mu_mttm_zo_2009

МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Составители:

Г. И. Легезина

Л. М. Аснис

Санкт-Петербург

2009

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»

КАФЕДРА МЕХАНИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Рабочая программа, темы практических занятий,

методические указания, задания по контрольным работам

для студентов специальностей 150406

Заочная форма обучения

Составители:

Г. И. Легезина

Л. М. Аснис

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры МТВМ

«18» февраля 2009 г. протокол № 2

Рецензент

В. П. Соколов

Работа подготовлена составителями и издана в авторской редакции

Подписано в печать 18.05.09. Формат 60х84 1/16.

Усл. печ.л.1,2.Тираж 100 экз. Заказ 61

E-mail: mtvm@ sutd.ru

191286, С.- Петербург, ул. Моховая, 26

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Механической технологии волокнистых материалов» имеет целью дать будущим инженерам-механикам знания и навыки в области производства текстильных изделий – пряжи, тканых и трикотажных полотен, нетканых материалов. Изучение данной дисциплины должно способствовать расширению и углублению эрудиции студентов в вопросах технологии текстильной промышленности, что позволит будущим специалистам квалифицированно решать любые технологические задачи, обеспечивая конкурентоспособность продукции на рынке.

Базовыми дисциплинами для изучения курса являются: высшая математика, теоретическая механика, инженерная графика, детали машин, теория машин и механизмов, текстильное материаловедение.

Курс является базовой дисциплиной для изучения экономики, организации и управления производством, химической технологии волокнистых материалов, теории процессов и оборудования текстильной промышленности, моделирования технологических процессов.

Учебным планом предусмотрено изучение дисциплины в У11 семестре в следующем объеме:

• Лекции – 8 ч

• Практические занятия – 8 ч

• Самостоятельная работа – 52 ч

• Контрольные работы – 1 (У11 семестр)

• Экзамен – 1 (У11 семестр )

Наименование разделов и объем в часах (аудиторные)

Номер раздела	Раздел курса	Лекции, ч	Практические занятия, ч
1	Прядильное производство и производство крученой пряжи	3	3
2	Ткацкое производство	2	2
3	Трикотажное производство	2	2
4	Производство нетканых материалов	1	1
	ИТОГО	8	8

В У11 семестре читаются лекции - 8 ч, проводятся практические занятия – 8 ч, выполняется контрольная работа, сдается экзамен.

Объем курса охватывает материал, который сообщается студентам на лекциях, практических занятиях и консультациях, изучается самостоятельно в процессе работы с учебной литературой, в том числе и специальной по прядению, ткачеству и трикотажному производству.

Темы, отмеченные знаком * в рабочей программе, изучаются студентами самостоятельно.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Введение

Задачи курса. Основные отрасли и производства текстильной промышленности.

Раздел 1. Прядильное производство и производство крученой пряжи

Тема 1.1. Системы прядения. Классификация систем прядения. Этапы и технологические процессы хлопкопрядильного производства. Сырье для хлопкопрядильного производства, основные свойства сырья и пряжи

Тема 1.2. Разрыхление, смешивание и очистка волокнистых материалов.

Цель и сущность процессов разрыхления, смешивания и очистки. Методы их выполнения и способы оценки эффективности процессов. Разрыхлительно-трепальные агрегаты как основа поточных линий в приготовительном отделе прядильного производства. Вопросы утилизации отходов и области их рационального использования.

Тема 1.3. Кардочесание

Цель и сущность процесса. Виды кардных гарнитур. Способы воздействия кардных поверхностей на волокнистый материал. Устройство и работа шляпочной чесальных машин.

Тема 1.4. Сложение и вытягивание

Понятие о неровноте текстильных материалов. Цель и сущность процесса сложения. Сложение как метод снижения неровноты.

Понятие о вытяжке, цель и сущность процесса, виды вытяжек, основные условия вытягивания, движение волокон в вытяжном приборе. Устройство и работа ленточной машины.

Тема 1.5. Предпрядение

Понятие о процессе кручения, цель и сущность процесса, способы его выполнения. Устройство и работа рогулечной ровничной машины. Процесс наматывания и условия формирования паковки на ровничной машине.

Тема 1.6. Прядение

Кольцевой способ производства пряжи, цель и сущность процесса. Вытяжные приборы, механизмы кручения и наматывания кольцевой прядильной машины. Устройство и работа кольцевой прядильной машины.

Безверетенные способы производства пряжи, их сущность, особенности процесса прядения при безверетенных способах. Сравнительный анализ свойств пряжи кольцевого и безверетенного способов прядения, области их применения. Устройство и работа пневмомеханической прядильной машины.

Тема 1.7*. Гребенная система прядения хлопка

Способы подготовки хлопка к гребнечесанию. Цель и сущность процесса гребнечесания. Условия рассортировки волокон по длине. Структура прочеса. Основные периоды работы гребнечесальной машины. Сравнительный анализ свойств кардной и гребенной пряжи

Тема 1.8*. Шерстопрядильное производство

Системы шерстопрядения и этапы производства шерстяной пряжи. Сырье и оборудование, используемое в шерстопрядильном производстве. Особенности технологических процессов в аппаратной и гребенной системах прядения.

Тема 1.9*. Переработка химических волокон

Процесс штапелирование жгутов химических нитей, цель и сущность процесса, методы штапелирования и оборудование. Процессы получения пряжи их штапельных химических волокон. Производство, основные свойства и область использования высокообъемной пряжи.

Тема 1.10*. Производство текстурированных нитей

Способы текстурирования, цель и сущность, свойства текстурированных нитей Механические способы производства текстурированных волокон.

Тема 1.11. Производство крученой пряжи.

Строение, основные физико-механические свойства и область применения крученой пряжи. Технологический процесс производства крученой пряжи. Устройство и работа тростильных, крутильных и прядильно-крутильных машин.

Раздел 2. Ткацкое производство

Тема 3.1 .Приготовительно-ткацкое производство

Технологическая схема ткацкого производства.

Цель и сущность процесса перематывания пряжи. Устройство и работа мотальных машин. Мотальные автоматы.

Цель и сущность процесса снования. Виды снования. Основные типы сновальных машин.

Цель и сущность процесса шлихтования. Оборудование для шлихтования.

Цель и сущность процессов проборки и привязки основ. Основные способы пробирания и привязывания основ, виды проборки.

Тема 3.2.* Строение ткани.

Классификация ткацких переплетений. Главные ткацкие переплетения. Основные физико-механические свойства ткани.

Тема 3.3. Процесс получения ткани на ткацком станке

Классификация ткацких станков. Технологические операции формирования ткани и механизмы, их выполняющие.

Цель и сущность процесса зевообразования, его фазы и циклы, Зевообразовательный механизм, основные конструкции, их устройство и работа.

Тема 3.4..Прокладывание и прибивание уточной нити.

Цель и сущность процесса прокладывания уточной нити в зев. Способы прокладывания утка в зев. Боевые механизмы ткацкого станка, их классификация, устройство и работа.

Цель и сущность процесса прибивания уточной нити. Способы прибивания уточной нити. Батанные механизмы ткацкого станка, их классификация, устройство и работа.

Тема 3.5. Отвод ткани и подача нитей основы.

Процесс отвода ткани, цель и сущность, способы расположения утка в зеве. Товарные регуляторы, устройство и работа.

Процесс подачи нитей основы, цель и сущность Натяжение основы. Основные тормоза и регуляторы, устройство и работа.

Раздел 4. Производство трикотажных полотен

Тема 4.1. Общие сведения о трикотаже.

Классификация трикотажных полотен. Строение и основные технологические параметры трикотажных полотен. Способы петлеобразования. Органы петлеобразования и понятие о классе трикотажных машин.

Тема 4.2. Одинарные трикотажные полотна.

Виды, строение и свойства поперечно-вязаных трикотажных полотен. Оборудование для производства поперечно-вязанного трикотажа. Область применения поперечно-вязанного трикотажа

Виды, строение и свойства основовязаных трикотажных полотен. Классификация трикотажных переплетений, их графическая и аналитическая запись. Основовязальные машины. Область применения основовязаного трикотажа.

Тема 4.3. Двойной трикотаж.

Виды, строение и основные свойства двойного трикотажа. Оборудование для производства двойного трикотажа. Процессы автоматизации и компьютеризации в трикотажном производстве

Тема 4.4.* Чулочно-носочные изделия.

