ЛАБ.ПРАКТИКУМ (ИвТИ-2006)

9.На пневмомеханической прядильной машине вырабатывается пряжа линейной плотности 20 текс при частоте вращения камер 60000 мин-1 из хлопкового волокна 180 мтекс. Определить число волокон в слое и число слоев в прядильной камере машины.

10.Рассчитать среднее число волокон в поперечном сечении обвивочного и стержневого слоев пневмомеханической пряжи линейной плотности 29 текс, если диаметр камеры 67 мм, средняя длина волокон 31,2 мм, линейная плотность волокон 172 мтекс.

11.Определить эффективность сороудаляющего устройства пневмомеханической прядильной машины и процент по массе сорных примесей в мычке, если из питающей ленты линейной плотности 3,85ктекс, имеющей 0,25% сорных примесей, выделено 0,3% отходов с 85%-ным содержанием сорных примесей.

Эффективность сороудаляющего устройства определяется по формуле

Э = РоРп/Р,

где Ро - количество отходов, %; Рп - содержание сорных примесей в отходах, %;

Р- содержание сорных примесей в питающем продукте, %.

12.Определить фактическую производительность пневмомеханической прядильной машины, имеющей 224 камеры, вырабатывающей пряжу линейной

плотности 25 текс с коэффициентом крутки 52 при частоте вращения прядильных камер 75000мин-1. КПВ машины 0,96, плановые простои составляют 4,5%.

13.Определить время нарабатывания бобины пряжи массой 1,5 кг на пневмомеханической прядильной машине, если вырабатывается пряжа линейной

плотности 36 текс с коэффициентом крутки 51 при частоте вращения прядильных камер 60 000 мин-1.

14.Определить длительность наработки съема на пневмомеханической

прядильной машине, вырабатывающей пряжу 20 текс с коэффициентом крутки 53,2 и при частоте вращения камер 65 000 мин-1. Масса пряжи на бобине составляет 1,5 кг.

15.Определить время срабатывания ленты в тазу на питании пневмомеханической прядильной машины, вырабатывающей пряжу линейной

плотности 42 текс с круткой 750 кр/м при частоте вращения прядильных камер 55 000 мин-1. Масса ленты в тазу 6,0 кг.

16.Определить действительную производительность пневмомеханической

прядильной машины ППМ-120А2, вырабатывающей пряжу линейной плотности 50 текс из волокна длиной 30…31 мм при частоте вращения камер 75 000 мин-1, а также время наработки бобины с пряжей массой 2,2 кг. КПВ машины 0,94, плановые простои составляют 6,0 %.

17.Определить удельную (норму) производительность в кг/ч и км пневмомеханической прядильной машины, вырабатывающей пряжу линейной

плотности 36 текс, если частота вращения камер равна 65000 мин-1, а коэффициент крутки 52,2; КПВ машины принять равным 0,97.

18. Определить, с каким коэффициентом крутки вырабатывается пряжа линейной плотности 20 текс, если частота вращения камер равна 70000 мин-1 и удельная производительность на 1000 камер равна 3800 км/час.

19. Определить время наработки пряжи линейной плотности 40 текс на бобину массой 1,5 кг на пневмомеханической прядильной машине, если коэффициент крутки 46 при частоте вращения камер 60000 мин-1, и время срабатывания питающей ленты в тазу массой 6,0 кг.

20. Определить, сколько потребуется пневмомеханических прядильных машин по 224 камеры на каждой для выработки 12 тонн пряжи линейной плотности 29 текс за семичасовую рабочую смену, если скорость выпуска пряжи равна 55 м/мин. КПВ машины 0,96; плановые простои составляют 5%.

ГЛАВА Х

ПРОИЗВОДСТВО КРУЧЕНОЙ ПРЯЖИ

1. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ ПРЯЖИ К КРУЧЕНИЮ

Цель лабораторной работы

Изучить процессы подготовки однониточной пряжи к кручению, уяснить методы расчета применяемого для этого оборудования.

Задание

1.Изучить механизм натяжения нити на мотальной машине и начертить его

схему.

2.Изучить технологическую схему и описать процесс, осуществляемый на автомате для перематывания пряжи.

3.Начертить кинематическую схему тростильной машины.

4.Исследовать плотность намотки пряжи на бобине на машинах различных конструкций.

5.Рассчитать время наработки бобины в зависимости от скорости наматывания.

Основные сведения

Пряжу перед трощением перематывают либо на мотальных машинах, либо на автоматах для перематывания пряжи. В том и другом случае длина нити на паковке (бобине), поступающей на тростильную машину, увеличивается в 20-25 раз, следовательно, значительно увеличивается производительность труда операторов тростильных машин и повышается ровнота и прочность крученой пряжи благодаря двойному контролю качества одиночной нити.

Свойства крученой пряжи

Линейная плотность трощеной и крученой пряжи

Номинальная линейная плотность трощеной или крученой пряжи, состоящей из n нитей различной линейной плотности:

Rн = T1 + T2 + ... + Tn.

Номинальная линейная плотность однокруточной пряжи, состоящей из n1 нитей одинаковой линейной плотности Тo:

Rн = Tоn1.

При скручивании n2 таких нитей

Rн = Tоn1n2.

Номинальная линейная плотность двухкруточной пряжи из n1 нитей линейной плотности Т1 и n2 нитей линейной плотности Т2, скрученной затем в n3 сложений:

Rн = (T1n1 + T2n2) n3.

Результирующая линейная плотность крученой пряжи

R = Rн/Ку,

где Ку - коэффициент укрутки пряжи:

Ку = 1 - 0,1у,

здесь у - процент укрутки.

Расчетный диаметр крученой нити

где γ1 — средняя плотность пряжи, мг/мм3.

Для крученой в 2 сложения пряжи с направлением крутки ZS

Крутка пряжи различного назначения

Число кручений на 1 м длины пряжи в n сложений

К1 = α Т 100/ R .

Коэффициент крутки при n сложениях

α n = α 2r2/rn,

где α 2 - коэффициент крутки в 2 сложения;

r2 и rn - радиусы кручения пряжи в 2 и n сложений:

rn = rо(1- sin π n),

здесь rо - радиус наружной поверхности крученой нити.

Крутка, остающаяся в однониточной пряже при ее скручивании:

Ко = Ко ± К1 cos2β 1,

где Ко и К1 - крутки соответственно однониточной и крученой пряжи; β 1 - угол наклона витков в крученой пряже к линии, парал-

лельной оси скрученного продукта. Знак "плюс" или "минус" применяется для пряжи соответственно с направлением крутки ZZ и ZS.

Максимальная разрывная нагрузка однокруточной пряжи достигается при критическом коэффициенте крутки

α 1′ = α 0′ n1K y / n1 −1.

Критический коэффициент крутки однониточной пряжи

α о′ = 31,6 А Тв (Lр 4 T0 ) ,

где А - коэффициент (320 для кардного прядения, 295 для гребенного прядения);

Тв и То - линейная плотность волокна и пряжи, текс; Lр - штапельная длина волокна, мм.

Для кардной пряжи в 2-3 сложения сухого кручения

α 1′ = α 0′ 6 То / 3 n1 .

Соотношение коэффициентов крутки для пряжи различного назначения приведено в табл.104.

Укрутка пряжи

Коэффициент укрутки пряжи Ку = Rн/Rф. В зависимости от соотношения крутки однониточной пряжи α о и крученой α 1

К у = 1− Аα 12 ± Вα оα 1 .

Для пряжи в 2 сложения с направлением круток ZS А = 0,047 10-3, В = 0,112/(103 То ). Для этой пряжи процент укрутки

у1 = 2,3 10-зα 1 (α 1 - Сα о/ 4 То ),

где С = 2,05 и 2,45 для пряжи соответственно пневмомеханического (ПМ) и кольцевого (КП) способов прядения.

