Budowa i technologia przędz

Transkrypt

BUDOWA I TECHNOLOGIA PRZĘDZ
laboratorium
Kierunek: Włókiennictwo
Specjalność: Włókiennicza Inżynieria Mechaniczna
sem. 5
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Systemy i plany przędzenia
Obliczenia kinematyczne w przędzalni
Synchronizacja maszyn przędzalniczych - arkusz przelotowości
Zastosowanie analizy spektralnej do pomiarów przędzalniczych
Zjawisko mieszania włókien w zgrzeblarce
Analiza pracy zgrzeblarki pokrywkowej
Przygotowanie równomiernej taśmy i niedoprzędu
Wytworzenie przędzy na przędzarce klasycznej i rotorowej
Analiza porównawcza parametrów jakościowych przędz i półproduktów przędzenia – statystyki Ustera
Przędzenie wełny i włókien wełnopodobnych – wycieczka do zakładu
Szczegółowe instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych:
„Laboratorium z technologii i budowy przędz” – praca zbiorowa pod redakcją T. Jackowskiego
Opracowanie: doc. dr inż. Marek Idzik
1. Ćwiczenie – Systemy i plany przędzenia
-
Systemy przędzenia: bawełniarskie, wełniarskie, konwerterowe, lniarskie
Plany przędzenia
Wydajność maszyn przędzalniczych
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z metodami doboru technologicznego systemu przędzenia
i ustalenie planów przędzenia dla wybranych asortymentów przędz.
Zadania do wykonania:
a) Dokonać wyboru systemu przędzenia dla następujących przędz:
- przędza bawełniana (100%) o masie liniowej 40 tex
- przędza bawełniana (100%) o masie liniowej 10 tex
- przędza anilanowa (100%, dł. włókien 140 mm) o masie liniowej 30 tex
- przędza mieszankowa z włókien ciągłych (PA 50% / PE 50%) – 50 tex
- przędza mieszankowa (wełna 25% / wiskoza 45% / PE 30%, dł. włókien
poniżej 60 mm) – 100 tex
b) Ułożyć plan przędzenia dla przędz bawełnianych o masach liniowych:
- 50 tex (system klasyczny)
- 30 tex (system bezwrzecionowy)
- 15 tex (system bezwrzecionowy)
- 70 tex (system dowolny)
c) Obliczyć wydajność rzeczywistą (kg/h) maszyn przędzalniczych:
- zgrzeblarki pokrywkowej
(dane do obliczeń: R=100, dzas=160 mm, nzas=2,5 obr/min, Ttzas=400 ktex,
ηw=0,92);
- czesarki wełniarskiej jednowylotowej o pracy okresowej
(dane do obliczeń: F=6 mm, n=180 obr/min, Ttzas=12 ktex, D=20, ηw=0,94);
- przędzarki obrączkowej
(dane do obliczeń: dwrz=25 mm, Vwrz=240 m/min, αt=40, Ttzas=300 tex,
R=12, i=300, ηw=0,98).
Gdzie: R – rozciąg, dzas i Vzas – średnica i prędkość liniowa wałka zasilającego, Ttzas – masa liniowa zasilania, ηw – współczynnik
wydajności, F – długość zasilania, n – liczba cykli pracy czesarki, D – liczba łączeń, dwrz i Vwrz – średnica i prędkość liniowa wrzecion, αt –
teksowy współczynnik skrętu, i – liczba wylotów.
Wrz =
Vwyd ⋅ Tt wyd ⋅ i ⋅η w ⋅ 3600
10 6
kg / h
Wrz =
nwrz ⋅ Tt wyd ⋅ i ⋅η w ⋅ 3600
S ⋅ 10 6
Wrz =
kg / h
F ⋅ n ⋅ Tt zas ⋅ D ⋅ i ⋅η w ⋅ 3600
kg / h
10 6
TECHNOLOGIE PRZĘDZALNICZE
BAWEŁNIARSKIE
SYSTEMY PRZĘDZENIA
SUROWCE
Cienkoprzędny
Średnioprzędny
Bawełna długowłóknista
Włókna chemiczne odcinkowe
35 - 48 mm, 1,2 - 1,8 dtex
Bawełna średniowłóknista
Włókna chemiczne odcinkowe
22 - 36 mm, 1,6 - 2,3 dtex
Podstawowe operacje
technologiczne (ETAPY)
RODZAJE
1. Przygotowanie do
zgrzeblenia
2. Zgrzeblenie
3. Przygotowanie do czesania
4. Czesanie
5. Przygotowanie
równomiernej taśmy
6. Przygotowanie niedoprzędu
7. Przędzenie
8. Operacje końcowe
Masa liniowa przędzy
STOSOWANYCH
MASZYN
rozluźniarki, oczyszczarki, mieszarki
zgrzeblarka pokrywkowa [T]
zgrzeblarka pokrywkowa [T]
2 rozciągarki wałkowe [T]
łączniarka taśm [Z]
?
czesarka [T]
?
niedoprzędzarka skrzydełkowa
[N]
niedoprzędzarka skrzydełkowa
[N]
?
przędzarka obrączkowa
[P]
[P]
przędzarka rotorowa
[P]
przewijanie, łączenie, skręcanie, paletyzowanie, parowanie, opalanie, parafinowanie, wykurczanie
4 - 12 tex
12 - 100 tex
TECHNOLOGIE PRZĘDZALNICZE
SYSTEMY
PRZĘDZENIA
SUROWCE
WEŁNIARSKIE
Czesankowy
Półczesankowy
Zgrzebny
Konwerterowy
Wełna czesankowa
Włókna chemiczne
60 - 160 mm 3,0 - 6,0 dtex
Wełna gruba i długa
Włókna chemiczne
80 - 160 mm 3,3 - 17,0 dtex
Wełna zgrzebna, odzyskana z
odpadków, szmat i ścinków
Włókna chemiczne
10 - 100 mm 3,0 - 33,0 dtex
Kabel włókien ciągłych
chemicznych ok. 50 ktex z
włókien pojedynczych
3,3 lub 5,0 dtex
?
Podstawowe operacje
technologiczne
RODZAJE STOSOWANYCH MASZYN
1. Przygotowanie do
zgrzeblenia
rozluźniarki, oczyszczarki, mieszarki
2. Zgrzeblenie
3. Przygotowanie do
czesania
4. Czesanie
5. Przygotowanie
równomiernej taśmy
6. Przygotowanie
niedoprzędu
7. Przędzenie
8. Operacje końcowe
Masa liniowa przędzy
zgrzeblarka wałkowa [T]
zgrzeblarka wałkowa [T]
zespół zgrzeblarek wałkowych
z dzielnikiem runa [NW]
3 rozciągarki grzebieniowe [T]
?
?
czesarka [T]
?
?
3 rozciągarki
grzebieniowe [T]
3 rozciągarki
grzebieniowe [T]
?
konwerter rwący lub tnący
[T]
dorywarka. lub rozciągarka
grzebieniowa [T]
3 rozciągarki grzebieniowe [T]
niedoprzędzarka wałkująca [NW]
lub skrzydełkowa [N]
?
?
3 rozciągarki grzebieniowe
[T], niedoprzędzarka
wałkująca [NW] lub
skrzydełkowa [N]
[P]
[P]
[P]
[P]
przewijanie, łączenie, skręcanie, paletyzowanie, parowanie, opalanie, parafinowanie, wykurczanie
15 - 80 tex
25 - 500 tex
55 - 500 tex
20 - 80 tex
Orientacyjne parametry pracy maszyn przędzalniczych w bawełniarskich systemach
przędzenia przedstawia tabela:
Masa liniowa
zasilania Ttzas[ktex]
Liczba łączeń
D
Rozciąg
R
Masa liniowa
wydawania Ttwyd[ktex]
Zgrzeblarka
300 ÷ 600
1
~100
3÷6
Rozciągarka
3÷6
6 lub 8
5 ÷ 10
3÷6
Niedoprzędzarka
3÷6
1
5 ÷ 20
0,3 ÷ 0,6
0,3 ÷ 0,6
1
5 ÷ 50
5 ÷ 50 tex
3÷6
1
60 ÷ 400
15 ÷ 50 tex
Ttzas[ktex]
D
R
Ttwyd[ktex]
Zgrzeblarka
-
-
-
4
Rozciągarka I
4
6
8
3
Rozciągarka II
3
6
6
3
Niedoprzędzarka
3
1
10
0,3
0,3
1
15
20 tex
Maszyna
Przędzarka obrączkowa
Przędzarka rotorowa
Przykładowy plan przędzenia:
Maszyna
Przędzarka obrączkowa
R=
Tt zas
⋅D
Tt wyd
gdzie:
R – rozciąg w maszynie przędzalniczej,
Ttzas – masa liniowa produktu zasilającego,
Ttwyd – masa liniowa produktu wydawanego,
D – liczba łączeń.
2. Ćwiczenie – Obliczenia kinematyczne w przędzalni
-
Analiza kinematycznych napędów maszyn przędzalniczych
Wyznaczanie wielkości kinematycznych w oparciu o założone
parametry technologiczne
Przykłady obliczeń kinematycznych
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z rolą kinematycznej obsługi maszyn w procesie
planowania produkcji wyrobów liniowych.
a) Analiza schematu kinematycznego wybranej maszyny przędzalniczej.
b) Wykonać obliczenia kinematyczne dla wybranej maszyny, konieczne przy
produkcji przędzy bawełnianej o masie liniowej 20 tex.
