автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование и разработка комплекса непрерывной струйной стирки белья в подвешенном состоянни

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СФЕРЫ БЫТА И УСЛУГ

На правах рукописи СОКОЛОВА Татьяна Владимировна

УДК 648.1.05

Исследование н разработка комплекса непрерывной струйной стирки бельп в подвешенном состоянии

Специальность 05.02.13 Машины и агрегаты легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва —

1994

Работа выполнена в Государственной академии сферь быта и услуг на кафедре „Техническая механика"

Научный руководитель —доктор технических наук,

профессор В. И. Малыхин

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор Э. Г. Гудушаури

— кандидат технических наук, доцент Д. П. Перелетов

Ведущая организация — Центральный научно-исследовательский институт бытового обслуживания населения (ЦНИИБыт)

Защита диссертации состоится „ декабря 1994 г

в '/</•00 час, на заседании специализираванного совет К 050.0101 Государственной академии сферы быта и услу1

Адрес: 141220, Московская область, ст. Тарасовска? Ярославской ж. д., пос. Черкизово, ул. Главная, 99.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотек Государственной академии сферы быта и услуг.

Автореферат разослан

ноября 1994 ]

Ваши отзывы и замечания по автореферату в ДВУ! ЭКЗЕМПЛЯРАХ ЗАВЕРЕННЫХ ПЕЧАТЬЮ УЧРЕЖД1 НИЯ, просим направлять в специализированный сове Академии.

Ученый секретарь специализированного совета

к. т. н. доцент Н. В.. Крючко - /•

' ^ ✓ * / Подп. к печ. 22.11.94 г. Объем 1 п .л. ЗакС^ . * "...-'.Тар. Г

Типография Московского государственного университета леса

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы.

5 настоящее время в нашей стране создана довольно обширная сеть предприятий химической чистки.и сТирки белья, дающая возможность высвободить время граждан для отдыха, наиболее разнообразного и интересного досуга. Но все же услуги-населению оказываются в недостаточном объеме, да и качество выполнения заказов не всегда удовлетворяет запросам заказчиков.

■ Крупным недостатком производств является низкий уровень механизации тяжелых, трудоемких и вредных операций, низкая экологическая чистсГта технологических процессов и стирки изделий.

Несовершенство технологического оборудования приводит к низкой экономической эффективности производства этих видов услуг, а тяжелые условия труда - к большой текучести кадров. В связи с этим все более и более назревает необходимость создания такого комплекса технологического оборудования, который удовлетворял бы: запросам заказчиков; требованиям экологии; обеспечивал нормальные условия труда работникам предприятий службы быта и при этом обладал достаточной экономической эффективностью.

Существующее в настоящее время оборудование,, в то» числе и установки непрерывной стирки, не дает возможности полностью автоматизировать процесс обработки белья на фабриках-прачечных.

На пути комплексной механизации и автоматизации прачечного производства основным препятствием является имеющееся противоречие между обработкой белья комом в стиральных, стирально-отжим-ных машинах и установках с одной стороны и обязательным расправлением изделий при глажении с другой,- -Что. усугубляется цикличным характером работы 'стирзльльных и отжимных машин.и непрерывным

•■ . • 4

принципом работы гладильного оборудования для прямого белья.

Одним из недостатков существующего' оборудования* является необходимость применения ручного труда на многочисленных перегрузочных и транспортных операциях, выполняемых, как правило, в условиях повышенной влажности и температуры. Это, в свою очередь, вызывает значительное увеличение длительности цикла обработки б!лья. Устранить указанный недостаток можно путем объединения отдельных машин в единый технологический комплекс с уста-

I

новкой Б местах перехода простейших роботов-манипуляторов, исключающих ручной труд. Комплексное решение этой проблемы возможно при непрерывной обработке изделий в подвешенном состоянии, что наиболее целесообразно для обработки прямого белья,' которое на фабриках-прачечных составляет до 70% всего ассортимента обрабатываемых изделий.

Исходя из всего вышесказанного, видно', что для - развития. и дальнейшего совершенствования прачечного производства актуальной' является разработка новых видов струйного оборудования, позволяющих создать на их основе автоматизированные линии полной непрерывной обработки прямого белья.

Цель работы. Целью настоящей работы является исследование и разработка комплекса непрерывной струйной стирки белья в подвешенном состоянии.

Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи:,

1. Изучены факторы, влияющие на качество обработки изделий в установках струйной стирки.

2.. Теоретически обоснована зависимость качества стирки рт конструктивно - технологических параметров установок.

• • 5

3. Разработана принципиальная ^'хема комплекса для непрерывной струйной обработки белья в подвешенном состоянии.

4. Экспериментально определены оптимальные значения факторов для обеспечния лучшего качества струйной обработки изделий на установках, входящих в состав проектируемого комплекса непрерывной струйной стирки белья в подвешенном состоянии.

5. Выбрано из промышленно выпускаемого оборудование, необходимое для укомплектования автоматизированной поточной линии полной обработки прямого белья.

6. Проведено исследование экономической эффективности обработки изделий.'в установках, входящих в комплекс непрерывной струйной стирки.;

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием методов теории вероятностей случайных процессов, математической статистики, теории автоматического управления, математического' моделирования на ЭВМ. Экспериментальные исследования выполнены методами Физического моделирования как на лабораторных макетах, так и в условиях опытной эксплуатации. .

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

•- разработана принципиально новая схема обработки прямого белья в подвешенном состоянии. Теоретически обоснована и практи-' чески доказана необходимость'разделения предварительной- струйной и собственно струйной стирки при обработке, белья в подвешенном состоянии;

- разработана математическая модель процесса струйной стирки прямого белья;

- разработана методика последовательного анализа конструк-

■ тивно-технологических параметров обработки изделий, позволяющая-осуществить проектирование комплекса непрерывной обработки прямого белья в подваленном состоянии заданной производительности при. соблюдении требуемого качества стирки;

- применен новый метод реализации струйного способа стирки, используемый в машине для обработки прямого белья, оригинальность которой защищена авторским свидетельством;

- на основании экспериментальных исследований получена аналитическая зависимость качества отстирываемости от основных параметров машины и процесса;

Основные положения, выносимые на защиту:

1, Функциональная схема комплекса для непрерывной стирки белья в подвешенном состоянии.

. 3. Методика последовательного анализа параметров • процесса струйной стирки. ' "

3. Программа комплексных исследований для установок непре- ' рывной струйной стирки прямого белья.

.4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния параметров установки процесса на качество струйной стирки белья в подвешенном состоянии.

5. Рациональный комплект оборудования, входящего в автоматизированную поточную линию полной обработки прямого белья.

6. Результаты экономического исследования эффективности . применения комплекса непрерывной стирки белья в подвешенном состоянии. '

у Практическая ценность работы. Разработана функциональная схема'автоматизированной поточной линии полной обработки прямдго белья .на основе комплекса непрерывной струйной стирки с исполь-

зованием прачечного оборудования, выпускаемого, отечественной промышленностью. -

Определена необходимость разработки и разработаны исходные требования на установку непрерывной стирки и агрегат предварительной стирки, входящие в состав комплекса непрерывной струйной стирки.

Предложена принципиально новая конструктивная схема комплекса струйной стирки белья в подвешенном состоянии, позволяющая производить предварительную стирку в отдельном агрегате, а собственно стирку в струйных стиральных машинах (а.с.1770488), с автоматизацией бпераций перегрузки и расправки мокрого белья.

Определены конструктивные параметры струйной стиральной машины для обработки прямого белья в подвешенном состоянии. Предложены технологические режимы обработки изделий.

Разработана методика определения рациональных, параметров установки и процесса.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава по итогам научно-исследовательских работ за 1989 год М.: МТИ. 199С;

■ - на научно-практической конференции "Научно-техническая продукция вузов бытового обслуживания- населения - рынку 91-95". М.: МТИ, 1991: '

— на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава по итогам научно-исследовательских работ.за 1991 год. -М.: КТИ, 1992; •

- на научно-технической конференций "От фундаментальных

. • 8

исследований - до практического внедрения".-М.: ГАСБУ, 1993;

- на научно-технической конференции "От .фундаментальных исследований"до практического внедрения". М.: ГАСБУ. 1994.

