автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Научные основы повышения использования сырья на льнозаводах путем рациональной организации стеблевого слоя по переходам производства

г?*/.

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

КОСТРОМСКОЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСШЕУТ

На правах рукописи УДК 677.051

ПЛАТОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ НА ЛЬНОЗАВОДАХ ПУТШ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТЕБЛЕВОГО СЛОЯ ПО ПЕРЕХОДАМ : ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.19.02 - первичная обработка текстильного сырья

Автореферат диссертации на.соискание ученой степени доктора технических наук

Кострома - 1989

г:ч ПР'П"'" pv-;On!H

УрК G'V?. C5I

'"ГЛ'ОВ лЛ^САлД? !.tIEiAÎ!J10BH-I

> I f ri 1

г 1 '' ™ г, :г ' , ,

гг ' 'i ^ с ^с • : ^ D

ПРОИЗВОДСТВА

Спсгяыяьиоеть Gd.I9.02 - першпши>- обряботш; текстильного сьгрь'г

А э о р е ф е р а v дксг.^ртаппк на сопе:гянч^ у-еной от'опп:;;; доктора техниччекия наук

Кострома. - 1989

Рдбота выполнена в Костромском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте

О й> и ц и а л ь н г е о п lion е к т ы: ч

долтор технических наук, профессор'Кузнецов T.JC. доктор технических наук, профессор Тютин П.Ц. "доктор технических наук Винтер Ю.М.

!i о д у и; а я организация- Научно-исследовательский

институт промышленности первичной обработки лубяных волокон

За,,к га диссертации состоится " _ " ■_ 1989 г.

п __________ часов на заседании специализированного совета Д Oo3.89.CI

п. :: ;чкл.,С1сого ордена Трудового Красного Знамени технологического '

пгчут;!

?iii|);o: I5602I, г.Кострома, ул.Дзержинского, 17

С-диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " " . . . 1989 г.

/ /

Ученый секретарь специализированного JL/ /1 / совета, доктор технических наук Лустгертен

АННОТАЦИЯ

Разработана вероятностная мсдел)> стейлевого слоя, гсэволяхчпаг аналитически оценивать влияниь саойств сырья к отдельных технолога веских и конструктивных параметров на ркгодпость к обработке. Решена с помощь» ЗИЛ задача оптимизации положения слоя в трепаяъио'1 .Мйвинв и сформулированы требования к компоновка машин в мялшо-трепалькых агрегатах. Приведены теоретические и экспериментапьшв доказательства негативного влияния разворота слоя перед мяль.юй машиной и разработан набор из типовых вальцоз для обработки слоя без разворота. Разработан' метод расчета слое^ораирущих машин, алгоритм и программа та ого расчета на ЭЕ1. На его основе совместно с НПО Текстильыаш спроектированы новые слоеформиругаке иаданы для льнотреста ПЛ и для стеблей конопли СМК и питатель с, таи льне Ч катины ПСЫ.

Найдены основные технологические решения для создан» т поточнеч технологии переработки гчосолсж? из рулонов и снопстз (а базэ про--шитого слоя м разработан способ конвейерного питанил от.шмно-про-швной машины. Создан новый противне" механизм для йикемпш стеблевого слоя я друтие устройства. На этой основе раззабсакк исходные требована; для создания поточной технологии переработки лыкюо-ломн из рулонов и снопов на льнозаводе и переданы на прэе!стирова.-;::е.

В целом разработаны нгучнуз основы попыгения использования скрыт на льнозаводах путем рациональной организации стес' евого слоя по переходам производства.

Автор защищает

1. Разрабо-.-анную вероятностная модель стеблевого слоя и выводы из неё.

2. Решение лдачи по оптимизации положения слоя в трепальной машине и новую кои5Поновку машин в мяльно-трепальном агрегате, обес-.\ почивающую это положение.

3. Доказательства с нецелесообразности разворота слоя пере; мяльной машиной И набор вальцов для обработки слоя без ра^зорота.

4. Метод расчета слоеформирутецих машин и спроектированные на его основе технологические схемы и параметра новых слог,формирующих машин ПЛ, ПСУ и СМК.