Obliczyć:
- rozciąg całkowity, rozciągi częściowe, stałą rozciągową;
- skręt technologiczny i maszynowy, stałą skrętową;
- wydajność maszyny;
- prędkość nawijania;
- prędkość ławy w ruchu posuwisto – zwrotnym, stałą ławową,
Wzory potrzebne do obliczeń:
Vw = π ⋅ d w ⋅ nw
R=
Tt zas
⋅D
Tt wyd
Wrz =
Vwyd ⋅ Tt wyd ⋅ 60 ⋅ i ⋅η
1000 ⋅ 1000
nc = nwrz +
Vwyd
π ⋅ dn
a = C1 ⋅ Tt wyd
nw = ns ⋅ is → w
R=
Vwyd
S=
nwrz
Vwyd
Rc = R1 ⋅ R2 ⋅ K ⋅ Rn
Vzas
Vln = b ⋅
Tt ⋅ Nm = 1000
S=
Vwyd
π ⋅ dn
b = C 2 ⋅ Tt wyd
αT
Tt wyd
=
α t ⋅ 100
Vln = ns ⋅ is →l ⋅ t
Tt wyd
= α m ⋅ Nm
SCHEMAT KINEMATYCZNY NIEDOPRZĘDZARKI
wałek wydający
25
67
d1
125
d1 = d2 = d3 = d 4 = 27 mm
17
d2
80
17
KR
35
wałek zasilający
d3
50
d4
55
21
60
570
80
45
80
25
108
212
60
25
28
42
62
KS
77
59
nc’
d=304
nst
ng
50
105
70
55
SILNIK
d=234
110
50
dpn
t=8,2 mm
dc
110
54
26
32
82
1
70
KŁ
70
ns=16 obr/s
(960 obr/min)
80
26
100
31
108
26
80
32
26
30
Wałek wydający aparatu rozciągowego
31
Pozostałe wałki aparatu rozciągowego
3
KR
2
5
1
KS
6
Cewki
Napęd
z silnika
4
Ława
cewkowa
KŁ
KN
Wrzeciona
KP
212
50
3. Ćwiczenie – Synchronizacja maszyn przędzalniczych - arkusz przelotowości
-
Wydajność teoretyczna i rzeczywista maszyn przędzalniczych
Postoje maszyn i odpadki w procesie produkcyjnym
Synchronizacja maszyn przędzalniczych – arkusz przelotowości
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z problemem synchronizacji pracy przędzalni przy
produkcji określonej ilości przędzy o założonej masie liniowej.
Dokonać synchronizacji maszyn w przędzalni i wykonać arkusz przelotowości
w oparciu o następujące dane:
Surowiec: bawełna (100%). Masa liniowa przędzy Tt = ...…………… tex.
Produkcja przędzalni w ciągu roku Qpl = ...…………… kg.
Ułożyć plan przędzenia. Obliczyć liczbę godzin produkcyjnych w ciągu roku na jednej
zmianie: HR = ...…… . Przyjąć liczbę zmian: K =... , oraz rodzaj maszyn.
Produkcja przędzy w systemie jedno zmianowym wynosi:
Produkcja przędzy w czasie 1 godziny wynosi: Qn =
Q pl
K
= x1[kg ]
x1
= x 2 [kg / h]
HR
(1)
(2)
Przy produkcji przędzy wystąpi p0 = ... % odpadków (przy przewijaniu), dlatego
rzeczywistą produkcję przędzarek należy zwiększyć (jeśli w procesie planuje się
przewijanie przędzy):
Qnp =
Qn ⋅ 100
x ⋅ 100
= 2
= x [kg / h]
(100 − p 0 ) (100 − p 0 ) 3
(3)
1. Obliczanie liczby przędzarek obrączkowych.
Wydajność rzeczywista przędzarki:
Wrz =
n w ⋅ Tt ⋅ i ⋅ η ⋅ 3.6
= x 4 [kg / h]
t ⋅ 1000
(4)
Wydajność rzeczywista pomniejszona o postoje techniczne:
p 

WrzT = Wrz 1 − tp  = x5 [kg / h]
 100 
(5)
ptp - postoje techniczne przędzarki w %.
Liczba maszyn, jaką należy uruchomić:
mp =
Qnp
WrzT
=
x3
= x6
x5
(6)
2. Obliczanie liczby niedoprzędzarek.
Wydajność obliczamy wg wzoru (4):
Wrz = x7 [kg / h]
(7)
p 

WrzT = Wrz 1 − tn  = x8[kg / h]
 100 
ptn - postoje techniczne niedoprzędzarki w %.
(8)
Zapotrzebowanie na niedoprzęd przez przędzarki obrączkowe po uwzględnieniu
odpadków niedoprzędu na przędzarkach:
Qnn =
Qnp ⋅ 100
(100 − p )
0p
=
x3 ⋅ 100
(100 − p0 p ) = x9 [kg / h]
(9)
p0p - odpadki na przędzarkach w %.
Liczba niedoprzędzarek, które należy uruchomić: mn =
Qnn
x
= 9 = x10
WrzT x8
(10)
2. Obliczenie liczby rozciągarek II pasażu.
Wydajność rzeczywista rozciągarki: Wrz =
Vwyd ⋅ Tkt ⋅ i ⋅ η ⋅ 60
1000
= x11 [kg / h]
(11)
p 

WrzT = Wrz 1 − tr  = x12 [kg / h]
 100 
(12)
ptr - postoje techniczne rozciągarki II pasażu w %.
Zapotrzebowanie na taśmę przez niedoprzędzarki, po uwzględnieniu odpadków
taśmy na niedoprzędzarkach:
Qnr =
Qnn ⋅ 100
x9 ⋅ 100
=
= x [kg / h]
(100 − p 0n ) (100 − p 0n ) 13
(13)
p0n - odpadki na niedoprzędzarkach w %.
Liczba rozciągarek, które należy uruchomić: mr =
Qnr
x
= 13 = x14
WrzT x12
(14)
3. Obliczanie liczby rozciągarek I pasażu (jw.)
4. Obliczanie liczby zgrzeblarek (jw.)
5. Obliczenia dla maszyn wstępnej obróbki włókna (jw.)
Następnie dla każdego typu maszyny (przędzarki, niedoprzędzarki, rozciągarki
itd.) oblicza się wielkość produkcji po uwzględnieniu współczynnika synchronizacji:
G = m ⋅ Wrz ⋅ηs [kg / h]
m – liczba maszyn (np. przędzarek)
Wrz – wydajność rzeczywista maszyny (np. przędzarki)
ηs – współczynnik synchronizacji maszyn (np. przędzarek)
(15)
ηs = 1 − ∑
S
100
(16)
ΣS – suma strat na danym typie maszyn (np. na przędzarkach) równa sumie postojów
technicznych (w %) i odpadków narastających (w %).
