棉纺工艺设计.docx
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棉纺工艺设计
1设计纱线的原料选择2
1.1原棉选配2
1.2化纤选配2
2纱线的生产工艺流程及主要设备特点4
2.1流程的选择原则4
2.2设备选择原则4
2.3工艺流程选择4
2.4主要设备特点介绍5
3纱线的生产工艺设计5
3.1选择各工序工艺参数5
3.2细纱工艺设计5
3.3粗纱工艺设计7
3.4混并工艺设计8
3.5涤预并工艺设计12
3.6精梳工艺设计13
3.7并卷工艺设计15
3.8条卷工艺设计16
3.9梳棉工艺设计17
3.10开清棉工艺设计19
3.11络筒工艺设计20
3.12捻度计算21
4纺部各工序理论产量及定额产量计算22
4.1清棉机的理论产量22
4.2梳棉机的理论产量23
4.3条卷机的理论产量23
4.4并卷机的理论产量24
4.5精梳机的理论产量24
4.6粗纱机的理论产量25
4.7细纱机的理论产量25
4.8络筒机的理论产量25
5纺部各工序总产量计算26
5.1消耗率和计划停台率的选择26
5.2总产量和配台计算26
6结论34
7致谢35
1设计纱线的原料选择
织物品质与构成织物的纱线品质密切有关。
纱线品质又取决于原料性质。
纱线种类和用途不同，选用原料又是选择纺纱工艺流程、机型和工艺参数的主要依据。
1.1原棉选配
1.1.1按纱线特数选配原棉
细号纱线：
细号纱线都用于高档织物或股线，成纱质量要求较高。
应选择色泽洁白、品级较高（1.5〜2.8）,成熟度适中，纤维特数和强力较高，纤维较长
（30〜29mm），整齐度较好和杂质疵点较少的原棉。
1.1.2按纱线用途和加工工艺选配原棉
（1）精梳棉纱：
精梳棉纱多用于高档产品，要求纱线条干均匀，棉结杂质少。
因此，应选择色泽乳白、品级高纤维成熟度适中，纤维特数和强力较高、纤维较长、棉结杂质较少的原棉。
（2）机织用纱：
经纱在准备和织造过程中，要经受反复摩檫和较大张力。
因此，对其强力要求应高于纬纱，特别是细特纱，高经纬密的单纱织物或纬密较高的织物，对纱线强力要求更高。
所以应选配成熟度适中，纤维特数小和强力较高，纤维长度较长的原棉。
为了在保证质量的前提下降低成本，提高产品竞争力，我们设计了一下方案：
配棉：
由于近年来市场上131棉花较少且细度偏粗，因此，配棉时搭用部分细度、长度较适中的新疆229棉花，这样，不仅可以降低配棉成本，还可以增加纱线光泽。
配棉方案表见表1-1
1.2化纤选配
化学纤维可纯纺，也可与天然纤维或其他化学纤维混纺。
化学纤维选配目的在于改善纤维纺纱性能、提高织物服用性能、降低产品成本，提高产品质量、增加产品品种。
纤维性能选配时，棉型化纤长度一般为35~38mm,细度1.2~1.5旦.为了提
厂2013届毕业设计第3页共36页
高成纱强力，特种高强纱线可选用1.1旦，高特纱选用1.2~1.3旦，细特纱选用1.4旦，中特纱选用1.5旦左右。
即纱特数愈小，选配化纤应愈细。
纤维长度长，成纱中纤维强力利用率高，成纱强力好。
化纤愈细，同特纱截面内纤维根数愈多，强力愈大，成纱条干愈均匀，但细度过细易产生棉结，影响织物风格。
化纤粗，刚性增加，织秀毛型感较好。
与棉混纺时，化纤细度与棉纤维接近。
涤纶纤维性能指标见表1-2o
表1-1配棉方案表
对数
唛头
产地
主体长度
mm
品质长度
mm
短绒
率%
成熟度
细度
强力
含杂
率%
混用
量%
1
129
湖北
28.3
31.3
14.2
1.61
6143
3.84
1.15
15
2
131
新疆:
29.56
33.2
8.93
1.98
5463
4.3
1.65
10
3
231
江苏
28.8
32
20.2
1.44
5980
3.67
1.75
25
4
229
富平
27.8
31.3
16.8
1.6
6162
2.78
1.57
25
5
331
江苏:
29.2
31.7
14.1
1.65
5970
3.52
1.19
15
6
329
山东
28.8
31.8
14.7
1.5
5804
2.78
1.71
10
品级分布
混比%
加权平均数
主体
长度
28.7
平均等级=1X（0.15+0.1）+2X
（0.25+0.25）+3X（0.15+0.1）=2
符合平均品级范围1.5〜2.0
1级
25
品质长度
31.9
2级
50
短绒率
14.8
3级
25
成熟度
1.63
平均品级
1.9
细度
5920
长度
分布
混比%
实际
控制
锯齿棉
85%
27
0
品级差异
2
29
50
长度差异
2
平均长
（0.25+0
符合平
:
度=31X（0.25+0
.1+0.15）=30（mm）
.1+0.15）+29Xt1
31
50
范围
支数
差异
699
•均长度范围30±
平均
长度
30
含杂差异
0.6
表1-2涤纶纤维性能指标
产地
规格
纤度dtex
平均长度
/mm
含油率%
回潮率%
强力/CN
仪征
1.2Dx38mm
1.18
38.14
0.23
0.4
5.54
2工艺流程和设备的选择及主要设备特点
2.1流程选择原则
（1）根据纺织工艺原理和生产实际情况，应选用既先进，又成熟定型的工艺流程和高效能的机台。
（2）在保证成纱质量前提下尽量缩短工艺流程以减少设备的数量，节约设备资源。
（3）工艺流程应有一定灵活性，应能在一定范围适应不同产品的加工要求。
（4）应能改善劳动条件，减轻劳动强度。
2.2设备选择原则
在新厂设计时，首先要深入实际熟悉设备的使用性能，掌握设备供应情况，
对新型机台必须了解有关鉴定资料，以便所选择的设备在技术上是可行的，经济上是合理的，而供应上又是有保证的，在选择设备时，除了要掌握组织工艺过
程的必要依据外，还必须注意下列各点。
（1）设备选择，应能适应产品加工的技术要求，并且有一定的灵活性，并注意标准化，通用化，系列化。
（2）选择高产，优质，有利于提高劳动生产率的高效能机台。
（3）设备结构要求简单，耐用，噪声低，震动小，便于看管和维修。
（4）设备占地面积要小，有利于节约厂房面积和基建投资。
（5）新型设备必须是技术上成熟，且经过鉴定定型的。
2.3工艺流程的选择
棉：
FA002环式抓棉机—FA103型双轴流开棉机—FA028型六仓混棉机—
FA141成卷机—FA221B型梳棉机—FA334型条卷机—FA344型并卷机—FA266型精梳机
涤：
FA002环型式抓棉机—FA028型六仓混棉机—FA141成卷机—FA221B型梳棉机-FA306型预并条机
涤/棉：
FA306型并卷机—FA458A粗纱机—FA506型细纱机—GA105型络筒机2.4主要设备特点
FA002环式抓棉机适用于加工棉、棉型化纤和长化纤纤维。
FA221B型梳棉机消化吸收DK760型梳棉机的优点，机架、锡林筒体、道夫筒体等机件均采用钢板焊接结构、质量轻、刚性好、精度高。
锡林底部设计罩板与吸口，取代了大漏底，提高了棉网质量，刺辊底部设除尘刀，预分梳板，落棉量调节板，吸口，倾斜式三罗拉剥棉机构，有利于棉网转移和高速生产。
FA344型并卷机采用高架喂入式，能够适应梳棉大卷装，该机采用双速电动机，慢速启动后转入高速运转，启动平稳，减小了冲击力。
FA458A型粗纱机，主要轴传动采用耐磨性优越的同步和斜齿轮，动力传动平稳、噪声小。
采用新型圭寸闭式锭翼，在高速条件下断头极少。
采用PLC可编
程序控制和变频器控制，慢速启动。
采用满纱自动控制，实现定长、定位、定向停车，液晶显示。
FA506型细纱机，主传动采用双速电动机或变频调速，采用同步齿形带，能有效降低噪声。
升降凸轮转子的位置可调，适应钢领板升降短动程改变。
采用未叉机构，实现导纱板变程升降。
采用可编程序控制纺纱过程。
3纱线的生产工艺设计
3.1选择各工序工艺设计
根据参考指导书选择纱线线密度的范围及根据经验，将以下各工序的线密度
列为下表3-1:
3.2细纱工艺设计
3.2.1细纱工艺设计原则
细纱机的牵伸能力和细纱机的捻度关系到设备利用率和劳动生产率等方面。
因此应根据重加压、强控制、前紧后大的握持距、合理的后区部署、优选捻系数
厂2013届毕业设计第6页共36页
的工艺处理原则，达到强力高、条干均匀、纱条光洁、产量高、断头少的目的
表3-1：
各工序半制品和细纱的线密度表
设备名称
涤
棉
涤/棉
FA141
成卷机
FA221B
梳棉机
FA306
预并条机
FA141
型成卷机
FA221B
型梳棉机
FA334
型条卷机
FA344型
并卷机
FA266
型精梳机
FA306并条机混1,2,
3，
FA458/
粗纱机
\FA506
细纱机
GA015
络筒机
线密度
（tex
）
480000
3648
4180
450000
4035
4027
51404
4054
4192
4076
3965
586
20
20
并合根数
1
8
1
6
24
8
8
8
8
牵伸倍数
131.58
6.98
111.52
6.01
1.88
101.
