автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование и разработка процесса и оборудования для получения эластичных кож

ПРИСЯЖНЮК Юрий

На правах рукописи Владимирович

Р Г 5 ОД

2 О MAP тт

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЖ

Специальность 05.02.13 «Машины и агрегаты» (легкая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2000

На правах рукописи

ПРИСЯЖНЮК Юрий Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЖ

Специальность 05.02.13 «Машины и агрегаты» (легкая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2000

Работа выполнена вЮжно-Российском государственном университете экономики и сервиса

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

БЕСКОРОВАЙНЫЙ В.В.

кандидат технических наук, профессор КУЛИКОВ Ф . А .

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

РУЖЕНДЕВ A.C.

кандидат технических наук, доцент ИППОЛИТОВ A.B.

Ведущая организация: ОАО «Таганрогский кожевенный завод» Защита состоится «А ~У » ¿¿¿/2-/М20001. в

часов на

заседании Диссертационного совета Д053.32.02 при Московском государственном университете дизайна и технологий по адресу 113806, Москва, ул. Садовническая, д. 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологий.

2000г.

Автореферат разослан «/</ »

Ученый секретарь Диссертационного совета, к. т.н., доцент

М 5^,0

В.В. Г р и в и

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучение потребностей кожевенно-обувной и кожгалантерейной промышленности позволило сделать вывод о том, что в настоящее время они испытывают острый дефицит в кожах отечественного производства, обладающих повышенной эластичностью. Это связано с тем, что используемое оборудование для механических отделочных операций провалки и тяжки натуральных кож не обеспечивает получения обрабатываемым материалом необходимой тягучести и гибкости, т.е. эластичности. Существенными недостатками тянульных машин различного типа является их низкая производительность (обработка одной кожи осуществляется за 10-20 перемещений полуфабриката относительно рабочих органов) и неодинаковое силовое воздействие на обрабатываемый материал на различных топографических участках, приводящее иногда к разрыву полуфабриката, особенно его периферийных участков. Для предотвращения разрывов и отдушистости лицевой поверхности полуфабриката важное значение имеет его влажность (так, для кож хромового дубления оптимальная влажность составляет 28-32%). Более низкая влажность будет способствовать образованию отдушистости и обрывов при тяжке, более высокая сводит эффект тяжки к минимуму. Таким образом, постоянный контроль влажности и при необходимости доведение ее до оптимального значения перед каждым перемещением полуфабриката значительно снижает производительность оборудования. Перед первой тяжкой возникает необходимость проведения разбивки лап и краев кожи, которая связана с тем, что тянульные машины не всегда обеспечивают достаточное растягивание этих участков, что также увеличивает общее время процесса мягчения. Все вместе сказанное объясняет, почему процесс получения эластичных натуральных кож является малоэффективным, низко производительным, и поэтому он зачастую просто не используется на отечественных предприятиях.

Как показал анализ современного отечественного и импортного оборудования для механической обработки кож, выполняемой с целью повышения их эластичности, используемые рабочие органы (реверсные валы, эластичные ленты, резиновые шары и т.п.) имеют одинаковый принцип воздействия на обрабатываемый материал, основанный на деформациях растяжения и изгиба. Экспериментальным и теоретическим вопросам механической обработки натуральных кож, выполняемой традиционными рабочими органами, посвящено достаточно много НИР, которые для таких процессов и операций как мездрение,

сгонка волоса, двоение, отжим и разводка позволили достичь определенных результатов, однако для операции тяжки, указанных выше недостатков, устранить до сих пор не удалось.

Повышение эффективности оборудования может осуществляться двумя путями: либо за счет его модернизации и усовершенствования традиционных рабочих органов, либо за счет разработки принципиально иных рабочих органов, которые осуществляют новые, более эффективные процессы воздействия на обрабатываемый материал. Используемые технологии представляют собой интегрированный набор тех или иных машинных операций, реализуемых конкретным комплектом оборудования. Очевидно, наиболее эффективное, с точки зрения экономических показателей и конечного качества продукции, оборудование должно базироваться на наилучшем машинном процессе и реализовывать передовую технологию. Поэтому в диссертационной работе был реализован именно второй путь повышения эффективности оборудования для получения эластичных кож.

Большие возможности в повышении уровня механизации, производительности труда и улучшения качества механической обработки, выполняемой с целью повышения эластичности кожи, как показали проведенные исследования, имеет разработка и внедрение в кожевенно-обувную и кожгалантерейную промышленность оборудования, реализующего процесс ударной обработки. Рабочий инструмент в таком оборудовании представляет собой направленный поток твердых частиц (инденторов) и процесс мягчения осуществляется за счет их скоростного удара по поверхности кожи. При этом силовое воздействие на обрабатываемый материал крат^временно, равномерно и довольно легко регулируемо. Однако процесс ударного мягчения кож, несмотря на его достоинства, как в теоретическом, так и в практическом аспектах исследован недостаточно.

Операции тяжки предшествует подготовительная (вспомогательная) операция увлажнения полуфабриката. Следовательно, эффективность и качество процесса получения эластичных кож зависит также от длительности и качества гигро-термического воздействия. Эту операцию необходимо выполнять и для подготовки кож к ударному мягчению. Поэтому заслуживает внимание разработка вспомогательного оборудования для увлажнения полуфабриката, использующего новый способ воздействия сверхвысокочастотной (СВЧ) энергией.

Итак, потребность легкой промышленности в высокоэластичных кожах для удовлетворения спроса населения на изделия кожевенно-обувной и кожга-лантерейной отраслей отечественного производства и невозможность их получения на применяемом оборудовании порождают научную проблему, суть ко-

торой заключается в разработке эффективного оборудования, реализующего принципиально иные машинные процессы, основанные на новых, выходящих за рамки достигнутых знаниях. Учитывая суть проблемной ситуации, тема диссертационной работы является актуальной и своевременной, и поэтому имеет экономическую и социальную значимость.

Объектом исследования данной НИР является процесс получения эластичных кож, включающий основную операцию механического воздействия на обрабатываемый полуфабрикат и вспомогательную операцию его увлажнения.

Предметом исследования является основное (механическое) и вспомогательное (гигротермическое) оборудование процесса получения эластичных кож, на разработку которого направлена диссертационная работа.

Целью работы является повышение эффективности и качества процесса получения эластичных кож за счет разработки оборудования, основанного на новых способах механического (ударного) и гигротермического (СВЧ) воздействия на обрабатываемый полуфабрикат.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

• провести анализ используемого оборудования для проведения механической операции тяжки натуральных кож с целью выявления недостатков этого оборудования, и показать возможность использования и перспективность ударного процесса для получения эластичных кож; 1

• выполнить теоретическое исследование процесса ударного взаимодействия твердых тел с натуральной кожей для чего:

> определить основные факторы машинного процесса, вызывающие повышение эластичности кожи в результате ее ударной обработки;

> получить описание механизма разволокнеиия внутренней структуры кож;

• провести экспериментальное исследование процесса ударного взаимодействия твердых тел с натуральной кожей для чего:

> разработать методы и методики исследований, позволяющие получить данные адекватные реальности, включающие описание экспериментального оборудования для проведения ударного мягчения и определения основных параметров процесса ударного взаимодействия;

> определить влияние основных факторов процесса ударного мягчеиия на изменение степени разволокнения внутренней структуры кожи;

• обсудить результаты экспериментальных и теоретических исследований;

• разработать новый способ механической обработки, основанный на ударном процессе и позволяющий получать кожи высокой эластичности;

• разработать, учитывая специфику ударного взаимодействия кожи с твердыми телами требования, которым должна удовлетворять установка для мягчения кож ударом, изготовить и провести апробацию технического решения, удовлетворяющего этим требованиям;

• разработать новый способ гигротермического воздействия на кожевенный полуфабрикат, основанный на использовании СВЧ - энергии, с целью интенсификации процесса увлажнения и обосновать его преимущества;

• разработать, учитывая специфику использования СВЧ - энергии требования, которым должна удовлетворять установка для увлажнения кожи, изготовить и провести апробацию технического решения, удовлетворяющего этим требованиям;

• для установок ударного мягчения и увлажнения в СВЧ - поле кожевенного полуфабриката:

> определить рациональные режимы обработки;

> разработать рекомендации по внедрению и практическому использованию в производстве.

В диссертационной работе использованы такие методы исследования как эмпирический и теоретический, а также методы абстрагирования, анализа и синтеза, индукции и дедукции, моделирования. Также применены методы статики и динамики теоретической механики, методы теории упругости, методы математической статистики, программирования и логической алгоритмизации.

Достоверность полученных результатов исследования обеспечивается;

• использованием в качестве теоретической и методологической базы диссертационного исследования фундаментальных трудов отечественных и зарубежных авторов по вопросам механической обработки натуральных кож и другим вопросам исследуемой проблемы;

• использованием современных методов исследования, оборудования и приборов для подготовки и проведения экспериментов, применением ПЭВМ и пакета прикладных программ в программной оболочке Windows-95 для обработки полученных результатов;

• апробацией теоретических выводов и методических рекомендаций на научных конференциях, а также в опубликованных работах.

Научная новизна заключается в том, что:

• показано на основании реологического моделирования деформационного поведения кожи, что остаточная деформация, получаемая на оборудовании для операции тяжки, возрастает с увеличением количества проходов полуфабриката относительно рабочих органов;

• проведено теоретическое исследование процесса ударного взаимодействия тел с натуральной кожей с целью разработки технологических основ нового способа воздействия на полуфабрикат повышающего его эластичность и определены основные факторы этого процесса;

• показана возможность использования различных моделей удара и процесса передачи энергии для объяснения механизма повышения пористости натуральных кож, оцениваемого степенью разволокнения их внутренней структуры, т.е. описан механизм повышения эластичности кож в результате их ударной обработки;

• обоснован способ гигротермического воздействия СВЧ - полем с целью интенсификации процесса увлажнения кожевенного полуфабриката, как подготовительной операции ударного мягчения, и показаны его преимущества;

• предложены наиболее рациональные режимы ударного мягчения и увлажнения полуфабриката в СВЧ установке для различных кожевенных материалов; Технологическая новизна работы заключается в разработке:

• нового способа механического воздействия на натуральную кожу с целью повышения ее эластичности, основанного на ударном процессе (защищен патентом РФ);

• нового способа увлажнения кожевенного материала в СВЧ - поле, позволяющего подготовить полуфабрикат к ударному мягчению (защищен авторским свидетельством СССР).

