1
Московская Государственная Текстильная Академия
им. А.Н.Косыгина
кафедра МТВМ
Факультет экономики и менеджмента
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
по курсу: “Механическая технология текстильных материалов”
“Проектирование производственного процесса выработки
пряжи (основы и утка) для выработки ткани арт. 34.”
Группа 47 / 94
Выполнила Петухова Н. В.
Консультант Крапухина С.Л.
МОСКВА
1996 г.
Содержание:
1.Основные заправочные параметры ткани . . . . . . . . . . . . . 4
2. Заправочный рисунок ткани . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3. Выбор сорта пряжи и системы прядения . . . . . . . . . . . . .5
4. Основные показатели физико-механических свойств
основной и уточной пряжи . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
5. Сырье для выработки пряжи . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
5.1. Сырье для выработки основной пряжи . . . . . . . . . . . 7
5.2. Сырье для выработки уточной пряжи . . . . . . . . . . . .9
6. Оптимизация по стоимости состава смеси на ЭВМ . . . . . . . .11
7. Составление плана прядения и выбор оборудования . . . . . . .12
7.1. Составление плана прядения . . . . . . . . . . . . . . .12
7.2. Выбор оборудования и его характеристика . . . . . . . . 17
8. Составление таблицы выходов полуфабрикатов и
пряжи и расчет коэффициента загона . . . . . . . . . . . . . 20
8.1. Основная пряжа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
8.2. Уточная пряжа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
9. Технологический расчет ленточной машины
2-го перехода Л2-50-220УМ . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
10. Технологический расчет пневмомеханической
прядильной машины ППМ-120-МС . . . . . . . . . . . . . . . . 25
11. Расчет количества смеси, полуфабрикатов и
пряжи, вырабатываемых в 1 час . . . . . . . . . . . . . . . .27
12. Расчет количества машин по всем переходам . . . . . . . . . 28
Выводы по курсовому проекту . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1. Основные заправочные параметры ткани.
Согласно “Справочника по хлопкоткачеству” [3, с.472] для ткани арт. 34 установлены следующие основные заправочные параметры:
1) ткань миткаль; ширина bтк= 90 см.
2) линейная плотность основы Т2) линейная плотность основы Тпр= 20 текс; линейная плотность утка Тпр= 20 текс; линейная плотность кромок Ткр= 20 текс.
3) всего 2320 нитей; из них кромочных - 48.
4) плотность ткани по основе Ро= 255 нитей/10см; плотность ткани по утку Ру= 270 нитей/10см.
5) уработка ткани по основе ао= 5,7%; уработка ткани по утку ау= 9%.
6) номер берда Nб= 115 зубьев.
7) число нитей фона, пробираемых в один зуб берда, равно 2; число нитей кромки, пробираемых в один зуб берда, равно 4.
8) переплетение ткани - полотняное.
9) поверхностная плотность ткани 112г/м^2.
10) отходы по основе составляют 0,74; отходы по утку - 0,14.
11) расход основной пряжи на 100 пог. метров суровых тканей (без отходов) составляет 4,848 кг/100пог. метров.
12) расход уточной пряжи на 100 пог. метров суровых тканей (без отходов) составляет 5,341 кг/100 пог. метров.
13) для выработки ткани применяется станок АТПР-100.
14) основная и уточная пряжа для ткани арт. 34 вырабатывается по кардной системе прядения по пневмомеханическому способу.
2. Заправочный рисунок ткани.
1) Согласно “Справочника по хлопокткачеству” [3, с.472] переплетение фона и кромок ткани арт. 34 полотняное. Полотняное переплетение относится к главным (простым) переплетениям.
2) Раппорт ткани по основе равен
Rо = Rоф+ 2*Rокр, где
Rоф - раппорт фона по основе, Rоф= 2;
Rокр - раппорт кромок по основе, Rокр= 2.
Тогда общий раппорт ткани по основе равен Rо= 2.
