Павлов Ю.В. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон
Подождите немного. Документ загружается.
где С = 4,94 - константа.
Длина нити в слое и прослойке равна
L =
)2/cos(2
)/11)((
1
31
2.
α
h
аdДН
zz
z
С
К
d
пп
мм
мiуцв
++
=
⋅
⋅⋅⋅
.
Число зубьев мотальной шестерни
;
)/11)((
)2/cos(
)/11)((
)2/cos(1563,0225
)/11)((
)2/cos(2
Z
1
31
2
31
2.
м1
аdДН
ТКС
zаdДН
ТzКС
zаdДН
hzС
К
d
пп
ум
мпп
муi
мпп
мiуцв
++
⋅⋅⋅
=
=
⋅++
⋅⋅⋅⋅⋅
=
=
⋅++
⋅⋅⋅
=
=
α
α
α
при намотке с прослойком С
м
= 34956,5;
при намотке без прослойка С
м
= 52434,7.
Если наматывание с прослойком производится при
а
= 3, а беспрослойное -
при
а = 1, то в обоих случаях число зубьев мотальной шестерни будет
[]
)(/)2/(35,26217
11 nnум
dДНсоsТКZ +⋅⋅⋅=
α
.
Определение угла поворота храповика и смещения кольцевой
планки
Угол поворота
ϕ
храповика за один оборот мотального эксцентрика меняют
при изменении смещения S соседних слоев для регулирования диаметра початка.
Чем меньше угол поворота храповика за цикл намотки полного слоя, тем меньше
смещение слоев и больше диаметр початка. В мотальном механизме
кольцепрядильной машины П-75-А применяется храповик с неизменным числом
зубьев, а для изменения угла его поворота меняют размах рабочего хода собачек,
поворачивающих храповик.
Смещение кольцевой планки в одном цикле наматывания по кинематической
схеме, мм, будет:
S =
360)8,112,103(100
)8,11185)(8,112,124(70
⋅+
++⋅⋅
π
ϕ
g
i
,
где
ϕ
- угол поворота храповика при одном смещении кольцевой план-
ки, град;
11,8 - толщина цепи на блоках, мм;
i
g
- передаточное отношение дифференциальной (планетарной) пере-
дачи:
i
g
= 1 -
517
1
47
43
44
48
=⋅
.
Подставляя это значение в предыдущую формулу, определяем
ϕ:
ϕ
=
S
S
⋅=
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
364
14,38,196136701
115100517360
.
Смещение S определяет объем V, мм
3
, тела початка, образуемый нитью
длиной L, мм, за один оборот мотального эксцентрика:
S = 4V/
π
(Д
п
2
- d
п
2
),
где Д
п
2
и d
п
2
- диаметры соответственно тела початка и патрона, мм.
Объем V зависит от линейной плотности пряжи Т, текс, объемной плотности
намотки пряжи на початке
∆
, г/см
3
, длины нити L, мм, и определяется по
выражению
V = ТL/10
3
∆
=ТН
1
π
(Д
п
+ d
п
)(1 + 1/
а
)/2
⋅
10
3
⋅∆⋅
h cos (
α
/2).
Подставляя это выражение в предыдущую формулу и полагая h =
0,1563
Т
, получим:
)];2/cos()(/[)/11(0128,0
)]2/cos()(3,156/[)/11(2
)()2/cos(1563,0102
)/11)((4
S
1
1
223
1
α
α
πα
π
пп
пп
пп
пп
dДТаН
dДТаН
dДТ
аdДТН
−∆+=
=−∆⋅+=
=
−⋅⋅⋅∆⋅⋅
++
=
при намотке с прослойком (
а
= 3)
при намотке без прослойка (
а =1)
Определяем угол, град, поворота храповика в цикле намотки, т.е. за один оборот
мотального эксцентрика:
].2/cos)(/[ 0,0268 S
1
α
пп
dДТН −∆=
];2/cos)(/[ 0,017 S
1
α
пп
dДТН −∆=
при а =3, т.е. при намотке с прослойком:
при
а =1, т.е. при намотке без прослойка:
Определение массы пряжи на початке
Массу, г, пряжи на початке можно определить либо взвешиванием, либо расчетом
по формуле
М =
∆⋅
V,
где
∆
- плотность намотки пряжи, г/см
3
;
V - объем, занимаемый пряжей на початке, см
3
.