Виды чулочно-носочных изделий и основные способы их производства. Строение чулка. Устройство и работа чулочно-носочного автомата.

Раздел 5. Производство нетканых текстильных материалов

Тема 5.1. Общие сведения о нетканых материалах

Классификация способов производства нетканых текстильных материалов (НТМ). Сырье, применяемое для производства НТМ, область применения НТМ. Оборудования для производства холстопровязаных полотен.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Целью практических занятий является изучение технологических процессов и оборудования, приобретение навыков инженерного анализа о технологических требованиях к конструкции машин, их достоинствах и недостатках, умение решать технологические задачи с использованием кинематических схем, определять основные рабочие органы, их назначение, характер взаимодействие с другими механизмами, возможность регулировки скоростных режимов рабочих органов.

Номер занятия	Темы практических занятий
1	Подготовка к кардочесанию. Расчет трепальной машины для хлопка Кардочесание. Расчет чесальных машин
2	Подготовка к прядению. Расчет ленточных и ровничных машин
3	Прядение. Расчет кольцевых и пневмомеханических прядильных машин;
4	Подготовка к гребнечесанию и гребнечесание Расчет лентосоединительной и гребнечесальной машин
5	Подготовка к кручению и производство крученой пряжи Расчет тростильных, крутильных и прядильно-крутильных машин
6	Приготовительно-ткацкое производство Расчет мотальных, сновальных и шлихтовальных машин. Ткацкие станки. Расчет ткацких станков.
7	Производство одинарного трикотажа Расчет круглотрикотажных. кругловязальных и основовязальных машин
8	Производство нетканых текстильных материалов Расчет вязально-прошивного агрегата.

По всем практическим занятиям студент оформляет отчет, который представляет при сдаче экзамена. Отчет должен содержать расчет скоростных режимов и производительности указанного вида оборудования.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Изучение курса требует самостоятельной систематической работы студента с учебниками [1] ─ [4], справочной литературой и периодическими изданиями.

При изучении всех разделов следует уделять внимание терминологии, знать ассортимент продукции, область ее применения.

При изучении технологических процессов основное внимание следует уделять понятиям «цель» и «сущность» технологического процесса, методам их выполнения, сопоставлять эти понятия с конструкцией машины и ходом технологического процесса, выполняемого на ней.

Изучая раздел «Прядильное производство», необходимо выполнять сравнительный анализ систем прядения, отмечая общие технологические процессы и оборудование, а также различия в изучаемых системах.

При изучении раздела «Крутильное производство» следует обратить внимание на возможность получения крученой пряжи как традиционным, так и сокращенным способами, обращая внимание на особенности конструкции технологического оборудования.

При изучении раздела «Ткацкое производство» следует внимательно ознакомиться со строением ткани и видами ткацких переплетений. Обратить внимание на особенности подготовки основной и уточной пряжи к ткачеству, а также на особенностях подготовки пряжи к ткачеству из различных видов волокон. Важным при изучении процесса формирования ткани на ткацком станке является понимание цикличности выполнения всех технологических операций, что определяет как назначение, так и конструкцию основных механизмов ткацкого станка.

Изучение раздела «Трикотажное производство» должно базироваться на четком понимании различий в способах петлеобразования, видах трикотажных полотен, с чем неразрывно связаны строение органов петлеобразования и конструкция трикотажных машин.

При выполнении контрольных работ необходимо показать умение всесторонне анализировать изучаемый материал, глубоко вникать в его сущность, ответы на вопросы должны быть конкретными, просто переписывание учебника недопустимо. При оформлении контрольных работ следует указать номер варианта и привести вопросы задания, а затем изложить ответы. При решении задач студент должен уметь рассчитывать кинематические схемы, руководствуясь как знаниями базовых дисциплин, так и рекомендациями учебной литературы курса [2], [4]. При оценке качества выполненных заданий учитывается не только правильность и полнота ответов, но и степень использования научно-технической литературы и собственного производственного опыта, а также стиль и грамотность изложения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Вариант 1

1. Процесс кардочесания, цель и сущность. Виды кардной гарнитуры. Взаимодействие кардных поверхностей с волокном, силы, действующие на пучок волокон. Шляпочная чесальная машина, основные рабочие зоны.