3) Раппорт ткани по утку равен
Rу = НОК(Rуф, Rукр), где
Rуф - рапорт фона по основе, Rуф= 2;
Rукр - раппорт кромок по утку, Rукр= 2.
Тогда общий раппорт ткани по утку равен Rу= 2.
4) Заправочный рисунок ткани состоит из 4-х частей
I - рисунок переплетения;
II - проборка нитей основы в зуб берда;
III - проборка нитей основы в ремиз;
IV - схема (программа) движения ремизок.
Поскольку на ткацком станке АТПР-100 число ремизок равно 6 [4, с.261], то заправочный рисунок ткани, построенный на 6-ти ремизках при рассыпной проборке нитей основы в ремиз, будет выглядеть следующим образом:
3. Выбор сорта пряжи и системы прядения.
I) Основная пряжа.
1) Поскольку в стандарте на ткань сорт пряжи не указан, то определим его по формуле 1 [7, с.4]
20000 * Р
Ро.н. = Ро* К , где
а) Ра) Ро.н.- прочность одиночной нити, гс.
б) Р - прочность полоски 200х50 мм суровой ткани, кгс. Согласно “Справочника по хлопкоткачеству” [3, с.464] при поверхностной плотности ткани 112г/м^2 выбираем бельевые тяжелые ткани, для которых минимальная прочность полоски 200х50 мм ткани на разрыв составляет для основы Р=380 Н, или Р= 380*0,101972 = 38,73 кгс.
в) Ро- плотность ткани по основе, нит/м. Согласно пункта 1 настоящей расчетно-пояснительной записки Ро= 2550 нит/м.
г) К - поправочный коэффициент; К = 1...1,2. Принимаем К = 1,2.
Тогда20000 * 38,73
Ро.н. = 2550 * 1,2 = 251,1 гс.
2) С учетом линейной плотности основной пряжи, равной 20 текс, прочность одиночной нити составит
Ро.н. = 251,1/20 = 12,4 гс/текс = 0,0124 кгс/текс = 0,0124/0,101972»0,12 Н/текс = 12 сН/текс.
3) В соответствии с [3, с.24] для данной линейной плотности пряжи 20текс и полученной прочности одиночной нити 12 сН/текс выбираем пряжу I-го сорта, вырабатываемую из хлопокового волокна средневолокнистых сортов хлопчатника по кардной системы прядения.
II) Уточная пряжа.
1) Поскольку в стандарте на ткань сорт пряжи не указан, то определим его по формуле (1) [7, с.4]
20000 * Р
Ро.н. = Ру* К , где
а) Ро.н.- прочность одиночной нити, гс.
б) Р - прочность полоски 200х50 мм суровой ткани, кгс. Согласно “Справочника по хлопкоткачеству” [3, с.464] при поверхностной плотности ткани 112г/м^2 выбираем бельевые тяжелые ткани, для которых минимальная прочность полоски 200х50 мм ткани на разрыв составляет для утка 360 Н, или 360*0,101972 = 36,71 кгс.
в) Ру- плотность ткани по утку, нит/м. Согласно пункта 1 настоящей расчетно-пояснительной записки Ру= 2700 нит/м.
г) К - поправочный коэффициент; К= 1...1,2. Принимаем К = 1,15.
Тогда20000 * 36,71
Ро.н. = 2700 * 1,15 = 230,5 гс.
2) С учетом линейной плотности основной пряжи, равной 20 текс, прочность одиночной нити составит
Ро.н. = 230,5/20 = 11,525 гс/текс = 0,011525 кгс/текс = 0,011525/0,101972 = 0,113 Н/текс = 11,3 сН/текс.
3) В соответствии с [3, с.30] для данной линейной плотности 20текс и полученной прочности одиночной нити 11,3 сН/текс выбираем пряжу I-го сорта, вырабатываемую из хлопокового волокна средневолокнистых сортов хлопчатника по кардной системы прядения.