5. Новую поточную технологию обработки льносоломы из рулонов и снопов, обеспечивающую оптималы -э условия протекания процесса мочки к конвейер ¡ое питание отжимно-:чромнвнсй и сушичьной мпшин.

6. Способ создания технологический паковкч на основе прошитого стеблевого слоя.

7. Новое устройство для прошивки стеблевого слоя однониточ-нум распускающимся пвом.

8. Способ и устройство для конвейерного питания отжиммо-про-мыпной и сушильных маяин.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНОТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настсяшее время использование ч:ырья на льнозаводах остается низким. Выход наиболее ценного длинного волокна значительно нич:е норм и продолжает уменьшаться, составляя в обием объеме волокна, примерно, 25 %. Одной из основных причин низкого выхода длин''"го волокна» является спутанность сырья, образующаяся на всех переходах технологического щ песса из-за ьесорорзенства технологии и применения ручных операций. Об яток свидетельствует наличие большой массы длинного волокна в отходах трепания, достигающего 30 и более процэнтов. Раскрыть причину, приводящие к потеря:.: длинного волокна и устранить их путем создания ногшх технологических процессов, разработки новой высокоэффективной техники, совершенствования существующей и оптимизации режимов обработки - важная задача в повышении эффективности льняной промышленности. Эти'задачи, применительно ко всей экономике страны, отражены в "Основных направлениях акономического и социального развития СССР на 1935-90 годы и на период до 2000 года", принятых ХХУП съездом КПСС. Они отражены и в республиканской целевой комплексной программе "Лен" по увеличению производства и повышению качества льноволокна в РСФСР в двенадцатой пятилетке от 2 октября 198? года. В разделе 5 программы намечено разработать и провести производственные испытания поточной технологии переработки льносоломы из рулонов и снопов на льнозаводах.

"Цель и задачи работы. Основная цель работы заключается в повышекии использования льняного сырья на заводах за счет рационального построьнпя основных операций технологического процесса, обеспечения поточности и сокращения ручного труда.

Для достижения поставленной цели решаются следующие за, m:

1. Разработка вероятностной модели стеблевого слоя, связывающей ого свойства (средняя длина стеблей, их неравномерность по длине и растянут-сти по комлям), его положение относительно нажимных транспортеров (технологический фактор) и минимальную длину стеблей пригодных для трепания (конструктивный параметр) с пригодностью к трепанию всего слоя (или массой стебле!!, выпадающих в отходы трепания).

2. На основе модели стеблевого слоя определяется мини? льнне значения его параметров, при оторых пр годность к трепатго близка к стопроцентной, и решается задача по оптимизации положения слоя в зажимных транспортерах при минимальных потерях. Обосновывается

с выполнением зтого условия взаимная продольная компоновка мази" в мяльно-трепальных агрегатах МТ-100Л1 и MTA-IJI.

3. Теоретически, с использованием вероятностной модели и экспериментально, определяется мера отрицательного воздействия разворота слоя перед мяльной машиной и разрабатывается набор вальцов для эффективной обработки слоя без разворота.

4. Определяются параметры и формулируются конструктивные особенности дисковых регуляторов плотности слоя, обеспечивающие создание равномерного слоя при питании слоеформирующих машин.

5. Разрабатывается общий метод расчета слоеформирующих мапгик при кратном делении впадин между зубьями дисков при утонении, обеспечивающий минимальную неровноту формхг 'емого слоя.

6. На основе созданного метода pas-абатываются технологические схемы и рассчитываются все параметры слоеформирующей машины и питателя сушильной машины для льнотресты и слоеформиругощей машины для стеблей конопли.

7. Разрабатывается технологическая схема высокомеханизированного поточного процесса переработки льносоломы из рулонов и скопов с созданием технологической паковки, что обеспечивает оптимальные условия протекания процесса промышленного приготовления льнот есты и конвейерное питание отжнмно-промътвной и сугаипьн машин.

8. Для поточной технологии разрабатывается новая пробивная машина, обеспечивающая прошив стеблевого слоя одноннточным таспу-скающимся швом,и определяются.оптимальные параметры её работы при минимальном расходе нити.

