низшие сорта тАУ 1,1 %

- гребенной очес тАУ 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 тАУ необходимая доза жирового компонента в составе эмульсии, %; q тАУ 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 тАУ 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

АртикулГруппа смеси

Лом

ровничный

Очес

Аппаратный

СдирСбор с полочекБезвозвратные потериИтогоВыход ровницы из смеси
36911,63,151,40,60,37,2592,15

Таблица 3.4

Нормы потерь волокна в прядении

АртикулГруппа смеси

Концы

ровницы

Мычка из мычкосборникаКонцы пряжиПодметьБезвозвратные потериИтого отходовВыход пряжи из смеси
36911,61,34/1,540,380,4/0,620,23,92/4,3496,08/ 95,66

Выход пряжи (hпр) из смеси по каждому артикулу определяют путем умножения выхода ровницы (hр.с.) из смеси на выход пряжи из ровницы (hп.р.).

hпр = hр.с. × hп.р.=88,55/88,15 % (основа/уток)





4.Расчет часовой выработки пряжи

Таблица 4.1

Выбор и расчет технологических параметров прядильной машины

№ п/пНаименование компонентаОбозначение или расчетная формулаЗначения для основы и утка
1234
1.Линейная плотность ровницы, текс

Тр

200
2.Линейная плотность пряжи, текс

Тпр

100
3.

Вытяжка на прядильной

машине

Е2
4.Диаметр початка, см

Дп

6,8
5.

Средний диаметр патрона,

см

dср

3,3
6.Высота початка, смН
7.

Высота верхнего

конуса початка, см

h6,5

продолжение табл. 4.1

1234
8.

Объем пряжи на початке, см3

623
9.

Плотность намотки пряжи, г/см3

g0,48
10.Масса пряжи на початке, гQ = V × g299
11.Длина нити на початке, м

2990
12.Коэффициент крутки пряжи

aт

40
13.Крутка пряжи, кр/м

400
14.Скорость выпуска пряжи, м/мин

uв

14,5
15.Коэффициент укрутки пряжи

Ку В» 0,96 ¸ 0,98

0,97
16.

Скорость наматывания

пряжи, м/мин

uн = uв × Ку

14,1
17.

Частота вращения веретен, мин тАУ1

nв = uн × К

5640
18.Теоретическая производительность одного веретена, кг/час

0,0846
19.Коэффициент полезного времени работы машиныКПВ0,82
20.Коэффициент работающего оборудованияКРО0,9
21.Коэффициент использования машиныКИМ = КПВ × КРО0,735
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/пНаименование компонентаОбозначение или расчетная формулаЗначения для основы и утка
1234
1.Линейная плотность пряжи, текс

Тпр

100
2.Вытяжка в пряденииЕ2
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

uг.б. = p × Дг.б. × nг.б.

550,379
9.

Загрузка от питания главного барабана ровничной машины, г/м2

aп

0,50
10.

Скорость наматывания

ровницы, м/мин

uн = 0,98

18,88
11.

Коэффициент полезного

Времени

КПВ0,82
12.

Коэффициент работающего

Оборудования

КРО0,90
13.Коэффициент использования оборудованияКИМ = КПВ × КРО0,735
14.Теоретическая производительность аппарата, кг/час

27,19
15.Теоретическая производительность аппарата, км/час

Пт = 0,06 × uн × 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
ОсноваУток
1234
1.Доля аппаратов для выработки тканей заданных артикулов0,50,5
2.Число аппаратов закрепленных за данным артикулом33
3.Доля потребного количества основной и уточной пряжа для выработки одного метра готовой ткани0,500,50
из балансного расчета
4.Расчетная производительность аппаратов при выработке ровницы, кг/час20,00
из таблицы 4.2.
5.Расчетное количество чесальных аппаратов необходимых для выработки ровницы заданного ассортимента33
6.Принятое количество аппаратов33
7.Корректированная производительность чесальных аппаратов, кг/час20,020,0
8.Часовая выработка ровницы, кг/час60,060,0

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 тАУ 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/пНаименование показателя

Обозначение

показателя или

расчетная формула

Значение показателя

по артикулам

1234
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, кг60
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

56,78
17.Количество отходов в ткацком производстве, % массы пряжи, расходуемой со склада

1,06
18.Масса уточной пряжи, вырабатываемой прядильным цехом, кг/ч

57,39
19.Масса отходов, полученных за 1 час в ткацком производстве, кг

0,6
20.Количество отходов в прядильном цехе, % массы ровницы

4,34
21.Масса ровницы, вырабатываемая за 1 час, кг60
22.Масса отходов, образуемых за 1 час в прядильном цехе, кг

2,6
23.Количество о

Вместе с этим смотрят:


11-этажный жилой дом с мансардой


14-этажный 84-квартирный жилой дом


16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре


180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке


2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном