Павлов Ю.В. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон
Подождите немного. Документ загружается.
собирают волокна, которые выйдут из машины после выхода прочеса. Это и будут
свободные волокна.
За одну минуту работы машины без питания на поверхности съемного
барабана (на дуге перехода волокна) образуется полоса без волокон, которая
отделяет свободные волокна от прочеса, имеющегося на съемном барабане.
В заключение, замерив частоту вращения главного и съемного барабанов,
определяют число сложений на поверхности съемного барабана.
План отчета
1.
Кратко описать назначение съемного барабана.
2. Начертить схемы механизмов подводки съемного барабана к главному
барабану; закладного ножа к главному барабану; валичного или
гребенного механизма к съемному барабану.
3. Начертить схему механизмов валичного и гребенного съемов прочеса.
4. Начертить схему вытяжного прибора и кратко описать преимущество
машины, имеющей вытяжной прибор.
5. Кратко описать преимущества чесальной машины, на которой
используются уплотнители и большие паковки холста и таза.
6. Кратко описать, как машина автоматически останавливается (вследствие
технологических причин, в случае аварии) и как машину пускают после устранения
причин, вызвавших останов.
7. Описать различия в механизмах съема машин ЧММ -14 и ЧМ-50.
8. Рассчитать число сложений на съемном барабане и коэффициент перехода
волокна из узла «главный барабан-шляпки» на съемный барабан.
Контрольные вопросы
1. Какова разводка между главным и съемным барабанами и как ее
устанавливать?
2. В чем заключаются недостатки гребенного механизма съема прочеса со
съемного барабана?
3. Как можно изменить натяжение прочеса?
4. Как снимается прочес со съемного барабана валич ным механизмом?
5. Для чего служат давильные валы на чесальной машине?
6. Почему на современных чесальных машинах устанавливают вытяжной
прибор? Какова вытяжка в вытяжном приборе?
7. В чем заключаются преимущества переработки холстов большой массы и
применения больших тазов для укладки ленты?
8. Как пускают чесальную машину после автоматического останова ее
вследствие технологических причин?
9. Как останавливают машину в случае аварии, если работница находится
сзади или спереди машины?
10. Как определить число сложений на съемном барабане ?
11. Как определить коэффициент съема волокон с главного барабана съемным
барабаном?
12. Что применяют на современных чесальных машинах для увеличения перехода
волокна с главного барабана на съемный барабан?
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
И ВЫРАБОТКА ЧЕСАЛЬНОЙ ЛЕНТЫ ЗАДАННОЙ
ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ. АНАЛИЗ ОЧИСТИТЕЛЬНОЙ
СПОСОБНОСТИ ЧЕСАЛЬНОЙ МАШИНЫ
Цель лабораторной работы
Научиться рассчитывать частоту вращения рабочих органов, вытяжку между
рабочими органами, производительность чесальной машины, константы вытяжки
между рабочими органами машины, степень чесания и выход количества
шляпочных очесов. Приобрести навыки в расчете и замене сменных шестерен, в
определении линейной плотности и неровноты чесальной ленты, числа пороков в
прочесе и анализе выделяемых угаров. Освоить основные приемы работы на
чесальной машине.
Задание
1. Произвести технологический расчет машины, определив частоту вращения
ее рабочих органов, вытяжки, степень прочеса, число зубьев сменных шестерен, их
константы, количество шляпочного очеса и производительность машины.
2. Рассчитать число зубьев сменных шестерен для выработки чесальной ленты
заданной линейной плотности.
3. Установить на машину сменные шестерни и выработать чесальную ленту
заданной линейной плотности.
4. Определить качество прочеса и неровноту чесальной ленты.
5. Определить очищающую способность чесальной машины.
Основные сведения
Для выработки ленты заданной линейной плотности необходимо провести
заправочный и технологический расчеты чесальной машины с определением всех
сменных элементов и скоростных параметров рабочих органов. В качестве примера
приведен расчет чесальной машины ЧМ-50 (см. рис.44).
Определение общей вытяжки
Для выполнения заправочного расчёта общую вытяжку определяют с учётом
линейных плотностей входящего продукта (холста, настила), выходящего продукта
(ленты) и общего выхода отходов на машине (орешек и шляпочный очёс):
,
100
100
О
Т
Т
Е
л
х
−
⋅=
(14)
где Т
х
- линейная плотность холста, ктекс;
Т
л
- линейная плотность ленты, ктекс;
О - выход орешка и шляпочного очеса, %.
Общая вытяжка на машине определяется как произведение частных вытяжек
между отдельными рабочими органами:
,
654321
ееееееЕ ⋅⋅⋅⋅⋅= (15)
где е
1
- вытяжка между съемным барабаном и питающим цилиндром;
е
2
- вытяжка между съемным валиком и съемным барабаном;
е
3
- вытяжка между давильными валами и съемным валиком;
е
4
- вытяжка между поперечным ленточным транспортёром и
давильными валами;
е
5
- вытяжка между выводными валиками и поперечным транспорте-
ром;
е
6
- вытяжка между плющильными валиками лентоукладчика и вы-
водными валиками.
Определение частных вытяжек на машине
Вытяжка между съемным валиком и съемным барабаном е
2
очень
незначительна и находится в пределах 1,012-1,121.
Для определения числа зубьев сменных шестерен в этой зоне задаются
величиной частной вытяжки и числом зубьев одной из сменных шестерён (например
Z
d
) и находят число зубьев другой сменной шестерни (например Z
m
.). Числа
зубьев этих сменных шестерен будут учитываться в дальнейших расчетах.
Рассчитываем вытяжку между съемным валиком и съемным барабаном:
mdmd
ZZZZ
i
d
d
nd
nd
V
V
е
⋅
=
⋅
⋅
⋅=⋅===
−
94,119252195
680
80
65
5
6
55
66
5
6
2
π
π
,
где V
5
- линейная скорость съемного барабана, м/мин;
V
6
- линейная скорость съемного валика, м/мин;
d
5
- диаметр съемного барабана, м;
d
6
- диаметр съемного валика, м;
n
5
- частота вращения съемного барабана, мин
-1
;
n
6
- частота вращения съемного валика, мин
-1
;
i
5-6
- передаточное отношение от съемного барабана к съемному валику;
Z
d
изменяется в пределах от 27…30;
Z
m
изменяется в пределах от 38…42.
Вытяжка между давильными валами и съемным валиком е
3
также очень
мала и находится в пределах 1,048-1,313 в зависимости от производительности
машины. С увеличением производительности от 20 до 50 кг/час эта вытяжка
увеличивается от 1,08 до 1,313:
,
938,0
80
75
76
6
7
66
77
6
7
3
к
m
к
m
Z
Z
Z
Z
i
d
d
nd
nd
V
V
е
⋅
=⋅=⋅===
−
π
π
где V
7
- линейная скорость давильных валов, м/мин;
V
6
- линейная скорость съемного валика, м/мин;
d
7
- диаметр давильных валов, м;
d
6
- диаметр съемного валика, м;
n
7
- частота вращения давильных валов, мин
-1
;
n
6
- частота вращения съемного валика, мин
-1
;
i
6-7
- передаточное отношение от съемного валика к давильным валам;
Z
к
изменяется в пределах от 30…35.
Задавшись вытяжкой
е
3
, находят неизвестную шестерню Z
к
.
Вытяжка между поперечным транспортёром и давильными валами е
4
находится в
пределах 1,001- 1,089:
,
089,1
21
26
75
66
87
7
8
77
88
7
8
4
е
к
е
к
Z
Z
Z
Z
i
d
d
nd
nd
V
V
е
⋅
=
⋅
⋅
⋅=⋅===
−
π
π
где V
7
- линейная скорость давильных валов, м/мин;
V
8
- линейная скорость ленточных транспортёров, м/мин;
d
7
- диаметр давильных валов, м;
d
8
- диаметр блока транспортёра, м;
n
7
- частота вращения давильных валов, мин
-1
;
n
8
- частота вращения блока транспортёра, мин
-1
;
i
7-8
- передаточное отношение от давильных валов к ленточному
транспортёру;
Z
е
может изменяться в пределах от 33…37.
Задавшись вытяжкой
е
4
, находят неизвестную шестерню Z
е
.
Вытяжка между выводными валиками и поперечным транспортёром е
5
находится в
пределах 1,036 - 1,128:
,
524,1
3726
6421
66
72
98
8
9
88
99
8
9
5
с
е
с
е
Z
Z
Z
Z
i
d
d
nd
nd
V
V
е
⋅
=
⋅⋅
⋅⋅
⋅=⋅===
−
π
π
где V
9
- линейная скорость выводных валиков, м/мин;
V
8
- линейная скорость ленточных транспортёров, м/мин;
d
9
- диаметр выводных валиков, м;
d
8
- диаметр блока транспортёра, м;
n
9
- частота вращения выводных валиков, мин
-1
;
n
8
- частота вращения блока транспортёра, мин
-1
;
i
8-9
- передаточное отношение от ленточного транспортёра к вывод-
ным валикам;
Z
с
может изменяться в пределах от 47…51.
Задавшись вытяжкой
е
5
, находят неизвестную шестерню Z
с
.
Вытяжка между плющильными валиками лентоукладчика и выводными
валиками е
6
находится в пределах 1,03 - 1,09:
,
33.4442
72
76
109
9
10
99
1010
9
10
6
ii
ZZ
i
d
d
nd
nd
V
V
е
=⋅=⋅===
−
π
π
где V
9
- линейная скорость выводных валиков, м/мин;
V
10
- линейная скорость плющильных валиков, м/мин;
d
9
- диаметр выводных валиков, м;
d
10
- диаметр плющильных валиков, м;
n
9
- частота вращения выводных валиков, мин
-1
;
n
10
- частота вращения плющильных валиков, мин
-1
;
i
9-10
- передаточное отношение от ленточного транспортёра к вывод-
ным валикам;
Z
i
может изменяться в пределах от 41…43.
Задавшись вытяжкой
е
6
, находят неизвестную шестерню Z
i
.
Определение основной частной вытяжки между съемным барабаном и
питающим цилиндром и вытяжной шестерней.
Вытяжку е
1
находят из
отношения величины общей вытяжки, подсчитанной по формуле (14), к
произведению известных частных вытяжек:
65432
1
еееее
Е
е
⋅⋅⋅⋅
= ;
,
5,1963
36
54154
80
680
51
1
5
11
55
1
5
1
bb
ZZ
i
d
d
nd
nd
V
V
е
=
⋅
⋅
⋅=⋅===
−
π
π
где V
1
- линейная скорость питающего цилиндра, м/мин;
V
5
- линейная скорость съёмного барабана, м/мин;
d
1
- диаметр питающего цилиндра, м;
d
5
- диаметр съёмного барабана, м;
n
1
- частота вращения питающего цилиндра, мин
-1
;
n
5
- частота вращения съемного барабана, мин
-1
;
i
1-5
- передаточное отношение от питающего цилиндра к съемному барабану;
Z
b
может изменяться в пределах от 15…40.
Кинематический расчёт чесальной машины ЧМ-50
Частота вращения приемного барабана определяется по формуле
cдвдвдв
K
d
d
ninn
2
1
12112
⋅=⋅=
−
, (16)
где n
дв1
- частота вращения двигателя Д
1
, равная 1450 мин
-1
;
i
дв1-2
- передаточное отношение от двигателя Д
1
к приёмному барабану;
d
1
- диаметр шкива на электродвигателе, равный 0,130м;
d
2 _
- диаметр шкива приёмного барабана, равный 0,235 м;
К
с
- коэффициент проскальзывания ремня, равный 0,98.
Частота вращения главного барабана
Частота вращения главного барабана рассчитывается по формуле
cдвдвдв
K
d
d
ninn
3
1
14114
⋅=⋅=
−
, (17)
где n
дв1
- частота вращения двигателя Д
1
, равная 1460 мин
-1
;
i
дв1-4
- передаточное отношение от двигателя Д
1
к главному барабану;
d
3 _
- диаметр шкива главного барабана, равный 0,485 м.
Частота вращения съемного барабана
Частота вращения съемного барабана рассчитывается по формуле
а
а
ccдвдвдв
Z
Z
KKninn ⋅=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=
−
14,1
19565
24
300
90
125
90
25225
, (18)
где Z
a
= 17…34;
n
дв2
- частота вращения двигателя Д
2
, равная 350, 2900 мин
-1
;
i
дв2-5
- передаточное отношение от двигателя Д2 к съемному барабану.
Частота вращения давильных валов
Частота вращения давильных валов рассчитывается по формуле
,11551
47
47
52
65
24
300
90
125
90
27227
k
d
a
d
а
ccдвдвдв
ZZ
Z
kZ
Z
KKninn
⋅
⋅=
=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=
−
(19)
где Z
a
= 17…34; Z
d
= 28,29; Z
k
= 32,33;
n
дв2
- частота вращения двигателя Д
2
, равная 350 (при заправке), 2900
(рабочая), мин
-1
;
i
дв2-7
- передаточное отношение от двигателя Д2 к давильным валам.
Частота вращения плющильных валиков лентоукладчика
Частота вращения плющильных валиков рассчитывается по формуле
,
42
37
6452
65
24
300
90
125
90
2122212
iсd
a
icd
а
ccдвдвдв
ZZZ
Z
Const
ZZZ
Z
KKninn
⋅⋅
⋅=
=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=
−
(20)
где Z
a
= 17…34; Z
d
= 28,29; Z
с
= 38,39; Z
i
= 41,42,43;
n
дв2
- частота вращения двигателя Д
2,
равная 350 (при заправке), 2900
(рабочая), мин
-1
;
i
дв2-12
- передаточное отношение от двигателя Д2 к плющильным вали-
кам лентоукладчика.
Теоретическая производительность чесальной машины
Теоретическая производительность чесальной машины может быть рассчитана
двумя способами:
- через скорость съемного барабана и вытяжку е
с-л/у
между съемным барабаном
и лентоукладчиком:
.
10
60
9
/
лулccc
Т
Тend
П
⋅⋅
=
−
π
(21)
где П
Т
- теоретическая производительность чесальной машины, кг/час;
е
с-л/у
- вытяжка между съемным барабаном и лентоукладчиком;
d
с
- диаметр съемного барабана, мм;
n
с
- частота вращения съемного барабана, мин
-1
;
Т
л
- линейная плотность чесальной ленты, текс;
- через скорость выпуска ленты плющильными валиками лентоукладчика
.
100010001000
60
//
⋅⋅
⋅⋅
=
лувлувл
Т
Тnd
П
π
(22)
где d
вл/у
- диаметр плющильных валиков лентоукладчика, мм;
n
вл/у
- частота вращения валиков лентоукладчика, мин
-1
.
Время наработки таза, мин
Время наработка таза, мин, определяется по формуле
ф
л
таза
П
M
t
60⋅
=
, (23)
где
М
л
- масса ленты в тазу, кг;
П
ф
- фактическая производитель ность чесальной машины, кг/час:
П
ф
=П
Т
▪ КПВ ▪ КРО,
где
КПВ - коэффициент полезного времени машины, равный ≈ 0,93-0,94;
КРО - коэффициент работы оборудования, равный ≈ 0,96-0,98.
