180 55 n3 = 1450 * 190 * 0,98 * 34 = 2177,7 об/мин;
V3 = ( * d3 * n3 = 3,14*0,05*2177,7 = 341,9 м/мин.
4) гладкий вал (4) n4 = n3 * 34/34 = 2177,7 об/мин;
V4 = ( * d4 * n4 = 3,14*0,0505*2177,7 = 345,3 м/мин.
5) валик лентоукладчика (5) n5 = n4 * 34/38 = 2177,7*34/38 = 1948,5 об/мин;
V5 = ( * d5 * n5 = 3,14*0,052*1948,5 = 318,2 м/мин.
V. Определим длину поступающего и вырабатываемого продукта в тазу.
1) Длина поступающей ленты равна
Lпит = Gпит * 1000/Твх, где
Gпит - масса ленты в питающем тазу. В соответствии с [8, с.16] Gпит =
11,1 кг; Твх = 3440 текс.
Тогда Lпит = 11,1*1000/3440 = 3,227 км = 3227 м.
2) Длина вырабатывавемой ленты равна
Lвых = Gвых * 1000/Твых, где
Gвых - масса вырабатываемой ленты в тазу. В соответствии с [8, с.16] Gвых
= 5,6 кг; Твых = 3440 текс.
Тогда Lвых = 5,6*1000/3440 = 1,628 км = 1628 м.
VI. Определим время срабатывания питающей паковки и время наработки выпускной паковки.
1) время срабатывания таза определим по формуле: tср = Lпит/V1 = 3227/45,3 = 71 минут = 1 час 11 мин.
2) время наработки таза tн = Lвых/V5 = 1628/318,2 = 5 мин.
VII. Определим производительность машины
Р = Vвып * Твых * 60 * К.П.В. * m/1000000 , где m - число выпусков на машине, m = 2 [2, с.172];
Vвып - скорость валика лентоукладчика, Vвып = V5 = 318,2 м/мин;
К.П.В. = 0,78 [2, с.55];
Тогда Р = 318,2*3440*60*0,78*2/1000000 = 102,5 кг/час.
10. Технологический расчет пневмомеханической прядильной машины
ППМ-120МС.
Для расчета машины ППМ-120МС воспользуемся кинематической схемой, приведенной в [8, с.35].
I. Определим общую вытяжку на машине и число зубьев сменной вытяжной шестерни Zв.
1) Ео = Твх * d/Твых; Ео = 3440*1/20 = 172.
2) С другой стороны, d4 0,065 48 24 31 80
Ео = d1 * i1-4 = 0,0253 * 3
* 29 * 25 * Zв *
80 45 45 25 25 75 25 3277,8
*54 * 45 * 27 * 31 * 31 * 100 * 31 = Zв.
Значит, CONSTЕо = 3277,8.
3) Так как Ео = 172 и Ео = 3277,8/Zв, то
172*Zв = 3277,8 ( Zв = 20 зубьев.
II. Определим крутку и число зубьев сменной крутильной шестерни Zк.
1) Крутка определяется по следующей формуле:
К = (т *100/(Тпр, где
(т - коэффициент крутки, (т = 48,03 (таблица 22 [5, с.136]).
Тогда К = 48,03*100/(20 = 1074 кр/м.
2) С другой стороны, К = n3/V4 ,где n3 = 2840 * 159/10 = 45000 об/мин.
140 22 42 Zк 25 25 75 25
V4 =2840 * 176 * 0,98 * 41 * 69 * 80 * 31 * 31 * 100 * 31 * 3,14 * *0,065
= 0,74*Zк.
3) Значит, 45000 61643,8
К = 0,74*Zк = Zк .
4) Так как К=1074 кр/м и К=61643,8/Zк, то
1074*Zк = 61643,8 ( Zк = 58 зубьев.
III. Определим частоты вращения и скорости всех рабочих органов.
1) питающий валик (1)
140 22 42 58 27 45 54 20 25 n1 =2840 * 176 * 0,98 * 41 * 69 * 80 * 45 * 45 * 80 * 80 * 31 *
29 3
* 24 * 48 = 3,2 об/мин;
V1 = ( * d1 * n1 = 3,14*0,0253*3,2 = 0,25 м/мин.