9. Разрабатываются-устройства для съема нити из слоя, такие механизмы для конвейерного питания отжимно-промывной и сушильной машин и рыхления слоя после отжима.

10. Разрабатываются исходные требования на проектирование по^ точной технологии обработки льносоломы из рулонов и снопов на льнозаводах.

Общая методика проведения работы. В основу исследований положен теоретический анал"-з, проведенный с использованием теории вероятностей, позволивший получить строгие количественные соотношения между свойствами слоя, конструктивными я технологическими параметрами с пригодностью его к обработке трепанием. Для рекения задач отпимкзацки л обших расчетов исполь-зованк ЭЕ' типа ЕС-1022 и-СМ-3.

Экспериментальны'? исследования проведены в лаборатории с использованием современных способов измерения и записью результатов на установке СИЙТ, а также с использованием известных приборов I! оборудования.

И а у ч н а я новизна полученных р е э у -л ь т а г о в. Новыми научными результатами являются:

1.- Вероятностная модель стеблевого слоя, определяющая зависимость свойств слоя и его положения в зажимных транспортерах с пригодность» слоя к трепанию, не имеющая аналогов в теории технологических процессов первичной об-чботки лубяных волокон.

2. Разработанный на основе вероятностной модели метод определения оптимального положения слоя в зажимных транспортерах трепальной мятанн по его ширине и горстевой длине стеблей с расчетом коэффициента оптимизации, на ЭВМ ЕС-1022.

3. Теоретические и экспериментальные доказательства отрицательного влияния на пригодность с пени дезориентации стеблей в слое и угла его разворота перед мяльной машиной.

4. Новый способ мятья стеблей без разворота слоя (а.с. 1331911; я.с. 1447942), новый набор вальцов и новое устройство для регулирования-давления и глубины захождения (а.с. 1201362).

5. Оптимальные значения параметров работы регулятора плотности и новая конструкция регулятора.

6. Разработанный общий метод расчета слоеформиругацих машин при условии кратного деления впадин, обеспечивающий минимальную нпровноту получаемого при утонении слоя, алгоритм и программа расчета на ЭВМ СМ-3.

7. Новые слооформирущая машина для льнотрестыПЛ и питатель сушильной машины ПСМ, принятые в серийное производство, а также слоеформирующая машина СМК для стеблей конопли.

8. Новая машина для прошивки стеблевс/о слоя репным однони-точным распускающимся швом (а.с. J326670; решение о выдаче автс_ -ского свидетельства по заявке 4225573 от 28.03.88).

9. Способ и устройство для конвейерного питания отжш...:о-про-мывной машины СПЛ-2.',!С-Ю0 непрерывным слоем и рыхления слоя nor е отжима (решение о выдаче авторского свидетельства по заявке 4425280 от 16.05.88).

10. Исходные требования на поточную технологию сработай льно-соломы из рулонов и снопов на основе прошитого слоя, одобренные научно-техническим советом Главземлепрома Госагропрома РСФСР i.. 25.10.88 г.

Практическая ценность работы.

1. На основе вероятностной модели стеблевого слоя сформулированы основные требования к его параметрм., (длине стеблей, неровно-те по длине, растянутость по комлям, углом дезориентации и разворота) , обеспечивающие его высокую пригодность при обработке с получением длинного волокна.

2. Разработан метод определения оптимального положения слоя в зажимных транспортерах трг альной машины и требования к компоновке машин в мяльно-трепальных агрегатах, обеспечивающие наибольшую пригодность.

3. Доказано негативное влияние разворота слоя перед мяльной машиной и разработан новый набор из типовых вальцов для эффективного мятья слоя без разворота.

4. Разработан общий метод расчета слоефо^ ирукяцих машин при получении минимальной неровноты слоя и на :о основе спроектированы новые слоеформирующие машины для льна (ПЛ и ПСЮ л конопли (СМК).

5. Создана новая машина для прошива стеблевого слоя.

6. Даны исходные требования на разработку поточной технологии переработки льносоломы из рулонов и снопов с созданием технологи- ■ ческой паковки на основе прошитого слоя, обеспечивающей "оптимальное протекание процесса мочки и конвейерное питание отжимно-пром^в-10й машины.

Реализация-работы.''