4. Основные показатели физико-механических свойств основной и уточной пряжи.
I) Основная пряжа.
1) Согласно [4, с.24] основная пряжа I-го сорта вырабатывается по кардной системе прядения.
2) Основные физико-механические свойства основной пряжи линейной плотностью 20 текс представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Основные физико-механические свойства основной пряжи.
Номиналь- Допустимое При испытании одиночной При испыт.пасмы с длиной
ная линей- относ.откло- нити нити 100 м
ная плот- нение конди-
ность, ционной лин. Удел.раз- Коэф-т Показа- Удел.раз- Коэф-т Показа-
плотности от рыв. наг- вариа- тель рыв. наг- вариа- тель
текс номинальной, рузка ции по качест- рузка ции по качест-
% разрыв. ва разрыв. ва
сН/ гс/ нагруз.(не ме- сН/ гс/ нагруз. (не ме-
текс текс % нее) текс текс % нее)
20 +2,0 11,7 11,9 13,8 0,86 9,6 9,8 3,8 2,56
Источник: таблица 3 [7, с.8]
II) Уточная пряжа.
1) Согласно [4, с.25] уточная пряжа вырабатывается по кардной системе прядения.
2) Основные физико-механические свойства уточной пряжи линейной плотностью 20 текс представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Основные физико-механические свойства уточной пряжи.
Номиналь- Допустимое При испытании одиночной При испыт.пасмы с длиной
ная линей- относ.откло- нити нити 100 м
ная плот- нение конди-
ность, ционной лин. Удел.раз- Коэф-т Показа- Удел.раз- Коэф-т Показа-
плотности от рыв. наг- вариа- тель рыв. наг- вариа- тель
текс номинальной, рузка ции по качест- рузка ции по качест-
% разрыв. ва разрыв. ва
сН/ гс/ нагруз.(не ме- сН/ гс/ нагруз. (не ме-
текс текс % нее) текс текс % нее)
20 +2,0 11,3 11,5 13,8 0,83 9,3 9,5 3,8 2,5
Источник: таблица 6 [7, с.11]
5. Сырье для выработки пряжи.
5.1. Сырье для выработки основной пряжи.
I) Для основной пряжи I сорта, линейной плотностью 20 текс для кардной системы прядения, удельная разрывная нагрузка равна [7,с.8]: Рогост = 11,7 сн/текс
II) Для данной линейной плотности пряжи, вырабатываемой по пневмомеханическому способу прядения, типовые сортировки имеют вид [7, с.14]: 5-I, 5-II, 4-II.
При этом сумма пороков должна составлять не более 2,5%.
Долю первого компонента примем равнойb1=0,45; доля второго компонента составляетb2=0,35; на долю третьего компонента приходитсяb3=1-0,45-0,35=0,2.
III) На основе выбранной типовой сортировки по таблице 10 [7, с.14] для хлопка 5 типа выбираем селекционный сорт 5 Ан-Самарканд-2 (машинный способ сбора), а для хлопка 4 типа выбираем селекционный сорт 4 5904-И (ручной способ сбора).
IV) Основные показатели технологических свойств волокон приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Технологические свойства хлопкового волокна.
|
Селекционный
|
Сорт |
Lшт, |
Тв , |
Рв , |
сорт |
хлопка |
мм |
мтекс |
сН |
Ан-Самарканд-2 |
I |
33,7 |
172 |
4,3 |
Ан-Самарканд-2 |
II |
33,3 |
158 |
3,9 |
5904 - И |
II |
36,9 |
156 |
4,1 |
Источник: табл. 11 [7, с.16]
V) Рассчитаем относительную разрывную нагрузку пряжи по формуле проф. Соловьена А.Н. с учетом поправочного коэффициентаg, учитывающего строение пряжи пневмомеханического способа прядения [1, с.9]:
Рв 2,65 q
Рорасч = *(1 - 0,0375 Но- Тпр)*(1 - Lшт)*К*h*g, где Тв Тв
(1) Рв- разрывная нагрузка волокна, сН
Рв = Рв1*b1+ Рв2*b2+ Рв3*b3;
Рв = 4,3*0,45+3,9*0,35+4,1*0,2=1,94+1,86+0,82»5 сН.