2) дискретизирующий валик (2) n2 = 1430 * 159/23,5 = 9675,3 об/мин;
V2 = ( * d2 * n2 = 3,14*0,065*9675,3 = 1974,7 м/мин.
3) прядильная камера (3) n3 = 2840 * 159/10 = 45000 об/мин;
V3 = ( * d3 * n3 = 3,14*0,054*45000 = 7630,2 м/мин.
4) выпускной вал (4)
V4 = 0,74*Zк = 0,74*58 = 42,9 м/мин; n4 = V4/(( * d4) = 42,9/(3,14*0,065) = 204,8 об/мин.
IV. Определим частные вытяжки на машине.
1) Вытяжка дискретизации (вытяжка между дискретизирующим валиком (2) и питающим валиком цилиндр (1))
Ед = V2/V1 = 1974,7/0,25 = 7898,8
2) Вытяжка транспортирования (вытяжка между прядильной камерой (3) и дискретизирующим валиком (2))
Етр = V3/V2 = 7630,2/1974,7 = 3,9.
3) Вытяжка формирования (вытяжка между выпускным валом (4) и прядильной камерой (3))
Еф = V4/V3 = 42,9/7630,2 = 0,0056.
4) Проверим общую вытяжку
Ео = Ед*Етр*Еф = 7898,8*3,9*0,0056 = 172,01 ( 172.
V. Определим число слоев в точке съема. d = V3/V4 = Ку/Еф, где
Ку - коэффициент укрутки пряжи, Ку=0,945 [1, с.121]
Тогда d = 0,945/0,0056 = 169 слоев.
VI. Определим коэффициент дискретизации.
Коэффициент дискретизации определяется по следующей формуле [1, с.112]:
Кд = Тв * Ед * Етр/ Тл2, где
Тв - линейная плотность волокнитого слоя, текс. При средней линейной плотности волокон Тв=0,2 текс;
Тл2 - линейная плотность ленты 2-го перехода,текс. Тл2=3440 текс;
Тогда Кд = 0,2*7898,8*3,9/3440 = 1,79.
VII. Определим длину поступающего и вырабатываемого продукта на паковке.
1) Длина питающей ленты равна Lпит = Gпит * 1000/Твх, где
Gпит-масса ленты в питающем тазу. В соответствии с [2,с.258] Gпит=3 кг;
Твх = 3440 текс.
Тогда Lпит = 3*1000/3440 = 0,872 км = 872 м.
2) Длина вырабатываемой пряжи равна Lпр = Gпр * 1000/Тпр, где
Gпр - масса вырабатываемой пряжи на бобине. В соответствии с [2,с.259]
Gпр = 1,5 кг; Тпр = 20 текс.
Тогда Lпр = 1,5*1000/20 = 75 км = 75000 м.
VIII. Определим время срабатывания таза с лентой и время наматывания бобины с пряжей.
1) время срабатывания таза определим по формуле [6, с.70]: tср = Lпит/V1 = 872/0,25 = 3488 минут = 58 час 81 мин.
2) время наматывания бобины с пряжей определяем в соответствии с [6, с.70]: tн = Lпр /(Ку*V4) = 75000/(42,9*0,945) = 1850 мин. = 30 час 50 мин.
IX. Определим производительность машины
Р = Vвып * Тпр * 60 * Ку * К.П.В. * m/1000000 , где m - число выпусков на машине, m = 200 [2, с.258];
Vвып - скорость выпускного вала, Vвып = V4 = 42,9 м/мин;
К.П.В. = 0,93 [2, с. 56];Ку = 0,945 [1, с.121]
Тогда Р = 42,9*20*0,945*60*0,93*200/1000000 = 9 кг/час.
11. Расчет количества смеси, полуфабрикатов и пряжи, вырабатываемых в 1 час.
1) Согласно заданию на фабрике установлено N = 800 ткацких станков.
2) Согласно [3, с.472] ткань арт.34 вырабатывается на станке АТПР-100. В
соответствии с [4, с.324] производительность ткацкого станка АТПР-100 равна
Рст = 7,46 м/час.
