Технические расчеты в ткачестве (стр. 1 )

ТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ТКАЧЕСТВЕ

Министерство образования и науки Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА

ТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ТКАЧЕСТВЕ

Утверждено редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Санкт-Петербург

2004

УДК 677.017.35

ББК 37.230.4

Пол 49

Рецензенты:

Кандидат технических наук, доцент СПГУТД

Генеральный директор ООО "Мир текстиля''

Пол 49 ТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ТКАЧЕСТВЕ: Учеб. пособие. –

СПб.: СПГУТД, 2004.—57 с.

Пособие содержит в себе тематику курсовых и дипломных работ, разделы дипломного проектирования, выбор ассортимента, типа и марки ткацкого оборудования, схему технологического процесса, заправочный расчёт ткани, методику расчёта ремиза по полузонам для станка СТБ, определение расхода сырья на 100 пог. м ткани, расчёт паковок и отходов по переходам ткацкого производства, расчёт производственной программы, справочные таблицы и образцы сводных таблиц для представления результатов расчёта.

Учебное пособие по выполнению курсового и дипломного проектов предназначено для студентов всех форм обучения факультета текстиля и одежды специальности 280300 "Технология текстильных изделий" (специализация 280304 ''Технология тканей") и специальности 280400 "Проектирование текстильных изделий" (специализация 280404 ''Проектирование тканей").

УДК 677.017.35

ББК 37.230.4

© СПГУТД, 2004

© , 2004

ТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ТКАЧЕСТВЕ

Учебное пособие

Оригинал подготовлен автором и печатается в авторской редакции.

Подписано в печать 18.06.04. Формат 60×84 1/16. Усл. печ. 3,3.

Печать трафаретная. Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано в типографии СПГУТД

Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26

1 Тематика курсовых и дипломных работ

Задание предусматривает выполнение одного из следующих вариантов:

1  Разработка проекта ткацкого предприятия (новостройки);

2  Разработка проекта реконструкции действующего предприятия;

3  Разработка проекта технического переоснащения ткацкого производства;

4  Научно-исследовательская работа (по тематике ткацких фабрик и научным направлениям работы кафедры ткачества).

1.1 В задании на дипломный проект фабрики указывается:

²  Объём производства — общее количество установленных на фабрике ткацких станков определённой марки с указанием процентного соотношения заправок по артикулам заданных тканей.

²  Общая выработка тканей (часовая, суточная, годовая) с указанием процентного соотношения выработки по артикулам заданных тканей.

1.2 Исходными данными заданий на проект или техническое переоснащение предприятия могут быть:

²  Производственная площадь ткацкой фабрики и технологическое оборудование, которое подлежит замене на более производительное.

²  Процент увеличения выпуска тканей или количество дополнительно устанавливаемых ткацких станков в случаях, когда предусмотрено строительство дополнительных производственных площадей.

1.3 Дипломный проект выполняется в двух вариантах — основном и сравнительном

Устанавливается сравнительная эффективность работы предприятия в случаях:

²  установки в основном и сравнительном вариантах ткацких станков различных типов (СТБ, рапирных, пневматических и т. д.);

²  установки в основном и сравнительном вариантах различного оборудования приготовительного отдела (мотальных машин или мотальных автоматов, партионных и ленточных сновальных машин и т. д.);

²  различного режима работы предприятия (двухсменного, по скользящему графику с минимальным количеством ночных смен и т. п.);

²  использования пряжи с различных прядильных машин, использование в качестве утка бобин или ракетных шпуль большой ёмкости.

2  Разделы дипломного проектирования

Дипломный проект состоит из объяснительной записки и графической части. Объяснительная записка к дипломному проекту должна быть оформлена в соответствии с требованиями стандартов и включает следующие разделы:

1  Введение;

2  Выбор и обоснование точки строительства проектируемого предприятия или реконструкции действующего предприятия;

3  Технологическая часть;

4  Экономическая часть;

5  Архитектурно-строительная часть;

6  Кондиционирование воздуха и вентиляция;

7  Охрана труда, окружающей среды и пожарной безопасности;

8  Исследовательская часть.