Параметры паковки (початка) - рис.141:
Д
к
–диаметр кольца, мм;
Д
п
- диаметр початка, мм (Д
п
= Д
к
- 3мм);
d
п
- средний диаметр патрона, мм:
Рис. 141. Паковка початка
(d
п
=
2
d
d
21
+
);
d
1
и d
2
- диаметры соответственно ниж-
ней и верхней частей патрона,
];2/cos)(/[188,6
]2/cos)(/[017,0364364
1
1
α
αϕ
пп
пп
dДТН
dДТНS
−∆=
=−∆⋅=⋅=
].2/cos)(/[755,9
1
αϕ
пп
dДТН −∆=
мм;
Н - высота намотки пряжи, мм, или
подъем кольцевой планки;
Н
1
- размах кольцевой планки, мм
(высота конуса початка);
Н
2
- высота гнезда, мм;
Н
о
- высота тела початка, мм;
α
- угол конуса початка, град;
h - шаг витков в слое, мм.
Тогда
V =
π
[ Н
2
(Д
п
2
+ Д
п
d
1
+ d
1
2
) + Н
1
(Д
п
2
+ Д
п
d
2
+ d
2
2
) + 3 Д
п
2
Н
о
-
- Н
⋅
(d
1
2
+ d
1
d
2
+ d
2
2
)]/12.
Ориентировочная плотность намотки пряжи на початке в зависимости от ее
назначения, линейной плотности при частоте вращения веретен до 12000 мин
-1
приведена ниже.
Т
п
, текс
∆, г/см
3
Т
п
, текс
∆, г/см
3
основа уток
5,8-8,4
10-21
25-84
0,47-0,-46
0,48-0,47
0,49-0,48
менее18,5
более 15,4
0,43-0,42
0,45-0,43
При увеличении частоты вращения веретен плотность намотки возрастает:
для пряжи средней линейной плотности при n
в
до 13000 мин
-1
∆
= 0,55 г/см
3
, при n
в
до 14000 мин
-1
∆ = 0,63 г/см
3
.
Определим массу основной пряжи линейной плотности 18,5 текс на початке
при следующих данных:
Д
к
= 4,5 см; Н = 24 см; Н
1
= 0,95 ⋅ Д
п
= 0,95 ⋅ 4,2 = 3,99 см;
Н
2
= 0,75 ⋅ Д
п
= 3,15 см; Н
0
= Н - Н
1
- Н
2
= 16,86 см; d
1
= 2,4 см;
d
2
= 1,8 см;
∆
= 0,48 г/см
3
.
Объем пряжи на початке
V = 3,14 [3,15(4,2
2
+ 4,2
⋅
2,4 + 2,4
2
)+ 3,99(4,2
2
+ 2,4
⋅
1,8 + 1,8
2
)+
+ 3
⋅
4,2
2
⋅
16,86 - 24 (2,4
2
+ 2,4
⋅
1,8 + 1,8
2
)] =207,14 см
3
.
Масса пряжи на початке
Масса пряжи на початке рассчитывается по формуле
М = 0,48
⋅
207,14 = 99,42 г.
Объем пряжи на початке можно определить по сокращенной формуле
И.Г.Обуха:
для основной пряжи V = 0,785(H - 0,9 Д
п
)(Д
п
2
-d
п
2
);
для уточной пряжи V = 0,785(H - 1,21 Д
п
)(Д
п
2
-d
п
2
),
где d
п
= (d
1
+ d
2
)/2 = (2,4 + 1,8)/2 = 2,1 см.
Тогда V = 0,785(24 - 0,9
⋅4,2 )(4,2
2
- 2,1
2
) ≈ 210 см
3
.
Определение числа зубьев сменных шестерен при перезаправке
кольцепрядильной машины
При перезаправке прядильной машины для выработки пряжи другой линейной
плотности производят пересчет числа зубьев сменных шестерен. В приведенных
ниже выражениях обозначения с индексом "с" относятся к старой заправке машины,
с индексом "н" - к новой заправке машины.
При незначительном изменении линейной плотности пряжи без изменения
линейной плотности питающего машину продукта и числа сложений на прядильной
машине число зубьев новой вытяжной шестерни
Z
вн
= z
вс
Т
пн
/Т
пс
= z
вс
Е
с
/Е
н
.