2. Процесс прибивания уточной нити, цель и сущность, основные способы прибивания уточной нити. Прибойная полоска и ее роль в процессе формирования ткани.

3.Трикотажный способ петлеобразования. Устройство и работа машины КТ, регулирование длины нити в петле.

4. Иглопробивные нетканые материалы, их свойства, область применения.

5. Производство текстурированных нитей, основные способы и их эффективность.

6. Определить теоретическую производительность ленточной машины Л2-50-1, если скорость выпуска равна 320 м/мин, линейная плотность ленты 3,3 ктекс.

Вариант 2

1. Цель и сущность кольцевого способа прядения. Процесс формирования прядильного початка на кольцевой прядильной машине, основные условия наматывания, анализ работы мотального механизма.

2. Процесс зевообразования, цель и сущность. Деформации нитей основы при зевообразовании и ее связь с размерами зева для разных типов станков.

3. Процесс штапелирования химических волокон, цель и сущность. Анализ способов штапелирования.

4. Строение и свойства основовязаного трикотажа. Длина нити в петле с учетом ее деформирования при вязании.

5. Классификация способов получения нетканых материалов, асортимент, область применения.

6. Определить теоретическую производительность за 1 час работы основовязальной машины при вязании трикотажа филейного переплетения на базе трехигольного атласа, если число игл в заправке 2340, линейная плотность нити в 1-й гребенке – 11,0 текс, во 2-й – 15,4 текс. Полнота проборки 1-й и 2-й гребенок – 50 %, длина нити в петле в 1-й гребенке - 3,7 мм, во 2-й гребенке - 3,9 мм, частота вращения главного вала 600 мин^-1.

Вариант 3

1. Процесс прядения, цель и сущность. Устройство и работа кольцевой прядильной машины для шерсти, анализ работы вытяжного прибора.

2. Понятие о неровноте текстильных продуктов, основные критерии оценки неровноты. Устройство и работа ленточной машины для хлопка.

3. Технология получения пряжи из химических волокон. Анализ процесса штапелирования методом разрыва.

4. Процесс перематывания, цель и сущность. Анализ строения паковки на мотальной машине. Причины возникновения «жгутовой» намотки.

5. Прессовые переплетения. Устройство и работа плоскофанговой машины.

6. Определить норму выработки двухвыпускной ленточной машины для хлопка за смену, если частота вращения выпускного цилиндра 550 мин^-1, его диаметр 51 мм, вырабатывается лента линейной плотностью 3,33 ктекс, КПВ ─ 0,96.

Вариант 4

1. Процесс гребнечесания, цель и сущность Анализ периодов процесса гребнечесания.

2. Системы прядения хлопка. Меланжевая система прядения, особенности, основные технологические этапы.

3. Цель прокладывание уточной нити. Сущность пневматического способа прокладывания, технологический процесс.

4. Вспомогательные механизмы ткацкого станка, их роль в выработке высококачественных тканей.

5. Анализ процесса петлеобразования, трикотажный способ, положения нити при операциях «заключение» и «прокладывание».

6. Определить теоретическую производительность машины ПК-100, имеющей 312 веретен, при выработке крученой пряжи линейной плотности 18,5х2 текс с круткой 900 кр/м, частота вращения веретен 12000 мин^-1.

Вариант 5

1. Процесс предпрядения, цель и сущность. Процесс формирования бобины на рогулечной ровничной машине для хлопка, условия наматывания, механизм управления.

2. Системы прядения хлопка, основные технологические этапы. Способы подготовки ленты к гребнечесанию

3. Процесс зевообразования, цель и сущность. Ремизоподъемные каретки, устройство и работа.

4. Характер взаимодействия игл и платин с нитью на кругловязальной машине, закон движения иглы и угол кулирования.

5. Способ производства нетканых материалов по комбинированной технологии, ассортимент и область их применения.

6.Определить время наработки таза емкостью 14 кг на чесальной машине, если частота вращения валиков лентоукладчика 376 мин^-1, их диаметр 55 мм, линейная плотность чесальной ленты 3,8 ктекс, КПВ=0,92.

Вариант 6

1. Процесс вытягивания, цель и сущность. Анализ движения волокон в поле вытягивания, неровнота продукта от вытягивания.