44
8.23
8.22
6.77
9.52
26.25
3.2.2细纱工艺计算（FA506型细纱机）
（1）回潮率：
查找相关资料，在其范围之内，纱线的实际回潮率8.5%
（2）
细纱公定回潮率：
W-6504%00358.5%=3.235%
（3）牵伸：
根据不同线密度细纱的粗纱线密度可知：
细纱线密度（tex）12〜20—粗纱线密度（tex）330〜600
故初步拟定粗纱特数为600tex,贝U
定量牵伸Ep=600tex/20tex=30
机械牵伸Em=E|Pk（k为牵伸配合率，k=1.02〜1.04,取k=1.03）
即£口=30<1.03=30.9
根据《棉纺手册》得：
Em=9.0129XZm・Zk/Zn•Zj
Zm・Zn、Zk-Zj——总牵伸变换齿轮，据《棉纺手册》,Zm—69,Zm—28,Zk—66,
Zj可取范围：
39、43、48、81〜89
6—53
代入计算：
30=9.0129,得Zj=39.24，圆整为Zj=39
28心
修正得E'm=9.0129X6953=30.18,E'p=-E-m=30.18=29.3
28^39k1.03
Zh—后区牵伸齿轮齿数，在其范围内选取Zh=42
（4）根据《棉纺手册》，P592表3-1-1A可知:
纲领这直径为42mm钢距=70mm
钢丝圈型号为W261
罗拉直径为25mm
罗拉中心距为43X65（mm）
罗拉加压14X12X15（daN/双锭）。
3.3粗纱工艺设计
（1）粗纱定量：
G=5865865.68（g/10m）
100（1W）100（13.235%）
粗纱工艺计算（FA458A型粗纱机）
（2）初步拟定熟条特数为4000ex,
粗纱特数：
E'p=Nt粗，N粗=E'pXN细=29.3X20=586tex
Nt细
后区牵伸的计算
机械牵伸Em=Ep•k=6.83X1.03=7.03,k=1.03
根据《棉纺手册》得：
Em=3.84X玉
Z7
Z6――牵伸阶段齿轮齿数，取69,Z7――牵伸齿轮数，范围为25〜64
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代入计算：
7.03=3.84X，得乙=37.69符合范围，圆整Z?