Графическая часть дипломного проекта включает:

²  поэтажные планы производственного здания ткацкого производства с расстановкой технологического оборудования, размещением складов, вспомогательных и бытовых помещений, кондиционеров;

²  схему генплана всего текстильного предприятия;

²  поперечный или продольный разрез производственного здания;

²  таблицу технико-экономических показателей;

²  таблицы, графики, рисунки к исследовательской работе.

Кондиционеры, венткамеры, воздуховоды, системы доувлажнения и т. п. показывают на плане производственных цехов ткацкого производства.

Схема грузопотока может быть показана на плане ткацкой фабрики или на отдельном листе.

2.1 Введение

Описать место и роль продукции, производимой текстильной промышленностью, в жизни населения и в экономике страны; оценить состояние развития текстильной промышленности на современном этапе; отметить имеющиеся проблемы и предложить пути их решения; рассмотреть вопросы улучшения качества, выпускаемых тканей, повышения их конкурентоспособности в условиях рыночной экономики.

2.2 Выбор и обоснование точки строительства проектируемого предприятия или реконструкции действующего предприятия

Экономическое обоснование строительства или реконструкции предприятия является одним из важных разделов дипломного проекта, в котором должны быть изложены три основные группы вопросов:

²  обоснование целесообразности проектируемого строительства или реконструкции предприятия;

²  выбор экономического района строительства

²  обоснование выбора пункта строительства

При выборе экономического района строительства необходимо учитывать наличие в данном регионе источников сырья, строительных материалов, топливно-энергетических и трудовых ресурсов, сейсмичность района, а также приближённость к возможным рынкам сбыта выпускаемой продукции. При обосновании выбора района строительства нужно дать общую характеристику его промышленности, энергетической и топливной баз, а также транспортных связей, привести численность населения. Вновь строящиеся предприятия целесообразно размещать в небольших и средних городах с недостаточно развитой промышленностью.

2.3 Организационно-технологическая часть

Этот раздел является основным, в нём решаются следующие вопросы:

²  Выбор ассортимента выпускаемых тканей.

²  Выбор типа и марки ткацкого станка.

²  Заправочный (технический) расчёт тканей.

²  Характеристика сырья.

²  Выбор и обоснование схемы технологического процесса выработки тканей (основной и сравнительный вариант).

²  Выбор оборудования. Краткая техническая характеристика оборудования. Выбор технологического режима по переходам ткацкого производства.

²  Расчёт паковок.

²  Расчёт отходов и определение расхода пряжи на 100 пог. метров ткани.

²  Выбор режима работы ткацкой фабрики.

²  Расчёт норм производительности, КПВ оборудования и определение норм обслуживания.

²  Расчёт плановых (технических) простоев оборудования.

²  Предварительный расчёт производственной программы ткацкого цеха (если задана выработка тканей в метрах).

²  Выбор типа производственного здания и сетки колонн. Предварительная планировка кондиционеров и подсобных помещений. Расстановка ткацких станков. Расчёт коэффициента использования площади ткацкого цеха.

²  Производственная программа и сопряжённость оборудования по переходам ткацкого производства.

²  Расчёт площади склада пряжи, проборного и учётно-сортировочного отделов.

²  Планировка цехов приготовительного отдела. Расстановка оборудования приготовительного отдела и размещение поточных линий учётно-сортировочного отдела.

²  Планировка подсобных помещений для обслуживающего персонала.

²  Выбор способов перемещения полуфабрикатов, суровья, тары и выбор транспортных средств.

²  Расчёт площади смежных производств (прядильного, отделочного), если ткацкая фабрика находится в системе неполного или полного комбината.

²  Сравнительные показатели двух вариантов проекта. Выводы по результатам.

2.4 Исследовательская часть

В этом разделе должны быть представлены результаты исследований отдельных вопросов технологии, режимов работы технологического оборудования, автоматических устройств контроля различных процессов и т. п.

3 Выбор ассортимента

Проектируемые ткацкие фабрики должны быть рассчитаны на выпуск тканей новых видов, разнообразных по структуре и оформлению, либо ткани существующего ассортимента, которые пользуются повышенным спросом потребителя, способные составить конкуренцию лучшим отечественным и зарубежным образцам.

4 Характеристика сырья и техническая характеристика ткани

В проекте следует дать краткую характеристику тканей, их назначение, привести сырьевой состав, характер отделки, заправочные рисунки, приложить образцы тканей, назвать районы получения сырья.

В случаях, когда на фабрику поступает крашеная пряжа, необходимо указать в каком виде осуществляется крашение (в жгуте, ленте, волокне) и какими красителями.

Техническая характеристика ткани составляется по данным справочника [1], "Прейскуранта на готовые ткани" или по результатам проведённого анализа сурового и готового образцов. Номинальное значение линейной плотности нитей принимать по ГОСТ 11970.0-70, ГОСТ 11970.5-70.

Основные показатели технической характеристики ткани целесообразно свести в таблицу табл.1.

Линейная плотность кручёных шёлковых нитей или нитей для технических тканей, имеющих большую величину укрутки при однократном скручивании одинаковых нитей, определяется по формуле

где Т — номинальная линейная плотность первичной нити (для одиночной

пряжи);

n — число сложений при скручивании;

у — укрутка при скручивании нитей, %.

Формулы для определения величины укрутки и линейной плотности нитей многократного кручения имеются в работах [2], [3].

Усадку по ширине ткани в отделке (α, %) можно определить различными способами:

,

где Рог — плотность по основе готовой ткани, нит/10 см;

Рос — плотность по основе суровой ткани, нит/10 см.

для хлопчатобумажных тканей ;

для шерстяных тканей ,

где Вс — ширина суровой ткани, см;

Вг — ширина готовой ткани, см;

Вз — ширина заправки ткани по берду, см.

Таблица 1 —

Показатели технической характеристики ткани

ПАРАМЕТРЫ	ЗНАЧЕНИЯ
Артикул 1	Артикул 2
Наименование ткани
Ширина ткани, см
Вид пряжи основа уток кромка
Линейная плотность пряжи, текс основа уток кромка
Плотность ткани, нит/10 см по основе по утку
Поверхностная плотность ткани, г/м2
Характер отделки ткани
Изменение размеров ткани в отделке, % усадка по ширине притяжка (или усадка) по длине
Потеря в массе при крашении, %
Потеря в массе при отделке, %
Вид переплетения

Линейная плотность кручёных шёлковых нитей или нитей для технических тканей, имеющих большую величину укрутки при однократном скручивании одинаковых нитей, определяется по формуле:

где Т — номинальная линейная плотность первичной нити (для одиночной

пряжи);

n — число сложений при скручивании;

у — укрутка при скручивании нитей, %.

Формулы для определения величины укрутки и линейной плотности нитей многократного кручения имеются в работах [2], [3].

Усадку по ширине ткани в отделке (α, %) можно определить различными способами:

где Рог — плотность по основе готовой ткани, нит/10 см;

Рос — плотность по основе суровой ткани, нит/10 см.

для хлопчатобумажных тканей

для шерстяных тканей

где Вс — ширина суровой ткани, см;

Вг — ширина готовой ткани, см;

Вз — ширина заправки ткани по берду, см.

Притяжка (или усадка) по длине в отделке (β, %) определяется по формуле:

,

где Руг — плотность по утку готовой ткани, нит/10 см;

Рус — плотность по утку суровой ткани, нит/10 см.

Результат со знаком (—) показывает притяжку, а результат со знаком (+) показывает усадку ткани в процессе отделки.

Класс, подкласс, группу тканей по назначению и ширину готовой ткани выписать в соответствии с видом волокна из ГОСТ 9205-75 (х/б), ГОСТ 9202-82 (шёлк), ГОСТ 9203-81 (лён), ГОСТ 9204-84 (шерсть) [3] или из технических условий данной ткани. Выписку из стандарта привести в таблице табл. 2.

Таблица 2 —

Выписка из Государственного стандарта

Ткань	Класс	Подкласс	Группа по назначению	Ширина ткани с кромками, см

По стандарту выбирается ширина готовой ткани, затем рассчитывается ширина суровой ткани с учётом величины усадки ткани в отделке:

При выборе стандартной ширины готовой ткани необходимо учитывать тип ткацкого станка, принимаемого к установке, и его заправочную ширину. Заправочную ширину станка следует использовать по возможности полнее, принимая во внимание конструктивные особенности станков.