2. Шлихтование, цель и сущность. Работа барабанной шлихтовальной машины, способы регулирования величины приклея. Виды сушильных камер.

3. Пробирание и привязывание основ, цель и сущность. Расчет ремиза

4. Процесс петлеобразования, цель и сущность. Анализ процесса петлеобразования на двухфонтурной основовязальной машине с крючковыми иглами.

5. Способы получения нетканых полотен, по механической технологии область применения, ассортимент Ниточные полотна, оборудование для их производства.

6. Используя кинематическую схему кольцевой прядильной машины для хлопка, определить пределы вытяжки в вытяжном приборе.

Вариант 7

1. Процесс трепания, цель и сущность. Анализ работы планочного и игольчатого трепал трепальной машины. Работа и устройство педального регулятора.

2. Шлихта, ее свойства, Приготовление шлихты и требования, предъявляемые к ней. Расчет величины приклея.

3. Классификация ткацких переплетений. Мелкоузорчатые переплетения, виды, основные характеристики.

4. Ластик, строение, свойства и область применения. Устройство и работа круглой ластичной машины. Особенности процесса петлеобразования.

5. Способы производства нетканых материалов по механической технологии, виды сырья для их производства. Вязально-прошивная машина «Арахне», устройство и работа, процесс петлеобразования.

6. Определить линейную плотность крученой пряжи, если скручиваются две нити: одна линейной плотности 25 текс, другая – 21 текс. Определить метрический номер крученой пряжи и ее составляющих.

Вариант 8

1. Цель процесса прядения. Сущность пневмомеханического способа прядения. Устройство пневмомеханической прядильной машины. Анализ процессов дискретизации и циклического сложения.

2. Технология получения пряжи из химических волокон. Процесс штапелирования методом разрезания, анализ работы.

3. Зевообразование, цель и сущность. Виды зевов, их связь с цикловой диаграммой.

4. Двойной трикотаж, область применения. Двуластик, его свойства и строение, особенности процесса петлеобразования на машине интерлок. Анализ конструкции замков.

5. Способы производства нетканых материалов по механической технологии, область применения, ассортимент. Холстопровязаные полотна, оборудование.

6. Определить норму выработки за один час на ткацком станке в пог. м, м², 1000 ут, если частота вращения главного вала 240 мин^-1, плотность вырабатываемой ткани по утку 240 н/дм, ширина ткани 140 см, КПВ ─ 0,97.

Вариант 9

1. Процесс гребнечесания, цель и сущность. Процесс рассортировки волокон при гребнечеснии, анализ изменения штапельной диаграммы продукта.

2. Процесс прибивания уточной нити, цель и сущность, основные способы прибивания уточной нити. Прибойная полоска и ее роль в процессе формирования ткани.

3. Классификация ткацких станков

4. Механизмы подачи основы на основовязальной машине, цель и сущность Анализ натяжения нитей основы на навое.

5. Строение чулка. Круглочулочный автомат, процесс вязания пятки - работа сбавочников и прибавочника.

6. Используя кинематическую схему ровничной машины для хлопка, определить пределы частоты вращения веретен, а также пределы вытяжки в вытяжном приборе.

Вариант 10

1. Выравнивание продуктов методом сложения, цель и сущность. Анализ процесса сложения, граничные значения коэффициента корреляции.

2. Безверетенные способы прядения, цель и сущность, основные преимущества и недостатки, свойства пряжи.

3. Цель снование. Сущность ленточного способа снования, достоинства и недостатки. Ленточная сновальная машина, устройство и работа.

4. Процесс подачи основы, цель и сущность. Основные тормоза, анализ работы.

5. Производство основовязаного трикотажа, цель и сущность процесса петлеобразования. Механизмы подачи основы на основовязальных машинах, расчет натяжения основы.

6. Определить теоретическую производительность гребнечесальной машины для хлопка, если длина питания 5,9 мм, линейная плотность холстика 55 ктекс, процент гребенных очесов – 17 %, число циклов работы гребенного барабанчика 225 уд/мин.

Вариант 11

1. Процессы разрыхления, очистки и смешивания. Цель, сущность и методы выполнения этих процессов. Устройство и работа Разрыхлительно-трепального агрегата для хлопка.