I. Новая компоновка машин в мяльно-трепальном агрегате !Т-100Л1 по нашим опубликованным рекомендациям была принята на !ьнозаводах Костромской и других областей. Фактический экономичес-ий эффект от внедрения, рекомендаций на Нерехтском и Чашинском ьнозаводах составил 98 тыс.руб.

2. Набор вальцов для обработки слоя без разворота перед мяльней машиной применяют на заведах Костромской, Калининской я других облаете... Фактический экономический эффект от его внедрения на Красносельском и Воковском-заводах составил '(9,8 тыс.руб. Новый набор валыюв заложен в техническое задание на проектирование агрегата МТА-2Л.

3. Новая сг.оеФормируюжхя пятина ПЛ и питатель сучильной ма-сины ПСМ для ."ьнотроетк и сяоеформирущая машина СМК для конопли спросктигоааны ££10 Текстилькаш на основе разработанного нами метода расчета и данных экспериментальных исследований. Маюины ПЛ V, ПС-М приняты серийное производство. Мапина С.МК находится на стадии ".рокзводственных испытаний. Экономичен..ий эффект на одну магпину ПЛ составляет 34,8 тыс.рублей, на м&азину ПСМ - 20,3 тыс. рубле.:.

Разработанная прсаизная машина заложена в исходные требования на проектирование поточней технологии обработки льносоло-мы из рулонов и снопов на льнозаводах и используется также при разработке аатровой технологу... уборки льна-в ЦНИЖЗСХ (г.Минск) и при создании технолог-,:ческой паковки для луба кенафа ь ЦНИИХпро-ме (г.Ташкент).

5. Разработанные исходные требования на проектирование поточной технологии обработки льносоломы из рулонов и снопов на льнозаводах опоброны научно-техническим советом Главземлепрома Гссаг-ропрома-РСФСР и переданы на проектирование.

6. Ророятностная модель стеблевого слоя, метод расчета слое-формипукгцих машин .и другие теоретические положения работы используются в учебном процессе в курсах "Технология и оборудование отрасли" и "Проектирование машин отрасли".

Апробация работы. Основные положения и-результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

1. XIX; XX; XXI; ХХП; ХХШ; ХХ1У научньгх конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Костромского технологического института в 1964-89 гг.

2. Ученом совете ЦНИИЛВ г.Москва в 1985 и 1989 годах.

3. Ученом совете ШНПОЛВ г.Минск в .1968 году.

4. Научно-техническом совете Главземлепрома Госагропрома РСФСР.г.Москва в 1988 году. '

5. Научном семинаре "Технология и оборудование про^зводспа натуральных волокон" Костромского технологического института г.Кострома в 1989 году;

6. На секции-научно-технического совета НПО Текстильмага в 1989 году.

ПУБЛИКАЦИЙ

.Основное содержание диссертации опубликовано в 32 работа, в гом числе одно учебное пособие для вузов л 12 авторских свидетельств. Диссертация состоит из введения, шести глав и выводов, ¡писка литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Приведена краткая аннотация, показана ак-уальность и ссЬормулировакь; цель и задачи работы. Изложена научая новизна, практическая ценность и реализация работы,

Г л а в а I. Аналитический обзор. Задачи работы.

Содержит описание существующей технологии и обшие требова-;я к стеблевому слога, который должен быть обработан при минималь-к потерях с. получением длинного волокна. 1 рассмотрения работ жазано, что слой стеблей, как непрерыв. ,й поток, достаточно пол-| можно характеризовать такими показателями как средняя длина ассодлина) стеблей и их неравномерность по длине, линейная плот-сть потока и его неравномерность, степень растянутости стеблей комлям и их непараллельность (дезориентация) в слое, угйл рас-(тсжения стеблей по отношению к вальцам мяльной машины и ориен- , 1гля слоя относительно зажимных транспортеров трепальной машины, кдый из этих показателей влияет на пригодность слоя к обработке волучением длинного волокна и определяет пот- ;.и стеблей г отходы пания. За исключением первых двух все они формируются в операх, предшествующих процессу трепания и, следовательно, по^ают-управлению.

о

Показано, что средняя массодлина стеблей льна всегда на 10___12 % меньше среднегорстевой и для сорто-комеров льняного сырья от 0.5 до 2,0 изменяется, в среднем, от 52 до 72 см. При ртом распределение стеблей по длине в каждом сорто-номере находится, как правило, в интервале от 40 до 100 см и с увеличением номера доля длинных стеблей возрастает. Содержание стеблей со средней массодлиной до 60 см является преобладающим для номеров 1,25

5! ЛИГг-е.

Растянутость стеблей в тюе по комлям в сравнении с растянутостью снопов увеличивается при выполнении предшествующих процессу трепания операциях, примерно в 1,1 - 1,2 раза и составляет 1,3..Л,5. £ё негативное влияние тем больше, чем межьяз длина ет-чбг.ор. Существуют«« определение растянутости по отношению сред-;••>■»'! сноповой к длине горстей, выровненных по комлям, не отражает истинного значения относительного смещения стеблей с снопе ; : слое, а дает .какую-то усредненную относительную характеристику и не может быть критерием правильно? ориентации слоя в зажимном транспортере тропально» машины, хотя существенно на неё влияет.

Относительная дезориентация стеблей в слое (сетка) формируется при ручных операциях при питании отжимной и сушильных маши:; и сезко усиливается в процессе сло< онекия и разворота слоя. Её ипг.ичио отрицательно сказывается на эффективности процесса мятья и особенно трепаная, когда часть стеблей не попадает в зажим транспортеров и выпадает в отходи. Особенно усиливает отрицательные последствия дезориентации стеблей разворот слол на угол 45 0 перед ург,ьно;'! кащикой.

Все перечисленные показатели в .ой или иной мере влияют на пригодность льняного сырья к обработке с получением длинного волокна. Однако при оценке льносоломы и льнотресты согласно действующих стандартов пригодность учитывает только содержание стеблей, длина которых меньше 40 см. В этом случае все стебли длиной больше 40 см должны быть надежно зажаты з обоих транспортерах трепальной уяжянн. В реальных условиях слой им?«т определенную растянутость, стебли в нем не параллельны друг другу и поэтому часть их длиной более 40 см выпадает в отходы трепанкя. Таким образом, реальная пригодность слоя к обработке трепанием всегда ниже, чем определении я по стандарту. Поэтому важно знать меру отрицательного воздействия каждого из показателей качества слоя на его пригодность.

Анализ основных операций технологического процесса обработал льносоломы и льнотресты показал, что значительная дезориентация слоя происходит при питании отжимной машины и переформиро- ник слоя перед сушилкой и после неё. Эти операции выполняются Еручную и являются самыми тяжелыми, проходящими в антисанитарных условна. Поэтому решение задачи по конвейерному питанию отжимно-промьтзной и сушильной машин в настоящее время очень важно для промышленности как для улучшения использования сырья, так и для ликвидации тяжелого ручного труда.

При формировании слоя после суглилки происходит дальнейшая дезориентация стеблевого слоя. Причиной этого является неэффективная работа регулятора плотности и произвольно организованный процесс утонения слоя зубчатыми дисками. Доказано, что ровный слой при утонении получается при кратном делении впадин, однако метода расчета зубчатых дисков не разработано и проектирование их ведется только го опытным данном. Негативное влияние на структуру слоя оказывает механизм его разворота перед мяльной ¡.сашиной на угол в 45 В результате снижается эффективность процесса мятья и значительная часть стеблей не попадает в зажим транспортеров. Для устранения этих причин целесообразно обрабатывать слой без разворота при расположении стеблей близком к параллельному по отношению к , мяльным вальцам.

На основании аналитического обзора сформулированы конкретные задачи исследований.

Глав а 2. Вероятностная модель стебли^ого слоя и её

практическое использозепие. Показано, что з непрерывном стеблевом слое, поступающем в трепальную машину (рис.1) вероятность положения отдельных стеблей по комлям йск; и вершинам в интервалах их рассеивания и

будет описываться сплошной линие.1, т.е. характеризоваться какими-то функциями распределения ^(х) и Производная функции распределения характеризует плотмооть распределения /¿а-' случайной величины в да.чном интервале. Если известен закон плотности распределения, то вероятность нахождения даьиОй случайно величины в заданном интервале вычисляется определенным интервалом.