5 Выбор типа и марки ткацкого станка

Исходными данными для выбора марки и типа ткацкого станка являются вид волокна в пряже и линейная плотность нитей, число цветов и видов утка, переплетение ткани, раппорт по утку и необходимое число ремизок, плотность суровой ткани по утку, ширина суровой ткани (ширина заправки по берду).

При выборе марки ткацкого станка необходимо стремиться к тому, чтобы заправочная ширина ткани составляла не менее 90 % заправочной ширины станка.

При выборе марки и типа ткацкого станка необходимо учитывать его технические возможности для выработки тканей с различной напряжённостью технологического процесса ткачества (величина коэффициента связности и коэффициента наполнения). Формулы для расчёта коэффициента связности и коэффициента наполнения приведены в справочнике [3]. Предельное значение коэффициента наполнения тканей, вырабатываемых на станках СТБ, приводится в ГОСТ . Предельное значение коэффициента связности тканей, вырабатываемых на станках СТБ, пневматических и АТПР, приводится в справочнике [3].

5.1 Расчёт коэффициента наполнения ткани

Коэффициент наполнения ткани (Н) [3], [4], [5] характеризует относительную плотность ткани по основе и утку и определяется по формуле:

,

где Но; Ну — коэффициенты наполнения ткани по основе и утку;

То; Ту — линейная плотность пряжи по основе и по утку.

Коэффициенты наполнения ткани по основе и по утку (Но; Ну) определяются как отношение фактических плотностей (Po; Py) к максимальным (Pomax; Pymax):

; .

Максимальная (предельная) плотность ткани по основе и по утку определяется с учётом способа переплетения нитей основы с нитями утка:

; ,

где do; dy — диаметры основных и уточных нитей;

Ro; Ry — раппорт переплетения по основе и по утку;

to; ty — число пересечений основы утком и утка основой в раппорте.

Для проведения расчётов необходимо знать величину диаметров нитей. Расчётный диаметр нитей приближённо может быть определён по формуле:

где С — коэффициент, зависящий от вида сырья, структуры пряжи и способа её

получения (таблица табл. 3);

Т — линейная плотность пряжи, текс.

Коэффициент С определяют по формуле:

.

Если в состав смеси входят волокна различного вида, коэффициент С приближённо можно определить по процентному содержанию каждого волокна в смеси и его удельной плотности по формуле:

,

где — n1,..., nn — содержание волокна каждого вида в нити, %.

Таблица 3 —

Плотность γ и коэффициент С для пряжи различных видов

Вид пряжи и нитей	Плотность γ, мг/мм3	Коэффициент С
ПРЯЖА	льнянаяЛьняная	0,8 — 1	1,13 — 1,26
хлопчатобумажнаяХлопчатобумажная	0,8 — 0,9	1,2 — 1,26
из Из вискозного штапельного волокна	0,8	1,26
шерстяная Шерстяная камвольная	0,75 — 0,8	1,26 — 1,3
шерстяная Шерстяная аппаратная	0,7 — 0,75	1,3 — 1,35
шёлковаяШёлковая	0,7 — 0,8	1,26 — 1,35
НИТИ	вискозныеВискозные	0,8 — 1,2	1,05 — 1,26
ацетатныеАцетатные	0,6 — 1	1,13 — 1,46
капроновыеКапроновые	0,6 — 0,9	1,2 — 1,46
лавсановыеЛавсановые	0,7 — 1,1	1,08 — 1,35
нитроновыеНитроновые	0,6 — 0,9	1,2 — 1,46
шёлкШёлк-сырец	1,1	1,08
стеклонитиСтеклонити	0,7 — 2	0,8 — 1,35

5.2 Расчёт коэффициента связности

Прочность закрепления нитей в ткани принято оценивать по величине коэффициента связности С, характеризующего степень скрепления ткани за счёт перекрещивания основных и уточных нитей:

,

где Po , Py — плотность ткани (на 1 см), соответственно, по основе и по утку;

Tcp — средняя линейная плотность пряжи в ткани:

,

F — коэффициент переплетения, характеризующий степень его рыхлости:

,

где no, ny — число нитей основы и утка в раппорте переплетения;

t — число связей основы и утка в раппорте:

.

Результаты расчётов коэффициента наполнения, коэффициента связности и выписку из стандарта представить в виде таблицы табл. 4.

Таблица 4 —

Коэффициенты связности С и наполнения Н ткани