3) Согласно пункту 1 настоящей расчетно-пояснительной записки расход основной пряжи на 100 погонных метров суровой ткани (без отходов) составляет qо = 4,848 кг/100пог.м.; а расход уточной пряжи на 100 погонных метров суровой ткани составляет qу = 5,341 кг/100пог.м.
4) Общий метраж ткани, вырабатываемый на ткацкой фабрике в 1 час, определим по формуле 18 [7, с.39]:
L = Рст * N = 7,46 * 800 = 5968 м/час.
5) Общий раход основы для выработки ткани определим по формуле 19 [7, с.39]: Gо = L * qо/100 = 5968 * 4,848/100 = 279,4 кг/час.
6) Общий расход утка для выработки ткани определим по формуле 19 [7, с.39]: Gу = L * qу/100 = 5968 * 5,341/100 = 314,3 кг/час.
7) Количество смеси и полуфабрикатов определим исходя из количества вырабатываемых основы и утка по формуле 20 [7, с.40]:
Gп.ф.о. = Gо * Кз; Gп.ф.у. = Gу * Кз, где
Gп.ф.о. - количество полуфабрикатов, необходимое для выработки Gо кг основы;
Gп.ф.у. - количество полуфабрикатов, необходимое для выработки Gу кг утка;
Кз - коэффициент загона соответствующего перехода.
Основа ( Кз указаны в таблице 7).
- Чесание: Gч.л.о. = Gо * Кз = 279,4 * 1,01 = 282,2 кг/час.
- Ленточный I: Gл1.о. = Gо * Кз = 279,4 * 1,01 = 282,2 кг/час.
- Ленточный II: Gл2.о. = Gо * Кз = 279,4 * 1,004 = 280,5 кг/час.
Уток ( Кз указаны в таблице 9.)
- Чесание: Gч.л.у. = Gу * Кз = 314,3 * 1,01 = 317,4 кг/час.
- Ленточный I: Gл1.у. = Gу * Кз = 314,3 * 1,01 = 317,4 кг/час.
- Ленточный II: Gл2.у. = Gу * Кз = 314,3 * 1,004 = 315,5 кг/час.
12. Расчет количества машин по всем переходам.
I. Расчетную производительность машины определим по формуле 22 [7, с.40]:
Рр = Рф * к.р.о., где
Рф - фактическая производительность машины; к.р.о. - коэффициент работающего оборудования.
1) Чесальная машина ЧМД-4.
В соответствии с пунктом 7.1. настоящей расчетно-пояснительной записки Рф
= 20,5 кг/час и к.р.о.=0,895.
Тогда Рр = 20,5 * 0,895 = 18,3 кг/час.
2) Ленточная машина 1-го перехода ЛА-54-500В.
В соответствии с пунктом 7.1. настоящей расчетно-пояснительной записки Рф
= 52,01 кг/час и к.р.о.=0,985.
Тогда Рр = 52,01 * 0,985 = 51,2 кг/час.
3) Ленточная машина 2-го перехода Л2-50-220УМ.
В сооответствии с пунктом 7.1. настоящей расчетно-пояснительной записки
Рф = 102,5 кг/час и к.р.о.=0,97.
Тогда Рр = 102,5 * 0,97 = 99,4 кг/час.
4) Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120МС.
В соответствии с пунктом 7.1. настоящей расчетно-пояснительной записки Рф
= 9 кг/час и к.р.о.=0,97.
Тогда Рр = 9 * 0,97 = 8,73 кг/час.
II. В соответствии с [9, с.121] потребное количество оборудования определяется по следующей формуле: М = Gп/Рр, где
Gп - необходимое количество полуфабриката для данного прехода, кг/час.
ОСНОВА.
1) Чесальный переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки
Gч.л.о.. = 282,2 кг/час.Тогда Мч.о. = 282,2/18,3 = 16 машин.
2) Ленточный 1-ый переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки
Gл1.о. = 282,2 кг/час.Тогда Мл1.о.=282,2/51,2 =5,3 машины.
Принимаем Мл1.о. = 5 машин.
3) Ленточный 2-ой переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки
Gл2.о. = 279,8 кг/час.Тогда Мл2.о. = 280,5/99,4 = 3,6 машины.
Принимаем Мл2.0. = 4 машины.
4) Прядильный переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки Gо =
279,4 кг/час.Тогда Мп.о. = 279,4/8,73 = 32 машины.
УТОК.
1) Чесальный переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки
Gч.л.у.. = 317,4 кг/час.Тогда Мч.у. = 317,4/18,3 = 16 машин.
2) Ленточный 1-ый переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки
Gл1.у. = 317,4 кг/час.Тогда Мл1.у.=317,4/51,2 = 8 машин.
3) Ленточный 2-ой переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки
Gл2.у. = 315,5 кг/час.Тогда Мл2.у. = 315,5/99,4 = 4 машины.
4) Прядильный переход:
В соответствии с пунктом 11 настоящей расчетно-пояснительной записки Gу =
314,3 кг/час.Тогда Мп.у. = 314,3/8,73 = 36 машин.
III. Объединим машины в аппараты. За основу аппарата выбираем ленточную машину 2-го перехода Л2-50-220УМ, поскольку она имеет наибольшую производительность.
При кардной системе прядения аппаратом является совокупность машин от чесальных до прядильных, закрепленных за одной ленточной машиной [9, с.122].
Количество машин всех переходов должно делиться на количество машин, выбранных за основу аппарата, так как число аппаратов будет равно числу этих машин. Кроме этого, число машин исследуемого перехода должно делиться на число машин предыдущего перехода.
В случае, если эти условия не выполняются, принимают соответствующее
требованиям количество машин и осуществляют корректировку
производительности соответствующих машин по формуле 23 [7, с.41]: Рн
= Рр * Мр/Мп , где
Рн - производительность машины после корректировки их числа;
Рр - расчетная производительность машины;
Мр - расчетное количество машин;
Мп - принятое количество машин.
Аппарат для основы.
1) Число аппаратов для основы будет равно 4.
2) Количество чесальных и прядильных машин оставим неизменным, поскольку их количество нацело делится на число аппаратов.
3) Поскольку количество ленточных машин 1-го перехода не соответствует вышеизложенным требованиям, то принимаем Мп=4 машины.
Тогда Рн = 51,2 * 5,3/4 = 70,4 кг/час.
4) Составим схему аппарата для выработки основы.
Чесальный переход
Ленточный
1-ый переход
Ленточный
2-ой переход
Прядильный переход
Аппарат для утка.
1) Число аппаратов для утка будет равно 4.
2) Количество чесальных, ленточных 1-го перехода и прядильных машин оставим неизменным, поскольку их количество нацело делится на число аппаратов.
3) Составим схему аппарата для выработки утка.
Чесальный переход
Ленточный
1-ый переход
Ленточный
2-ой переход
Прядильный переход
IV. Скорректируем план прядения.
Поскольку производительность ленточной машины 1-го перехода ЛА-54-500В в
процессе объединения машин в аппараты для выработки основы была изменена
до Р=70,4 кг/час, то необходимо изменить и скорость выпуска на этой машине.
Производительность машины без учета к.р.о. равна Р = 70,4/0,985 = 71,5
кг/час.
Р = Vвып * Тл1 * 60 * К.П.В. * m / 1000000;
Vвып = Р * 1000000 / (Тл1 * 60 * К.П.В. * m);
Vвып = 71,5*1000000/(3440*60*0,84*1) = 412,2 м/мин, что можно считать приемлемым в соответствии с [2, с.172].
Тогда скорректированный план прядения выработки для основы и утка будет иметь следующий вид:
Выводы по курсовому проекту.
В соотвеетствии с заданием по курсовому проекту (работе) был спроектирован производственный процесс выработки пряжи (основы и утка) для выработки ткани арт. 34:
1) Для выработки основы и утка по кардной системе прядения
(пневмомеханический способ прядения) используется пряжа I-го сорта,
выработанная из средневолокнистых сортов хлопчатника.