Поступая в трепальную машину слой ориентируется относительно линий зажима Т^ и Тг, с интервалом координатой X , определя-э-щей расстояние от края слоя с комлей до первой линии зажима Т .

Вероятностиая модель слоя

-1-;-1-

..... -г- Лг/ 1 ! —1- I ,

1 1

| ^к 6 а,

-г !• Л-

*б<£ 1' 71 4-Л*;

Рис. I

Зависимость пригодности от положения слоя

Пт 0.8 0.6 0.4 аг

X (см)

20 40 ' 60 20 40 60 Рис."2

а) %: 1-3.3; 2-5.0;3-6.? с*. 6) 1-60; 2-70;3-30 см.

При таком положении слоя часть стеблей на участке <2$ нэ попадает под зажим первого транспортера и часть стеблей на участке 0,5, под зажим второго. Площади под кривы?-™ распределения, заштрихованные на рис.1, геометрически интерпретируют долю стеблей но попавших в зажим. Пригодность рассматриваемого "яоя к трепания определится разностью

Л в, ■

/тг « 1 • ( I )

а а,

где ^(х) и /¿(х) - соответственно функции плотности распределения по комлям и вершинам.

На основе имеющихся и проведенных нами экспериментальных исследований показано, что рассеивание стеблей в слое по длине и по комлям подчиняются нормальному закону распределения. С учетом этого показано также, что и рассеивание стеблей в слое по вершинам удовлетворительно описывается нормальным законом. Решение уравнения ( I ) при нормальных законах распределения стеблей по комлям и вершинам с использованием правила "трех сигм", известного из математической статистики, дает следующую зависимость пригодности от свойств слоя.

пт - ,а>

где Ф - интеграл вероятностей. Принимается по табличным значениям;

."** - координата положения слоя в зажимных транспортерах трепальной машины;

Рм - средняя массодлина стеблей;

£т - минимальная длина стеблей, пригодных к трепанию,

40 с--;

- среднеквадратичное отклонение рассеивания стеблей по длине;

- среднеквадратичное отклонение рассеивания стеблей по комлям.

Таким образом, получена вероятностная модель стеблевого слоя, определяющая количественные зависимости между параметрами слоя ( ; ! £ ). конструктивной особенностью зажимных транспортеров трепальной машины ( £т ) и положением слоя ( X ) с пригодностью к трепанию,

• Под пригодностью данного слоя к обработке трепанием понимается вероятная часть стеблей по массе, которая может быть зажата в обоих транспортерах трепальной машины и обработана с выделением длинного волОкна. Пригодность выражается в долях единицы или процентах.

. , Общая пригодность льняного сырья к обработке определяется произведением пригодности по стандарту на пригодность к трепанию

П - Пс-Пг ( з )

Теоретический слой к обработке можно подготовить так, что вез стебли длиной более попадут под зажим. В этом случае общая пригодность определяется-пригодностью по стандарту. Практически же слой всегда имеет некоторую растянутость стеблей по комлям и в сое есть стебли длиной 40...50 см. Ориентировать такой слой относительно линий зажима так, чтобы все стебли длиной более попали под зажим, невозможно. Часть стеблей не попадет в зажим первого или второг транспортера и выпадет в отходы. Поэтому общая пригодность слоя к обработке будет всегда меньше пригодности по стандарту.

Коэффициент использования сырья на длинное волокно определяется отношением выхода фактического к теоретически возможному и через пригодность к трепанию выражается зависимостью

/ц = ( 4 )

Где коэффициент неучтенных потерь.

Так, если перерабатывается треста с содержанием волокна 30 % пригодностью по стандарту 0,7, то выход теоретически возможный составляет 21 %. Если при этом пригодность слоя к трепанию из-за растянутости-и дезориентации „теблей составляет 0,75, то реально возможный выход составляет 15,75 %, '[■••.ли фактический выход получен 10 %, то коэффициент неучтенных потерь составит 0,37. С использованием уравнения ( 2 ) вероятностной модели проведен анализ влияния всех названных свойств слоя и других параметров на его пригодность к трепанию.

