Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа материаловедение - файл 1.doc


Контрольная работа материаловедение
скачать (95.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc96kb.18.11.2011 22:36скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...







Контрольная работа:

1. Разрыхление и трепание волокна.

2. Собственное прядение
По дисциплине Материаловедение
Студентки 2 курса группы

Шифр специальности 260902
Номер зачетной книжки:


Проверил ст. преподаватель:




Оглавление:


1.Способы разрыхления, смешивания и очистки волокна ...................... 3

2. Технологический процесс разрыхления волокна на машинах с

игольчатыми решетками.............................................................................. 4

3. Технологический процесс разрыхления и очистки в результате

ударного воздействия на волокно............................................................... 5

4. Показатели работы разрыхлительных и трепальных.......................... 6
машин

5. Прядение ………………………………………………………………………. 8

6. Список использованной литературы .................................................... 10

^ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССОВ

РАЗРЫХЛЕНИЯ

И ТРЕПАНИЯ ХЛОПКА


Способы разрыхления, смешивания и очистки волокна
Волокнистый материал разрыхляется на мелкие клочки двумя способами: расщипыванием и ударным воздействием. Причем, при ударном воздействии кроме разрыхления происходит очистка волокна от сорных примесей.

Расщипывание спрессованного волокна происходит на питателях - смесителях посредством захвата волокнистой массы одновременно двумя

органами машины, имеющими игольчатые поверхности и движущимися в разные стороны или же в одну, но с разными скоростями. На автоматических питателях последнего выпуска расщипывание происходит посредством воздействия на спрессованное волокно ножевых барабанов.

При этом связь между волокнами, а также между волокнами и сорными примесями уменьшается - это первый этап обработки хлопкового волокна на разрыхлительно-трепальном агрегате.

Вторым этапом является перемешивание клочков, которое осуществляется различными машинами.

На разрыхлительно-трепальных агрегатах перемешивание начинается в смесителях непрерывного действия СН-3 и продолжается на последующих машинах.

Третьим этапом является разрыхление с одновременной очисткой волокна в свободном состоянии на машинах с ножевыми или колковыми барабанами. Такими машинами в современном разрыхлительном агрегате являются шестибарабанные наклонные очистители и двухбарабанные осевые чистители.

Энергичное разрыхление волокнистой массы производится путем

ударного воздействия ножевых барабанов на зажатую питающими цилиндрами бородку. Это четвертый этап разрыхления и очистки, осуществляемый на горизонтальном разрыхлителе.

Пятым этапом обработки волокнистого материала является процесс трепания посредством ударов органов трепания на зажатую бородку. При этом осуществляется дальнейшая очистка волокна.

Волокнистый материал оказывает сопротивление разрыхлению, величина которого зависит от ряда факторов. Чем больше объемная масса волокнистого материала, тем значительнее усилие, требуемое для его разрыхления. Чем больше влажность волокнистого материала, тем больше сопротивление разрыхлению, т. к. при увеличении влажности сила

упругости волокон, давление на соседние волокна и стремление волокон занять больший объем уменьшаются.

На сопротивление разрыхлению большое влияние оказывают длина, толщина, распрямленность и зрелость волокон

Сопротивление волокон разрыхлению тем больше, чем больше длина волокон, чем они тоньше, менее распрямлены и шероховатее их поверхность.

Интенсивность разрыхления — степень воздействия на волокнистый материал рабочих органов машин.

Эффективность разрыхления — степень разрыхления волокна, т.е. степень уменьшения его объемной массы.

Интенсивность трепания оценивают степенью трепания. Степень трепания — это число ударов трепала на единицу длины или на 1 г материала, подаваемого питающими цилиндрами.

Степень трепания на 1 см длины волокна:
a⋅n

S1 = (2.1)

Vn

где

а — число бил органа трепания;

n — частота вращения трепала, мин - 1;

Vn — скорость подачи волокна, м/мин.

Эта формула не отражает влияния на степень трепания линейной

плотности подаваемого слоя материала.

Степень трепания на 1 г подаваемого материала:
a ⋅ n ⋅ 1000

S2 = , (2.2)

Vn ⋅ Т

где

Т — линейная плотность слоя материала, подаваемого к трепалу, текс.

