(浙江省新昌縣技工學校,浙江 新昌 312500)
幾年以前,筆者在工廠工作時,有機會得到了一次負責120 臺織機規模的全新絲織廠設計的機會,擔任該項目的總設計師。120 臺織機的絲織廠在當時也算是一個不小的絲織廠了,建成后,利潤可達接近百萬。能有這樣規模的設計任務,是個很難得的鍛煉,提升自己專業水準的機會。同時這么一個項目的實施成功與否,也直接關系到一個企業的命運。
由于全面從頭開始規劃,設計這么一個規模的絲織廠,所能查閱的資料也比較少。只能依靠大學所學的理論知識來作為依據,通過理論計算得到的結果來實施。但是大家都知道理論設計計算出來的結果,投入實際運行,肯定會有一定的偏差,并且有的時候偏差還會不小。因此這個項目最后投入運行后,可以比較出,嚴格按照理論設計結果建起來的絲織廠,在實際運行中的效果與理論設計值之間到底有多少偏差,從而在真實的案例中來修正一些理論計算值提供一個參考的依據。也就是說,這個項目是一個通過實際運行效果來檢驗理論設計的精確程度的一個很好的案例,可以提供同行借鑒的很好的實例。因此把此次設計任務的全過程寫下來,供同行參考。
在已有的空置廠房中,全部從頭開始,設計一個120 臺絲織機規模的絲織廠,包括全部工序設計,各種準備設備的配套及安裝,到正常運行。就此任務,從大的方面來說需要做的工作有:(1)力織車間120 臺織機的排列問題,需要出具體尺寸的排列圖,以便放樣機腳固定螺釘。(2)理論計算120 臺織機所需配套的各個工序的準備機械設備的具體臺數及一些工序的附房規劃。(3)全面按照理論設計的準備各工序配套的設備數實施機臺放樣安裝,陸續完成120 臺織機的開機任務。(4)根據實際運行情況對各工序作相應調整。
2.1 力織車間織機的排列
(1)由于力織車間安排在一相對狹長的一個廠房中,在長度方向有10 根房屋的柱子,這就帶來了一個不小的問題,就是既要使在織機排列過程中各種操作弄的尺寸合理,又要防止柱子不會剛好落在擋車工的操作道上,以免影響操作工的操作,假如柱子不多,避開問題不是很大,但現在柱子有10 根,要全部避開,還真是個不小的問題,通過反復多次計算,終于找到一個尺寸能使所有柱子全部不落在操作弄上。
(2)關于絲織機的機腳螺絲的放樣問題。由于力織車間的廠房是相對狹長的車間,長度方向有70 多米,長度方向有點長,極易造成長度方向上織機排列時與四周墻面不平行的問題,如何保證織機在縱向及橫向與四周的墻之間的走道從頭到尾不出現大小頭,在當時放樣的過程中運用了勾股數15,20,25.來測量放樣線的直角問題,這是請教一個建筑技術員得到的經驗。放樣問題當時是一個最擔心的問題,因為這方面的實踐知識,在學校里沒有涉及到的。
3.1 準備各工序配套設備理論計算前題假設
3.1.1 準備各工序設備的理論計算前的假設條件。織機當時選用的是ZK272.假設生產的絲織物品種為:70305軟緞被面、12107雙縐、H2267 90/67 特綸縐。這些都當時市場最暢銷的品種,也是經緯用絲量相對比較適中的品種,選用這些品種作理論計算的品種,計算出來的準備機械配套設備臺數相對應該比較合理,至于最后的運行結果怎樣,后面再述。
3.1.2 120臺織機各個品種所占的比例。70305軟緞占48臺,12107雙縐占48臺,H2267特綸縐占24臺.
3.2 70305軟緞被面的理論計算
3.2.1 70305軟緞被面工藝參數。
經絲組合:2/20/22D廠絲。緯絲組合:1/120D有光人絲。織機車速:120轉/分。效率:85%。緯密:50 根/cm。計算仃臺率:3%。總經絲數:13520根。筘幅:144.5cm。織縮:4.1%。整經條數:67.6條,合68條。拎縮率:0。回絲率:經0.34%,緯0.98%
3.2.2 工藝流程。經向:原料檢驗-浸漬-翻絲-整經-接頭-織造。
緯向:卷緯-織造
3.2.3 涉及的準備配套設備種類:絡絲機,并絲機,整經機,卷緯機
3.2.4 70305 軟緞配套的準備設備臺數理論計算:
①基本組織系數=組織系數*(緯線條份 D)0.5=7.4*10-5*1200.5=0.00081
②織物縐線增加率=0
③經緯原料不等差率=(緯用條份/經用條份-1)*2%=(120/42-1)*2%=0.037
④織縮率=基本組織系數*(1+織物縐線增加率+經緯原料不等差率)*公分緯密*=0.0419.即 4.1%
⑤48臺軟緞織機經緯絲用量計算:
48臺織機的軟緞產量=機臺數*織機車速*60*織機效率*(1-停臺率)/(緯密*100)=56 米/小時
48臺織機緯絲用量=軟緞臺時產量*緯密*筘幅*緯比條份*(1+回絲率)/9000000=5.4475 公斤/小時。
48臺織機經絲用量=軟緞產量*總經絲數*經絲條份*(1+織縮)*(1+回絲率)/9000000=3.687 公斤/小時
⑥配套各工序準備設備臺數計算:
絡于機:線速91米/秒,停臺率1.5%,效率92%
每錠理論產量=線速*60*條份/(9000*1000)=0.02548 公斤/錠時
需要的總錠數=經絲用量/(錠理論產量*92%)=157.43(合3臺)
ZK76整經機:線速196.48米/分,停臺率2%,效率50%