Wypełnić arkusz przelotowości.
4. Ćwiczenie – Zastosowanie analizy spektralnej do pomiarów przędzalniczych
-
Cel wykonania spektrogramu
Postać spektrogramu przędzy, niedoprzędu i taśmy przędzalniczej
Wpływ pracy aparatów rozciągowych na postać spektrogramu
Spektralna analiza błędów przędz i półproduktów przędzenia
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z problemem nierównomierności liniowych wyrobów
włókienniczych, ich wpływem na jakość wyrobów płaskich i metodami oceny.
Efekt „moire”
Analiza spektralna – metoda wykrywania ukrytej okresowości w rozkładzie masy
liniowej strumienia włókien.
Analiza harmoniczna polega na rozłożeniu wykresu grubości strumienia włókien na
składowe harmoniczne wraz z wyznaczeniem wartości ich amplitud i długości okresów.
x(t ) =
a0 ∞ 
2 ⋅π ⋅ n ⋅ t
2 ⋅ π ⋅ n ⋅ t  a0 ∞
 2 ⋅π ⋅ n ⋅ t

+ ∑  an ⋅ cos
+ bn ⋅ sin
− ϕn 
 = + ∑ An ⋅ cos
2 n =1 
λ
λ
λ
 2 n =1


Spectrogram 1/5, mass
1cm 2
5
10 20
Wavelength
50
1m
2
5
10 20
50
100 200
Przykładowy spektrogram z aparatu Uster Tester 3.
500
1km 2
5
λD
λD
λK
λK
= (2 ÷ 3) ⋅ l
dla przędzy
= (3 ÷ 5) ⋅ l
= π ⋅d
dla niedoprzędu i taśmy
dla wałka wydającego
= π ⋅d ⋅ R
dla pozostałych wałków aparatu rozciągowego
(R – rozciąg między wadliwie pracującym
elementem i punktem pomiaru)
λG = (2 ÷ 3) ⋅ l ⋅ R
λG = (3 ÷ 5) ⋅ l ⋅ R
dla przędzy (R – rozciąg między wadliwie pracującą strefą rozciągową i punktem pomiaru)
dla niedoprzędu i taśmy (R – rozciąg jw.)
dla niedoprzędu i taśmy
Zadanie 1
Naszkicować spektrogram dla przędzy z włókien chemicznych o długości cięcia 40 mm, produkowanej na
przędzarce z uszkodzonym wałkiem wydającym o średnicy d=20 mm.
Zadanie 2
Naszkicować spektrogram dla przędzy z włókien bawełny (l=23 mm), produkowanej na przędzarce o rozciągu
R=15 z uszkodzonym wałkiem zasilającym o średnicy d=22 mm i nieprawidłowym ruchem włókien przed
wałkiem wydającym niedoprzędzarki.
Zadanie 3
Naszkicować spektrogram dla niedoprzędu z włókien chemicznych o długości cięcia 40 mm, produkowanego na
niedoprzędzarce o rozciągu wstępnym R1=2 i zasadniczym R2=5 z uszkodzonym wałkiem zasilającym o
średnicy d=20 mm i nieprawidłowym ruchem włókien za wałkiem zasilającym rozciągarki poprzedzającej
niedoprzędzarkę. Rozciągi w rozciągarce to: wstępny R3=1,5, zasadniczy R4=4.
Zadanie 4
Na spektrogramie niedoprzędu wydawanego z niedoprzędzarki widoczne są trzy prążki na długościach fal:
l1=5,7 cm, l2=72 cm, l3=7 m, oraz dwa garby o fali rozciągowej: l4=45 cm, l5=7,2 m. Określić średnią długość
włókien, z których produkowany jest niedoprzęd oraz przyczyny pojawiania się prążków i garbów.
Dane:
rozciągarka
1
niedoprzędzarka
2
5
4
7
8
10
R2=2
11
R3=5
3
6
R1=8
d1=d2=d3=28mm
d4=d5=d6=29mm
9
12
d7=d8=d10=d11=23mm
d9=d12=18mm
Spectrogram 1/5, mass
1cm 2
5
10
Wavelength
20
50
1m
2
5
10
20
50
100 200
500
1km
2
5
5. Ćwiczenie – Zjawisko mieszania włókien w zgrzeblarce
-
Cel mieszania włókien przed i w trakcie procesu przędzenia
Metody mieszania włókien
Zasady doboru mieszanki
Ocena wymieszania włókien – zdolność mieszająca maszyn
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z problemem mieszania włókien i metodami oceny
zdolności mieszającej maszyn przędzalniczych.
Podstawowe pojęcia
Mieszanka włókien – zestaw co najmniej dwóch składników różniących się przynajmniej jednym
parametrem charakteryzującym mieszane włókna, np. grubość, długość, wytrzymałość właściwa.