(2 ) Тв- линейная плотность волокна, текс
Тв = Тв1*b1+ Тв2*b2+ Тв3*b3;
Тв = 0,172*0,45+0,158*0,35+0,156*0,2=0,07+0,05+0,03 = 0,015 текс.
(3) Lшт- штапельная длина волокна, мм
Lшт= Lшт1*b1+ Lшт2*b2+ Lшт3*b3;
Lшт = 33,7*0,45+33,3*0,35+36,9*0,2=15,5+11,7+7,4»35мм.
(4) Но- неровнота пряжи по разрывной нагрузке в процентах, характеризующая влияние технологического процесса. Для пневмомеханического способа прядения Но= 3...3,5%. Принимаем Но=3%.
(5) Для хлопка q = 5.
(6) К - коэффициент, учитывающий влияние крутки; К = f(aф-aкр), гдеaкр- критический коэффициент крутки - определяют по эмпирической формуле проф. Соловьева А.Н., которая для пневмомеханического способа прядения имеет вид [7, с.23]:
(1900 - 70*Рв)*Рв+ 57,2
aкр= 0,316[LштЦТпр ];
(1900 - 70*5)*5 + 57,2
aкр= 0,316[ 35Ц20 ]=0,316 * (221 + + 12,79) = 73,8.
(7) По таблице 22 [5, с.136] в соответствии с заданной линейной плотностью пряжи Тпр= 20текс и штапельной длиной волокна Lшт= 35мм, фактический коэффициент круткиaфпринимаем равнымaф= 48,03.
(8) Тогда (aф-aкр) = 48,03-73,8 = -25,77, что соответствует К=0,7 (таблица 12 [7, с.19]).
(9)h- коэффициент, характеризующий состояние оборудования. При нормальном состоянии оборудованияh= 1.
(10)g- поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл.15 [7, с.23] при Т(10)g- поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл.15 [7, с.23] при Тпр= 20текс иaф= 48,03 принимаемg= 0,784.
(11) Тогда
5 2,65 5
Рорас = 0,15 * (1-0,0375*3 - 20 )*(1 - 35 )*0,7*1*0,784 =
0,15
=33,4*0,7*0,9*0,7*1*0,784 = 11,72 сН/текс , что можно считать приемлемым, поскольку это значение почти полностью соответствует значению удельной разрывной нагрузки, установленной ГОСТом.
5.2. Сырье для выработки уточной пряжи.
I) Для уточной пряжи I сорта, линейной плотностью 20 текс для кардной системы прядения, удельная разрывная нагрузка равна [7, с.11]: Ругост = 11,3 сн/текс
II) Для данной линейной плотности пряжи, ырабатываемой по пневмомоеханическому способу прядения, типовые сортировки имеют вид [7, с.14]: 5-I, 5-II, 4-II.
При этом сумма пороков должна составлять не более 2,5%.
Долю первого компонента примем равнойb1=0,43; доля второго компонента составляетb2=0,3; на долю третьего компонента приходитсяb3=1-0,43-0,3=0,27.
III) Поскольку линейные плотности основной и уточной пряжи, а также и типовые сортировки для выработки основы и утка совпадают, то с экономической точки зрения предприятию выгоднее всего для выработки утка использовать теже сорта хлопка, что и для производства основы.