^ Технологический процесс разрыхления волокна на машинах сигольчатыми решетками

Процесс разрыхления волокна можно проследить на машинах с игольчатыми решетками и разравнивающим валиком. К таким машинам относятся: питатель-смеситель, питатель головной, на новых агрегатах —смеситель непрерывного действия. Разделение клочков волокна на более мелкие происходит в результате взаимодействия игл наклонной решетки 2 (рис. 1) с зубьями разравнивающего валика 1 и их встречного движения.

Введем следующие обозначения: α — угол наклона иглы к линии

ее основания; Р — сила, действующая на клочок волокна.

Разложим силу Р на две составляющие: Р1 — силу, действующую

по направлению, перпендикулярному игле решетки; Р2 — силу, действующую параллельно игле:

Р1 = Р ⋅ sin α, (3.1)

Р2 = Р ⋅ cos α. (3.2)

Сила Р стремится прижать клочки волокон к иглам наклонной решетки и сбросить их обратно в камеру машины, сила Р2 — углубить клочки к основанию игл решетки и препятствует тому, чтобы клочок волокон соскочил с иглы.

Так как сила Р1 прижимает клочок к игле, то на поверхности со прикосновения волокон с иглой возникает сила трения F, которая пре пятствует движению клочков волокон к основанию игл решетки.
Сила трения: F = μ Р1, (3.3)

где μ — коэффициент трения.

Для лучшего разрыхления клочков необходимо, чтобы P2 > F.

Условие для удержания клочка на иглах и лучшего его разрыхления:

Р2 P ⋅ co s α ctg α

= = (3.4)

F μ ⋅ P sin α μ

То есть, клочок волокон будет расщипываться при ctg α > μ.
Зная коэффициент трения μ, можно определить угол наклона α, при котором требуемое условие (3.4) будет выполняться.

Кроме угла наклона игл гарнитуры на разрыхление волокнистого материала существенно влияет разводка между иглами решетки и валика.

Для лучшего разрыхления разводка должна быть минимальной.


^ Технологический процесс разрых ления и очистки в результате ударного воздействия на волокно


После расщипывания волокнистый материал должен быть подвергнут ударному воздействию в свободном состоянии. При этом происходит интенсивное разрыхление клочков и выделение сорных примесей в камеру для отходов. Чем больше разрыхлено волокно, тем более благоприятные условия создаются для отделения орешка. В результате удара по волокнистому материалу колков или ножей, расположенных на барабане, скользящего удара клочка по острой грани колосников происходит интенсивное встряхивание и деление клочка, разрушение связи между волокнами и примесями и отделение последних от волокон. Удары ножей или колков направлены на клочки волокна, движущиеся в потоке воздуха. При этом ножи значительно опережают клочки и производят наних ударное воздействие. Мерой ударного воздействия ножа на частицу клочка может служить импульс силы Ji, возникающей при ударе:

Ji = Pi ⋅Δt, (4.1)

где Рi — сила удара; Δt — элемент времени, в течение которого про-

текает удар.

Импульс силы удара ножа по всему клочку:

J = ∑ J i = ∑ Pi ⋅ Δ t = ( ∑ Pi ) Δ t = P Δ t , (4.2)

где Р — сила удара как вектор для всего клочка.

Из последнего выражения видно, что с повышением скорости вращения рабочего органа будет уменьшаться величина Δt и увеличиваться сила удара Р, которая преодолевает сопротивление связей в клочке.

Колосниковая решетка под барабанами или трепалами состоит из колосников трехгранного сечения, расположенных по дуге, концентричной поверхности барабана (рис. 2).

Между колками или ножами барабана и колосниками устанавливается минимальная разводка, что обеспечивает хорошую очистку волокнистого материала.

Верхняя, меньшая грань ab поддерживает клочки волокна и направляет их к заостренному ребру следующего колосника. Передняя, большая грань ac является отражателем ударяющихся об нее сорных примесей.

Рабочий угол ∠саb (50°) обращен навстречу движущимся клочкам волокна. При ударе клочка о переднюю грань ас этот угол способствует отделению примесей от волокна. Степень очистки волокна можно регулировать, изменяя угол между верхней гранью колосника и касательной, описываемой ножами барабана (< α).
Колки или ножи на барабане препятствуют осаждению на поверхности колосников клочков волокна и выводят их за пределы колосниковой решетки. По этой причине колки устанавливают в минимальном количестве с такой рассадкой (просвет 25 мм), чтобы каждый колок обслуживал только свой участок колосниковой решетки. Когда размер клочка превышает разводку между колком и решеткой, клочки, взаимодействуя с остриями колосников, разделяются на более мелкие, что способствует очистке волокна.
Наиболее полные разрыхление и очистка волокнистого материала происходят тогда, когда он подводится под удары в зажатом состоянии.