Przykład: wełna – włókna poliestrowe (WO/PE)
Mieszanie włókien – proces polegający na zapewnieniu takiego układu włókien w strumieniu
wydawanym z maszyny, w którym udział każdego składnika w stosunku do składników pozostałych
w dowolnym przekroju poprzecznym strumienia będzie zawsze taki sam.
Strumień włókien – taśma, niedoprzęd, przędza.
Mieszanie:
- pozytywne (zwane mieszaniem);
- negatywne (zwane rozsortowaniem, autosegregacją lub grupowaniem).
Mieszanie może wystąpić w wyniku:
- przemieszczania się włókien lub ich skupisk wzdłuż osi strumienia włókien;
- przemieszczania się włókien lub ich skupisk w kierunku poprzecznym do osi strumienia;
- łączenia strumieni włókien;
- jednoczesnego występowania obu przemieszczeń oraz łączenia.
Metody mieszania:
- mieszanie luźnej masy włókien w maszynach rozluźniająco-oczyszczających;
- mieszanie włókien taśmami na rozciągarkach – np. przygotowanie taśm włókien
naturalnych i chemicznych w oddzielnych zespołach przygotowawczych, a następnie
ich łączenie na pierwszej rozciągarce po zgrzebleniu.
Przed procesem mieszania przeprowadza się:
- melanżowanie – zestawienie mieszanki różnobarwnych składników w celu uzyskania
przędzy o odpowiedniej barwie i odcieniu;
- manipulację – zestawienie mieszanki ze składników (surowców) przy uwzględnieniu ich
parametrów jakościowych (długość, grubość itp.).
Zasady doboru włókien mieszanki
Przed doborem składników mieszanki włókien należy uwzględnić:
- czynnik ekonomiczny i/lub jakościowy;
- właściwości i parametry jakościowe włókien (np. przedziały długościowe, masę liniową,
wytrzymałość właściwą, wydłużenie zrywające, stopień dojrzałości itp.).
Przez nieodpowiedni dobór składników można zepsuć efekt mieszania
i pogorszyć jakość produkowanych przędz
Zestawianie mieszanek bawełny z włóknami chemicznymi
Przyjęto zasadę, że miesza się włókna tej samej lub sąsiedniej klasy długości, tego samego lub sąsiedniego gatunku.
Przy doborze długości włókien należy wziąć pod uwagę:
a)
średnie arytmetyczne długości włókien poszczególnych składników mieszanki;
b) współczynniki zmienności, wariancje lub wariancje względne długości włókien składników i mieszanki.
Zasady ogólne:
a) dopuszczalne jest mieszanie składników o różnych długościach przy wartości ∆l=0 ÷ 2 mm;
b) przy spełnieniu dodatkowych warunków możliwe jest łączenie włókien o różnicy długości większej niż 2 mm
(np. bawełna – włókna chemiczne);
c) masy liniowe składników mieszanki nie powinny być większe od ± 0,2 dtex;
d) do mieszanki z bawełną (niezależnie od jej długości) powinno się dodawać jak najdłuższe włókna chemiczne
(38 ÷ 40 mm), co zwiększa średnią długość włókien w mieszance i poprawia jej własności przędne;
e) dodanie do bawełny włókien dłuższych niż 40 mm może być przyczyną trudności w nastawianiu aparatów
rozciągowych rozciągarek, niedoprzędzarek i przędzarek;
f) zwiększenie długości włókien w mieszance sprzyja polepszeniu wytrzymałości przędzy, zmniejszeniu skrętu i zrywności,
zwiększeniu wydajności maszyn, zmniejszeniu ilości wydzielanego pyłu.
Zestawianie mieszanek wełny z włóknami chemicznymi
Zasady ogólne:
a) nie należy łączyć włókien chemicznych o długości mniejszej od średniej długości wełny, gdyż pogarsza to jakość
mieszanki w wyniku skrócenia średniej długości włókien mieszanki, powoduje wzrost nierównomierności długości
włókien i wzrost liczby włókien krótkich;
b) włókna mieszanki powinny mieć znacznie mniejszy współczynnik zmienności długości niż włókna wełny;
c) mieszając włókna chemiczne z wełną należy dobierać włókna o zmiennej długości;
d) masę liniową włókien chemicznych należy dobierać odpowiednio do średnicy wełny; nie należy mieszać wełny i włókien
chemicznych o tych samych masach liniowych (dtex) i średnicach;
e) prawidłowo dobrana masa liniowa i średnica włókien będących składnikami mieszanki poprawia wypełnienie przekroju
poprzecznego przędzy i właściwości przędne mieszanki;
f) dobór średnicy włókien chemicznych dch powinien uwzględniać nierówność: d1 ≤ dch ≤ dmw
przy czym: d1 = dw - δ
gdzie: dw – średnia średnica wełny;
δ – odchylenie średnie średnicy wełny;
dmw – średnica modalna wełny.
Zestawianie mieszanek lnu z włóknami chemicznymi
W mieszankach z lnem używa się włókien wiskozowych, poliestrowych, poliamidowych i polipropylenowych.