При выработке пряжи на машинах ПК-100

У 1 = 3 10 − 3 α 1 [α 1 − 1,3(0,7α 1 + α o ) 4 To ].

Таблица 104

Соотношение коэффициентов крутки для пряжи различного назначения

Примечание. Коэффициент прядильной крутки α o принимается равным 0,8- 0,85 от коэффициента критической крутки для однониточной пряжи.

Коэффициент использования разрывной нагрузки волокна в пряже и коэффициент упрочнения пряжи

Коэффициент использования разрывной нагрузки волокна в пряже

Ки п = Ро к /(Ро вКу);

коэффициент упрочнения пряжи

Ку.п. = Рф /(Р1n1) = Рк /(РоКу),

где Ро.в и Ро.к - относительная разрывная нагрузка соответственно волокна и крученой пряжи, сН/текс;

Рф и Р1 - фактическая разрывная нагрузка соответственно крученой и однониточной пряжи, сН.

Для прогнозирования величины относительной разрывной нагрузки крученой пряжи подсчитывают значение Ки.п для однониточной пряжи при критической крутке:

- кардное прядение

где А - коэффициент (0,9 для пряжи кольцевого прядения (КП), 0,86 для пневмомеханического прядения (ПМ));

Z - коэффициент зрелости волокна;

γ - структурный коэффициент (1 для пряжи КП, 1,25-0,015 Lр для пряжи ПМ);

no - число волокон в поперечном сечении нити:

no = ToКy/Tв;

- гребенное прядение

Кu.n = 0,94 −1,65/( nо − 0,019Рв Тв ) .

Однониточную пряжу КП для последующего кручения вырабатывают с круткой значительно ниже критического значения, а поэтому при подсчете относительной разрывной нагрузки пряжи необходимо ввести поправочный коэффициент η к:

тогда

Ро = Ки. пРвη к;

где α о и α′ о - соответственно фактический и критический коэффициенты крутки пряжи.

При коэффициенте крутки α о = 0,85 α′ о коэффициент упрочнения нити сухого кручения

Ку.п = 1 + В 3 α 12 / n 0 n 1 ,

где В = 0,24 и 0,22 соответственно для пряжи кардного и гребенного прядения.

Если известны фактическая разрывная нагрузка и коэффициент крутки однониточной пряжи кардного прядения, то степень упрочнения ее при кручении в 2 сложения на кольцевых крутильных машинах

При выработке крученой пряжи на прядильно-крутильных машинах в расчетную формулу вводят поправочный коэффициент, характеризующий неоднородность распределения нагрузки в поперечном сечении нити:

η′ = (4 0,7α 1 /α о )(1- 0,0Н )3 ,

где Н - разница в длине стренг (нагон), %.

В этом случае относительная разрывная нагрузка крученой пряжи

Рк = Ро Ку n η ' Ку, сН/текс.

Неравномерность по свойствам и штопорность пряжи

Сложение одиночных нитей при кручении, как правило, приводит к повышению равномерности по свойствам крученой пряжи.

Теоретическое отношение квадратической неровноты по линейной плотности крученой и однониточной пряжи Ск/Со = 1/ n1 .

Фактически отношение Ск/Со при 2, 3 и 4 сложениях соответственно равно 09; 0,85 и 0,8.

Величина квадратической неровноты по прибору системы «Устер»

Ск = 100 А / no ,

где А - индекс неровноты (2,25 для пряжи кардного прядения средней равномерности, 1,6 для гребенного прядения).

Таблица 105

Сравнительные показатели эластичности пряжи

Коэффициент вариации по разрывной нагрузке одиночной пряжи кардного прядения

Ср = В1 + 100/ nо ,

а пряжи гребенного прядения

Ср = В2 + 75/ no .

В зависимости от условий технологического процесса прядения для гребенной пряжи В1 и В2 находятся в пределах 3,5-4,5%, для кардной пряжи - 4,5-5,5%.

Коэффициент уменьшения неровноты Ск/Ср для основной пряжи в 2, 3 и 4 сложения соответственно равен 0,75; 0,65; 0,55. Для уточной пряжи и пряжи для чулочно-трикотажного производства Ск/Ср = 0,85.