=38
Z7
修正：
E'm=3.84X69=6.97,E'p=-=凹=6.77
38k1.03
修正熟条特数N熟=E'pXNt粗=6.77X586tex=3965tex
后牵伸区计算：
E1=47.2315=47.2315:
1.28
Z837
Z8-后区牵伸变换齿轮，根据经验及品种需要，并参照《棉纺手册》P542，选定Z8为37。
（3）根据《棉纺手册》P536表2-7-1可知罗拉直径为28X28X25X28（伽）罗拉中心距45X50X60（伽）
罗拉加压为12X20X15X15（daN/双锭）
3.4混并工艺计算（FA306型并条机）
3.4.1混并三工艺设计
（2）初步拟定半熟条特数为4100tex，并合根数为8根,
机械牵伸Em=EpXk=8.27X1.03=8.52,k=1.03
乙•Z2――牵伸阶段变换齿轮，乙/Z1取50/48
Za•乙一一牵伸微调齿轮，据《棉纺手册》Za=26,乙=122
Zs――后张力牵伸变换齿轮，取值范围为49〜51，96〜100
代入计算得：
Z50
8.52=506X12284825,得Z8=49^，圆整得Z8=49
修正：
E'm=506<4950=8.47;E'p=Em=8.47=8.22
122x48x25k1.03
条子特数=E-^^3965=8.22^3965=4075-67tex，修正得4076tex
后区牵伸倍数=0.02083XZs=0.02083X49=1.02
（3）速度计算：
查找《棉纺手册》的相关计算公式，
罗拉转速n=1470XDm=1470X200=1960（r/min）
D1150
Dm-电动机皮带轮直径，D1-罗拉皮带轮直径，查找《棉纺手册》，在其范围
内选择Dm/D1为200/150，
罗拉输出线速度V=0.1885Xn=0.1885X1960=370（m/min）
（4）根据《棉纺手册》P490表2-6-1A可知
罗拉直径为45X45X35（mm）
罗拉加压为118X392X362，压力棒加压58.8N
喇叭口直径3（m）
罗拉隔距为10X15X12（m）
3.4.2混并二工艺设计
（1）定量：
G=407619.74（g/5m）
200^（1+3.235%）
（2）初步拟定半熟条特数为4200tex，并合根数为8根，
4200tex8
疋量牵伸Ep==8.24
4076tex
机械牵伸Em=EpXk=8.24X1.03=8.49,k=1.03
乙乙Z3
乙•Z2——牵伸阶段变换齿轮，Z2/Z1取50/48
乙•乙一一牵伸微调齿轮，据《棉纺手册》乙=26，乙=122
Z8――后张力牵伸变换齿轮，取值范围为49〜51,96〜100
Zx50
代入计算得：
8.49=506X8,得Zs=51.09,圆整得Zs=51
122x48x26
修正：
E'm=506<5150=8.47;E'p=Em=8.47=8.23
122x48x26k1.03
条子特数=E:
严=丝1严=4192.0込，修正得4192tex
后区牵伸倍数=0.02083XZ8=0.02083X51=1.06
（3）速度计算：
查找《棉纺手册》的相关计算公式，
罗拉转速n=1470XDm=1470X200=1960（r/min）
D1150
Dm-电动机皮带轮直径，D1-罗拉皮带轮直径，查找《棉纺手册》，在其范
围内选择Dm/D1为200/150，
罗拉输出线速度V=0.1885Xn=0.1885X1960=370（m/min）
⑷根据《棉纺手册》P490表2-6-1A可知
罗拉直径为45X45X35（mm）
罗拉加压为118X392X362，压力棒加压58.8N
喇叭口直径3.2（m）
罗拉隔距为10X15X12（m）
3.4.3混并一工艺设计
（2）初步拟定半熟条特数为4180tex，并合根数为8根,
机械牵伸Em=EpXk=7.9x1.03=8.13,k=1.03
Z1•乙一一牵伸阶段变换齿轮，Z2/Z1取50/48
乙•乙一一牵伸微调齿轮，据《棉纺手册》乙=26,乙=125
Z8――后张力牵伸变换齿轮，取值范围为49〜51,96〜100
代入计算得：
Z工50
8.49=506X12284826,得於50.13'圆整得Z8=50
5050E'm8.11
修正：
Em=506<=8.11;Ep=-==7.9
125汇48汉26k1.03
后区牵伸倍数=0.02083xZ8=0.02083x50=1.04
（3）速度计算：
查找《棉纺手册》的相关计算公式，
罗拉转速n=1470xD-=1470X200=1960（r/min）
D1150
D--电动机皮带轮直径，D1-罗拉皮带轮直径，查找《棉纺手册》，在其范
围内选择D-/D1为200/150，
罗拉输出线速度V=0.1885xn=0.1885x1960=370（m/min）
⑷根据《棉纺手册》P490表2-6-1A可知
罗拉直径为45X45X35（mm）
罗拉加压为118X392X362，压力棒加压58.8N