При большом отличии линейных плотностей вновь заправляемой пряжи,
смене линейной плотности питающего продукта (ровницы) и числа сложений m
число зубьев новой вытяжной шестерни
Z
вн
= z
вс
Т
пн
⋅
К
ун
/(Т
пс
⋅
К
ус
) = z
вс
Е
с
К
ун
/(Е
н
⋅
К
ус
) =
= z
вс
Т
пн
Т
рн
m
с
К
ун
/ (Т
пс
Т
рс
m
н
К
ус
).
При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении
коэффициента крутки число зубьев новой крутильной шестерни
Z
крн
= z
крс
пс
Т/Т
н
п.
.
При значительном изменении линейной плотности пряжи и коэффициента
крутки
α
т
число зубьев новой крутильной шестерни
Z
крн
= z
крс
унн
усс
КК
КК
= z
крс
унн
усс
К
К
пс
пн
Т
Т
Τ
Τ
α
α
.
При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении
коэффициента крутки число зубьев новой мотальной шестерни
Z
мот.н
= z
мот.с
пс
Т/Т
пн
.
При большом отличии линейной плотности вновь заправляемой пряжи число
зубьев новой мотальной шестерни
Z
мот.н
= z
мот.с
с
н
∆
∆
пс
пн
Т
Т
.
ун
ус
К
К
,
где
∆
н
и
∆
с
- соответственно новая и старая плотности намотки пряжи.
При изменении диаметра патронов и сохранении линейной плотности пряжи
число зубьев новой мотальной шестерни
Z
мот.н
= z
мот.с
(d
пс
+ Д
п
)/ (d
пн
+ Д
п
),
где Д
п
- диаметр намотки тела початка, мм:
Д
п
= Д
к
- (3…5).
При небольшом изменении линейной плотности пряжи и сохранении
коэффициента крутки число зубьев нового храповика
Z
хрн
= z
хрс
пн
Т/Т
сп
.
При большом отличии линейной плотности вновь заправляемой пряжи число
зубьев нового храповика
Z
хр.н
= z
хрс
)/(Т
с
п унспнусн
К
Т
К ∆∆ .
При изменении диаметра патронов и сохранении линейной плотности пряжи
число зубьев нового храповика
Z
хр.н
= z
хрс
(Д
п
- d
пн
)/ (Д
п
- d
пc
).
При смене мотальной шестерни число зубьев но вого храповика
Z
хр.н
= z
хрс
Z
мот.н
/ z
мот.с
.
Подбор номера бегунка при перезаправке машины
Номер нового бегунка при изменении линейной плотности пряжи и
сохранении частоты вращения веретен, диаметра кольца и высоты подъема
кольцевой планки
N
бн
= N
бс
Т
пн
/ Т
пс
.
При замене колец и сохранении других условий заправки номер нового бегунка
N
бн
= N
бс
Д
к.с
/ Д
к.н
.
Определение производительности прядильной машины
Теоретическая производительность 1000 веретен
П
т
= 0,06 n
в
Т/К, или П
т
= 0,06
π
d
в.ц.
n
в.ц.
К
у
Т, кг/ч.
Теоретическая производительность 1000 веретен
П
т
= 60 n
в
/К, или П
т
= 60
π
d
в.ц.
n
в.ц
К
у
, км/ч,
где d
в.ц.
- диаметр выпускного (переднего) цилиндра вытяжного прибора, м;
n
в
и n
в.ц.
- частота вращения соответственно веретен и выпускного цилин-
дра, мин
-1
.
Теоретическая производительность, кг/ч, прядильной машины тем больше,
чем выше частота вращения веретен, больше линейная плотность вырабатываемой
пряжи и меньше крутка пряжи.
Удельная производительность, или норма производительности:
П
уд
= П
т
КПВ, кг/ч,
где КПВ - коэффициент полезного времени, учитывающий перерывы в
работе машины, вызываемые остановами на снятие съема,
мелкий и текущий ремонт, а также потери времени в работе
отдельных веретен при обрывах пряжи, сходе ровницы с ка-
тушек или ее обрывах
.
Фактическую, или плановую, производительность получают, если учитывают
простои на капитальный и средний ремонты и генеральную чистку,
характеризуемые коэффициентом работающего оборудования (КРО).
Общий коэффициент использования машины
КИМ = КПВ
⋅
КРО,
П
ф
= П
уд
⋅
КРО = П
т
⋅
КПВ
⋅
КРО = П
т
⋅
.
⋅
КИМ.
Время наработки початка
t = 60 М
п
/П
ф
, мин,
где М
п
- масса пряжи на початке, г.
Время срабатывания катушки с ровницей
t =
рцпит
р
Т
М
.
1000
ϑ
, мин,
где М
р
- масса ровницы на катушке, г;
ϑ
пит.ц
- линейная скорость питающего цилиндра вытяжного прибора,
м/мин;
Т
р
- линейная плотность ровницы, текс.
6. ВЫРАБОТКА ПРЯЖИ ЗАДАННОЙ ЛИНЕЙНОЙ
ПЛОТНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ КАЧЕСТВА
Цель лабораторной работы
Получить навыки в заправке прядильной машины согласно выполненным расчетам.
Научиться определять качество полученной пряжи по государственному стандарту.
Задание
Выработать пряжу заданной линейной плотности и определить ее свойства
и сорт.
Методические указания
При проведении работы указывают: марку машины, длину волокна, линейную
плотность и назначение пряжи. Работу выполняют по следующему плану:
1. Определяют линейную плотность ровницы (ленты).
2. По заданной линейной плотности пряжи и найденной линейной плотности
ровницы (ленты) рассчитывают вытяжку. Если пряжу вырабатывают из ровницы,
предварительно устанавливают, из какой ровницы будет вырабатываться пряжа -
одинарной или двойной.
3. По кинематической схеме машины определяют константу вытяжки и
рассчитывают числа зубьев вытяжной (вытяжных) шестерни.
4. В соответствии с длиной волокна, линейной плотностью и назначением пряжи
выбирают коэффициент крутки и рассчитывают крутку пряжи.
5. По кинематической схеме машины определяют константу крутки и рассчитывают
число зубьев крутильной шестерни с учетом коэффициента крутки пряжи.
6. Определяют при необходимости числа зубьев храповика и мотальной шестерни
по формулам, применяемым при перезаправке машин.
7. Устанавливают при необходимости требуемые разводки между цилиндрами в
соответствии с длиной волокна.
8. Выбирают номер бегунков.
9. Устанавливают выбранные шестерни и бегунки на машине.
10. Заправляют машину продуктом и пускают в работу.
11. После 10-15 мин работы останавливают машину и берут пробу для проверки
соответствия фактической линейной плотности пряжи заданной.
12. При отклонении фактической линейной плотности полученной пряжи от
заданной пересчитывают числа зубьев вытяжной шестерни по формулам
перезаправки. Заправив машину после замены вытяжной шестерни, вновь пускают
ее в работу.
Определение качества пряжи. Для оценки качества пряжи в промышленных
условиях отбирают образцы, количество которых зависит от размера партии пряжи.
В лабораторных условиях отбирают 10 початков и определяют:
- фактическую линейную плотность Тф пряжи, текс, путем взвешивания на
квадранте 10 стометровых пасм, намотанных на мотовиле;
- разрывную нагрузку Р, сН, одиночной нити как среднюю из 100 испытаний на
разрывной машине РМ-3-1;
- относительную разрывную нагрузку Р
о
, сН/текс, одиночной нити: Р
о
=Р/Т
ф
;
- относительное разрывное удлинение ξ
р
, %, одновременно с определением
разрывной нагрузки одиночной нити;
- квадратическую неровноту по разрывной нагрузке С
р
, %, одиночной нити из 100
испытаний;
- крутку К
ф
, кр/м, пряжи по 30 испытаниям методом удвоенного кручения на
круткомере КУ-500;
-
фактический коэффициент крутки
α
ф
= 0,01 К
ф
ф
Т ;
-
показатель качества Р
о
/С
р
пряжи по испытаниям одиночной нити.
По одному из рассчитанных показателей качества в соответствии с
государственным стандартом определяют сорт пряжи.
Определение класса чистоты пряжи . В зависимости от внешнего вида пряжу
подразделяют на классы: А, Б, В. Класс пряжи определяют по эталонам. Под
чистотой пряжи понимают отсутствие в ней: волокнистых пороков (дефектов),
представляющих собой комочки волокон различных размеров, характера и уплот-
ненности; случайных местных нарушений структуры, резко изменяющих размеры
пряжи; сорных примесей различного происхождения. Содержание пороков в пряже
для установления класса ее чистоты можно определять на экранном мотовиле, или
на механико-электрическом приборе ППП Г . А. Шумилова, или на индикаторе -
специальной приставке к прибору «Устер».
Методика испытаний на экранном мотовиле. Пряжу наматывают правильными
витками с постоянным шагом на доску . Всего на доску наматывают до 100 м пряжи.
Для облегчения и ускорения подсчета пороков на намотанную пряжу накладывают
трафарет из черного картона, в котором вырезано десять прямоугольных окон.
Высота окна 20 мм, а ширина такая, что видны 25 нитей, намотанных на доску.
Пороки подсчитывают на тех участках пряжи, которые попадают в окно трафарета.
Через десять окон можно подсчитать пороки на длине пряжи 5 м, а на обеих
сторонах доски - на длине 10 м.
Результаты оформляют в виде таблицы (табл.100).
Методика испытаний на приборе КЛА-2. Комплекс лабораторной аппаратуры
КЛА-2 предназначен для определения качества пряжи и полуфабрикатов (ленты,
ровницы) и представляет собой автоматизированный комплекс, контролирующий
неравномерность линейной плотности исследуемого продукта. Принцип действия
прибора основан на регистрации изменения емкости датчика при перемещении
между его пластинами текстильного продукта.
КЛА-2 выдает на экран ЭВМ следующие характеристики: пороки пряжи
(утолщения, утонения), коэффициент вариации, градиент неровноты,
спектрограмму.
Испытания проводят следующим образом. После включения прибора в сеть и
прогрева его в течение 5-10 минут включить датчик для заданной линейной
плотности пряжи. Установить необходимую скорость движения пряжи (обычно
пороки пряжи подсчитывают при скорости 50 м/мин) и шаг квантования.
Произвести тарировку прибора (нажать клави шу "О"), заправить продукт в датчик и
с пульта ЭВМ произвести пуск механизма движения нити (нажать клавишу "Еnter").
После прохождения необходимой длины продукта (максимально до 999 м -
обычно до 400 м) останавливают механизм движения нити, с экрана списывают все
необходимые числовые и функциональные характеристики.
Результаты испытаний оформляют в виде таблицы (см. табл.100).
Таблица 100
Показатель
Экранное
мотовило
Прибор КЛА-2
Вид пряжи (кардная или гребенная)
Линейная плотность пряжи Т, текс
Длина испытанной нити L, м
Количество утонений
утолщений
узелков
Общее количество пороков
Количество пороков в 1 г пряжи
n
1
=
TL
n⋅
3
10
Класс чистоты - по табл. 95
План отчета
1. Рассчитать заправку кольцевой прядильной машины и выработать пряжу.
2. Определить физико-механические свойства выработанной пряжи и ее сорт.
3. Определить чистоту пряжи и класс пряжи (табл.101).
Литература [2, с. 121-128; 175; 176].
Таблица 101
Максимальное количество пороков, допускаемое в 1 г пряжи
Пряжа кардная из средне-
волокнистого хлопка
Пряжа гребенная всех
линейных плотностей
Линейная плотность пряжи, текс
Класс
чистот
ы
более 33,3 от 20 до 33,3 менее 20
из среднево-
локнистого
хлопка
из тонково-
локнистого
хлопка
А 20 30 40 30 100
Б 80 120 140 120 200
В 120 200 220 200 —
ЗАДАЧИ
1. Определить отношение натяжения ровницы в начале и конце сматывания ее
с катушек в ровничной рамке машины, если:
а) масса ровницы на катушке G = 1200 г, масса пустой катушки
g = 150 г, диаметр полной катушки Д = 152 мм, диаметр пустой катушки Д
о
= 41 мм;
б) масса ровницы на катушке G = 900 г, масса пустой катушки g = 150 г,
диаметр полной катушки Д = 132 мм, диаметр пустой катушки Д
о
= 41 мм.
Определяют отношение по формуле
g Д
Д
g
G
Р
Р
о
)(
2
1
+
=
.