Величину штопорности (%) находят из отношения разности длин стренг к длине крученой нити в соответствии со стандартом.

Уравновешенность и блеск пряжи

Полное отсутствие витков избыточной крутки достигается при

α 1 = α о n1 (0,5n1 +1) .

При выработке однокруточной нити ZS в 2 и 3 сложения для обеспечения максимального блеска поверхности применяют соотношение круток

Ко/К1= n1 , т. е. α о= α 1.

В этом случае отрезок крученой нити длиной 1 м при сложении петлей в свободном состоянии закручивается в сторону, обратную крутке нити, не более чем на шесть витков.

Для выработки крученой пряжи с максимальной степенью блеска поверхности необходимо иметь такое соотношение круток, при котором волокна располагаются вдоль оси крученой нити:

Ко/К1 = 1+ 1/sin (π /n1).

Интегральные показатели качества крученой пряжи

Интегральный показатель качества крученой пряжи, сН/текс на 1 руб. затрат:

Ик = Ро (1 - 0,0165Ср) 103/(Сс + Зп + 3к).

В числитель этой формулы входят стандартные показатели относительной разрывной нагрузки пряжи и квадратической неровноты по разрывной нагрузке, оценивающие суммарный полезный эффект комплексным показателем - ресурсом прочности пряжи (сН/текс). В знаменателе формулы суммируются стоимость 1 т сырья (смеси с хлопковым волокном) и затраты на обработку его в прядении и кручении, руб.

Интегральный показатель потребительских свойств крученой пряжи, используемой в ткацком, трикотажно-чулочном и галантерейном производствах, Дж/г на 1 руб. затрат:

Ик = εуWк(1-0,014Ср)/[ Цо(1+0,01П) 102].

В этой формуле полезный эффект от использования пряжи оценивается величиной ее упругой работы разрыва, в которую входят показатели относительной разрывной нагрузки и разрывного удлинения крученой пряжи (Wк - удельная работа разрыва), а также степень ее эластичности (еу - доля упругой деформации). В знаменатель формулы входят оптовая цена 1 кг пряжи Цо, руб. (прейскурант № 4004) и процент скидки от ее стоимости П, определенный в результате контрольной переработки или разбраковки пряжи потребителем.

Перематывание перед трощением находит наибольшее применение при кручении пряжи большой линейной плотности.

Рис.152. Шайбовый натяжитель

На мотальных машинах (например М-150-2) на пути пряжи от початка до бобины установлен шайбовый натяжитель (рис.152), состоящий из фарфорового колпачка 1, внутри которого помещены тарелочки 2 и 3. Между тарелочками проходит нить. Натяжение создается накладываемыми на верхнюю тарелочку тормозными шайбами и регулируется массой и количеством шайб. Натяжение зависит от линейной плотности перематываемой пряжи.

Рекомендации ЦНИХБИ по массе и числу шайб при скорости перематывания 500650 м/мин приведены в табл.106.

На мотальных машинах устанавливают также регулируемый щелевой чиститель. При перематывании кардной пряжи раствор чистителя, мм, равен 2d пряжи, при перематывании гребенной —1,5d (табл.107).

Нить наматывается на бобину, вращающуюся от трения о мотальный барабанчик, канавки которого раскладывают нить вдоль бобины. Масса бобины при плотности намотки 0,45-0,52 г/см3 достигнет 2-2,5 кг, скорость перематывания 5001000 м/мин.

Мотальный автомат, примером которого является "Аутосук", представляет собой двустороннюю машину с неподвижными автоматизированными мотальными головками. Мотальная головка выполняет следующие операции: при сматывании початка выбрасывает пустой патрон на транспортер, заменяет его новым початком, устанавливаемым в магазин работницей, и связывает концы пряжи; при обрыве пряжи автоматически прекращает наматывание, находит конец пряжи на бобине и связывает его с остатком пряжи на початке; при обрыве пряжи в зоне до