Zasady ogólne:
a) przedziały masy liniowej i długości włókien chemicznych w mieszance z lnem są trudne do określenia ze względu na
duży rozrzut długości i grubości włókien lnu oraz podział włókien technicznych wzdłuż i prostopadle do osi
strumienia w trakcie przędzenia;
b) przy udziale ok. 25% włókien wiskozowych w mieszance z lnem spada wytrzymałość przędzy na rozrywanie, ale
dwukrotnie obniża się zrywność przędzy, wzrasta jej wydłużenie zrywające oraz odporność na wielokrotne
zginanie;
c) masa liniowa włókien wiskozowych w mieszance z lnem powinna być większa od 3,3 dtex, a długość włókien powinna
wynosić 100 ÷ 120 mm;
d) w mieszankach: wyczesy lniane – włókna wiskozowe zalecane parametry włókien wiskozowych to: masa liniowa
4,4 ÷ 5,3 dtex, długość cięcia 95 ÷ 120 mm; włókna półmatowe lub matowe, nieskarbikowane;
e) przy udziale włókien wiskozowych do 30% przędza mieszankowa zachowuje prawie wszystkie korzystne cechy przędz
czysto lnianych;
f) włókna syntetyczne (najczęściej poliester) w mieszance z lnem znaczne poprawiają własności użytkowe wyrobów:
wytrzymałość na rozrywanie, na ścieranie, na wielokrotne zginanie, zmniejszają gniotliwość i poprawiają wygląd.
Schemat technologiczny
zgrzeblarki wałkowej
1. szczeblak zasilający, 2. wałki zasilające, 3. szarpacz, 4. bęben główny, 5. zgrzebnik, 6.
zwrotnik, 7. latawiec, 8. podlatawiec, 9. nadlatawiec,
10. zbieracz, 11. grzebień strącający,
12. ruszt podbębnowy.
Współpraca: bęben – zgrzebnik – zwrotnik
Współpraca powierzchni zgrzeblących
Charakter współpracy:
- zgrzeblenie włókien;
- przejmowanie włókien;
- podnoszenie włókien na powierzchnię obicia.
Metody pomiaru wymieszania włókien:
- pomiar wielkości przemieszczeń włókien względem siebie;
- pomiar udziału składników mieszanki w poszczególnych przekrojach poprzecznych strumienia włókien;
- ocena wizualna.
1. Narysować współpracę obić zgrzeblących między wszystkimi elementami
roboczymi zgrzeblarki.
2. Dokonać oceny wymieszania włókien w oparciu o pomiar wielkości
przemieszczeń włókien wzdłuż strumienia.
A.
Przygotowanie próbki modelowej
Ze strumienia równolegle ułożonych włókien o barwie kontrastowej pobieramy próbkę o masie ok. 6 g.
Z próbki tej wycinamy pęczek równolegle ułożonych włókien, z którego modelujemy próbkę przesuwając
włókna względem siebie o wielkość Sz max.
Sz max ≤ l
gdzie: l – długość pęczka włókien (zbliżona do długości włókien w strumieniu zasilającym zgrzeblarkę).
a)
b)
A
B
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_________________________
____________________________
__________________________
_________________________
_________________________
__________________________
Sz max
l
Rys. Modelowy pęczek włókien:
B.
A
B
a) przed ich przemieszczeniem;
b) po względnym przemieszczeniu włókien.
Wykonanie pomiarów
Próbkę modelową o przesunięciu włókien Sz max umieszczamy na pokładzie włókien zasilających
zgrzeblarkę wałkową i uruchamiamy maszynę. Po przejściu próbki włókien do taśmy mierzymy długość odcinka
taśmy (Sw max), na którym włókna te są rozłożone.
________________________________________________________________
A
B
________________________________________________________________
Sw max
Rys. Maksymalne przemieszczenie końców włókien z pęczka modelowego.
Liczba pomiarów – 10.
Zdolność mieszająca ZMs zgrzeblarki wałkowej:
10
ZM s =
∑S
i =1
w max i
10 ⋅ S z max
6. Ćwiczenie – Analiza pracy zgrzeblarki pokrywkowej
-
Cel zgrzeblenia włókien
Technologiczne uwarunkowania pracy zgrzeblarki
Zasady doboru parametrów pracy maszyny
Ocena procesu zgrzeblenia
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z technologicznymi aspektami pracy zgrzeblarki
pokrywkowej i produkcja taśmy zgrzeblarkowej o założonych parametrach
jakościowych.
1. Określić zadania zgrzeblarki pokrywkowej.
2. Ułożyć plan przędzenia dla przędzy o masie liniowej 25 tex, produkowanej
systemem średnioprzędnym (klasycznym i rotorowym).
3. Narysować schemat technologiczny bawełniarskiej zgrzeblarki pokrywkowej,
zaznaczyć kierunki obrotów, kierunki pochylenia obić i średnice głównych
elementów roboczych oraz miejsca wydzielania odpadków.
4. Przeprowadzić proces zgrzeblenia wg założonego planu przędzenia.
5. Praktyczny sposób wyznaczania liczby zębów koła rozciągowego zgrzeblarki.
6. Ocena procesu zgrzeblenia:
a) bilans masowy,
b) czystość runka,
c) długość włókien w taśmie i zgrzeblinach (aparat Almeter),
d) nierównomierność masy liniowej taśmy (aparat Uster).
7. Regulator rozciągu i ocena jego pracy.
8. Obicia zgrzeblące i ich współpraca.
7. Ćwiczenie – Przygotowanie równomiernej taśmy i niedoprzędu
-
Cel stosowania etapu przygotowawczego w procesie technologicznym
Technologiczne uwarunkowania pracy rozciągarki i niedoprzędzarki
Zasady doboru parametrów pracy maszyn
Ocena jakości taśmy i niedoprzędu
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z technologicznymi aspektami pracy rozciągarki wałkowej
i niedoprzędzarki skrzydełkowej oraz produkcja taśmy i niedoprzędu o założonych
parametrach jakościowych.
1. Określić zadania rozciągarki i niedoprzędzarki.
2. Zgodnie z planem przędzenia przygotować taśmę i wykonać pomiary
nierównomierności masy liniowej po każdej rozciągarce.
3. Analiza napędu niedoprzędzarki.
4. Koła zmianowe niedoprzędzarki i ich wpływ na parametry procesu.
5. Dobór
kół
zmianowych
dla
założonej
masy
liniowej
niedoprzędu
i współczynnika skrętu.
6. Wytworzyć niedoprzęd zgodnie z planem przędzenia i wykonać pomiary
nierównomierności masy liniowej niedoprzędu.
7. Obliczenia kinematyczne niedoprzędzarki. Równanie nawijania.
8. Cechy charakterystyczne niedoprzędzarki Rovematic.
Schemat kinematyczny niedoprzędzarki TEXTIMA 1502/3
Tabele rozciągów
Vw
72/75
Vw
72/22
75/19
25
10,47
12,62
26
10,08
12,12
27
9,07
11,65
28
9,35
11,25
29
9,05
10,89
30
8,74
10,51
31
8,45
10,18
32
8,19
9,85
33
7,95
9,55
34
7,70
9,26
35
7,49
9,00
36
7,28
8,76
Vw
72/22
75/19
37
7,09
8,51
38
6,90
8,30
39
6,72
8,08
40
6,55
7,87
41
6,39
7,69
42
6,24
7,50
43
6,09
7,33
44
5,95
7,16
45
5,82
7,00
46
5,70
6,85
47
5,58
6,71
48
5,46
6,56
80
32
28
32
22/19
Vw – koło rozciągowe (do zmiany rozciągu całkowitego)
W2
24
37
W1
W2
Vv
27
34
1,70
28
33
1,59
29
32
1,49
30
31
1,39
31
30
1,31
32
29
1,22
33
28
1,15
34
27
1,07
W1
32
32
Vv – rozciąg wstępny
28
Tabela skrętów
KR
51
R1
49
R2
Drw
T/m
64
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
22,1
22,5
22,9
23,3
23,8
24,3
24,8
25,3
25,8
26,4
27,0
27,8
28,2
28,9
29,6
30,4
31,1
31,9
32,8
33,7
34,7
35,7
36,8
38,0
39,1
40,5
KR
70
R1
64
R2
Drw
T/m
64
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
39,6
40,3
41,1
41,8
42,7
43,5
44,4
45,3
46,3
47,3
48,4
49,5
50,6
51,8
53,1
54,4
55,8
57,3
58,8
60,4
62,2
64,0
65,9
68,0
70,2
72,5
KR
70
R1
64
R2
51
Drw
T/m
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
49,6
50,6
51,5
52,5
53,5
54,6
55,7
56,9
58,1
59,3
60,7
62,0
63,5
65,0
66,6
68,3
70,0
71,8
73,8
75,8
78,0
80,3
82,7
85,3
KR, R1, R2 – koła na schemacie kinematycznym maszyny
T/m – skręt niedoprzędu
Drw =
995 ⋅ KR ⋅ R1
d wyd ⋅ R2 ⋅ T / m
Drw – koło skrętowe
dwyd – średnica wałka wydającego w mm
632,5
Tt wyd
Diw = 1,55 ⋅ Tt wyd
Schw =
Diw – koło ławowe
Schw – koło zapadkowe
8. Ćwiczenie – Wytworzenie przędzy na przędzarce klasycznej i rotorowej
-
Cel stosowania różnych systemów tworzenia przędzy
Technologiczne uwarunkowania pracy przędzarki klasycznej i rotorowej
Zasady doboru parametrów pracy maszyn
Wpływ systemu przędzenia na parametry jakościowe przędzy
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z technologicznymi aspektami pracy przędzarki klasycznej
i rotorowej oraz produkcja przędz o założonych parametrach jakościowych.
1. Określić zadania procesu przędzenia klasycznego i rotorowego.
2. Przygotować przędzarkę obrączkową do pracy (R, D, CR, ZR, αt, S, CS, ZS).
3. Ustalić warunki pracy przędzarki rotorowej (R, αt, S).
4. Zgodnie z planem przędzenia wytworzyć osnowową przędzę klasyczną
i rotorową o odpowiednio dobranym współczynniku skrętu.
5. Zasada formowania nawoju na przędzarce obrączkowej. Schemat nawoju.
Równanie nawijania.
6. Dla przędzarki klasycznej wykonać obliczenia kinematyczne:
a) prędkość obrotowa wrzecion,
b) prędkość liniowa wałków rozciągowych,
c) stała rozciągowa i skrętowa,
d) liczba zębów koła rozciągowego i skrętowego dla założonych warunków pracy,
e) wydajność na wrzecionogodzinę.
Schemat kinematyczny przędzarki obrączkowej
(aparat Duo-Roth)
11
25
80
KR
121
wałek wydający
16
23
25
116
42
(38)
81
38
(42)
29
25
wałek zasilający
23
80
KS
102
27
76
30
220
254
1430 obr/min
150
9. Ćwiczenie – Analiza porównawcza parametrów jakościowych przędz
i półproduktów przędzenia – statystyki Ustera
-
Zasady jakościowania przędz i półproduktów przędzenia
Wskaźniki jakości przędz i półproduktów przędzenia
Aparatura pomiarowa
Zrywność podczas przędzenia
Statystyki Ustera
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z aparaturą pomiarową oraz metodami analizy jakościowej
przędz i półproduktów przędzenia. Ocena wpływu zrywności na przędzarkach na parametry
jakościowe przędz.
1. Zasady jakościowania przędz
Kontrola jakości półproduktów przędzenia i przędzy może odbywać się:
- poza maszynami w laboratorium metrologicznym (system „off line”);
- na maszynach za pomocą czujników z możliwością sterowania procesem
produkcyjnym poprzez bezpośrednią ingerencję (system „on line”).
System „on line” jest coraz częściej stosowany w przędzalniach.
2. Wskaźniki jakości przędzy. Aparatura pomiarowa
Do wskaźników jakości przędzy określanych najczęściej w laboratoriach metrologicznych
przędzalń należą:
a) masa liniowa przędzy, odchylenie masy liniowej rzeczywistej nominalnej,
współczynnik zmienności masy liniowej – aparat Uster Autosorter;
b) skręt przędzy (liczba skrętów, kierunek skrętu, współczynnik skrętu,
współczynnik zmienności skrętu) – skrętomierz mechaniczny;
c) wskaźniki wytrzymałości przędzy (siła zrywająca, wydłużenie przy zerwaniu,
praca do zerwania, wytrzymałość właściwa, współczynniki zmienności siły
zrywającej i wydłużenia) – zrywarka Zwick, zrywarka wahadłowa, Instron;
d) czystość i błędy przędz – aparat Uster Tester 3, aparat Classimat;
e) włochatość przędz – aparat Shirley Yarn Hairines Tester, aparat Uster Tester 3;
f) nierównomierność masy liniowej przędz – aparat Uster Tester 3.
W zależności od przeznaczenia użytkowego przędzy w/w wskaźniki mogą mieć większe lub
mniejsze znaczenie.
3. Zrywność podczas przędzenia
Zrywność przędzy na przędzarkach stanowi wskaźnik technologiczny poziomu
technicznego i organizacyjnego przędzalni. W przędzalni, w której nie przestrzega się zasad
kontroli procesu technologicznego, począwszy od oddziałów wstępnej obróbki surowca,
w procesie przędzenia występuje bardzo duża liczba zrywów. Poziom zrywności wpływa
w dużym stopniu na wielkość produkcji, wydajność pracy, jakość przędzy i ilość
powstających odpadków.
Zrywność podczas przędzenia charakteryzuje się wskaźnikiem N1000 wyrażającym
liczbę zrywów N przypadających na 1000 wrzecion lub punktów przędzących w ciągu
godziny.
Wskaźnik N1000 stosuje się w praktyce do oceny i porównania pracy różnych
przędzarek.
1. Na aparatach: Uster Autosorter, skrętomierz mechaniczny, zrywarka Zwick
i aparat Uster Tester 3 wykonać pomiary parametrów jakościowych dwóch
wyprodukowanych przędz o takiej samej masie liniowej:
a) przędzy klasycznej,
b) przędzy rotorowej.
2. Porównać wartości parametrów jakościowych analizowanych przędz.
3. W oparciu o statystyki Ustera ocenić poziom jakościowy badanych przędz.
4. Wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych badań.
Pomiary parametrów jakościowych przędz wykonać zgodnie z następującymi normami:
PN – EN ISO 2060; 1997 – „Tekstylia. Nitki w nawojach. Wyznaczanie masy liniowej
(masa na jednostkę długości) metodą pasmową”.
PN – P – 04652; 1997 – „Tekstylia. Wyznaczanie liczby skrętu nitek. Metoda pośrednia”.
PN – ISO 2; 1996 – „Tekstylia. Oznaczanie kierunku skrętu nitek i wyrobów pokrewnych”.
PN – EN ISO 2062; 1997 – „Tekstylia. Nitki w nawojach. Wyznaczanie siły zrywającej
i wydłużenia przy zerwaniu odcinków nitki”.
10. Ćwiczenie – Przędzenie wełny i włókien wełnopodobnych
Zajęcia laboratoryjne w Przędzalni East-West Spinning
Zakład nr 2, Łódź, ul. Rembielińskiego
Cel ćwiczenia: Zapoznanie z organizacją pracy firmy tekstylnej na przykładzie
przędzalni wełny i włókien wełnopodobnych.
1. Określić profil produkcyjny firmy
2. Opisać linie produkcyjne (rodzaj maszyn, typ, firma) – schematy blokowe
3. Ustalić specyfikę zadań i opisać poszczególne oddziały produkcyjne
4. Wyjaśnić na czym polega nadzór nad produkcją przędzy – polityka jakościowa
5. Opisać laboratorium metrologiczne w przędzalni

Budowa i technologia przędz

Transkrypt

Podobne dokumenty

światłowody na medal

Bezpieczne tekstylia dla uniwersalnych zastosowań