Конструкторская и практическая ценность работы заключается в том, что:

• разработаны научно-обоснованные технические требования, учитывающие специфику процессов, которым должны соответствовать оборудование для ударного мягчения и увлажнения кожевенного полуфабриката;

• разработаны, согласно техническим требованиям, конструкторские решения оборудования для ударного мягчения (защищена патентом РФ) и увлажнения;

• разработаны рекомендации по внедрению и практическому использованию в производство установок для ударного мягчения и увлажнения полуфабриката в СВЧ - поле;

• результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе вузами легкой промышленности и группы сервиса. Наиболее полно они отражены в монографии «Разработка и исследование новой технологии и оборудования для мягчения кож ударом».

Результаты диссертации могут быть использованы в проектно-конструкторских, научно-исследовательских организациях и на предприятиях кожевенно-обувной и кожгалантерейной промышленности при:

- разработке и совершенствовании существующих процессов механической обработки натуральных кож и создании новых;

- разработке научно-обоснованных исходных требований на проектирование нового оборудования для мягчения кож ударом, технологической оснастки и приборов, позволяющих повышать качество получаемой продукции.

Практическая значимость работы подтверждается эффективностью внедрения ее результатов в производство на Краснодарском и Таганрогском кожевенных заводах. Суммарный годовой эффект НИР по всем реализованным к настоящему времени разработкам составляет 654,4 тыс. руб. Документы, подтверждающие внедрение и практическое использование теоретических положений, выводов и рекомендаций, представлены в приложении 2 диссертации.

Аппобания чеботы и публикации. Материалы диссертации были доложены и получили положительную оценку на ряде научно-технических конференциях ЮРГУЭС (г. Шахты - 1994-99гг); на Республиканском научно-практическом семинаре «Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг» (г. Хмелышцк, 1990г); на Международной на-учно-техничеекой конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс 99) в Ивановской академии текетилышй промышленности (г. Иваново - 1999г),

По материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе патент №2102488 «Способ обработки кож л устройство для его реализации» и авторское свидетельство № 1425889 «Способ увлажнения заготовок верха обуви».

Ойьем и стпуктувя лиссептяннн (структура НИР показана на рис, 1), Диссертационная работа изложена на 168 страницах, из которых 145 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 8 таблиц, состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, содержащего 112 наименований, и 2 приложений. Приложение' 1 (9 страниц) включает 7 рисунков, 2 таблицы,

Введение

>

Актуальность темы

Объект и предмет исследования

.Цель и содержание 'поставленных задач

Методы исследования

Научная и технологическая новизна, практическая и конструкторская значимость, достоверность и апробация результатов

~ПГ - ~ - ~

«Выводное» знание

Обобщенная итоговая оценка НИР

Практические предложения

Библиографический список

Ж.

I Приложение! Приложения ^^^ Приложение2 ]

Рис. 1 - Структура диссертационной работы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность НИР, выбраны объект и предмет исследования, сформулированы ее цель и задачи, определены направления и методы исследования, указаны научная и технологическая новизна, практическая и конструкторская значимость, обоснована достоверность исследований.

В первой главе проведен анализ литературных данных об оборудовании, используемом в настоящее время на кожевенных заводах, для выполнения отделочной операции тяжки. Установлено, что, несмотря на большое количество отечественного и импортного оборудования, предназначенного для повышения эластичности кожевенного полуфабриката, принцип воздействия рабочих органов на обрабатываемый материал для этих машин одинаков - это деформационные воздействия растяжением и изгибом. Рассмотренное оборудование для механической операции тяжки кож обладает следующими недостатками:

• не обеспечивают требуемую эластичность кож, т.е. жесткость кож довольно высока, что снижает их сортность и в конечном итоге потребительские

свойства;

• обработанный полуфабрикат имеет неравномерную тягучесть на различных топографических участках;

• невозможность достигнуть необходимой эластичности за один проход полуфабриката относительно рабочих органов.

При моделировании деформационного поведения кожи реологической моделью Максвелла - Кельвина - Фойхта для величины остаточной деформации кожи после N -го цикла «нагрузка-разгрузка» получено выражение:

е" -1

где С„, !р - время нагрузки и разгрузки соответственно.

Анализируя это выражение, можно сделать вывод о том, что увеличение количества циклов N, т.е. количества проходов полуфабриката относительно рабочих органов, повышает как первое слагаемое, связанное с запаздывающей эластичной деформацией, так и второе, связанное с необратимой деформацией. Таким образом, необходимость многократного прохождения полуфабриката относительно рабочих органов тянульно-мягчильных машин, обусловлено характером поведения натуральных кож при деформационном растяжении.

Так же установлено, что процесс ударной обработки позволяет получить заданную шероховатость за один проход полуфабриката относительно скоростной струи инденторов. Действие тел рабочего агента на обрабатываемый материал при этом кратковременно, равномерно и легко регулируемо. Как уже было отмечено, такие же недостатки необходимо устранить для процесса и оборудования по тяжке кож. Следовательно, естественно было бы, учитывая преимущества ударной механической обработки перед традиционными методами, исследовать возможность создания процесса и оборудования, реализующих такую обработку полуфабриката, только не с целью механического разрушения его поверхности, а с целью повышения его эластичности.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию процесса ударного взаимодействия твердых тел с натуральной кожей. В основе рассматриваемого процесса мягчения натуральных кож лежит удар скоростной струей шарообразных тел рабочего агента, которых в струе находится значительное количество. Однако при анализе достаточно будет рассмотреть единичное соударение, так как этот процесс повторяется.

В начале исследования процесса ударного мягчения в рамках классической теории удара были определены основные факторы этого процесса, влияющие на степень разволокнения внутренней структуры кожи. Показано, что при ударе рабочим агентом в зоне контакта возникают местные (локальные) напряжения, величина и характер распределения которых, вероятно, определяют величину и характер разволокнения фибрилл коллагена внутренней структуры кожи в зоне контакта, конечно же, в том случае, когда величина этих напряжений меньше того, что может выдержать материал. Приведенные напряжения определятся как

1Гг ] 125 п )

где у, и у2 - соответственно массовый вес рабочего агента и материала обрабатываемого ударом изделия (у = р / g, где g - ускорение свободного падения); ¡л2 - коэффициент Пуассона; В и п - эмпирические коэффициенты, характеризующие упругопластические деформации при динамическом нагружении - ударе; т, - масса индентора; V- скорость ударяющей частицы в начальный момент удара; а2 - скорость распространения упругих деформаций, численно равная скорости распространения звука в обрабатываемом материале.

Полученное выражение можно записать в упрощенном виде

_2_ 4 4

а ~у|+л 5-а,5.

п р 2

Из этого выражения вытекает важное наблюдение - при небольших скоростях (V < а{) удара величина напряжений в зоне контакта обусловливается в большей степени параметром аг и в меньшей - скоростью удара V, т.е. при одинаковой V более высокие напряжения будут в таком материале, в котором величина аг больше. То есть в натуральных кожах, в которых величина аг невелика, напряжения в зоне контакта при скоростях удара V < будут незначительны, и обработку с целью повышения эластичности, вероятно, следует выполнять именно с такими скоростями.

Таким образом, анализ приведенных контактных напряжений ст в таком довольно простом виде позволил в первом приближении установить, что к основным факторам, обусловливающим их величину, следует в первую очередь отнести скорость удара и скорость распространения звука в обрабатываемом материале.

Скорость удара в процессе обработки, при которой должно происходить

разволокнение внутренней структуры кожи, определяется из выражения

2

•а,,

2

Ри.

где - коэффициент, принимающий значения 0,1-0,2 для кож хромового метода дубления; рк и ри - кажущаяся и истинная плотности кожи.

Таким образом, установлена взаимосвязь основных факторов ударного процесса мягчения кож с кажущейся и истинной плотностями материала, вероятно коррелируемымых со степенью разволокнения его внутренней структуры, а, следовательно, и с эластичностью. В работе показано, что для случая обработки хромового выростка числа Маха, при которых должно наблюдаться значительное увеличение степени разволокнения внутренней структуры, должны принадлежать интервалу чисел Маха 0,26< М < 0,47.

Далее в рамках классической механики упругого удара выполнена оценка влияние массы ударяющей частицы на процесс передачи энергии. Энергия, передаваемая элементу обрабатываемого материала массой тп, индентором массой /и, и имеющего скорость V,, определяется выражением

|2у,2

А1У=-

{тй+щ)1'

Коэффициент передачи энергии при этом определяется выражением

т?_ Мто

Ц +«о)2

Проведенный анализ этих выражений позволил сделать вывод о том, что, с одной стороны, с увеличением массы индентора происходит возрастание получаемой материалом энергии, но с другой стороны, в условиях ударного процесса индентора с полуфабрикатом уменьшается коэффициент ее передачи.

Анализ ударного процесса, проведенного в рамках классической теории удара, позволил исследовать влияние различных факторов на процесс ударного мягчения, выявить наиболее значимые из них, но не смог объяснить механизма разволокнения внутренней структуры фибрилл коллагена. В связи с этим, был проведен анализ в рамках волновой теории удара. В первом приближении пренебрегалось действием всех волн, кроме продольной, и использовалась теория плоского удара.

В качестве модели плоского удара рассмотрено взаимодействие двух изотроп-

ных полупространств. Показано, что чрезмерная жесткость приемника энергии, так же, как и чрезмерная его мягкость, одинаково приводит к ухудшению передачи энергии, а при равенстве жесткосгей С, = С2, передача энергии, определяемой за одно и то же время, будет наибольшей для данной системы. Используя эту модель удара, описать механизм разволокнения внутренней структуры кожи не удалось.

В качестве модели плоского удара также рассмотрено взаимодействие соударяющихся тел, имеющих три граничные поверхности - одну контакта и две концевые свободные, более адекватно отражающая реальный ударный процесс. Рассмотрен случай, когда волна разгрузки от свободного конца ударника достигает плоскости контакта раньше, чем волна разгрузки в ударяемом материале, т.е. 2/,/й, < 21г/аг (/,, /2 - диаметр индентора и толщина обрабатываемого материала; а{, а2 - скорость звука в соответственно в инденторе и коже), что соответствует системе « стальной индентор - кожа».

Коэффициент передачи энергии г] = —-Ц- = 1 ■

СМ

с,-с2

С.+С,

/,яг

2а,

Из этого выражения видно, что только при С, = С2 (плоский удар) достигается полная передача энергии. В эту формулу не входят непосредственно массы соударяющихся тел, поэтому можно утверждать, что вопреки классической механике упругого удара величина переданной энергии не зависит от массы соударяющихся тел. Кроме того, из этой зависимости видно, что коэффициент передачи удара растет с величиной времени удара 1Х, = 212/а2.

Отсюда, можно сделать следующий вывод - при заданном ударнике передача энергии улучшается с увеличением продолжительности удара.

Волны скорости длительностью 1,/а, поочередно с периодичностью 212/а2 охватывают, чередуясь, участки ударяемого тела. При этом в данный момент времени каждый участок движется со своей скоростью:

о к,/г 2М1 С\ С2 2Ы, 2л,/С2 или-1---1-- или-1

С*2 4* С^ С^

(с,+с2)

12 а,

количество таких участков равно — • —.

/, а2

Вследствие этого на непрерывно перемещающихся границах участков образуются волны растяжения и сжатия.

Рассмотренная модель удара позволила теоретически описать процесс ударного разволокнения внутренней структуры кожи. Протекание каждого единичного удара сопровождается циклической передачей энергии п упругих волн, образованных в ударнике, и вибрацией поверхностей полуфабриката, как во время удара, так и некоторое время спустя. Это приводит к тому, что, учитывая большое количество ударяющих частиц, во всем объеме обрабатываемого материала возникают многочисленные, сменяющие друг друга волны сжатия и разряжения, что, по всей видимости, и обуславливает раскручивание и разъединение фибрилл коллагена внутренней структуры кожи и, таким образом, следовательно, и повышение ее степени разволокнения и эластичности.

В третьей главе для проверки адекватности теоретических положений реальному процессу выполнено экспериментальное исследование ударного мягче-ния кож. Для этой цели наряду с традиционными был разработан также и ряд новых ряд методик, включающих в себя описание соответствующего лабораторного оборудования, приборов и оснастки:

> методика определения физико-механических свойств кож до и после обработки, которая позволяет изучить деформационные свойства полуфабриката при сжатии, растяжении и в ударных режимах;

> методика определения скорости твердых частиц в струе;

> методика определения удельной поверхности внутренней структуры кож;

> методика определения скорости звука в коже.

Построенные по экспериментальным данным графики, представленные на рис. 2-4, позволяют сделать вывод, что, во-первых, независимо от вида обрабатываемого материала его степень разволокнения (при всех прочих равных условиях) определяется именно скоростью удара (рис. 2). Во-вторых, величина массы ин-дентора не играет существенной роли на результат ударного мягчения. Инденто-ры из стали, используемые в экспериментах, имеют отличие в массах более чем в два раза, однако значительного различия в степени разволокнения не наблюдается (рис. 3). В третьих, инденторы из ПВХ при меньшей скорости и массы (за счет лучшего коэффициента передачи энергии), по сравнению с индентором из стали, позволяют получить несколько выше степень разволокнения (рис. 4). Эти три положения полностью подтверждают выводы теоретических исследований.

На рис. 5 представлена зависимость степени разволокнения образцов из хромового выростка от скорости инденторов (с1 = 0,8 мм) при ударной обработке. Для определения степени соответствия теоретических и экспериментальных исследований здесь же построен график зависимости числа Маха от скорости индентора.

Рис. 2 - Зависимость степени разволокнения различного кожевенного материала от скорости для стального индентора </=0,5 мм

200

Как видно из графика, при скоростях удара инденторов до 33 м/с степень разволокнения изменяется незначительно. При этих скоростях инден-торы обладают недостаточной кинетической энергией, чтобы обеспечить полидеформационное взаимодействие с обрабатываемым материалом. В диапазоне скоростей' 33-53 м/с наблюдается значительное увеличение степени разволокнения, которая достигает максимального значения (ЛБ я 180%) при скоростях удара порядка 44 м/с. Обработка образцов кож, имеющих тиснение на лицевом слое, с такими скоростями инденторов показала, что при ударной обработке происходит значительное

«размывание» рисунка. Это свидетельствует о превалирующей в механизме взаимодействия усталостной компоненты, приводящей к неоднократному передеформированию слоев. При дальнейшем увеличении скорости инденторов (более 55 м/с) степень разволокнения начинает значительно уменьшаться. Это говорит о том, что хотя по-прежнему преобладает усталостный износ, но начи-

Рис. 3 - Зависимость степени разволокнения хромового выростка от скорости для различных инденторов из стали

о.

л £ О С

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

-Сталь

-пвх

нает возрастать доля абразивного изнашивания во всем объеме, о чем, по-видимому, свидетельствует снижение степени разволокнения до 30-50%.

Йз графика следует, что максимум степени разволокнения приходится на скорость инденторов порядка 44 м/с, что соответствует значениям чисел Маха 0,33. Из графика так же следует, что рабочему диапазону скоростей 33-53 м/с, на который приходится наибольшая степень разволокнения, соответствует интервал чисел Маха 0,24-0,40. Таким образом, полученные экспериментальные данные с высокой степенью точности соответствуют теоретически определенным значениям (0,26-0,47).

Рис. 4 - Зависимость степени разволокнения хромового выростка от скорости для инденторов из ПВХ и стали

0,5 0,45

Рис. 5 - Зависимость числа Маха и степени разволокнения от скорости индентора для хромового выростка

Относительная влажность, % Скорости удара: 1-30-50м/с; 2-50-60м/с

Рис.6 - Зависимость степени разволокнения от относительной влажности образца

Далее проведена оценка влияния степени увлажнения и времени обработки кожи на степень разволокнения ее внутренней структуры. Как видно из графика, приведенного на рис. 6, наибольшая степень разволокнения в рабочем диапазоне скоростей 30-50 м/с (кривая 1) наблюдается у образцов из выростка хромового метода дубления, имеющих влажность порядка 25-35%.

Увеличение скорости удара (кривая 2) сдвигает максимум кривой разволокнения в область более

высокого увлажнения (30-40%). В работе показано, что определенному числу Маха соответствует вполне определенная степень разволокнения. Постоянство числа Маха требует при повышении скорости удара увеличения скорости распространи»« звука в обрабатываемом материале, а, следовательно, и повышения его влажности.

Результаты экспериментального исследования влияния увлажнения обрабатываемого кожевенного материала на степень разволокнения его внутренней структуры при ударной обработке для других типов кожи (опоек, выросток, полукожник) дают такой же интервал увлажнения (25-35%), при котором проис-ходит'наибольшая степень разволокнения, что и для выростка хромового метода дубления в диапазоне скоростей обработки 30-50 м/с.

Установлено, что оптимальным временем ударной обработки для хромового выростка следует считать 6-7 е, так как дальнейшее увеличение времени не приводит к повышению разволокнения материала,

В четвертой главе выполнена разработка технологической установки для ударного мягчения кож и оборудования, позволяющего повышать эффективность и качество этого процесса,

С этой целью разработаны основные технические требования на оборудование для получения эластичных кож ударом;

в установка д^я ударного мягчения должна обеспечивать надлежащие санитарно-гигиенические условия труда;

а эжаггорный струйный пистолет, формирующий рабочий орган - струю ин-

денгоров, должен обеспечивать высокую производительность и надежность;

ш оборудование должно реализовывать замкнутый технологический процесс, позволяющий многократно использовать тела рабочего агента;

■ для равномерной обработки поверхности кожевенного материала установка должна автоматически обеспечивать оптимальную скорость подачи полуфабриката относительно струи рабочего агента;

■ для достижения высокого качества установка должна по возможности обеспечивать постоянство ударного импульса тел рабочего агента;

■ получение заданной эластичности должно достигаться за один проход обрабатываемого материала относительно струи рабочего агента.

Этим требованиям удовлетворяет установка для ударного мягчения нату-

13 2

11 12 1

ральнои кожи, представленная на рис. 7 (защищена патентом РФ). Обработанная на этом оборудовании кожа характеризуется высокими эластическими свойствами, что значительно повышает ее сортность.

Для регулирования и обеспечения постоянства ударного импульса разработана система электромагнитного разгона (СЭМР)' ферромагнитных тел рабочего

1 -герметичный корпус, 2- ЭСП, 3- агента в качестве насад-дверца, 4- обрабатываемый мате- ки к эжекторно-риал, 5,6- окна для визуального контроля за процессом, 7,26,21-циклон с обратным конусом, 8 -дозатор, 20,21 -устройство для транспортирования

Рис, 7 - Схема технологической установки для ударного мягчения кож

струйным пистолетам (ЭСП), схема которой, показана на рис.8. Результаты расчета скоростей выхода частиц из ускоряющей системы

2 2 и.М ,,1%

у| = го +—2— в зависимости от их начальной скорости у0 , и параметров V 9е1

СЭМР в виде диаграммы показаны на рис. 9. Анализ диаграммы позволяет сделать вывод о том, что в двухфазном потоке частицы, имеющие меньшую скорость у0 , получают относительно больший прирост скорости, благодаря чему в системе электромагнитного разгона происходит частичное выравнивание скоростей частиц.

Для интенсификации процесса увлажнения кожи разработан способ гигротермического воздействия СВЧ - полем на полуфабрикат, защищенный авторским свидетельством. Этот метод был реализован в установке основным элементом, которой является выпускаемая отечественной промышленностью СВЧ-печь типа «Электроника». При этом требования техники безопасности автоматически соблюдены.

Регулировка мощности СВЧ излучения в данной конструкции непредусмотрена, что обусловило необходимость разработки и изготовления специального устройства управления работой печи. Для исключения перегрева обрабатываемого материала при термообработке нами было предложено использовать метод циклического воздействия СВЧ излучения на кожевенный материал, при кото-

Рис. 8 - СЭМР в виде насадки к ЭСП

Скорость, м/с

120 100 80 60 40 20 0

ш

□ на входе 10 20 40 50 60 70 90 100

О на выходе 29.2 33,9 48,5 57 66 75,2 94,1 104

Рис. 9 - Диаграмма скоростей системы электромагнитного разгона

ром в течение определенного времени тр происходит интенсивный разогрев объекта в СВЧ поле с последующим его выключением на время т„. Практиче-

екая реализация описанного способа термообработки кожевенного материала была осуществлена с помощью специально сконструированного блока управления работой СВЧ-печи, который обеспечивал автоматическое включение и выключение печи по заранее заданной программе.

Автоматический импульсный режим работы СВЧ-печи был реализован за счет введения в ее цепь управления силового реле работы, управляемого электронным блоком, состоящего из реле времени работы и реле времени паузы, которые независимо друг от друга имеют возможность устанавливать время работы и время паузы. Общее время термообработки устанавливается таймером на панели СВЧ-печи в пределах до 30 мин. Структурная схема СВЧ - установки приведена на рис. 10.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате использования модельного метода деформационного поведения кожи, рассмотрения реологической модели, учитывающей ее релаксационные свойства, удалось объяснить такой недостаток оборудования, используемого для тяжки и повышения эластичности кож, как его низкая производительность, обусловленная вынужденным неоднократным прохождением полуфабриката относительно рабочих органов.

2. Теоретическое исследование факторов ударного взаимодействия, обеспечивающих возрастание пористости и связанной с ней степенью разво-локнение фибрилл коллагена, на основе классической теории удара позволило установить, что основными, при прочих равных условиях, являются такие факторы, как: скорость удара и скорость распространения звука в обрабатываемом материале, или точнее - их отношение, называемое числом Маха. Установлено, например, что процесс мягчения кож верха обуви типа хромового выростка должен наблюдаться при числах Маха, лежащих в диапазоне 0,26-0,47.

3. В качестве волновых моделей плоского удара рассмотрены взаимодействия двух бесконечных полупространств и пространств, имеющих три граничные поверхности = одну контакта и две свободные, Последняя модель, более реально отражающая ударный процесс, позволила показать, что при обработке кожевенного материала рабочим органом в виде скоростной струи тел рабочего

Электронный блок управления

Реле Реле

времени - —N времени

работы Ч|- — паузы

I Силовое I

—¡Л реле К,—^

Таймер СВЧ-печи

СВЧ-печь «Электроника»

Рис. 10 - Структурная схема установки для увлажнения

агента, процесс протекания каждого единичного удара сопровождается циклической передачей энергии волн деформации, возникающих в ударнике, и вибрацией поверхностей полуфабриката, как во время удара, так и некоторое время спустя. Это приводит к тому, что в объеме полуфабриката возникают многочисленные чередующиеся волны сжатия и разряжения, что, по всей видимости, и обуславливает раскручивание и разъединение фибрилл коллагена внутренней структуры натуральной кожи, т.е. происходит ее разволокнение.

4. Экспериментально исследована зависимость степени разволокнения различного кожевенного полуфабриката от таких факторов как скорость удара, масса и материал индентора. Обсуждение результатов теоретических и экспериментальных исследований показало хорошую их сходимость, что позволило разработать новый способ и эффективную установку для механической ударной обработки натуральных кож, позволяющих за один проход полуфабриката относительно скоростной струи тел рабочего агента (время обработки порядка 6-7с) получить значительную степень разволокнения (порядка 160-180%) его внутренней структуры. Новизна способа и установки подтверждена патентом РФ.

5. Разработаны: устройство - система электромагнитного разгона ферромагнитных инденторов, позволяющее повысить качество ударной обработки, за счет стабилизации ударного импульса ферромагнитных тел рабочего агента, и конструкция эжекторного струйного пистолета, увеличивающая производительность и надежность установки для ударного мягчения.

6. Разработан новый способ и на его основе эффективное устройство для проведения увлажнения кожевенного полуфабриката в СВЧ поле с целью подготовки его к ударному мягчению. Новизна способа подтверждена авторским свидетельством СССР. Определены рациональные режимы процесса термообработки различных типов кожи в экспериментальной СВЧ установке. Общее время увлажнения составляет 2-3 минуты.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Патент 2102488 МКИ В 24 С 3/408 Способ обработки кож и устройство для его реализации / Л.А. Каплин, В.В. Бескоровайный, K.M. Зурабян, Ю.В. Присяжнюк (Российская Федерация) 0публ.20.01.98. - Бюл. №2.

2 A.c. 1425889 МКИ А 43 D 11/14 Способ увлажнения заготовок верха обуви / Присяжнюк Ю.В. и др. Опубл. 22.05.88.

3 Присяжнюк Ю.В., Кирсанов C.B., Воронов Н.Ф. Влияние омагничивания клеев на прочность склеивания обувных материалов // Изв. вузов. Сер. Технология легкой промышленности. -1990. -№6. - С. 110-1 И.

4 Присяжнюк Ю.В. Применение омагниченной воды для увлажнения обувных материалов И Тез. докл. Республиканского научно-практического семинара «Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг».. - Хмельницк, 1990.

5 Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Оценка динамичности нагружения натуральных кож при струйно-абразивной обработке // Применение математических методов в вопросах совершенствования техники и технологии легкой промышленности: Сб. науч. труд: Вып. 17. - Шахты: ШТИБО, 1995. - С.114-118.

6 Присяжнюк Ю.В., Бескоровайный В.В. Анализ процесса соударения абразивной частицы с натуральной кожей в рамках волновой теории удара // Применение математических методов в вопросах совершенствования техники и технологии легкой промышленности: Сб. науч. труд. Вып. 17. - Шахты: ШТИБО, 1995.-С.119-125.

7 Присяжнюк Ю.В., Каплин Л.А., Бескоровайный В.В. Мягчение кож ударом // Совершенствование техники и технологии изготовления изделий из кожи и тканей: Сб. научн. труд. Вып.19. - Шахты: ДГАС, 1996. - С.41-43.

8 Присяжнюк Ю.В., Бескоровайный В.В. Методика экспериментального определения режима ударного воздействия при получении эластичных кож // Сб. науч. трудов молодых ученых и аспирантов. Вып.24. - Шахты: ДГАС, 1997. - С.6-9.

9 Бескоровайный В.В., Зурабян K.M., Присяжнюк Ю.В. Технология получения эластичных кож многократным ударом // Кожевенно-обувная промышленность. - 1998. - №5. - С.6-9.

10 Карамышкин В.В., Присяжнюк Ю.В., Каплин Л.А., Алиев Ю.Р. Устройство для определения физико-механических свойств кожи // Радиотехника, оборудование и технологии сервиса: Сб. науч. труд. Вып.26. (часть 3). - Шахты: ДГАС, 1998.-С.85-89.

11 Присяжнюк Ю.В., Бескоровайный В.В., Каплин Л.А. Анализ эффективности системы электромагнитного разгона тел рабочего агента двухфазной струи при ударной обработке // Информационные технологии в науке и образовании: Сбор. науч. труд. Вып.28, - Шахты: ДГАС, 1998. -№28. - С. 85-89.

12 Присяжнюк Ю.В., Бескоровайный В.В., Каплин Л.А. Повышение качества ударной обработки натуральных кож // Информационные технологии в науке и образовании: Сбор. науч. труд. Вып.28. - Шахты: ДГАС, 1998. - С. 91-93.

13 Козаченко П.Н., Присяжнюк Ю.В., Суворов А.И. Определение коэффициента трения при трибометрических испытаниях на машинах торцевого трения // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 1999. - №3. - С.45-47.

14 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Исследование механизма мягчения натуральных кож // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 1999. -№3. -С.8-14.

15 Присяжнюк Ю.В. О возможности повышения качества натуральных кож И Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 1999. -№3. - С.18-22.

16 Козаченко П.Н., Присяжнюк Ю.В., Суворов А.И. Методика определения коэффициента трения для торцевой машины // Сб. научных трудов молодых ученых и аспирантов. - Вып.31 - Шахты: ДГАС, 1999. - С.23-28.

17 Юрченко В.И., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Метод исследования структуры двухфазной турбулентной струи с твердыми частицами // Совершенствование техники и технологии изделий сервиса: Сб. научн. тр. ДГАС. - Вып.32. - Шахты, 1999. - С. 147-151.

18 Кокарев В.Р., Прохоров В.Т., Присяжнюк Ю.В. Повышение качества тиснения обувных и кожгалантерейных изделий из эластичных кож И Совершенствование техники и технологии изделий сервиса: Сб. научн. тр. ДГАС. - Вып.32. -Шахты, 1999.-С. 18-22.

19 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Теоретическая оценка влияния скорости удара в процессе мягчения кож. Деп. в ВИНИТИ №1844 В-99. - М., 1999.-3 с.

20 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Оценка влияния массы ударяющей частицы на процесс мягчения кож в рамках классической теории удара. Деп. в ВИНИТИ №1848 В-99. - М., 1999. - 2 с.

21 Иванов В.А., Каплин JI.A., Присяжнюк Ю.В., Каплин В.А. Метод определения напряженного состояния обувных материалов в зоне динамического контакта при их ударном нагружении. Деп. в ВИНИТИ №1849 В-99. - М., 1999. - 6 с.

22 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Теоретическое исследование процесса мягчения кож в рамках классической теории удара. Деп. в ВИНИТИ №1843 В-99. - М., 1999.-5 с.

23 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Теоретическое исследование процесса мягчения кож в рамках волновой теории удара. Деп. в ВИНИТИ №1845 В-99.-М., 1999.-4 с.

24 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Дополнительный разгон, регулирование и стабилизация ударного импульса магнитопроницае-мых частиц в двухфазной струе. Деп. в ВИНИТИ №1846 В-99. - М., 1999. - 6 с.

25 Каплин Л.А., Кокарев В.Р., Присяжнюк Ю.В. Тиснение обувных и кожгалантерейных изделий из кож повышенной эластичности. Деп. в ВИНИТИ №1847 В-99. - М., 1999.-2 с.

26 Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Разработка и исследование новой технологии и оборудования для мягчения кож ударом: Монография. Деп. в ВИНИТИ №1842 В-99. - М., 1999. - 66 с.

27 Присяжнюк Ю.В. О возможности автоматизации технологического процесса обработки кож многократным ударом // Тез. докл. Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-99). - Иваново: Ивановская государственная текстильная академия, 1999.

Подписано в печать 7.02,2000 г. Формат 60x84/16, Объем 1,5 п, л, Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ №138, Тираж 100 экз. Отпечатано: ЗАО «Полиграфист», г. Шахты, пер. Красный шахтер, 68,

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЖ.

1.1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЖ.

1.2 ВОЗМОЖНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ КОЖИ РЕОЛОГИЧЕСКИМИ МОДЕЛЯМИ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ «РАСТЯЖЕНИЕ-РАЗГРУЗКА».

1.3 ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ НОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЖ УДАРОМ.

1.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПРОЦЕССА УДАРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ С НАТУРАЛЬНОЙ КОЖЕЙ.

2.1 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА МЯГЧЕНИЯ КОЖ В

РАМКАХ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ УДАРА.

2.1.1 Определение основных факторов ударного процесса, влияющих на степень разволокнения внутренней структуры кожевенного материала.

2.1.2 Оценка влияния массы ударяющей частицы на процесс передачи энергии при ударной обработке в рамках классической механики упругого удара.

2.2 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА МЯГЧЕНИЯ КОЖ В

РАМКАХ ВОЛНОВОЙ ТЕОРИИ УДАРА.

2.2.1 Моделирование процесса ударной обработки коже помощью достижений теории плоского удара.

2.2.2 Определение сил, скоростей и напряжения в соударяющейся системе.

2.2.3 Теоретическое описание механизма мягчения кож ударом.

2.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПРОЦЕССА УДАРНОГО МЯГЧЕНИЯ КОЖ.

3.1 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

КОЖ ДО И ПОСЛЕ ИХ УДАРНОЙ ОБРАБОТКИ.

3.1.1 Выбор параметров оценки физико-механических свойств кож до и после их ударной обработки.

3.1.2 Описание методики и обсуждение результатов определения физико-механических свойств кожевенного материала до и после обработки.

3.2 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ДВУХФАЗНОЙ СТРУЕ.

3.2.1 Анализ методов и оборудования для определения характеристик турбулентной двухфазной струи с твердыми частицами.

3.2.2 Разработка методики определения параметров ударного процесса и конструкции экспериментального стенда.

3.2.3 Анализ результатов экспериментальных исследований

3.3 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ КОЖ ДО И ПОСЛЕ ИХ УДАРНОЙ ОБРАБОТКИ.

3.3.1 Сорбционный метод определения удельной поверхности.

3.3.2 Анализ результатов определения степени разволокнения внутренней структуры кожи до и после обработки.

3.4 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА В КОЖЕ.

3.5 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА УДАРНОГО МЯГЧЕНИЯ КОЖ.

3.6 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ И ВРЕМЕНИ УДАРНОЙ ОБРАБОТКИ НА СТЕПЕНЬ РАЗВОЛОКНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ПРИ УДАРНОМ МЯГЧЕН И И.

3.7 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ, ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УДАРНОГО МЯГЧЕНИЯ КОЖ.

4.1 РАЗРАБОТКА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ УДАРНОГО МЯГЧЕНИЯ КОЖ.

4.2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ МЯГЧЕНИЯ КОЖ УДАРОМ.

4.2.1 Разработка конструкции рабочего сопла, формирующего обрабатывающую струю.

4.2.2 Разработка технологической установки для реализации новой технологии.

4.3 РАЗРАБОТКА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ПОВЫШАЮЩЕГО КАЧЕСТВО УДАРНОЙ ОБРАБОТКИ.

4.3.1 Приспособление для дополнительного разгона и стабилизации ударного импульса.

4.3.2 Оборудование для подготовки полуфабриката к ударной обработке.

4.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Удовлетворение потребностей населения России в предметах массового спроса является одной из основных задач отечественной легкой промышленности, решение которой, особенно в настоящее время - период становления и развития рыночных отношений в России, неразрывно связано с повышением качества выпускаемой продукции и эффективности ее производства. Вытеснение с рынка многих товаров отечественных производителей легкой промышленности товарам^ экспортируемыми из стран ближнего и дальнего зарубежья, делает необходимым повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции. Одним из путей решения этой проблемы является использование производственных процессов, в том числе и для механической обработки кожевенного материала, основанных на совершенствовании всего используемого технологического оборудования и разработки принципиально нового, основанного на достижениях современной отечественной науки и техники.

Весомый вклад в разработку фундаментальных и прикладных научных исследований производственных процессов и технологического оборудования вносят ученые Московской государственной академии легкой промышленности, Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, Центрального научно-исследовательского института кожевенно-обувной промышленности, Российского заочного института текстильной и легкой промышленности, Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса, а также ряда других НИИ и вузов РФ. Теоретической и практической деятельностью в этом направлении занимались и занимаются большое количество исследователей, авторов фундаментальных работ [16, 26, 33, 36, 37, 40, 41, 57, 60, 62, 70, 82, 86, 92, 100]. Их вклад в отечественную науку имеет огромное значение и служит научной базой для молодых ученых, работающих в этой области.

Изучение потребностей кожевенно-обувной и кожгалантерейной промышленности позволило сделать вывод о том, что в настоящее время они испытывают острый дефицит в кожах отечественного производства, обладающих повышенной эластичностью. Это связано с тем, что используемое оборудование для механических отделочных операций провалки и тяжки натуральных кож, не обеспечивает получения обрабатываемым материалом необходимой тягучести и гибкости, т.е. эластичности. Существенными недостатками тянульных машин различного типа является их низкая производительность (обработка одной кожи осуществляется за 10-20 перемещений полуфабриката относительно рабочих органов) и неодинаковое силовое воздействие на обрабатываемый материал на различных топографических участках, приводящее иногда к разрыву полуфабриката, особенно его периферийных участков. Для предотвращения разрывов и от-душистости лицевой поверхности полуфабриката важное значение имеет его влажность (так, для кож хромового дубления оптимальная влажность составляет 28-32%). Более низкая влажность будет способствовать образованию отдушисто-сти и обрывов при тяжке, более высокая сводит эффект тяжки к минимуму. Таким образом, постоянный контроль влажности и при необходимости доведение ее до оптимального значения перед каждым перемещением полуфабриката значительно снижает производительность оборудования. Перед первой тяжкой возникает необходимость проведения разбивки лап и краев кожи, которая связана с тем, что тянульные машины не всегда обеспечивают достаточное растягивание этих участков, что также увеличивает общее время процесса мягчения. Все вместе сказанное объясняет, почему процесс получения эластичных натуральных кож является малоэффективным, низко производительным, и поэтому он зачастую просто не используется на отечественных предприятиях.

Повышение эффективности оборудования может осуществляться двумя путями: либо за счет его модернизации и усовершенствования традиционных рабочих органов, либо за счет разработки принципиально иных рабочих органов, которые осуществляют новые, более эффективные процессы воздействия на обрабатываемый материал. Используемые технологии представляют собой интегрированный набор тех или иных машинных операций, реализуемых конкретным комплектом оборудования. Очевидно, наиболее эффективное, с точки зрения экономических показателей и конечного качества продукции, оборудование должно базироваться на наилучшем машинном процессе и реализовывать передовую технологию. Поэтому в диссертационной работе был реализован именно второй путь повышения эффективности оборудования для получения эластичных кож.

Наиболее важные операции процесса получения эластичных кож [83]:

• основная операция - механическая обработка полуфабриката;

• подготовительная операция - придание полуфабрикату необходимой степени увлажнения перед проведением основной операции.

Как показал анализ современного отечественного и импортного оборудования для механической обработки кож, выполняемой с целью повышения их эластичности, используемые рабочие органы (реверсные валы, эластичные ленты, резиновые шары и т.п.) имеют одинаковый принцип воздействия на обрабатываемый материал, основанный на деформациях растяжения и изгиба. Экспериментальным и теоретическим вопросам механической обработки натуральных кож, выполняемой традиционными рабочими органами, посвящено достаточно много НИР, которые для таких процессов и операций как мездрение, сгонка волоса, двоение, отжим и разводка позволили достичь определенных результатов, однако для операции тяжки, указанных выше недостатков, устранить до сих пор не удалось.

Большие возможности в повышении уровня механизации, производительности труда и улучшения качества механической обработки, выполняемой с целью повышения эластичности кожи, имеет разработка и внедрение в коже-венно-обувную и кожгалантерейную промышленность оборудования, реализующего процесс ударной обработки. Рабочий инструмент в таком оборудовании представляет собой направленный поток твердых частиц (инденторов)9 и процесс мягчения осуществляется за счет скоростного удара их по поверхности кожи. При этом силовое воздействие на обрабатываемый материал кратковременно, равномерно и довольно легко регулируемо. Однако процесс ударного мягчения кож, несмотря на его достоинства, как в теоретическом, так и в практическом аспектах исследован недостаточно.

Операции тяжки предшествует вспомогательная операция увлажнения полуфабриката. Следовательно, эффективность и качество процесса получения эластичных кож зависит также от длительности и качества гигротермического воздействия. Эту операцию необходимо выполнять и для подготовки кож к ударному мягчению. Поэтому заслуживает внимание разработка вспомогательного оборудования для увлажнения полуфабриката, использующего новый способ воздействия сверхвысокочастотной (СВЧ) энергией, которая является удобным источником тепла, и в ряде применений обладает несомненными преимуществами перед другими источниками. Такой источник не вносит каких-либо загрязнений при нагреве, отличается гибкостью в применениях и практически безынерционен в управлении. Однако использование СВЧ - энергии именно для процесса увлажнения кожевенного полуфабриката, как показал литературный обзор, ни кем из исследователей еще не рассматривался. Следовательно, с целью создания дополнительного оборудования для подготовки кожевенного полуфабриката к операции механического воздействия для повышения его эластичности необходимо провести исследования, прежде всего прикладного характера по использованию для увлажнения кожевенных материалов СВЧ способа подвода тепла.

Итак, потребность легкой промышленности в высокоэластичных кожах для удовлетворения спроса населения на изделия кожевенно-обувной и кожга-лантерейной отраслей отечественного производства и невозможность их получения на применяемом оборудовании порождают научную проблему, суть которой заключается в разработке эффективного оборудования, реализующего принципиально иные машинные процессы, основанные на новых, выходящих за рамки достигнутых знаниях. Учитывая суть проблемной ситуации, тема диссертационной работы является актуальной и своевременной, и поэтому имеет экономическую и социальную значимость.

Объектом исследования данной НИР является процесс получения эластичных кож, включающий основную операцию механического воздействия на обрабатываемый полуфабрикат и вспомогательную операцию его увлажнения.

Предметом исследования является основное (механическое) и вспомогательное (гигротермическое) оборудование процесса получения эластичных кож, на разработку которого направлена диссертационная работа.

Целью работы является повышение эффективности и качества процесса получения эластичных кож за счет разработки оборудования, основанного на новых способах механического (ударного) и гигротермического (СВЧ) воздействия на обрабатываемый полуфабрикат.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

• провести анализ используемого оборудования для проведения механической операции тяжки натуральных кож с целью выявления недостатков этого оборудования и показать возможность использования и перспективность ударного процесса для получения эластичных кож;

• выполнить теоретическое исследование процесса ударного взаимодействия твердых тел с натуральной кожей для чего: определить основные факторы машинного процесса, вызывающие повышение эластичности кожи в результате ее ударной обработки; получить описание механизма разволокнения внутренней структуры кож;

• провести экспериментальное исследование процесса ударного взаимодействия твердых тел с натуральной кожей для чего: разработать методики исследований, позволяющие получить данные адекватные реальности, включающие описание экспериментального оборудования для проведения ударного мягчения и определения основных параметров процесса ударного взаимодействия; определить влияние основных факторов процесса ударного мягчения на изменение степени разволокнения внутренней структуры кожи;

• обсудить результаты экспериментальных и теоретических исследований;

• разработать новый способ механической обработки, основанный на ударном процессе и позволяющий получать кожи высокой эластичности;

• разработать, учитывая специфику ударного взаимодействия кожи с твердыми телами требования, которым должна удовлетворять установка для мягчения кож ударом, изготовить и провести апробацию технического решения, удовлетворяющего этим требованиям;

• разработать новый способ гигротермического воздействия на кожевенный полуфабрикат, основанный на использовании СВЧ - энергии, с целью интенсификации процесса увлажнения и обосновать его преимущества;

• разработать, учитывая специфику использования СВЧ - энергии требования, которым должна удовлетворять установка для увлажнения кожи, изготовить и провести апробацию технического решения, удовлетворяющего этим требованиям;

• для установок ударного мягчения и увлажнения в СВЧ - поле кожевенного полуфабриката: определить рациональные режимы обработки; разработать рекомендации по внедрению и практическому использованию в производстве.

В диссертационной работе использованы такие методы исследования как: эмпирический и теоретический, а также методы абстрагирования, анализа и синтеза, индукции и дедукции, моделирования. Также применяются методы статики и динамики теоретической механики; методы теории упругости; методы математической статистики, программирования и логической алгоритмизации.

Достоверность полученных результатов исследования обеспечивается:

• использованием в качестве теоретической и методологической базы диссертационного исследования фундаментальных трудов отечественных и зарубежных авторов по вопросам механической обработки натуральных кож и другим вопросам исследуемой проблемы;

• использованием современных методов исследования, оборудования и приборов для подготовки и проведения экспериментов и обработки полученных результатов, применением ПЭВМ и пакета прикладных программ в программной оболочке ^^икктз^б;

• апробацией теоретических выводов и методических рекомендаций на научных конференциях, а также в опубликованных работах.

Научная новизна заключается в том, что:

• показано на основании реологического моделирования деформационного поведения кожи, что остаточная деформация, получаемая на оборудовании для операции тяжки, возрастает с увеличением количества проходов полуфабриката относительно рабочих органов;

• проведено теоретическое исследование процесса ударного взаимодействия тел с натуральной кожей с целью разработки технологических основ нового способа воздействия на полуфабрикат повышающего его эластичность и определены основные факторы этого процесса;

• показана возможность использования различных моделей удара и процесса передачи энергии для объяснения механизма повышения пористости натуральных кож, оцениваемого степенью разволокнения их внутренней структуры, т.е. описан механизм повышения эластичности кож в результате их ударной обработки;

• обосновано использование гигротермического воздействия СВЧ - полем с целью интенсификации процесса увлажнения кожевенного полуфабриката, как подготовительной операции ударного мягчения,и показаны его преимущества;

• предложены наиболее рациональные режимы ударного мягчения и увлажнения полуфабриката в СВЧ установке для различных кожевенных материалов;

Технологическая новизна работы заключается в разработке:

• нового способа механического воздействия на натуральную кожу с целью повышения ее эластичности, основанного на ударном процессе (защищен патентом РФ);

• нового способа увлажнения кожевенного материала в СВЧ - поле, позволяющего подготовитьполуфабрикат к ударному мягчению (защищен авторским свидетельством СССР).

Конструкторская и практическая ценность работы заключается в том, что:

• разработаны научно-обоснованные технические требования, учитывающие специфику процессов, которым должны соответствовать оборудование для ударного мягчения и увлажнения кожевенного полуфабриката;

• разработаны, согласно техническим требованиям, конструкторские решения оборудования для ударного мягчения (защищена патентом РФ) и увлажнения;

• разработаны рекомендации по внедрению и практическому использованию в производство установок для ударного мягчения и увлажнения полуфабриката в СВЧ - поле;

• результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе вузами легкой промышленности и группы сервиса. Наиболее полно они отражены в монографии «Разработка и исследование новой технологии и оборудования для мягчения кож ударом».

Результаты диссертации могут быть использованы в проектно-конструкторских, научно-исследовательских организациях и на предприятиях кожевенно-обувной и кожгалантерейной промышленности при:

- разработке и совершенствовании существующих процессов механической обработки натуральных кож и создании новых;

- разработке научно-обоснованных исходных требований на проектирование нового оборудования для мягчения кож ударом, технологической оснастки и приборов, позволяющих повышать качество получаемой продукции.

Практическая значимость работы подтверждается эффективностью внедрения ее результатов в производство на Краснодарском и Таганрогском кожевенных заводах. Суммарный годовой эффект НИР по всем реализованным к настоящему времени разработкам составляет 654,4 тыс. руб. Документы, подтверждающие внедрение и практическое использование теоретических положений, выводов и рекомендаций, представлены в приложении 2 диссертации.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации были доложены и получили положительную оценку на ряде научно-технических конференциях ЮРГУЭС (г. Шахты - 1994-99гг); на Республиканском научно-практическом семинаре «Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг» (г. Хмельницк, 1990г); на Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс 99) в Ивановской академии текстильной промышленности (г. Иваново - 1999г).

По материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе патент №2102488 «Способ обработки кож и устройство для его реализации» и авторское свидетельство № 1425889 «Способ увлажнения заготовок верха обуви».

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 168 страницах, из которых 145 страниц машинописного текста, 46 рисунков, 8 таблиц, состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, содержащего 112 наименований, и 2 приложений. Приложение 1 (9 страниц) включает 7 рисунков, 2 таблицы.

4.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. Разработана, на уровне патента РФ, новая технология ударного мягчения кож.

2. Разработаны исходные требованиями на их основе создана технологическая установка для мягчения кож ударом, защищенная патентом РФ.

3. Разработана конструкция безызносного сопла.

4. Разработано дополнительное оборудование, позволяющее повысить качество ударной обработки за счет стабилизации ударного импульса тел рабочего агента.

5. Рассмотрены вопросы интенсивной гигротермической обработки кожевенного материала. Установлено, что СВЧ-нагревание является перспективным для использования в гигротермических установках кожевенного производства. На уровне изобретения разработан способ увлажнения кожи в СВЧ-поле, позволяющий получить равномерное распределение влаги по толщине обрабатываемого материала за относительно короткое время (2-3 мин.), позволяющее повысить качество ударной обработки.

6. Разработано дополнительное оборудование для подготовки полуфабриката к ударному мягчению, позволяющее реализовать способ, описанный в предыдущем пункте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключительной части диссертационной работы изложим «выводное» знание, представляющее синтез полученных итогов и их соотношение с общей целью и конкретными задачами, поставленными и сформулированными во введении, из которых выделим «основные» и проследим за их решением по мере решения «второстепенных» задач. Исходя из цели работы, к основным задачам необходимо отнести разработку нового эффективного оборудования для механической обработки с целью повышения эластичности кожи и разработку нового эффективного оборудования для увлажнения полуфабриката при подготовке его к механической обработке. Наличие слова «новое» предполагает разработку оборудования на каких-то принципиально иных, отличных от традиционных способов. Таким образом, выделяются еще две основные задачи - разработка этих способов. Определясь логикой построения диссертационной работы, перечислим итоговые результаты исследования и проведем их синтез.

1. В результате использования модельного метода деформационного поведения кожи, рассмотрение ее различных реологических моделей, удалось объяснить такие недостатки валичного оборудования, используемого для повышения эластичности кож, как его низкая производительность, обусловленная вынужденным неоднократным прохождением полуфабриката относительно рабочих органов, и невысокое качество обработки, связанное с низкой степенью разволокнения внутренней структуры.

Таким образом, показана низкая эффективность технологического оборудования, используемого в настоящее время в производственном процессе получения эластичных кож, что подтверждает актуальность темы, правильный выбор предмета исследования и поставленной цели диссертационной работы.

Определившись с направлением даттьнейтттего исследования и в соответствии с целью и поставленными задачами, далее было проведено теоретическое и экспериментальное исследования ударного взаимодействия твердого тела с кожей с целью подтверждения возможности использовании этого процесса в технологическом оборудовании для мягчения кож.

2. Теоретическое исследование факторов ударного взаимодействия, обеспечивающих возрастание пористости и разволокнение фибрилл коллагена, на основе классической теории удара позволило установить, что основными, при прочих равных условиях, являются такие факторы как скорость удара и скорость распространения звука в обрабатываемом материале, или точнее - их отношение, называемое числом Маха. Установлено, например, что процесс мягчения кож верха обуви типа «хромового выростка» должен наблюдаться при числах Маха, принадлежащих диапазону 0,26-0,45.

3. В качестве волновых моделей плоского удара рассмотрены взаимодействия двух бесконечных полупространств и пространств, имеющих три граничные поверхности - одну контакта и две свободные. Вторая модель, более реально отражающая ударный процесс, позволила показать, что при обработке кожевенного материала рабочим органом в виде скоростной струи тел рабочего агента, процесс протекания каждого единичного удара сопровождается циклической передачей энергии и вибрацией поверхностей полуфабриката как во время удара, так и некоторое время спустя. Это приводит к тому, что в объеме полуфабриката возникают многочисленные чередующиеся волны сжатия и разряжения, что, по всей видимости, и обуславливает раскручивание и разъединение фибрилл коллагена внутренней структуры натуральной кожи, т.е. происходит ее разволокнение.

Таким образом, в результате только теоретического рассмотрения ударного взаимодействия показана принципиальная возможность использования для мягчения кож рабочего инструмента в виде скоростной струи инденторов. Следуя логике и плану проведения экспериментальных исследований, сначала был определен выбор параметров, подлежащих оценке до и после механической обработки. Далее, наряду с традиционными методиками был разработан также и ряд новых методик, включающих описание соответствующего лабораторного оборудования.

4. Экспериментально исследована зависимость степени разволокнения различного кожевенного полуфабриката от таких факторов как скорость удара, масса и материал индентора. Установлено, что для кож хромового метода дубления степень разволокнения достигает порядка 180%. Обсуждение результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса ударного мягчения показало их хорошую сходимость.

На этом этапе синтезом проведенных исследований стало решение одной из основных задач исследования.

5. Разработан новый способ механической обработки, основанный на ударном процессе.

Новизну этого способа подтверждает патент РФ [68]. Учитывая специфику нового способа, разработаны исходные требования на технологическую установку для ударного мягчения кож. Исходя из этих требований, был разработан ряд технических решений.

6. Разработано устройство - система электромагнитного разгона ферромагнитных инденторов, позволяющее повысить качество ударной обработки за счет стабилизации ударного импульса тел рабочего агента.

7. Разработана конструкция эжекторного струйного пистолета, позволяющая значительно увеличить производительность и срок эксплуатации технологической установки для ударного мягчения.

На этом этапе синтезом нового способа и конструкторских решений стало решение еще одной основной задачи исследования.

8. Разработана новая эффективная технологическая установка для ударной обработки кожи, позволяющая за один проход полуфабриката относительно скоростной струи тел рабочего агента (время обработки порядка 10 с) получить значительную степень разволокнения (порядка 160180%) его внутренней структуры. Новизну установки подтверждает патент РФ [68].

Исследования прикладного характера по использованию интенсифицированных методов тепло - и массо - обмена позволили решить еще одну из основных задач исследования.

9. Разработан новый способ увлажнения кожевенного полуфабриката в СВЧ поле. Новизна способа подтверждена авторским свидетельством СССР [10].

Разработанные исходные требования на устройство для интенсификаци-онного увлажнения и новый способ гигротермического воздействия СВЧ энергии на увлажняемый материал позволил решить последнюю из основных задач.

10.Разработано эффективное устройство для проведения термообработки кожевенного материала в СВЧ-поле. Определены оптимальные параметры процесса увлажнения различных типов кожи в экспериментальной СВЧ установке. Общее время увлажнения составляет 2-3 минуты, что говорит об эффективности установки, используемой СВЧ энергии, по сравнению с остальными известными устройствами, использующими иные принципы теплового воздействия.

Подведем обобщенную итоговую оценку проделанным в диссертации работе исследованиям.

Главный смысл проделанной НИР заключается в возможности повышения эффективности производственного процесса получения эластичных кож за счет использования более эффективного, основанного на новых способах технологического оборудования.

Как уже было отмечено в ведении, в настоящее время кожевенно-обувная и кожгалантерейная отрасли легкой промышленности РФ испытывают острую необходимость и постоянный дефицит в высокоэластичных кожах, которые практически не выпускает отечественная легкая промышленность. Дело доходит до того, что мы экспортируем кожевенное сырье за рубеж и после его обработки импортируем обратно уже как готовую продукцию. О цене изделий из такого материала говорить не приходиться.

Естественно, данная НИР не решает в полном объеме эту проблему легкой промышленности. Разработанные технические решения установки для ударного мягчения и устройства для интенсифицированного увлажнения способны удовлетворить потребности лишь мелкосерийного производства. Для больших кожевенных заводов и фабрик нужны более мощные и производительные устройства, что рождает новые научные и конструкторско-технические задачи для разработчиков оборудования легкой промышленности. Например, для увеличения площади обработки и повышения производительности установки для ударного мягчения можно использовать более одного эжекторного струйного пистолета. Вариант более производительной установки для увлажнения в СВЧ поле описан в диссертационной работе, но для его реализации необходимо решить ряд конструкторско-технических задач.

Практические предложения по использованию результатов данной диссертационной работы нашли применение и были внедрены на Краснодарском и Таганрогском кожевенном заводе. Внедрение конструкторско-технологической документации на технологическую установку и результатов исследования по получению эластичных кож многократным ударом дают предполагаемый годовой экономический эффект этим предприятиям 203,4 тыс. руб. и 274,5 тыс. руб соответственно. Внедрение на Таганрогском кожевенном заводе конструктор-ско-технологической документации на технологическую установку и результатов исследования по увлажнению кожевенного полуфабриката в СВЧ поле дает предполагаемый годовой экономический эффект 176,5 тыс. руб.

Итого, общий предполагаемый годовой эффект от внедрения результатов исследования данной диссертационной работы в производство, составляет 654,4 тыс. руб. Акты внедрения приведены в приложении 2.

1. Адигезалов JI. И.-О. Увлажнение, сушка и влажно-тепловая обработка в обувном производстве. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 135 с.

2. Александров Е.В., Соколинский В.Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем. М: Наука, 1969. - 146 с.

3. Александров Е.В., Соколинский В.Б. Исследование взаимодействия инструмента и горной породы при ударном разрушении. М.: Ин-т горного дела ■им. A.A. Скочинского, 1967. - 59 с.

4. Александров Ю.А., Лазуркин Ю.С. Изучение полимеров // Журнал технической физики. -Т.1249.-1939. №9, №14.

5. Архипов H.H., Карпочев П.С., Майзель М.М., Полевако H.A. Основы конструирования и расчета типовых машин и аппаратов легкой промышленности. M.: Машгиз, 1963.-600 с.

6. A.c. 984447 СССР, МКИ А 43 Д 95/08, В 24 С j. Способ обработки наружной поверхности ношеной обуви / В.В. Бескоровайный, B.C. Лебедев, Л.А. Эйз-нер (СССР). Заявлено 9.10.80; Опубл. 30.12.82, Бюл. №48.

7. A.c. 1088697 СССР, МКИ А 43 Д 1/00. Способ обработки поверхности кожи / В.В. Бескоровайный, B.C. Лебедев, Л.П. Шабельская и др. (СССР). Заявлено 19.03.82; Опубл. 30.04.84, Бюл. №16.

8. A.c. 1514786 СССР, МКИ А 43 Д 1/00. Способ обработки поверхности натуральных кож и мягких кожеподобных материалов /В.В. Бескоровайный, K.M. Зурабян, С.П. Александров и др. (СССР). Заявлено 9.10.87; Опубл. 15.10.89, Бюл. №38.

9. A.c. 1632757 СССР, МКИ В 24 С 5/04. Струйно-абразивное сопло / В.И. Юр-ченко, В.В. Бескоровайный (СССР). Заявлено 12.01.89; Опубл. 07.03.91, Бюл. №16.

10. A.c. 1425889 МКИ А 43 D 11/14 Способ увлажнения заготовок верха обуви / Кирсанов C.B., Коноваленко В.В., Кокарев В.Р., ПрисяжнюкЮ.В. Опубл. 22.05.88.

11. Афанасьев В.В. Современные направления в конструировании машин для обработки кож. М.: Легкая индустрия, 1979. - 84 с.

12. Бабаков И. М. Теория колебаний. М.: Наука, 1968. - 660 с.

13. Баблоян В.П., Балберова H.A.: Справочник кожевенника. -М.: Легпромбыт-издат, 1987. 256 с.

14. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984.-280с.

15. Батуев Г.С., Голубков. Инженерные методы исследования ударных процессов. М.: Машиностроение, 1977. - 270 с.

16. Бескоровайный В.В. Научные основы процесса струйно-абразивной обработки поверхности кож, обуви и кожевенно-галантерейных изделий и принципы создания оборудования.: Дисс. .докт. техн. наук. М., 1995. - 471 с.

17. Бескоровайный В.В. Исследование механизма ударного разрушения поверхности натуральных кож: Монография. Шахты: ШТИБО, 1995. - Деп. в ЦНИИТЭИлегпром. - №3580-лп. - 186 с.

18. Бескоровайный В.В. Обработка обувных материалов ударом. Теория и практика: Монография. Шахты: ДГАС, 1998. - 128 с.

19. Бескоровайный В.В. и др. Влияние скорости частиц при струйно-абразивной обработке на механизм износа кож // Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1985. - №5. - С. 116-121.

20. Бескоровайный В.В. Исследование и разработка процессов струйно-абразивной обработки деталей обуви с целью создания технологической установки: Дисс. канд. техн. наук. М., 1983. - 237 с.

21. Бескоровайный В.В., Зурабян K.M., Присяжнюк Ю.В. Технология получения •чтгасти^гньту кож много кпятным vляпом // Кожекенно-обувная ппомышлен------ --------~ "1 г™1 У Xность 1998. - №5. - С.6-9.

22. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.:1. Высшая школа, 1988.

23. Брох Е.Т. Применение измерительных систем фирмы «Брюль и Кьер» для измерения механических колебаний и ударов. -М.: СЕБОРГ, 1973.

24. Бурмистров А.Г. и др. Оборудование предприятий по производству кожи и меха. М.: Легкая пищевая промышленность, 1981. - 416 с.

25. Бурмистров А.Г. Основы проектирования и совершенствование конструкций машин мехового производства: Дисс. . докт. техн. наук. М.: МТИЛП, 1990.-374 с.

26. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975. -378с.

27. Гебель Г. Ф. Теория машин кожевенного производства: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1941.- 186 с.29Гольдсмит В. Удар. Теоретические и физические свойства соударяющихся тел. М.: Стройиздат, 1965. - 448 с.

28. ЗОГрег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1970.-306 с.

29. Григорян С.С. О динамике начальной стадии соударения тел с большими скоростями // Некоторые вопросы механики сплошной среды. М.: МГУ, 1978. - С.157-172.

30. Гуль В.Е. Структура и механические свойства полимеров. М.: Высшая школа, 1978. - С.246-247.

31. Деулин Б.Л. Научные основы процесса ультразвуковой сварки швейных изделий и принципы создания оборудования: Дисс. . докт. техн. наук. Иваново, 1998. - 344 с.

32. Динамика удара / Под ред. С.С. Григоряна. М.: Мир, 1985. - 289 с.

33. Зурабян K.M., Краснов Б.Я., Бернштейн М.М. Материаловедение изделий из кожи: Учеб. для вузов. М.: Легпромбытиздат, 1988. - 416 с.

34. Зуоабян K.M. Основные проблемы в области отделки кож // Кожевенно1. УХ Xобувная пром-сть. 1974. - №5. - С.21-26.

35. Зыбин А. Ю. Прочность и деформация материалов для верха обуви при одноосном и двухосном растяжении: Дисс. канд. техн. наук. М., 1968. - 208 с.

36. Зыбин Ю.П., Ключникова В.М., Кочеткова Т.С., Фукин В.А. Конструирование изделий из кожи: Учеб. для вузов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-264 с.

37. Зыбин Ю.П., Авилов Ю.М., Чернов Н.В. Материаловедение изделий из кожи: Учеб. для вузов. -М.: Легкая индустрия, 1968. 380 с.

38. Иванов В.А. Совершенствование оборудования легкой промышленности на основе анализа условий динамики взаимодействия рабочих органов с объектом обработки: Дисс. . докт. техн. наук. М.: МТИЛП, 1988. - 386 с.

39. Каплин Л.А. Научные основы совершенствования оборудования механической обработки кожевенных и меховых материалов по условиям повышения качества продукции и эффективности производства: Дисс. . докт. техн. наук. М.: МГАЛП, 1999. - 383 с.

40. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Разработка и исследование новой технологии и оборудования для мягчения кож ударом: Монография. Деп. в ВИНИТИ №1842 В-99.-М., 1999.-66 с

41. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Теоретическая оценка влияния скорости удара в процессе мягчения кож. // Деп. в ВИНИТИ №1844 В-99.-М., 1999.-3 с.

42. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Оценка влияния массы ударяющей частицы на процесс мягчения кож в рамках классической теории удара. Деп. в ВИНИТИ № 1848 В-99. М., 1999. - 2 с.

43. Каплин Л.А., Иванов В.А., Присяжнюк Ю.В., Каплин В.А. Метод определения напряженного состояния обувных материалов в зоне динамического контакта при их ударном нагружении. Деп. в ВИНИТИ №1849 В-99. М., 1999. - 6 с.

44. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Теоретическое исследование процесса мягчения кож в рамках классической теории удара. Деп. в ВИНИТИ №1843 В-99. М. 1999. - 5 с.

45. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Теоретическое исследование процесса мягчения кож в рамках волновой теории удара. Деп. в

46. ВИНИТИ №1845 В-99. М., 1999. - 4 с.

47. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнкж Ю.В. Дополнительный разгон, регулирование и стабилизация ударного импульса магнитопроницаемых частиц в двухфазной струе. Деп. в ВИНИТИ №1846 В-99. М., 1999. - 6 с.

48. Каплин Л.А., Кокарев В.Р., Присяжнюк Ю.В. Тиснение обувных и кожга-лантерейных изделий из кож повышенной эластичности. Деп. в ВИНИТИ №1847 В-99. -М., 1999.-2 с.

49. Каплин Л.А., Карамышкин В.В., Присяжнюк Ю.В., Алиев Ю.Р. Устройство для определения физико-механических свойств кожи // Радиотехника, оборудование и технологии сервиса: Сб. науч. труд. / ДГАС. Вып.36 (часть 3). -Шахты. 1998. - С.85-89.

50. Каплин Л.А., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Исследование механизма мягчения натуральных кож // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. - №3. - С.8-24.

51. Козаченко П.Н., Присяжнюк Ю.В., Суворов А.И. Определение коэффициента трения при трибометрических испытаниях на машинах торцевого трения //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. - №3. - С.45-47.

52. Козаченко П.Н., Присяжнюк Ю.В., Суворов А.И. Методика определения коэффициента трения для торцевой машины // Сб. аспирантов. Шахты: ДГАС, 1999. -С.23-28.

53. Кокарев В.Р., Прохоров В.Т., Присяжнюк Ю.В. Повышение качества тиснения обувных и кожгалантерейных изделий из эластичных кож. // Совершенствование техники и технологии изделий сервиса: Сб. научн. тр. / ДГАС. -Вып.32. Шахты, 1999. - С. 18-22.

54. Комиссаров А.И., Жуков В.В., Никифоров В.М., Сторожев В.В. Проектирование и расчет машин обувных и швейных производств: Учеб. пособие длявузов по специальности «Машины и аппараты легкой промышленности». -М.: Машиностроение, 1978.-431 с.

55. Комиссаров А.И. Теоретические основы проектирования швейных машин челночного стежка: Дисс. . докт. техн. наук. М., 1968. - 348 с.

56. Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости. М.: Мир, 1974. - 338 с.

57. Кутянина Л.Г., Кутянин Г.И. О характере деформаций материалов на основе синтетических и природных полимеров // Кожевенно-обувная промышленность. 1979. - №3. - С. 43-45.

58. Кузнецов Т.К. Исследование и методика проектирования валковых отжимных устройств текстильных машин: Дисс. . докт. техн. наук. Кострома, 1970.-286 с.

59. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. Т. 4. М.: Наука, 1987. -246 с.

60. Лопандин И.В. Исследование систем и средств промышленного производства одежды: Дисс. . докт. техн. наук. М.: МТИЛП, 1982. - 346 с.

61. Майзель М. М., Кляткевеч И. Г., Пин Л. Г. Машины и аппараты кожевенного и мехового производства. М.: Гизлегпром, 1950. - 590 с.

62. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1989.

63. Налимов В. В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. - 208 с.

64. Непомнящий Е.Ф. Трение и износ под воздействием твердых сферических частиц // Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа.-М.: Наука, 1971. С.190-200.

65. Отделка кож / Под ред. И.П. Страхова. М.: Легкая индустрия, 1976.

66. Патент 2102488 RU, С1, МКИ 6 С 14 В 1/40, 1/44, А 43 D 8/16. Способ обработки кож и устройство для его реализации / Л.А. Каплин, В.В. Бескоровай-ный, K.M. Зурабян, Ю.В. Присяжнюк (РФ). №96109529/12; Заявлено 7.05.96; Опубл. 20.01.98, Бюл. №2. - 19 с.

67. Патент 2069618 МКИ В 24 С 3/00 Устройство для поверхностной обработки деталей / В.В Бескоровайный, В.И. Юрченко, Л.А. Каплин (РФ). Опубл. 27.11.96, Бюл. №33.

68. Пенкин Н.С. Износостойкость гуммированных деталей машин в абразивных средах: Дисс. . докт. техн. наук. Ставрополь, 1978. - 485с.

69. Перри К.К. Основы тензометрирования. -М.: Издательство иностранной литературы, 1957. 324с.

70. Пичко A.C. Исследование процесса струйно-абразивной пневматической обработки поверхности деталей: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1969. - 22с.

71. Присяжнюк Ю.В., Кирсанов С.В., Воронов Н.Ф. Влияние омагничивания клеев на прочность склеивания обувных материалов // Изв. вузов. Сер. Технология легкой промышленности. 1990. - №6. - С. 110-111.

72. Присяжнюк Ю.В. Применение омагниченной воды для увлажнения обувных материалов // Тез. докл. Республиканского научно-практического семинара «Перспективы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг».-Хмельницк, 1990.

73. Присяжнюк Ю.В., Каплин Л.А., Бескоровайный В.В. Мягчение кож ударом // Совершенствование техники и технологии изготовления изделий из кожи и тканей: Сб. научн. труд. Вып. 19. Шахты: ДГАС, 1996. - С.41-43.

74. Присяжнюк Ю.В., Бескоровайный В.В. Методика экспериментального определения режима ударного воздействия при получении эластичных кож // Сб. науч. трудов молодых ученых и аспирантов. Вып.24. Шахты: ДГАС, 1997. - С.6-9.

75. Присяжнюк Ю.В. О возможности повышения качества натуральных кож И Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. -№3. - С.18-22.

76. Ппиеяжнкж ТОВ. Каплин Л.А. Бескоюовайный В.В. Анализ эффективности----- • ; ^ X л. л.системы электромагнитного разгона тел рабочего агента двухфазной струи при ударной обработке // Сбор. науч. труд. -Шахты: ДГАС, 1999. №28. - С. 37-43.

77. Присяжнюк Ю.В., Каплин Л.А., Бескоровайный В.В. Повышение качества ударной обработки натуральных кож // Сбор. науч. труд. Шахты: ДГАС, 1999. -№28.-С. 44-49.

78. Прохоров В.Т. Оптимизация технологического процесса приклеивания деталей низа обуви растворными клеями: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. — М., 1972.-24 с.

79. Радченко О. Г. Оборудование и механизация кожевенных заводов. М.: Легкая индустрия, 1977. - 392 с.

80. Рахматулин Х.А., Демьянов Ю.А. Прочность при кратковременных нагрузках.-М.: Физматгиз, 1961.

81. Раяцкас В. Л. Практикум по технологии изделий из кожи. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 279 с.

82. Руженцев A.C. Оптимизация режимов и проектирование вспомогательного оборудования легкой промышленности: Дисс. . докт. техн. наук. М., 1978.

83. Сагомонян А.Я. Проникания. М.: МГУ, 1974. - 298 с.

84. Соколинский В.Б. Методы аналитического расчета неупругого удара в волновых системах // Науч. докл. ин-та горного дела им. A.A. Скочинского. -М., 1970.-С. 60.

85. Степин П. А. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1973. - 328 с.

86. Страхов И. Т., Аронина Ю. Н., Гайдаров Л. П. Химия и технология кожи и меха. М.: Легкая индустрия, 1970. - 632 с.

87. Cvhk-vpr КС. Некотопые вопсосы анализа и синтеза оегулиоуемых иычаж1. J J АХ х » А » лных механизмов технологических машин легкой промышленности: Дисс. . .канд. техн. наук. М.: МТИЛП, 1966. - 189 с.

88. Сторожев B.B. Основы проектирования систем для автоматизированной контурной обработки в производстве изделий легкой промышленности: Дисс. . докт. техн. наук. М., 1978.

89. Таубин М.Г., Ванник З.А. Гигротермическое оборудование обувного производства. М.: Легкая индустрия, 1978. - 247 с.

90. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. -М.: Наука, 1975. 575с.

91. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977.-735с.

92. Факторович Ю.Д. Оборудование промышленности искусственных кож и пленочных материалов: Справочник. -М.: Легпромбытиздат, 1986. 248 с

93. Федаева Н.И. Исследование влияния облагораживания на потребительские свойства кож для верха обуви: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., 1974.-24 с.

94. Фридлянд A.A. Основы механической технологии кожи. М.: Легкая индустрия, 1975.-208 с.

95. Фукин В.А., Калита А.Н. Технология изделий из кожи. 1 часть.: Учебник для вузов М.: Легпромиздат, 1988. - 272 с.

96. Фукин В.А. Теоретические и методологические основы проектирования рациональной внутренней формы обуви: Дисс. . докт. техн. наук М., 1980. -Tl.- 369 е., Т 2. - 139 с.

97. Хохлов Ю. И. О пороках при механической обработке кож // Кожевенно-обувная промышленность. 1976. - №3. - С. 9-11.

98. Христианович С.А. Механика сплошных сред. М.: Наука, 1981. - 483 с.

99. Черепанов Г.П., Соколинский В.Б. О разрушении хрупких тел при соударении // Контактные задачи и их инженерное приложение. М., 1969. - С. 168177.

100. Шахет Т.П. Оборудование и механизация меховых фабрик. М.: Легкая индустрия, 1978. - 368 с.

101. Шестакова H.A. Исследование реологических свойств кожи на основе сетчатой модели: Дисс. . канд. тех. наук. -М., 1970. 136 с.158

102. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М., 1956. - 496 с.

103. Штайерман И .Я. Обобщенная теория Герца местных деформаций при сжатии упругих тел // ДАН СССР, т. XXIX. 1940. - №3. - С.179-181.

104. Эйзнер JT.A. Применение эффективных методов и средств струйно-абразивной обработки для повышения производительности труда на отделоч-но-зачистных операциях: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — М., 1983.-24 с.

105. Юрченко В.И., Бескоровайный В.В., Присяжнюк Ю.В. Метод исследования структуры двухфазной турбулентной струи с твердыми частицами // Совершенствование техники и технологии изделий сервиса: Сб. научн. тр. / ДГАС. Вып.32. - Шахты, 1999. - С. 147-151.

106. Юрченко В.И. Влияние конструктивно-технологических факторов на интенсификацию струйно-абразивной обработки деталей низа обуви: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1989. - 185 с.

107. Юрченко В.И., Бескоровайный В.В. Пистолеты для струйно-абразивной обработки // Ростов-на-Дону: ЦНТИ. 1989. - №119. - С.4-6.

108. Яршов Б. М., Клевцов Д. С. Оборудование кожевенного производства. -М.: Гизлегпром, 1954. 623 с.