„ Реализация работы. Практическое внедрение результатов работы и реализация конструкторских и технологических решений позволяет повысить производительность оборудования, обеспечить экономию трудовых и материальных ресурсов, что доказано опытным внедрением комплекса непрерывной струйной стирки белья в подвешенном состоянии на фабрике -прачечной N 25 акционерного общества открытого типа "ФАПРА".

Материалы диссертации используются при проведении занятий по курсу "Прикладная механика" на кафедре. "Техническая механика" . Государственной академии сферы быта и услуг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ и получено авторское свидетельство на"изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, ' пяти глав, основных выводов и рекомендаций. 17-ти при^ ложений и списка литературы, включающего 91 наименование. Работа., изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков и 22 таблицы.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются цель и задачи исследования, научная новизна, дается краткое описание, основных вопросов диссертации. Приводятся сведения об апробации и внедрении полученных результатов.

В первой главе диссертационной работы проведен аналитический обзор способов старки белья и оборудования для реализации этих способов. Определено, что"одним из основных направлений в

развитии стирального оборудования является создание установок непрерывного действия, которое идет двумя путями: стирка белья комом и в расправленном состоянии. Показано, что для обработки больших количеств белья на фабриках-прачечных наиболее целесообразно применение установок непрерывной стирки, обеспечивающих автоматическую расправку белья перед подачей на глажение, на базе которых возможно создание автоматизированной поточной линии полной обработки белья. Приведен анализ разработок оборудования для- непрерывной стирки белья в расправленном состоянии. Отмечено, что, несмотря на большой объем выполненных ранее теоретических и экспериментальных исследований, целесообразно дальнейшее изучение данного вопроса с целью разработки конкурентноспособных конструктивных решений комплекса для струйной обработки прямого белья.' Базируясь на-проведенном анализе, выбрано основное направление работы. поставлена ее цель, определены основные задачи и программа исследований.

Вторая глава диссертации посвящена теоретическим исследованиям, направленным на определение путей повышения основных функ- . циональных показателей установок непрерывной струйной стирки (качества обработки и производительности) на основе анализа изучаемого -процесса и конструктивных особенностей комплекса непрерывной обработки белья.

Разработана схема технологического процесса полной-обработки прямого белья в подвешенном состоянии. Обоснована необходимость введения в.техпроцесс операции предварительной, струйной стирки в отдельном агрегате при проведении, собственно стирки в струйных стиральных машинах. Разработана- структурная схема и циклограмма ' работы струшкн'1 стиральной машины. (СШ. :

V

. ■ 10

Процесс струйной стирки текстильных изделий представляет ' собой сложное физико-химическое явление. При его анализе для получения мотивированных рекомендаций о конструктивном решении отдельных элементов машины необходимо изучать разные вопросы. В частности работу гидравлического узла (ГУ) по созданию интенсивных и эффективных струй моющего раствора в ССМ. а также оценить влияние геометрических характеристик ГУ на длительность струйной обработки и качество стирки.

На основании анализа предполагаемого техпроцесса обработки белья в ССМ установлено, что на процесс струйной стирки оказывают влияние-различные параметры, которые, применительно к проектируемой машине, можно разделить на основные й-дополнительные.

К основным параметрам относятся: давление моющего раствора на выходе из струйного устройства Р. диаметры сопел струйных трубок й, шаг сопел s, расстояние от сопел до обрабатываемой поверхности 1. скорость перемещения белья вдоль линии обработки v, а ' также параметры промежуточного отжима: длительность тог и усилие F.'

К дополнительным параметрам относятся параметры обрабатываемых изделий и процесса обработки (температура моющего раствора Т, состав и концентрация С моющих средств, вид ткани, слойность и т.д.).

'. Знание зависимости качества стирки от значений этих показателей позволяет определить как конструктивные параметры комплекса непрерывной стирки, так и необходимые режимы его работы. За критерий оценки принят показатель качества остирываемости (ПКО). обозначаемый М. - •

:Теоретические исследования позволили оценить эту функциб-

• • ' . и

нальную зависимость в неявном виде как

п .

М - Мпс + 2 кг . [Г1((13)ХГ2 (те;|)+Г3 (Га)] . (1)

где Мпс - показатель качества остирываемости по итогам предварительной стирки; К^ - коэффициент, зависящий от вида белья и принятого технологического режима обработки изделий 1-ой группы;

й] - расход моющего раствора;

хс -( длительность струйной обработки;

Г - отжимное усилие;

. . п"' - количество струйных ванн.

Рассмотрение вопросов теории, моющего действия дало возможность определить взаимосвязь некоторых конструктивно-технологических параметров струйной обработки белья. Для сопел с круглым. сечением расход пропорционален скорости струи и площади поперечного сечения сопла.

С другой строны, скорость струи в выходном сечении сопла определяется.полным напором Н0. который в свою очередь является функцией давления Р. в трубопроводе: \

• Таким образом изменение расхода (Г может достигаться как путем изменения диаметров сопел й или величины давления Р. • так и путем изменения сразу двух' этих.факторов.

Теоретически обоснованно, что диаметры сопел, шаг сопел и расстояния от сопел до обрабатываемой-поверхности связаны аналитической зависимостью

Б = \/~2~+ 2x1^3 а'}, ■ • (2)

• 12 где а' - угол расширения струи.

Кроме того, из теории струй среднего напора]известно,, что существует наиболее эффективное расстояние 1эфф » (10 ... 150)<1. Установлена необходимость более точного определения длины этого участка для низконапорных струй.

По мнению большинства исследователей наличие промежуточного . отжима да'ет положительный эффект в плане повышения качества стирки изделий. При увеличении отжимного усилия улучшается гидродина-

I •

мический эффект стирки; волокна материала уплотняются, тем самым улучшаются условия перехода остатков загрязнений из ткани в объем моющего раствора.

Моющий раствор в рассматриваемом случае движется по закону течения жидкости через пористые среды. Величина отжимного усилия ■ из преобразованной формулы Дарси определяется как сложная функт ция длительности отжима.

Таким образом, на качество обработки изделий оказывают влияние еще два коррелируемых параметра F и т0 т.

• Исходя из всего вышеизложенного, зависимость (1) можно представить в виде

И -Мое +5 К, tf'i (dj )xf'2 (Р3 )xf'з (iCj )+f V(Fj; t0, j) ] . (3)

Проведенный теоретический анализ показывает, что общая фор-•мула моющей способности комплекса в за]висимости от его конструктивно - технологических параметров может иметь вид:

М = Мвс -»-ДИх If*» (S//Y- 2xlxtg а')х i'z(P]) х

. ]■ ^ (4)

I с b Kc(t0I)-e i -

ХТ'з(Хсз) ■+ i'tl--- ---—I

. V • X ■ p

Данное уравнение показывает, что ноющая, способность характеризуется технологическим.режимом, конструктивными параметрами ГУ и отжимного устройства и будет зависить от рационального выбора их значений. . •

Определение функциональных зависимостей ^(й); Гг(Р); Г3(тс); Г4(Г.х01) в аналитическом виде не представляется возможным из-за отсутствия' фундаментальной теории моющего . действия струи.

- Поэтому для определения параметров струйного стирального оборудования, для разработки технологических режимов обработки, для определений прямой и обратной зависимостей между этими режимами и параметрами оборудования необходима так называемая теория промежуточного уровня, т.е. занимающая промежуточное положение между фундаментальной .теорией И практическими инженерными решениями, обосновывающая экспериментальные исследования и, позволяющая их осмыслить. : ' ■ .

"Таким образом, основные и дополнительные параметры процесса струйной стирки и вероятное влияние их на качество обработки белья были определены теоретически, а математическая модель процесса в явном виде должна быть получена в. результате обработки экспериментальных данных.

• В третьей главе спланированы и выполнены экспериментальные исследования и определены рациональные параметры обработки белья в установках струйной стирки.'

Сложность и многофакторность процесса струйной стирки белья не позволяет теоретически определить (рассчитать) основные конструктивные параметры машины, .поэтому■ для определения их рациональных значений необходимо получить математическую модель, адек-

ватную исследуемому-процессу.

Для этого . разработана методика последовательного анализа параметров, учитывающая характеристики

гидравлического узла и основанная на использовании математических методов планирования эксперимента.

Основное внимание при планировании эксперимента и построении математической модели уделялось задаче по выбору оптимальных значений основных параметров машины и процесса X!. Влияние технологических параметров более изучено и область расположения их оптимальных величин была определена из предварительных.экспериментов и априорной информации. Поэтому для нахождения рациональных значений параметров Х4 при фиксированных и близких к предположительно оптимальным величинам остальных параметров использовался метод центрального ротатабельного композиционного' планирования.

Согласно разработанной методике на первом этапе испытаний Производилось исследование работы гидравлического узла. т.е. определялась зависимость длительности-струйной обработки от диа- .. метра с! сопел струйках устройств и давления Р моющего раствора, а также взаимозависимость параметров з, 1 и с1.

На втором этапе определялись оптимальные по критерию качества стирки параметры струйной стиральной машины (скорость продвижения белья V. давление моющего раствора Р, продолжительность промежуточного отжима тот, отжимное усилие Г). Кодирование пара. метров приведено в таблице 1.

, ^ "Для реализации этой методики экспериментальных исследований 'был разработан стенд, конструктивное решение которого позволяет как изменять параметры работы в требуемых пределах, ■ так и произ-

водить фиксацию этих параметров.

Таблица 1.

Символ

Факторы

Уровни

нижний "звездный" -2,0

низший -1

основной о

верхний

+ 1

Еерхннй 11 звездный" +2, О

х, Время отжима т0Т сек хг Давление моющего раствора . - Р. МПа х3 Отжимное усилие I. Н • х4 Скорость белья ■ V, м/с.

0,0 0,10

О

0.3 '

0.4 0.15

180 0.39

0.8 0,20

360 0,48

1.2 0,25

540 0.67

1,6 0,3

720 0,66

Проведенные исследования позволили получить математическую модель процесса струйной стирки. Обработка результатов, выполненная на ЭВМ СМ-4 но специальной программе, показала, что математическая модель адекватна (с доверительной вероятностью 95%).реальному процессу струйной стирки. С учетом значимости коэффициентов регрессии получено следующее уравнение:

у = -1.6Х1г. - 1,4х22 - 8,1х3г'- 1,2х4г - 0.58х,х2 -

- 1,08x^3 + 0,14х1х4 + 0, 06х2х3 + 1.2х2х4 •+ . (5)

+ 0, 52х3х4 + 2,8Х, + 5, 0х2 - 1, 53х3 - 7, 0х4 + 10,^ В качестве уравнения с натуральными значениями параметров рассматриваемая зависимость имеет вид:

Мст = -10тО12 - 560Р2 - О, 00025Р2 • - 148, 15У2 +. '.

+ 44,4т0Т + 452Р +0,204Р + 117,72У (6)

- 0.015тот хР - 266, 6УхР + 118,48 . ■ Анализ результатов исследования параметров ГУ дал следующие

математические зависимости:

- длительность струйной стирки

. Тст - 2,151 - 3,05 Р + 1,3 б - 0,49 Рг

- эффективное расстояние от сопел до изделия

. 11И - 80 й - 0, 6933 б3;1 ■'

- шаг сопел

Б « /Т(й +.0.05 1Э„)

В результате поиска оптимальных решений были получены рациональные значения- основных параметров струйной стирки:

- диаметры струйных сопел - 3 мм;

- расстояние между соплами - 20 мм;

- расстояние меаду .соплами и изделием 235 - 240 мм;

- давление моющего раствора'0.25 - 0.27 МПа при: стирке и . полоскании;

- отжимное усилие 350 Н ( в расчете на простыни );

- время промежуточного отжима 1.95 - 2 с;

■ Дальнейшее исследование многофакт^рной модели осуществлялось, построением двумерных сечений поверхности отклика, одно из которых приведено, на, рис. 1. Анализ кривух равной отстирываемости, подтвердил, что скорость продвижения белья существенным образом . влияет на показатель качества, стирки.

'Уменьшение скорости v (при одних и тех. же значениях , остальных параметров) приводит к повышению качества обработки 'изделий. • В.исследованном диапазоне скоростей от 0,3 м/с до 0,66 м/е не происходит изменения характера зависимости М = ^(V)(см. рис. 2).

При обеспечении времени .обработки изделия в установке непре-

- 0,23 йг (7) (8)

(9)

0,15 0,2 . 0,25 0,3 Р, ЫПа Рис. 1 Кривые равной отстирываемости ( хг = 0,875; х3 w - 0,06 )

М, % 22,7

20 •

15

10

Гот= . р =

1-' =

\

350 H

,3 0,39 0,48 0,57 0,66 V, Рис. Z Зависимость моющей способности машины от скорости белья

рывной стирки не менее 45 с, что соответствует скорости продвижения белья 0,45 м/с (при длительности промежуточного отжима 2 с и отжимно.м усилии 35 Н; давлении моющего раствора .0,26- МПа) возможна стирка изделий с показателем качества отстирываемости (ПКО) М >50%, т.е. соответствующая -"отличному" уровню качества обработки белья.

В работе приводятся также математические модели,, описывающие влияние восьми дополнительных параметров процесса на качество струйной стрики изделийПолученные оптимальные значения технологических параметров процесса по этим моделям подтвердили правильность принятых ранее ограничений.

... Кроме того, они позволили определить рациональную длительность процесса предварительной стирки (15...20 мин), что дает возможность задать конструктивные параметры агрегата ' предварительной стирки. .

В четвертой главе рассмотрены вопросы, связанные с разработкой комплекса непрерывной стирки белья в подвешенном состоянии. Разработана функциойальная схема высокопроизводительной автоматизированной поточной линии полной обработки белья. На основании анализа имеющегося прачечного .оборудования установлено, что для полного укомплектования технологического'.комплекба и автоматизированной поточной линии необходимо:

разработать агрегат предварительной стирки (АПС) и установку непрерывной стирки (УНС),: состоящую из нескольких струйных стиральных машин (ССМ). - -

. - из промышленно выпускаемого подобрать оборудование для подачи мокрого белья из АПС в УНС и из УНС на- сушильно-гла-. дильные катки (СГК).

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований сформулированы исходные требования к АПС и УНС. Показано, что установка непрерывной стирки прямого белья в подвешенном состоянии-, являясь многоблочной, состоит ~ из нескольких ССМ, оригинальность ■ разработки которых защищена -а.с. СССР N1770488.

В отличии от всех существующих струйных стиральных установок, где транспортировка белья осуществляется между двумя натянутыми сетками, что крайне неудобно и отрицательно сказывается на качестве обработки изделий, в предлагаемой конструкции белье подвешивается на подпружиненных зажимах удерживающих элементов с возможностью регулировки их в зависимости от размера .данного белья. Это дает, возможность обрабатывать струями моющего раствора всю поверхность расправленного в вертикальной плоскости изделия. Кроме того, в ССМ используется новый для УНС способ промежуточного отжима - отжим прессованием. Конструктивное решение машины позволяет соединить цикличность процесса отжима с непрерывностью струйной стирки.

Отличительной'особенностью выходного блока УНС является наличие вертикального валкового отжимного устройства. Это позволяет обеспечивать остаточную влажность изделий = 55 - 60%, при сохранении расправленного состояния, что необходимо для даль(фй- ■ шей качественной обработки белья.

В качестве "подавателя" мокрого белья из АПС в УНС и из УНС на СГВК выбран промышленно выпускаемый универсальный робот "Циклон - 3.01", способный четко функционировать вчусловиях агрессивных сред и повышенной температуры и влажности.

Результаты выполненных исследований легли в основу реализо-

М.55 58

48 38 28

""V * и 1 -3

# у У • •

у • У»

Р,МПа

О,Г 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Рис. 3 ¡Зависимость моющей способности КНС от давления

М, %

58

48

38

28

— V

«ч» .2. ч •

V

\

0,3 0,39 0,48 0,57 0,66 Рис. 4 Зависимость моющей способности от скорости продвижения белья вдоль линии обработки (I-эксперимент; 2-расчет)

V, м/с

ванной и прошедшей опытную эксплуатацию УНС, а .также комплекса непрерывной струйной стирки белья в подвешенном состоянии, подтвержденных актами о внедрении. ^

Сравнение экспериментальных данных, полученных при испытании опытного образца,' показало хорошее совпадение их с-результатами расчетов теоретических исследований (см.рис.3, рис.4).

Разработанный комплекс непрерывной стирки белья в подвешенном состоянии рассчитан на обработку.612 кг. сухого белья в час при ПКО 52%, что соответствует "отличному" уровню/ качества, и подтверждено испытаниями.

Таким, образом, создана система комплексной механизации процесса качественной стирки 'прямого белья на фабриках-прачечных.

В пятой главе приводится технико-экономическое обоснование Эффективности эксплуатации комплексов непрерывной стирки белья в подвешенном состоянии и поточных линий на их основе. Привёдено сравнение линии обработки белья на основе установки "Труба" с новым оборудованием. Расчеты показали, что применение 'нового' оборудования может обеспечить снижение.эксплуатационных расходов на 1т белья в размере 8,76 руб. (расчет проведен в ценах 1990 Г.) в первую очередь за счет уменьшения расходов по заработной плате и на материалы. Применение комплекса в составе автоматизированной поточной линии позволяет повысить производительность оборудования на 20%, уменьшить количество рабочих на 43%, увеличить съем продукции с.1мг производственной площади на 38%, затраты на моющие средства на 44%, снизить себестоимость на 20%. Конструкция комплекса обеспечивает совмещение операций стирки, полоскания, отжима в одной установке, устраняет операцию ручной расправки белья перед подачей на глажение, сокращает затраты

ручного труда и количество технологических переходов, улучшает санитарно-гигиенические условия труда. . .

ОБЕМЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Из приведенных в диссертации результатов исследований следуют выводы и научно-обоснованные рекомендации.

.1. Анализ состояния вопроса показал, что. существующее стиральное оборудование не может применяться для создания автомата- " зированных линий полной непрерывной обработки белья, так как • предполагает множество технологических переходов и подразумевает ручную расправку белья перед подачей на глажение.

2. В процессе развития прачечных машин наметилась тенденция к увеличению эффекта отстирывания действием потока жидкости. Анализ конструктивных решений существующего стирального оборудования и методов стирки доказал целесообразность применёния'обра- . ботки текстильных изделий струями моющего раствора. Предложена и обоснована принципиально новая схема стирально-отжимной машины,

в которой механическое воздействие на белье при стирке осуществляется воздействиём струй моющей жидкости, а также интенсифицируется воздействием отжимных плит.

3. Теоретически обоснована и практически доказана целесообразность введения агрегата предварительной струйной стирки- для. увеличения длительности влияния химического фактора.

, ' 4. Разработана принципиальная схема технологического процесса непрерывной стирки прямого, белья, на основании которой получе-' на структурная схема и циклограмма работы струйной стиральной машины. •

5. Проведены теоретические исследования и разработаны математические зависимости, характеризующие качество удаления загряз-

нений при струйной стирке как функцию основных параметров машины и процесса:

м - мпс + I ^ [г*, (а3)хг'8(ра)х^,(тс1)+Г'4(Р,-;твт,)1 , (3)

6. Разработан экспериментальный стенд, позволивший в широких пределах варьировать значения исследуемых параметров.

7. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена математическая модель процесса струйной стирки. В качестве критерия оптимизации принят показатель качества отстирываемости изделий:

Мст = -Ют0Т2 - 560Р2. - 0,00025Ег - 148,15У2 +

+ 44,4т0Т + 452Р +0,204Р + 117.72У - ' (6)

- О, 015тО1хР - 266,6УхР + 118,48

8. Экспериментальными исследованиями по специально разработанной методике впервые/получены уравнения моющего действия комплекса непрерывной струйной стирки, определены по критерию показателя качества отстирываемости рациональные значения его конструктивно-технологических параметров.

9. Предложенный способ струйной стирки белья в подвешенном состоянии и машина для реализаций данного способа (получено а.с. СССР N1770488) позволяют создать комплекс непрерывной стирки прямого белья, который в комплекте "с существующим технологическим оборудованием образует автоматизированную линию полной/иеп- ' рерывной обработки белья.

10. Разработан комплекс непрерывной струйной стирки прямого белья в подвешенном состоянии. Конструкция комплекса обеспечивает совмещение операций стирки, полоскания, отжима

в одной установке, устраняет операцию ручной расправки белья перед подачей на глажение, сокращает затраты ручного труда и количество технологических переходов, улучшает санитарно-гигиенические условия труда.

11, Наибольший годовой экономический эффект от применения комплекса в составе автоматизированной поточной, линии достигается при полном использовании оборудования • с прризводительностью 980-1000 изделий в час и составляет не менее 32тыс. рублей в ценах 1990 года, что соответствует 6,416 млн. рублей в ценах 1994 года на один комплекс непрерывной струйной стирки.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. A.c. 1770488 СССР,. МКИ4 D 06 F 17/04 Стиральная машина для обработки прямого б^рья / Т.В.Соколова, В.И.Малыхин, Е.А.Панфилов, Н.В.Крючков/СССР/.- 49225644/12; Заявл. 28-03-91; Опубл. 23.10.92. БЮЛ. N39-2 с.

2. Малыхин В, И., Якунин В.Г., Дарчиева. С. Л.,. Соколова Т. В. Влияние параметров потока жидкости на отстирываемость образцов.// Тезисы докладов на научно-технической конференции професс.-препод. состава института./Под ред. к.т.н^.доц. Радчука Л:И., МТИ, 1990. . -'"■ '

3. Соколова Т.В. Применение роботизированных технологических комплексов в прачечном производстве.// Тезисы докладов на научно-технической конференции/Под ред. 'к.т.н.,. доц.Радчука Л.И., МТИ. 1990. ' , ' •

4. Малыхин В.-И., Соколова Т,В. Установка для непрерывной стирки белья в расправленном состоянии.//Сб. научн..тр.: Современные .технологии в отрасли бытового обслуживания населения.- МТИ, 1991.

• 25

5. Казюлин B.C., Малыхин В. И., Соколова Т. В, Технологических комплекс для непрерывной стирки белья в расправленном состоянии// Сб.науч. тр. : Научно-техническая продукция ВУЗов бытового обслуживания населения - рынку 91-95. MTII, 1991.

6. Соколова Т.В., Малыхин В.И., Крючков Н.В. Стиральная ма-шина//Тезисы докладов на научно-практической конференции/Под ред. д. т.н.. проф. Маслова Ю.Н. МТИ. 1992.

7. Соколова Т.В. Перспективы применения робототехнических комплексов в прачечном производстве.// Сб.научн.тр.: Теоретические основы инженерных решений при разработке машин и аппаратов бытового назначения под ред. д.т.н., проф. Малыхина, В. И. МТИ, .1992. ■ "

8.. Соколова Т.В.. Дарчиева С.Л.. Карасев C.B. Технологические параметры процесса ртруйной стирки//Сб. научн.тр.: Теоретические основы инженерных решений при разработке машин и аппаратов бытового назначения'под ред. д.т.н., проф. Малыхина В.И. МТИ, 1992.

' 9. Соколова Т.В. Влияние гидравлических и -технических факторов на качество струйной стирки белья.//Сб. научн.тр.: Теоретические основы инженерных решений при разработке машин и аппаратов бытового назначения под ред. д.т.н.. проф. Малыхина В.И. МТИ, 1992.

10. Соколова Т.В.. Крючков Н.В., Малыхин В.И. Исследование процесса обработки прямого белья струями моющего раствора//0т фундоментальных исследований до практического внедрения: Тезиси докладов научно-технической конференции ГАСБУ, 1994.