Проанализируем условия разрыхления и очистки материала при ударном воздействии трехбильного планочного трепала трепальной машины.

На рис. 3 показана схема действия силы удара трепала на зажатую бородку волокна. Сила удара Р раскладывается на две составляющие:
Р = Р1+Р2 . (4.3)

Сила Р1 направлена по линии, соединяющей точку удара с центром нижнего питающего цилиндра. Под действием этой силы бородка волокна будет испытывать мгновенное сжатие и уплотнение

Сила Р2, действуя на связи между волокнами, стремится отделить клочки волокна от бородки и разрушить эти связи. Масса клочков волокна, отрываемых при каждом ударе била, г:

Vпц ⋅ Т сл

mв = , (4.4)

1000 ⋅ a ⋅ n тр

где Vnц — скорость питающего цилиндра, м/мин; Тсл — толщина

слоя волокна, текс; а — число бил трепала; nтр — частота вращения трепала, мин-1 .

Согласно этой формуле, с увеличением частоты вращения трепала, уменьшением скорости питающих цилиндров и толщины слоя хлопка, масса отрываемого при каждом ударе била клочка уменьшается.
^ Показатели работы разрыхлительных и трепальных машин

Для оценки работы машин разрыхлительно-трепального агрегата используются следующие показатели:

1) выход и качественный состав отходов;

2) эффект очистки;

3) степень разрыхления.

Выход отходов определяют за 1 час работы машин (или за время наработки 10 холстов).

Выход отходов, %:

y

В= ⋅ 100%, (5.1)

x+y

где y — масса выделенных отходов; х — масса наработанных хол-

стов.

Выход отходов для поточной линии:

y

В= ⋅ 100%, (5.2)

x ′ + y + y′

гдех′ — масса наработанной чесальной ленты; y — масса отходов

из-под машин разрыхлительно-трепального агрегата; у′ — масса отходов из-под чесальных машин, входящих в поточную линию.

Для определения качественного состава отходов их пропускают через хлопковый анализатор, который разделяет отходы на сорные примеси

и вытрепку.

Содержание волокна в отходах, %:

Q ⋅ F1

F= , (5.3)

G

где Q — масса вытрепки, г; F1 — среднее содержание волокна в

двух вытрепках, %; G — масса отходов, г.

Содержание сорных примесей, %:

Q ⋅ Si

S= , (5.4)

G

где S1 — cреднее содержание сорных примесей в двух навесках вы-

трепки, %.


Эффективность очистки волокна каждой машиной агрегата:

Sy

R= ⋅ 100%, (5.5)



где Sy — содержание сорных примесей в отходах на 1 т перерабо-

танного волокна, кг; Sв — содержание сорных примесей в волокне на 1 т

переработанного волокна, кг.

Эффективность очистки несколькими машинами агрегата:

S y1 + S y 2 + ⋅ ⋅ ⋅ + S yn

R агр = ⋅ 100% , (5.6)



где Sy1, Sy2, ... , Syn — содержание сорных примесей в отходах с каждой машины агрегата.

Эффективность очистки современного разрыхлительно-трепального агрегата составляет 65 — 70 %.

Степень разрыхления можно определить несколькими методами.

Чаще всего определяют среднюю массу клочка. Для этого отбирают волокно во взвешенном состоянии на картонку (например, из воздуховода),

из него пинцетом отбирают 200 клочков, которые взвешивают, и определяют среднюю массу клочка. Средняя масса клочка после трепальной машины должна составлять 0,006 – 0,012 г.

^ СОБСТВЕННОЕ ПРЯДЕНИЕ
ПРЯДЕНИЕ - процесс продольного складывания и спирального скручивания отдельных волокон для получения длинной и прочной нити. Этот принцип – общий как для грубых веревок каменного века, так и для тончайших ниток, вырабатываемых современными машинами. Благодаря жгуту и веревке как средствам крепления стали возможны многие успехи цивилизации: удержание оружия и орудий (для жизнеобеспечения, обороны, строительства), перемещение и поднятие тяжелых грузов (каменная архитектура), бегучий такелаж на парусных судах (торговля, географические исследования). Пряжа, нитки – основа зимней и летней одежды, позволившей человеку расселиться по разным климатическим поясам Земли.