IV) Основные показатели технологических свойств волокон приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Технологические свойства хлопкового волокна.
|
Селекционный
|
Сорт |
Lшт, |
Тв , |
Рв , |
сорт |
хлопка |
мм |
мтекс |
сН |
Ан-Самарканд-2 |
I |
33,7 |
172 |
4,3 |
Ан-Самарканд-2 |
II |
33,3 |
158 |
3,9 |
5904 - И |
II |
36,9 |
156 |
4,1 |
Источник: табл. 11 [7, с.16]
V) Рассчитаем относительную разрывную нагрузку пряжи по формуле проф. Соловьена А.Н. с учетом поправочного коэффициентаg, учитывающего строение пряжи пневмомеханического способа прядения [1,с. 9]:
Рв 2,65 q
Рурасч = *(1 - 0,0375 Но- Тпр)*(1 - Lшт)*К*h*g, где Тв Тв
(1) Рв- разрывная нагрузка волокна, сН
Рв = Рв1*b1+ Рв2*b2+ Рв3*b3;
Рв = 4,3*0,43+3,9*0,3+4,1*0,27=1,92+1,3+1,57»4,8 сН.
(2) Тв- линейная плотность волокна, текс
Тв = Тв1*b1+ Тв2*b2+ Тв3*b3;
Тв = 0,172*0,43+0,158*0,3+0,156*0,27=0,06+0,05+0,041 = =0,151 текс.
(3) Lшт- штапельная длина волокна, мм
Lшт = Lшт1*b1+ Lшт2*b2+ Lшт3*b3;
Lшт = 33,7*0,43+33,3*0,3+36,9*0,27=14,5+10,1+10,2 =34,8мм.
(4) Но- неровнота пряжи по разрывной нагрузке в процентах, характеризующая влияние технологического процесса. Для пневмомеханического способа прядения Но= 3...3,5%. Принимаем Но=3%.
(5) Для хлопка q = 5.
(6) К - коэффициент, учитывающий влияние крутки; К = f(aф-aкр), гдеaкр- критический коэффициент крутки - определяют по эмпирической формуле проф. Соловьева А.Н., которая для пневмомеханического способа прядения имеет вид [7, с.23]:
(1900 - 70*Рв)*Рв+ 57,2
aкр= 0,316[LштЦТпр ];
(1900 - 70*4,8)*4,8 + 57,2
aкр= 0,316[ 34,8Ц20 ]=0,316 * *(215,7 + 12,79) = 72,2.
(7) По таблице 22 [5, с.136] в соответствии с заданной линейной плотностью пряжи Тпр= 20текс и штапельной длиной волокна Lшт=34,8мм, фактический коэффициент круткиaфпринимаем равнымaф= 48,03.
(8) Тогда (aф-aкр) = 48,03-72,2 = -24,17, что соответствует К = 0,7 (таблица 12 [7, с.19]).
(9)h- коэффициент, характеризующий состояние оборудования. При нормальном состоянии оборудованияh= 1.
(10)g- поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл.15 [7, с.23] при Тпр= 20текс иaф= 48,03 принимаемg= 0,784.
(11) Тогда
4,8 2,65 5
Рурас = 0,15 * (1-0,0375*3 - 20 )*(1 - 34,8 )*0,7*1*0,784 =
0,15
=32,8*0,7*0,9*0,7*1*0,784 = 11,31 сН/текс , что можно считать приемлемым, поскольку это значение почти полностью соответствует значению удельной разрывной нагрузки, установленной ГОСТом.
6. Оптимизация по стоимости состава смеси на ЭВМ.
1) Оптимизация смеси по стоимости проводится по формуле 5 [7, с.24]: С =еСi*bi, где
С - стоимость смеси;
Сi - стоимость i-го компонента смеси;
bi- доля i-го компонента смеси.
2) Согласно табл. 16 [7, с.24] стоимость одной тонны хлопка-волокна равна:
- для хлопка 5 типа I промышленного сорта С1= 1990 руб/тонну;
- для хлопка 5 типа II промышленного сорта С2= 1910 руб/тонну;
- для хлопка 4 типа II промышленного сорта С3= 2010 руб/тонну.
3) При оптимизации смеси по стоимости на ЭВМ были получены следующие данные:
Основа:
Уток:
