Кільцева прядильна машина призначена для отримання пряжі шляхом утонения рівниці або стрічки до заданої лінійної щільності і для додання Мичко необхідної міцності шляхом скручування і намотування на пакування, зручну для подальшого транспортування і переробки. Пряжа повинна відповідати певним вимогам щодо лінійної щільності, розривної навантаження, рівномірності, розривного подовження, чистоти, гладкості та інших властивостей.
Кільцеві прядильні машини випускаються фірмами Cognetex (Іта. Лія), Chemnitzer Spinnereimaschinenbau GmbH (Німеччина), Howa (Японія) Marzoli (Італія), Rieter (Швейцарія), Toyoda (Японія), Zinser (Німеччина) 'Suessen (Німеччина), Platt ( Іспанія).
Істотним недоліком кільцевого способу прядіння є невисока продуктивність машини, обумовлена наступними фактора-ми:
· Обмеженою швидкістю руху бігунка по кільцю, зумовленої умовами його роботи, що не дає можливості різко підвищити частоту обертання веретен і продуктивність машини;
· Швидким зносом бігунка в результаті його нагрівання при роботі на високій швидкості, що призводить до підвищення обривності;
· Поєднанням процесів кручення і намотування, що не дозволяє значно збільшити розміри вихідний пакування. У зв'язку з цим швидкість випуску навіть на сучасних машинах становить не більше 25 м / хв.
Незважаючи на це, кільцеві прядильні машини є найбільш поширеними в світі, їх загальна кількість становить понад 70% всього парку прядильних машин. Машини дозволяють виробляти пряжу як малої, так і великої лінійної щільності в діапазоні 4,9 - 200 текс.
Для сучасних кільцевих прядильних машин характерна вироблення качанів невеликих розмірів (масою 80-100 г). Застосовуються кільця малого діаметра (36 - 54 мм), що дозволяє знизити натяг пряжі при намотування, лінійну швидкість бігунка і, відповідно, зменшити обривність пряжі. Число веретен збільшено до 1400 і більше. На деяких машинах застосовується індивідуальний привід веретен, що дозволяє знизити споживання електроенергії і здійснювати безступінчасте регулювання швидкості. Практично всі машини оснащуються груповим тангенціальним приводом на 48-96 веретен від одного двигуна, окремими приводами на задню і передню лінії циліндрів витяжного приладу, окремим приводом гвинтового вала механізму підйому кільцевої планки. На сучасних кільцевих машинах використовуються високошвидкісні веретена з еластичними амортизаторами, що поглинають вібрацію, кільця і бігунки для швидкісного прядіння зі спеціально обробленою поверхнею оптимального профілю. Частота обертів веретен підвищена до 25000 хв -1. використання керамічних, а також обертових (плаваючих) кілець, нейлоново-сталевих бігунків, індивідуального приводу веретен дозволяє підвищити частоту їх оборотів в перспективі до 50000 хв -1. хоча не у всіх випадках це економічно вигідно. Управління приводами забезпечується мікропроцесором. Машини забезпечуються моніторами, на які виводяться основні технологічні параметри, в тому числі і поточна обривність.
Сучасні кільцеві прядильні машини обладнані такими засобами автоматизації:
· Автоматичним зупинкою машини при напрацюванні повних качанів;
· Автоматичним підйомом і опусканням кільцевих планок;
· Автоматичним регулюванням частоти обертання веретен, тобто забезпеченням роботи машини на зниженій швидкості при пуску машини і в кінці напрацювання знімання;
· Автоматичним виведенням нітепроводник із зони знімання і їх відкидання і поверненням у вихідне положення після знімання;
· Пристроєм переривання подачі рівниці при обриві пряжі;
· Автос'емніком прядильних качанів;
· Системою автоматичної транспортування рівничних котушок і напрацьованих качанів і установки порожніх патронів;
· Системою автоматичного контролю техніко-економічних параметрів і діагностики робочих місць з видачею на дисплей всіх параметрів роботи машини;
· Автоматичними збирачами пуху і коротких волокон з робочих органів і корпусу машини.
Технічні характеристики кільцевої прядильної машина Rieter G 33 наведені в табл.4.7.
Таблиця 4.7 Технічні характеристики кільцевої прядильної машини Rieter G33
L = (к-ть веретен / 48 × 1680) +4145 для РМВ = 70 мм; L = (к-ть веретен / 48 × 1600) +4145 для РМВ = 75мм
5. Розробка плану прядіння
План прядіння є основним документом прядильної фабрики, визначальним технологію виробництва пряжі. Він містить основні дані, що визначають заправку машин всіх переходів для вироблення пряжі необхідної лінійної щільності і якості. План прядіння визначає продуктивність всіх машин і їх кількість.
Складання плану прядіння і вибір технологічного обладнання проводять паралельно, так як технічні можливості машини впливають на параметри плану прядіння. З іншого боку, зміна окремих параметрів плану прядіння іноді викликає необхідність зміни зробленого раніше вибору машини.
Розробка плану прядіння проводиться за такими етапами:
1. Вибір і обгрунтування лінійної щільності всіх напівфабрикатів, числа складань та витяжок, здійснюваних на машинах всіх переходів.
2. Вибір і обгрунтування коефіцієнтів крутки і величини крутки рівниці та пряжі.
3. Вибір і обгрунтування швидкості випуску продукту на всіх машинах, а також частоти обертання веретен на рівничних і прядильних машинах.
4. Розрахунок теоретичної продуктивності машини, випуску, веретена, кг / год.
5. Розрахунок коефіцієнтів корисної часу і працюючого обладнання.
6. Розрахунок норми і планової продуктивності однієї машини, випуску, веретена з урахуванням КПВ та КРВ, кг / год і інші параметри.
Щоб обгрунтувати кожен параметр плану прядіння, необхідно користуватися технічною літературою, а також знати досвід роботи передових підприємств.
Вибір обладнання проводять одночасно із складанням плану прядіння. При цьому в залежності від лінійної щільності пряжі, її призначення та вимог, що пред'являються до неї, а також в залежності від якості перероблюваної бавовняного волокна вибирають сучасне високопродуктивне обладнання, що забезпечує найбільшу ефективність обробки волокна на всіх переходах обробки.
Слід прагнути до максимального використання потужностей витяжних приладів, отримання високої продуктивності устаткування за рахунок збільшення частоти обертання випускають органів машин. Витяжку і швидкість обладнання слід вибирати в розумних межах, при яких якість продукту і рівень обривності в прядінні забезпечували б економне витрачання сировини, максимальний вихід пряжі з суміші бавовни, досить високі зони обслуговування основних виробничих робітників і в кінцевому рахунку мінімальну собівартість пряжі.
Оптимальним, тобто найкращим планом прядіння, є такий, при якому будуть потрібні найменші капітальні витрати на обладнання, будуть створені найкращі умови праці та забезпечено високу якість продукції.
Розрахунок параметрів плану прядіння здійснюється за такою методикою:
1. Розрахунок параметрів плану прядіння зазвичай починають з прядильної машини.
Вибір лінійної щільності напівфабрикатів, величини витяжки та числа складань на кожній машині проводять за таким порядком. Знаючи лінійну щільність пряжі, вибирають величину витяжки та число додавань на прядильної машині відповідно до її технічною характеристикою. Для прийнятого типу витяжного приладу слід використовувати максимально можливо більшу величину витяжки.
Лінійну щільність рівниці, що надходить на прядильну машину, визначають з наступного співвідношення:
де Твх - лінійна щільність продукту, що надходить в машину, текс;
Твих - лінійна щільність вироблюваного продукту (в даному випадку пряжі), текс;
Е - витяжка на машині;
d - число додавань.
Твх (КПМ) = 16,5 текс;
Твх (РМ) = 16,5 × 30/1 = 495 текс;
Твх (Л-II) = 495 × 10/1 = 4950 текс;
Твх (Л-I) = 4950 × 8/8 = 4950 текс;
Твх (ГЧМ) = 4950 × 8/8 = 4950 текс;
Твх (ЛЗ) = 4950 × 90/8 = 55687,5 текс;
Твх (Л-0) = 55687,5 × 2/28 = 3977,68 текс;
Твх (ЧС) = 3977,68 × 8/8 = 3977,68 текс.
Твх (КПМ) = 11,8 текс;
Твх (РМ) = 11,8 × 40/1 = 472 текс;
Твх (Л-II) = 472 × 10/1 = 4720 текс;
Твх (Л-I) = 4720 × 8/8 = 4720 текс;
Твх (ГЧМ) = 4720 × 8/8 = 4720 текс;
Твх (ЛЗ) = 4720 × 90/8 = 53100 текс;
Твх (Л-0) = 53100 × 2/28 = 3792,86 текс;
Твх (ЧС) = 3792,86 × 8/8 = 3792,86 текс.
При використанні пневмомеханических прядильних машин вибирають лінійну щільність живильної стрічки. Лінійна щільність живильної стрічки береться тим менше, чим менше лінійна щільність пряжі. Потім розраховується величина необхідної витяжки продукту на пневмомеханічної прядильної машині.
При розрахунку лінійної щільності стрічки з стрічкових машин витяжка приймається близькою до числа складань на ній з урахуванням рекомендацій, наведених в літературі.
Витяжка на чесальній і гребнечесальной машинах розраховується за величиною утонения продукту з урахуванням відсотка виділяються відходів.
де У - відсоток відходів.
Витяжку по всіх переходах виробництва слід вибирати в межах, зазначених в технічних характеристиках обладнання.
2. При виборі оптимальної крутки на рівничних і прядильних машинах виходять з довжини волокна і сорти бавовни. Чим довше волокно, тим менше повинно бути число кручений на одиницю довжини пряжі певної лінійної щільності. Чим вище лінійна щільність пряжі по однаковій довжині волокна, тим менше крутка пряжі.
Крутка основний пряжі вибирається на 10-15% вище, ніж крутка уточнив пряжі однієї і тієї ж лінійної щільності. Гребінній пряжі при інших рівних умовах повідомляється менша крутка, ніж кардній. Для визначення крутки рівниці та пряжі спочатку вибирають коефіцієнт крутки aТ в залежності від системи прядіння, довжини волокна, лінійної щільності продукту, а для пряжі - і в залежності від її призначення і способу прядіння.
За обраному коефіцієнту крутки визначають число кручений на 1 м рівниці та пряжі по формулі
де К - число кручений на 1 м рівниці або пряжі;
aТ - табличний коефіцієнт крутки;
Т - лінійна щільність рівниці або пряжі, текс.
;
.
;
.
3. Швидкість випускних робочих органів встановлюють відповідно до паспортних даних на машину, а на прядильних машинах - з урахуванням допустимої швидкості бігунка (30-45 м / с).
Зазвичай в паспорті вказано діапазон швидкості. У первинному варіанті розробки плану прядіння не рекомендується ставити максимальну швидкість випуску та максимальну частоту обертання веретен.
4. Теоретична продуктивність технологічного обладнання безпосередньо залежить від швидкості випуску напівфабрикатів, пряжі, лінійної щільності їх, а також від величини крутки, повідомляється продукту, і визначається за такими формулами:
·
де РЧ - продуктивність чесальній машини, кг / год;
uВЛ - лінійна швидкість валиків лентоукладчика, м / хв;
ТЛ - лінійна щільність стрічки, текс;
·
де РЛ - продуктивність стрічкової машини, кг / год;
UВ - швидкість випуску, м / хв;
m - число випусків на машині;
ТЛ - лінійна щільність стрічки, текс;
·
де РЛС - продуктивність лентосоедінітельной машини, кг / год;
uСК - лінійна швидкість скочується валів, м / хв;
ТХ - лінійна щільність холстика, текс;
·
де РГ - продуктивність гребнечесальной машини, кг / год;
nб - частота обертання гребеневих барабанчика, хв -1;
f - довжина харчування, мм;
а - число випусків;
ТХ - лінійна щільність холстика, текс;
У - відсоток гребеневих очосів до маси холстика,%, див. Розрахунок виходу пряжі і напівфабрикатів;
·
де РР - продуктивність одного веретена ровнічной машини, кг / год;
nВ - частота обертання веретен, хв -1;
ТР - лінійна щільність рівниці, текс;
К - кількість кручений на 1 м рівниці;
·
де РП - продуктивність одного веретена (камери) прядильної машини, кг / год;
nВ - частота обертання веретен (камер), хв -1;
ТП - лінійна щільність пряжі, текс;
К - кількість кручений на 1 м пряжі.
5. За теоретичної продуктивності машин кожного переходу визначають норму продуктивності, тобто продуктивність окремих машин з урахуванням технологічних перерв (зняття знімання, перезаправка, ліквідація обривів і т.п.) і перерв з технічних причин (очищення, змащування і дрібний ремонт з зупинкою машин ).
З урахуванням планових простоїв на капітальний та середній ремонт обчислюють планову або розрахункову продуктивність. Для цієї мети визначають коефіцієнт працюючого обладнання (КРО), що враховує планові простої. Потім знаходять коефіцієнт використання машин - КІМ.
За планової продуктивності визначають необхідну кількість обладнання.
Розрахунок коефіцієнтів КВП і КРО здійснюється з літератури.
Нижче надані плани прядіння для вироблення основної і уточнив пряжі (табл. 5.1 і табл. 5.2 відповідно).