Простейший способ прядения – сучение ленточки волокон между ладонями, а несколько более усовершенствованный – ладонью правой руки на колене, причем ленточка волокон подготавливается и подается левой рукой. Некоторые примитивные народы до сих пор придерживаются такой технологии. Древние египтяне вместо колена пользовались камнем подходящей формы, а греки клали на колено искривленную черепицу.

Простейшее ручное веретено – это недлинная заостренная палочка с кольцевым грузом (пряслом), играющим роль маховика, на утолщенном нижнем конце. Волокна вытягиваются из удерживаемого в левой руке запаса исходного материала и слегка скручиваются в рыхлое подобие нити – ровницу. Свободный конец ровницы наматывают на стержень веретена так, чтобы он спиралью сходил с его верхнего конца. Затем веретено приводят во вращение правой рукой и отпускают, чтобы оно висело. Прясло увеличивает инерцию вращения и тянет скручивающиеся волокна книзу (прядение с висящим веретеном). Исходное волокно (руно) может закрепляться в специальном держателе в виде палки с двумя поперечинами на конце, удерживаемой слева под мышкой так, чтобы легче было пальцами левой руки вытягивать ленточку новых волокон. Когда образуется достаточно длинный кусок пряжи, ее наматывают на веретено и цикл прядения повторяют. При прядении тонкой нити, которая может оборваться под тяжестью груза, веретено вертят так, чтобы его нижний конец опирался на пол или на дно специальной чашки (прядение с опертым веретеном). Веретено существовало уже 10 000 лет назад. Египтяне пряли лен методом висящего веретена; в Индии методом опертого веретена вырабатывали тончайшую хлопковую нить.

Простейшая «самопрялка» представляет собой доску, на которой установлен цилиндр с горизонтально закрепленным веретеном, приводимым во вращение бесконечным ремнем, перекинутым через большое поворачиваемое рукой колесо. Левой рукой прядильщик подает волокна к острому концу веретена, а правой – крутит колесо. Когда нить увеличится на длину руки, ее наматывают на стержень веретена и прядут дальше. Прядение при этом ускоряется и лучше контролируется, но процесс приходится прерывать для намотки. Такое устройство появилось, как предполагают, в Индии, а затем распространилось на восток и запад. В Европе им пользовались уже в начале 14 в., а в Индии и Индонезии пользуются и теперь для прядения хлопка и «дикого» шелка.

Намотка была совмещена с прядением в 15 в., когда веретено было дополнено рогулькой. Стержень веретена теперь стал служить осью, на которой закреплены катушка и рогулька. Два конца U-образной рогульки выступают за катушку. Исходная ровница проходит через глазок в кончике веретена, затем через крючок одного из концов рогульки и идет на катушку. Катушка и рогулька связаны с приводным колесом двумя отдельными ремнями, каждая своим, и благодаря разнице в диаметрах шкивов рогулька вращается быстрее катушки. Быстро вращающаяся рогулька скручивает ровницу в нитку, прежде чем последняя ляжет на катушку, вращающуюся с меньшей скоростью. Педаль, добавленная в 16 в., освободила правую руку прядильщика, позволив ему использовать для вращения приводного колеса силу ног. Палка-держатель исходного волокнистого материала вставлялась в нижнюю перекладину прялки так, чтобы было удобно работать. Исходный материал закреплялся также в «донце» на верхней перекладине.

Позднее были созданы более производительные многоверетенные и многошпульные машины, которые давали и более однородную продукцию. Леонардо да Винчи изобрел многоверетенную машину со «стандартными» намоточными рогульками и ручным приводом около 1490. В 18 в., в значительной мере благодаря трудам Дж.Харгривса и Р.Аркрайта, были осуществлены направленные на массовое производство усовершенствования прядильных машин, положившие начало современной прядильной технике.

Список использованной литературы:

1. Борзунов И. Г. и др. Прядение хлопка и химических волокон. —

М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 376с.
2. Севостьянов А. Г. Механическая технология текстильных мате-

риалов. — М.: Легпромбытиздат, 1989. — 512с.
3. Бадалов К. И. и др. Прядение хлопка и других текстильных воло-

кон. — М.: Легпромбытиздат, 1988. — 464с.
4. Широков В. П. и др. Справочник по хлопкопрядению. — М.: Лег-

кая и пищевая промышленность, 1985. — 472с.


Скачать файл (95.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации