(таблица 12 [7, с.19]).
(9) ( - коэффициент, характеризующий состояние оборудования. При нормальном состоянии оборудования ( = 1.
(10) ( - поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи
пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл.15 [7, с.23] при
Тпр = 20текс и (ф = 48,03 принимаем ( = 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 равной (1=0,43; доля второго компонента
составляет (2=0,3; на долю третьего компонента приходится (3=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 коэффициента (, учитывающего строение
пряжи пневмомеханического способа прядения [1,с. 9]:
Рв 2,65 q
Рурасч = *(1 - 0,0375 Но - Тпр )*(1 - Lшт )*К*(*(, где
Тв Тв
(1) Рв - разрывная нагрузка волокна, сН
Рв = Рв1 * (1 + Рв2 * (2 + Рв3 * (3;
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 * (1 + Тв2 * (2 + Тв3 * (3;
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 * (1 + Lшт2 * (2 + Lшт3 * (3;
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((ф - (кр), где
(кр - 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
(кр = 0,316( Lшт (Тпр ];
(1900 - 70*4,8)*4,8 + 57,2
(кр = 0,316[ 34,8 (20 ]=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 крутки (ф принимаем равным (ф = 48,03.
(8) Тогда ((ф - (кр) = 48,03-72,2 = -24,17, что соответствует К = 0,7
(таблица 12 [7, с.19]).
(9) ( - коэффициент, характеризующий состояние оборудования. При нормальном состоянии оборудования ( = 1.
(10) ( - поправочный коэффициент, учитывающий строение пряжи
пневомеханического способа прядения. В соответствмм с табл.15 [7, с.23] при
Тпр = 20текс и (ф = 48,03 принимаем ( = 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 = ( Сi * (i , где
С - стоимость смеси;
Сi - стоимость i-го компонента смеси;
(i - 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:
Поскольку в соответствии с [7, с.22] доля первого компонента смеси не должна равняться нулю, а доля второго и третьего компонентов не может превышать 35%. Поэтому результаты вычисления на ЭВМ в дальнейших расчетах использоваться не будут; а вместо них будут использоваться доли коипонентов, полученные в пунктах 5.1. и 5.2. настоящей расчетно- пояснительной записки. При этом стоимость смеси для выработки основы составляет 1966 руб/тонну, а для выработки утка 1971,4 руб/тонну, что меньше стоимости, полученной на ЭВМ; это обясняется тем, что шаг при подборе доли компонентов составляет 10-20%.
7. Составление плана прядения и выбор оборудования.
7.1. Составление плана прядения.
1) Составим план прядения с учетом того, что:
(1) основная и уточная пряжа вырабатывается по кардной системе прядения;
(2) выработка уточной и основной пряжи предусматривает пневмомеханический способ прядения;
(3) поскольку план прядения составляется в зависимости от линейной плотности пряжи, а в данном случае линейные плотности основы и утка совпадают, не имеет смысла составлять 2 плана прядения отдельно для основы и утка.
Ограничимся составлением одного плана прядения, подходящего как для выработки основы, так и для выработки утка.
2) Составляем план прядения согласно “Справочника по хлопкопрядению” [2, с.55].
Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120МС.
- Определим крутку на машине ППМ-120МС:
К = (т * 100/(Тпр , где
(т - табличное значение коэффициента крутки. Согласно таблице 22 [5, с.136] в соответствии с Тпр = 20текс и Lшт = 35мм принимаем (т = 48,03.
Тогда К = 48,03*100/(20 = 1074 кр/м.
- Вытяжка на машине ППМ-120-МС равна Е = 172 [2, с.56].
- Скорость выпуска равна 42,9 м/мин [2, с.257].
- Частота вращения прядильной камеры определяем по формуле nп.к. = К * Vвып; nп.к. = 1074 * 42,9 = 45000 об/мин.
- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,97 [2, с.56].
- К.П.В. на машине ППМ-120МС равен К.П.В.=0,93 [2, с.56].
- Производительность одного прядильного устройства машины определим по следующей формуле [1, с.121] :
Vвып * Тпр * К.П.В. * Ку * 60
Р = 1000 * 1000 , где
Ку - коэффициент укрутки пряжи, Ку=0,945 [1, с.121].
Тогда 42,9*20*0,93*0,945*60
Р = 1000*1000 = 0,045 кг/час.
Производительность всей машины равна
Рм = m * Р, где m - количество прядильных устройств на машине. Принимаем m=200 [2, с.258].Тогда Рм = 200 * 0,045 = 9 кг/час.
Ленточная машина II-го прехода Л2-50-220УМ.
- Линейную плотность вырабатываемой ленты определяем по формуле 6 [7, с.29]:
Тл2 = Тпр * Е/d , где
Е - вытяжка на машине ППМ-120МС, Е=172; d - число сложений на машине ППМ-120МС, d=1;
Значит, Тл2 = 20*172/1 = 3440 текс.