2) Для данной линейной плотности основной и уточной пряжи выбрана типовая
сортировка: 5-I, 5-II, 4-II. При этом для основы доля первого компонента
составила (1 = 0,45 , доля второго компонента равна (2 = 0,35 , а доля
третьего компонента равна (3 = 0,2; а для утка (1 = 0,43 , (2 = 0,3 , (3 =
0,27. При таком долевом участии компонентов разрывная нагрузка основной и
уточной пряжи соответствует значениям ГОСТ.
3) Проведенная оптимизация смеси по стоимости на ЭВМ показала, что
оптимальная стоимость одной тонны смеси для выработки основной пряжи равна
С = 1966 руб, а для выработки уточной пряжи С = 1971,4 руб.
4) В соответствии с заданной линейной плотностью основы и утка был составлен план прядения, включающий следующие машины:
Трепальная машина Т-16, сагрегированная с чесальной машиной
ЧМД-4;
Ленточная машина 1-го перехода ЛА-54-500В;
Ленточная машина 2-го перехода Л2-50-220УМ;
Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-120МС.
В курсовом проекте (работе) дана техническая характеристика выбранных машин.
5) На основе данных о выходе пряжи, обратов и отходов для каждого компонента смеси составлены таблицы норм выхода основной и уточной пряжи, обратов и отходов из смеси, а на их основе определены коэффициенты загона полуфабрикатов по всем переходам прядильного производства.
6) В соответствии с заданием проведен полный технологический расчет машин
Л2-50-200УМ и ППМ-120МС.
7) На основе рассчитанных коэффициентов загона и производительности выбранного ткацкого станка АТПР-100 определено часовое задание для всех машин производства.
8) Используя данные о часовом задании и производительности машин, установлено количество машин по всем переходам. После определения количества машин каждого перехода они были объединены в аппараты. При этом производительность ленточной машины 1-го перехода ЛА-54-500В была скорректирована, в результате чего был незначительно изменен план прядения для выработки основной пряжи.
Таким образом, требования задания по курсовому проекту (работе) выполнены полностью.
Литература:
1. Механическая технология текстильных материалов: Учеб. для вузов/
Севостьянов А.Г., Осьмин Н.А., Щербаков В.П. и др.- М.: Легпромбытиздат,
1989 г. - 512 с.
2. Справочник по хлопкопрядению/ Широков В.П., Владимиров Б.М., Полякова
Д.А. и др.- 5-е изд., перераб. и доп.- М.: Легкая и пищевая пром - сть,
1985 г.- 472 с.
3. Хлопкоткачество: Справочник, 2-е изд., перераб. и доп. /Букаев П.Т.,
Оников Э.А., Мальков Л.А. и др. Под ред. П.Т.Букаева.- М.: Легпромбытиздат,
1987 г. - 576 с.
4. Справочник по хлопокоткачеству /Э.А.Оников, П.Т.Букаев, А.П.Алленова и др.; под общ. ред. Э.А.Оникова. М.:Легкая индустрия, 1979. - 487с.
5. Лабораторный практикум по механической технологии текстильных
материалов. Учеб. пособие для студентов вузов текстильной пром-сти. - М.:
“Легкая индустрия”, 1976 г.- 552 с.
6. Лабораторный практикум по механической технологии текстильных
материалов. Учеб. пособие для вузов/ Галкин В.Ф., Гиляревский В.С., Кудинов
А.Е. и др.; Под. ред. Севостьянова А.Г. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:
Легпромбытиздат, 1993 г.- 272 с.
7. Методические указания к курсовому проектированию по разделу
“Хлопкопрядильное производство” курса МТТМ.- М.,1993 г.- 42 с.
8. Проектирование хлопкопрядильных фабрик: Учеб. пособие для сред. спец.
учеб. заведений легкой пром-сти/ Миловидов Н.Н., Фаминский П.П., Шишкунова
Е.И.- М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981г. - 310 с.
9. Методические указания по расчету индивидуальных заданий по курсу
“Механическая технология волокнистых материалов”. Раздел “Прядение
натуральных и химических волокон”. - М.,1991 г. - 40с.