每臺時理論產量=線速*60*總經絲數 *經條份 *(1+捻縮)*上軸速度/(9000*1000*(線速+上軸線速*牽經條數))=11.00 公斤/臺時。
整經機臺數=48 臺軟緞小時經用量/(整經機臺時理論產量*50%)=0.68臺(合1臺)
K192 卷緯機:停臺率3.5%,效率90%,線速110 米/分,一臺共20錠
每臺時理論產量=線速*60*緯條份*(1+捻縮)/(9000*1000)=0.088公斤/錠時
錠數=48 臺軟緞小時緯用量/(0.088*0.9)=68.77
卷緯機臺數=68.777/20=3.4 臺(合4臺)
4.1 雙縐的工藝參數:經組合2/20/22D 廠絲,緯組合4/20/22 23T 二左二右,織機車速130 轉/分,效率85%,緯密38.5根/CM,計劃停臺率2.5%,總經絲數5842根,筘幅100.5,織縮10.24%,整經條數29.21 條,拈縮率17.85%,回絲率經向0.34%、緯向1.20%。
4.2 工藝流程:經向:絡筒——整經——織造
緯向:浸漬——絡筒——并絲——拈絲——定型——倒于——卷緯——織造
4.3 涉及的準備配套設備種類:絡絲機,整經機,卷緯機,捻絲機,倒筒機,并絲機。
4.4 雙縐配套的準備設備臺數理論計算
(1)48臺雙縐實際產量:84.726米/小時(具體公式與上同)
48臺織機實際經用量:2.55公斤/小時(具體公式與上同)
48臺織機實際緯用量:3.0964公斤/小時(具體公式與上同)
(2)ZK052 筒子車(理論計算公式與上同):線速100米/分,效率95%,停臺率1.5%
每錠時理論產量:0.0255公斤/小時。錠數:95.85錠(合1 臺)
(3)ZK76-A 整經機計算(公式同上)。每臺時理論產量=10.71公斤/臺時臺數=1 臺
(4)K091 捻絲機:線速4.04 米每分,錠速9300 轉每分。效率95%,停臺3%
每錠小時理論產量=錠速*條份*(1+捻縮率)/(9000*1000*每米捻度數)=0.00215
錠數=1440.186.(合14.4 臺,以15 臺計)
(5)卷緯機ZK192.通過計算合2.5臺
(6)K071 并絲機。效率93%,線速24米每分,停臺率3%
每錠時產量=線速*60*條份/9000000=0.01344
錠數=3.0964/(0.01344*0.93)=247 錠(合2.47 臺,以3 臺計)
(7)其他非主要設備不在此計算。
5.1 特綸縐工藝參數:經組合1/50D絳絲8T/CM。緯組合1/68D 滌絲。織機車速130 轉每分。效率85%。緯密36 根/cm。總經絲數5760 根。計劃停臺率2.5%。筘幅105.織縮3.7%。整經條數29 條。拈縮經向1.19%。回絲率經向0.72,緯向1.16%。
5.2 24臺特綸縐配套的準備設備。
使用上面同樣的計算方法得到下面的結果。絡筒機4 臺,捻絲機3。整經機合1 臺。漿絲機2 臺。卷緯機3 臺。
通過上面繁復的理論計算,得出了各種準備機械配套設備的臺數,這給廠房分區規劃提供了理論依據。但是理論與實際會有誤差,實際廠房設備安裝區域規劃時,最怕出現的情況是理論計算得到的準備機臺數實際運行中不夠用,而在規劃時又沒有足夠的空間來增加缺少的機臺。因此在實際規劃各工序機臺區域劃分時,留了一定的余地,以防止上面的情況發生。從最后120 織機正常生產時,所需要的實際準備各工序的機臺數與理論計算臺數相比較,就可以看出理論計算與實際運行結果之間的誤差。現總結如下。
6.1 誤差最大的是卷緯機臺數。理論計算中需要的卷緯機只需要10 臺。但實際行結果是,卷緯機加到了13 臺,才剛好滿足120 臺織機的緯絲供應量。后來分析原因主要是:卷緯機的故障率比較高,實際停錠率比理論計算中要高很多。
6.2 整經機臺數也有一定的誤差。理論計算只要3 臺整經機,但實際運行需要把整經機4-5 臺。
6.3 其他的設備基本與理論計算值相符。
6.4 總上所述,除了卷緯機,整經機的理論計算與實際運行誤差相對比較大外,其他的設備的理論計算值還是與相對比較與實際相貼切的。造成理論設計與實際運行之間的誤差的因素是多面的,有理論設計的參數設定與實際情況不匹配,也有操作工的操作水平高低有關,同時與整個企業的管理水平都有關系。但是不管有什么樣的各種因素影響,使得理論設計有一定的誤差,在一個全新的絲織廠設計上,先行的理論設計計算是少不了。沒有通過的理論的計算,盲目地實施一個不小的項目,后果將不堪設想。因此除了卷緯機的臺數誤差比較大,在以后的設計過程中需要作適當調整外,其他的基本與理論設計相符,也從一個側面說明理念設計是很必要的,尤其是在中、大型絲織廠的設計中,理論先行必不可少。
6.5 由于在配套準備設備臺數時,把理論計算的結果做小數點后全部進位取整,也從客觀上使準備機臺數相對比較充裕。但仔細分析進位取整的機臺來看,影響還是有限的。
[1]姜懷,鄔福麟等.紡織材料學[M].中國紡織出版社.1996.
[2]殷紅澤,王銀紅等.絲織工藝與操作[M].中國勞動出版社,1988.
[3]浙江絲綢工學院編.絲織廠設計.