- Вытяжку на машине Л2-50-220УМ в соответствии с [2, с.55] принимаем равной Е=6.
- Число сложений принимаем d=6 [1, с.144].
- Скорость выпуска на машине Л2-50-220УМ принимаем равной Vвып=318,2 м/мин [2, с.182].
- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,97 [2, с.55].
- К.П.В. принимаем равным К.П.В.=0,78 [2, с.55].
- Производительность машины определяем в соответствии с [1, с.74]
Тл2 * Vвып * 60 * К.П.В. * m
Р = 1000 * 1000 , где m - число выпусков на машине, m = 2 [2, с.172].
Тогда 3440*318,2*60*0,78*2
Р = 1000*1000 = 102,5 кг/час.
Ленточная машина I-го перехода ЛА-54-500В.
- Линейную плотность вырабатываемой ленты определим по формуле 6 [7, с.29]:
Тл1 = Тл2 * Е/d , где
Тл2 - линейная плотность ленты 2-го перехода, Тл2=3440 текс;
Е - вытяжка на машине Л2-50-220УМ, Е=6; d - число сложений на машине Л2-50-220УМ, d=6.
Тогда Тл1 = 3440*6/6 = 3440 текс.
- Вытяжка на машине ЛА-54-500В равна Е=5,8 [1, с.144].
- Скорость выпуска равна Vвып = 300 м/мин [2, с.58].
- Принимаем К.Р.О. равным К.Р.О.=0,985 [2, с.58].
- Принимаем К.П.В.равным К.П.В.=0,84 [2, с.58].
- В соответствии с [1, с.74] производительность машины определяется по следующей формуле:
Тл1 * Vвып * 60 * К.П.В. * m
Р = 1000 * 1000 , где m - число выпусков на машине, m = 1 [2, с.172].
Тогда 3440*300*60*0,84*1
Р = 1000*1000 = 52,01 кг/час.
Чесальная машина ЧМД-4.
- Линейная плотность вырабатываемой ленты определяется по формуле 6 [7, с.29]:
Тч.л. = Тл1 * Е/d , где
Тл1 - линейная плотность ленты 1-го перехода, Тл1=3440текс;
Е - вытяжка на машине ЛА-54-500В, Е=5,8; d - число сложений на машине ЛА-54-500В, d=6;
Тогда Тч.л. = 3440*5,8/6 = 3325 текс.
- Вытяжку на машине ЧМД-4 принимаем равной Е=116 [2, с.58].
- Скорость выпуска на машине ЧМД-4 равна Vвып=110 м/мин [2, с.122].
- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,895 [2, с.58].
- К.П.В. на машине ЧМД-4 равен К.П.В.=0,93 [2, с.58].
- В соответствии с [1, с.51] производительность чесальной машины определяется по следующей формуле:
Vвып * Тч.л. * 60 * К.П.В.
Р = 1000 * 1000 ;
110*3325*60*0,93
Р = 1000*1000 = 20,5 кг/час.
Трепальная машина ТБ-3.
Поскольку разработку проектов для выработки суровой хлопчатобумажной
пряжи по кардной системе прядения следует вести при бункерном
(бесхолстовом) способе питания чесальных машин, то в плане прядения для
трепальной машины возможно указать только:
- К.Р.О. принимаем равным К.Р.О.=0,955 [2, с.58].
- К.П.В. принимаем равным К.П.В.=0,94 [2, с.58].
- Производительность машины принимаем равной Р=212 кг/час [2, с.58].
На основе полученных данных составим план прядения для выработки основы и утка.
7.2. Выбор оборудования и его характеристика.
I) Трепальная машина ТБ-3.
Трепальная машина ТБ-3 включена в состав разрыхлительно-трепального агрегата, который вместе со шляпочными чесальными машинами включаются в состав поточных линий “кипа - чесальная лента”. Для кардной системы с пневмомеханическим способом прядения разработана ПО НИЭКИПМАШ следующая поточная линия [7, с.26]:
1) автоматический питатель АП-36 /1 шт./
2) смесовая машина МСП-8 /1 шт./
3) шестибарабанный наклонный очиститель ОН-6-4М /1 шт./
4) горизонтальный разрыхлитель ГР-8 /1 шт./
5) пильчатый разрыхлитель РПХ-М /1 шт./
6) обеспыливающая машина МО /1 шт./
7) трепальная машина ТБ-3 /2 шт. - волокнистый поток посредством пневомтического распределителя делится на 2 потока, поступающих параллельно на 2 машины ТБ-3/.
8) с каждой треплаьной машины волокнистый поток распределяется по бункерам 8 чесальных машин ЧМД-4.
Схематично поточную линию можно представить следующим образом:
8 8 8 8 8 8 8 8
7
1 2 3 4 5 6
7
8 8 8 8 8 8 8 8
Техническая характеристика трепальной машины ТБ-3 [9, с.54]: частота вращения, об/мин ножевого барабана 715, 815, 920, 440,