喇叭口直径3.4（m）
罗拉隔距为10X15X12（m）
3.5涤预并工艺设计（FA306型并条机）
Z8Z2
机械牵伸Em=EpXk=7.23X1.03=7.45,k=1.03
根据《棉纺手册》得：
Em=50X
Z4^Z1XZ3
Z1•Z2――牵伸阶段变换齿轮，Z2/Z1取52/46
Z3•Z4――牵伸微调齿轮，据《棉纺手册》Z3=25,Z4=122
Z8――后张力牵伸变换齿轮，取值范围为49〜51,96〜100
7x46
代入计算得：
8.49=506X8,得Z8=48.8,圆整得Z8=49
122汉52汉25
修正：
E'm=506<4946=7.19;E'p=E-m=7.19=6.98
122^52x25k1.03
条子特数二Ep4180=8.234180=3648.1tex，修正得3648tex
88
后区牵伸倍数=0.02083XZ8=0.02083X49=1.02
（3）速度计算：
查找《棉纺手册》的相关计算公式，
D210
罗拉转速n=1470Xm=1470X=2753（r/min）
D1120
Dm-电动机皮带轮直径，D1-罗拉皮带轮直径，查找《棉纺手册》，在其范
围内选择Dm/D1为210/120，
罗拉输出线速度V=0.1885Xn=0.1885X2753=485（m/min）
⑷根据《棉纺手册》P490表2-6-1A可知
罗拉直径为45X35X35（mm）
罗拉加压为118X392X362,压力棒加压58.8N
喇叭口直径3.6（伽）
罗拉隔距为10X15X12（mm）
3.6精梳工艺设计（FA266型精梳机）
精梳棉条特数=精梳棉条定量X200（1+W%）=18.68X200X（1+8.5%）
=4054tex
（1）条子干定量=（g/5m）=4054/200（1+8.5%）=18.68g/5m
（2）初步拟定条卷特数为51400tex，并合根数n=8，则
51400texn514008疋量牵伸Ep===101.43
4054tex4054
P为精梳落棉率，选P=16%
机械牵伸Em=EpX（1-P）=101.43X（1-16%=85.20
根据《棉纺手册》得：
Em=1.589X电卫
H
H-G牵伸变换同步带轮，G=33H=40
F1——喂卷张力调节齿轮，有52、53、5、59、60、65、66
Fx33
代入计算得：
85.20=1.589X-1——，F1=64.99，圆整得R=65
40
亠65汇33
修正E'm=1.589X6533=85.21,
40
E'p=E'm/（1-P）=85.21/（1-16%=101.44
条卷特数=101.444054=51404.72tex，修正得51404tex
8
（3）速度计算及牵伸倍数计算
A
1锡林速度（钳次/min）=299.13X-
B
A电动机皮带轮，取144mmB――输入轴皮带轮，取154mm
144
代入计算得：
锡林速度（钳次/min）=299.13X——=280钳次/min
154
2毛刷速度（r/min）=8.81C
C毛刷电动机皮带轮，取109mm
代入计算得：
毛刷速度（r/min）=8.81x109=960.29r/min
③喂给棉长度和有效输出长度
a、成卷罗拉〜给棉罗拉张力牵伸Ei=Lo
Li
Lo――给棉长度（mm钳次）；Li――成卷罗拉喂卷长度（mm钳次）
Fi――喂卷张力调节齿轮，取58;F2――给棉罗拉棘轮，取18
94.2594.25283.21283.21,
Lo===5.24mm/钳次；L1===4.88mm/钳次
F218F158
F158
E1=0.03328x-1=0.03328x=1.074
F218
b、分离罗拉有效输出长度L（mm钳次）=31.71
L。
L分离罗拉有效输出长度mm
L3171
代入计算E?
=一=―.—=6.05
L。
5.24
d、分离罗拉〜台面压辊张力牵伸E3=
L
La――台面压辊输出长度（mm钳次）,La=34.2504
L4――第五罗拉输出长度（mm钳次）,L4=35.2223
E4=L3-
=35.2223=1.028
34.2504
f、后区（第三〜第四罗拉）牵伸鬥8
E_=J=38=1.357
2828
g、前〜后罗拉牵伸民=12.037X—
H
GH牵伸变换同步带轮，G取30，H取38
民=12.037XG=12.037X聖=9.5
H38
f、圈条压辊〜前罗拉张力牵伸E7=1.061
（4）根据《棉纺手册》P470可知
落棉隔距为6.34mm
梳棉隔距为0.4m
顶梳隔距为0.7
3.7并卷工艺设计（FA344型并卷机）
（1）初步拟定生条特数为4000tex,并合根数n=24,则
4000tex24.
疋里牵伸Ep==1.87
51404tex
机械牵伸Em=EpXk=1.
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