2.2 Выбор и расчёт сырья

Прядильное производство характеризуется высоким уровнем стоимости сырья в себестоимости пряжи. Правильный выбор сырья имеет большое технологическое и экономическое значение, так как оказывает влияние не только на свойства вырабатываемой пряжи и ход технологического процесса, но и, в основном, определяет себестоимость пряжи. Сырьё выбирают, основываясь на типовых сортировках, учитывая зависимость между свойствами волокна и качеством проектируемой к выработке пряжи. Типовые сортировки выбираются в зависимости от сорта пряжи, назначения, способа её получения, системы прядения, ботанической разновидности хлопчатника.

Сортировкой называют смесь хлопкового волокна различных марок, обеспечивающую постоянство физико-механических свойств пряжи заданного качества.

Основой каждой сортировки является хлопковое волокно одного сорта того или иного типа (базисный сорт), содержание которого в смесях, состоящих из двух компонентов, должно быть не менее 60 % и в смесях, состоящих из трёх и более компонентов, в зависимости от назначения пряжи, не менее 40 % .Иногда содержание базисного сорта указывается в типовых сортировках в графе « Примечание ».

На основании типовой сортировки составляется рабочая.

С целью снижения себестоимости пряжи в состав рабочей сортировки вводятся обраты и прямые отходы производства.

[Л5,с.5,6]

Таблица 2 Рекомендуемые типовые сортировки

Номинальная линейная плотность, текс	Типовые сортировки хлопка	Примечание
14	2-I 2-II	Базисный хлопок не более 80%

[Л6, с.18]

Таблица 3 Состав рабочей сортировки

Тип хлопкового волокна	Селекционный сорт	Промышленный сорт	Содержание, %
Волокно: хлопок -4 хлопок-5	5904-4 138-Ф	I II	75,00 23,20
Итого волокна:			98,20
Обраты: -рвань настила			0,16 1,64
Итого обратов :			1,80
Всего смеси :			100,00

[Л7,с.38]

Таблица 4 Технологические свойства хлопкового волокна

Тип волокна	Селекционный сорт	Промышленный сорт	Длина Lшт., мм	Линейная плотность, текс	Разрывная нагрузка, сН	Относительная разрывная нагрузка сН/Текс	Зрелость
2		I	39.6	0,140	4,5	32.1	2
2		II	38.7	0,127	4	31.5	1,8

[Л8,с.18-19]

Проверка правильности выбора сырья осуществляется путём расчёта относительной разрывной нагрузки пряжи по формуле А.Н Соловьёва:

Р_о= Р_в/Т_в (1-0,0375 × Н_о- 2,65/√Т_пр/Т_в )× (1-5/L_шт)×K ×ŋ , сН/текс (1)

где Р_в - средневзвешенная разрывная нагрузка волокон, сН;

Т_в - средневзвешенная линейная плотность волокна, текс;

L_шт– средневзвешенная штапельная длина волокна, мм ;

Н_о-удельная неровнота пряжи, характеризующая качество технологического процесса;

Н_о= 3,5- 4,0 –гребенная система прядения хлопка ;

Принимаю Н_о = 3,5

Т_пр – линейная плотность пряжи, текс

ŋ – коэффициент, характеризующий состояние оборудования ;

ŋ = 1,0÷ 1,1 (нормальное состояние);

Принимаю = 1

К – коэффициент (поправка на крутку ), определяемый по разности между коэффициентом крутки α_т (принимается из справочной литературы ,ТУ на пряжу ) и коэффициентом крутки критическим α_кр.

Р_в= 4/0,140 ( 1-0,0375× 4-2,65/√14/0,140)×(1-5/39.4)×К ×ŋ , сН/текс

Расчёт средневзвешенных физико-механических свойств хлопкового волокна ведётся по формулам:

P_в = P₁ × n₁ + P₂ × n₂ + … + P_n × n_n / n₁ + n₂ +… + n_n сН (2)

где …- разрывная нагрузка волокна каждого сорта ,сН

,… – доля каждого сорта волокна ,% принятая в составе рабочей сортировки.

T_в = T₁ × n₁ + T₂ × n₂ + … + T_n × n_n / n₁ + n₂ +… +n_n (3)

где Т₁ ,Т₂,…Т_n – линейная плотность волокна каждого сорта, текс

L_в = L₁×n₁ +l₂×n₂ +…+ L_n×n_n / n₁ +n₂ +…+n_n мм (4)

гдеL₁,L₂ …l_n – штапельная длина волокна каждого сорта, мм

Р_в= 4×75 +4×23.2/98,2= 4.38 сН

Т_в =0,140×75+0,127×23.2/98,2= 0,136 текс

L_в=39.6×75+38.7×23.2/98,2 =39.4 мм

Расчёт критического коэффициента крутки α_ткр ведётся по формуле:

α_ткр= 31,6/100×((1120-70×Р_в )×Р_в/L_шт+57,2/√Т_пр (5)

α_ткр=31,6/100×((1120-70×4,38)×4,38/39.4+57,2/√14) =33.4

α_т – коэффициент крутки пряжи принимается в зависимости от назначения пряжи ,линейной плотности пряжи, системы прядения, способа прядения.

α_т=34.8

[Л8, с. 238]

α_т-α_ткр=33,2-31,6=1,6

R= 0,99

Р_о=4,38/0,130(1-0,0375×4-2,65/√14/0,136)×(1-5/39.4)×0,99×1=16.41

∆Р_о=Р_о^РАСЧ-Р_о^ТУ/Р_о^ТУ×100, % (6)

где Р_о^РАСЧ-расчётная относительная нагрузка пряжи, сН/текс

Р_о^ТУ-относительная (удельная) нагрузка пряжи по ТУ, сН/текс

∆Р_о=16.41-15.9/15.9×100 % = 3.2 %

Вывод: Прочность пряжи по расчёту больше на 3.2 %, что соответствует высшему сорту.