Масса ленты в тазу диаметром 500 мм равна
≈15 кг.
Время срабатывания холста, мин
Время срабатывания холста, мин, определяется по формуле
,
1000
xхвхв
х
таза
Tnd
M
t
π
⋅
=
(24)
где
М
х
- масса холста, кг;
d
хв
- диаметр холстового валика, м;
n
хв _
- частота вращения холстового валика (валиков бункера), мин
-1
;
Т
х
- линейная плотность холста, ктекс.
Определение линейной плотности и неровноты чесальной ленты. Для
определения линейной плотности чесальной ленты через 10 мин работы машины
берут ленту на пробу. Отмеряют на приборе 10 отрезков длиной по 5 м. На весах
или квадранте определяют массу каждого отрезка. После этого рассчитывают
среднюю массу и среднюю линейную плотность чесальной ленты.
Для определения линейной неровноты чесальной ленты берут 30 отрезков
длиной по 1 м и определяют неровноту, %, по формуле
,
100)(2
11
M
n
MMn
Н
−
=
(25)
где
М
- средняя масса метровых отрезков ленты, г;
1
М
- средняя масса отрезков, масса которых ниже средней массы, г;
п - общее число испытаний;
п
1
- число отрезков с массой ниже средней массы.
Для определения квадратической неровноты (коэффициента вариации)
записывают диаграмму изменения толщины чесальной ленты на приборе для
определения неровноты ленты. При записи диаграммы через прибор пропускают 15
м ленты , что соответствует 1,5 м длины диаграммы. Диаграмму обрабатывают
методом сумм (стандартная методика). При этом рассчитывают коэффициент
вариации и гарантийную ошибку коэффициента вариации.
Определение числа пороков в 1 грамме ленты
Для определения числа пороков в 1 г ленты берут девять проб прочеса.
Пробы кладут на стекло размером 20 на 30 см по три пробы с краев и три из
середины. Считают число пороков на стекле. Затем определяют массу прочеса
со всех стекол. Зная массу прочеса и число
пороков в этой массе, рассчитывают
число пороков, приходящихся на 1 г прочеса.
Точнее число пороков в 1 г чесальной ленты можно определить вручную.
Такую методику применяют при повышенной частоте вращения съемного барабана
на современных чесальных машинах, где прочес собирается транспортерами или
зона выпуска прочеса закрыта. Для этого отбирают образец ленты массой 1 г и,
разбирая его руками, подсчитывают число пороков (образец отбирают по
стандартной методике).
Определение очищающей способности чесальной машины
Количество сорных примесей в угарах определяют с помощью прибора ПЗС и
анализатора АХ-2. Угары, предназначенные для анализа их состава, взвешивают и
определяют процент выхода по формуле
,100
x
y
Q
Q
(26)
где
y
Q - масса угаров, г;
x
Q - масса сработанного холста, г.
Далее всю пробу пропускают через прибор ПЗС. В результате этого получают
сорные примеси массой
c
Q
и вытрепку массой Q
В
. Из вытрепки отбирают две
навески массой по 100 г и пропускают их через прибор АХ-2. Если после
прохождения через прибор ПЗС вытрепки получено меньше 100 г, то через прибор
АХ-2 пропускают всю вытрепку. Если же вытрепки получено менее 200 г, через
прибор АХ-2 пропускают одну навеску 100 г. После прохождения вытрепки через
прибор АХ-2 получают орешек и волокно. Рассчитывают количество волокна и
орешка в навеске, а затем и в вытрепке, %.
Содержание жестких сорных примесей
c
Q в угарах определяется суммой
сора, полученного на приборе ПЗС, и орешка, полученного на приборе АХ-2.
Очищающую способность, %, чесальной машины определяют по формуле
,100
'
n
n
c
Q
Q
Q =
(27)
где
n
Q - содержание жестких сорных примесей в 1 кг угаров;
n
Q - содержание жестких сорных примесей в 1 кг холста.
Содержание сорных примесей в холсте дается преподавателем или
определяется по методике, описанной выше.
Невидимые угары определяют, вычитая из массы навески массу орешка и
волокна.
Методические указания
Приступая к технологическому расчету, необходимо по кинематической
схеме разобрать, как получают движение рабочие органы чесальной машины,
найти сменные шестерни и выяснить их назначение. После этого на имеющейся
в лаборатории машине определяют частоту вращения и линейную скорость
рабочих органов и вытяжку между ними.
При расчете выясняют физический смысл вытяжки первого и второго рода.
Затем рассчитывают производительность и число зубьев сменных шестерен при
заданной линейной плотности ленты.
При расчете производительности выясняют, почему изменяются КИМ и
КПВ при замене эластичной гарнитуры цельнометаллической.
Рассчитывают число зубьев (игл) гарнитуры, приходящихся на одно волокно,
и объясняют значение полученного результата с точки зрения технологии.
Рассчитывают число зубьев сменных шестерен при изменении линейной
плотности чесальной ленты и производительности чесальной машины.
После этого вырабатывают ленту заданной линейной плотности.
Для проведения работы студентов разбивают на бригады, и каждая бригада
выполняет задание на машине, отличающейся от машин других бригад.
Машины могут иметь разные габариты, тип гарнитуры, узлы приемного
барабана различной конструкции и т.д.
Результаты работы всех бригад объединяют и проводят их сравнительный
анализ. Каждая бригада студентов рассчитывает в соответствии с заданной
линейной плотностью чесальной ленты и производительностью число зубьев
сменных шестерен (расчет может быть выполнен предварительно дома, а на занятии
в ИГТА проверка правильности расчета осуществляется на ЭВМ по программе).
Приступая к работе, остановленную машину очищают от угаров и пуха,
снимают холст. Для снятия холста отключают вытяжную шестерню и, поворачивая
питающий цилиндр, выводят холст из зажима. На холстовые стойки помещают
холст, поворачивают его от себя и находят конец. Предварительно новый холст
взвешивают. После пуска машины конец нового холста заправляют под питающий
цилиндр рукой, сжатой в кулак. Как только холст по всей ширине попадет под
питающий цилиндр, его опускают на холстовой валик.
Устанавливают сменные шестерни и нарабатывают ленту. Через 10 мин
работы машины берут пробу и определяют линейную плотность чесальной ленты.
Если линейная плотность ленты не соответствует заданной, то пересчитывают
число зубьев вытяжной шестерни. Устанавливают новую вытяжную шестерню и
снова проверяют линейную плотность ленты.
В случае соответствия линейной плотности ленты заданной машину пускают в
работу. Через 20 мин отбирают пробу чесальной ленты для определения ее
неровноты. Затем отбирают пробы прочеса для определения числа пороков,
содержащихся в 1г прочеса. Пробы прочеса отбирают на ходу машины, поэтому
следует выполнять указания по безопасной работе.
Через два часа работы машину останавливают. Собирают все угары,
распределяя их по видам; определяют массу угаров. Холст взвешивают и
определяют массу сработанного холста. Ленту собирают, взвешивают и определяют
массу наработанной ленты. Общая масса угаров и ленты с учетом невидимых
угаров должна быть равна массе сработанного холста. Шляпочные очесы и орешек
пропускают через приборы ПЗС и АХ-2 и определяют количество жестких
сорных примесей и волокна. Результаты сводят в таблицу (табл.58).
Рассчитывают выход угаров. Полученные данные сравнивают с нормами
выхода угаров.
Определяют количество жестких сорных примесей в угарах и
очистительную способность чесальной машины.
Таблица 58
Ν
п/п
Угары
и лента
Масса пробы Масса волокна
в угарах
Масса жестких сорных
примесей в угарах
г % г % г %