На рис.2 представлены графики изменения пригодности слоя к трепанию от его положения в зажимных транспортерах при различных величинах растянутости и различной средней длиной стеблей Рм . Из графиков следует, что в диапазоне изменения свойств, отражающих

реальный характер перерабатываемого на льнозаводах сырья, имеется единственное положение слоя, соответствующее наибольшей пригодности. Координата оптимального положения зависит от растяну-тост" стеблей по комлям, их длины и других свойств. При этом, нем больше растянутость и длина стеблей, тем большг ' координат:1.. Характер изменения пригодности от координаты во всех рассматриваемых случаях имеет вид крутой вершины. Форма вершины более острая для слоя с короткими стеблями и более пологая при длинных стеблях. Данное обстоятельство показывает, что пределы регулирования, близкие к оптимуму, более широкие для длинных и более узкие дя? коротких стеблей. Соответственно и цена отступления от оптимального положения для стеблей различной длины разная. Так, '"•ещенио елся от оптимального положения на 10 см в ту или другую сторону сопровождается потерями для средней массодлинн 60 см на 8-10 для 70 см на 18 - 20 и для 60 см ка 30 - 40 Поэтому |гшгт,ен"л? оптимального положения слоя при обработке его в трепальней м-г::-.':---: особенно важно для короткого и срочнестобельного с'гьи.

Координата оптимального положения слоя при усло.т/п -потерь в комлевой и веотпикей частях опродоляотс.т зчз'игиммть»

/ £ * 1 * < (3 - -^77.)

Из уравнения ( 5 ) следу"т, что преобладавшее влияние на положение слоя оказывает растянутость слоя по ксмлям (Ц , что координата оптимального положения всегда о'ольше 3 <?7 .

На практике при определении оптимального положения слоя использует правило, по которое дго трети длины пряди должны ка -диться в зоне обработки трепальной машины как в одной, так и в другой секциях.

Сравнение характера изменения пригодности от растянутости слоя по комлям при регламентированном положении и при координате положения, определяемой по ( 5 ) показывает, что теоретический принцип во всех случаях обеспечивает получение большой или равной пригодности. Однако, использовать уравнг-,ие ( Б ) в реальных условиях практически невозможно, так как величины ',5", и с^ неизвестны. Согласно стандарта растянутость определяют по средней длине снопов (слоя) / и средней длине выровненных по комлям горстей Рг . Поэтому необходимо выразить координату оптимального положения через эти показатели, легко определяемые на практике.

■ Для этого разность выражается через параметры слоя

( Ип , , <Гг ) и находится математическое ожидание отношения разности к интервалу растянутости елся по комлям. Находится такж и математическое ожидание отношения оптимальной координаты слоя к току же интервалу. Расчеты проводились ка ЭШ ЕС-1022, которая имеет встроенную функцию Лапласа. При этом координата оптимального положения слоя определяется перебором вариантов. Совместное решение полученных уравнений позволило получить зависимость:

Хопт = (1,22.. Л,37)( I - ) ( 5 )

связываясдпо координату оптимального положения слоя с его шириной и горстевой длиной стеблей, легко определяемых в условиях производства. Определенная-по ( 6 ) координата должна контролироваться по наибольшей длине выступающих из-под захода прядей сырца с комлевой части.

Анализ свойств слоя льнотресты перед мялько-трепальным агрегатом, про? =деккый на II льнозаводах, показал, что при относительно разной средней :.:ассодлине стеблей (65,6...71,9 см) характеристики слоя по разности I - существенно отличаются (от 16 до 31 с;.;) и, следовательно, различным должно быть и положение слоя. В сравнения с регяаметрированнкм координата оптимального положения л среднем больше на б см, что по расчзту составляет увеличение пригодности с 0,8 до 0,9.

Положение слоя в зажимных транспортерах предопр-зделг'" взаимную ?:с: -сновку мя^ин ъ агрегатах. Она должна обеспечивать необходимый интервал смещения слоя в зависимости от свойств пзрерабаты-. наоиого сырья. Этот интервал составляет, примерно, от 20 до 40 см,

.е. 10 см от среднего в 30 см. Анализ регламентированной компоновки машин в агрегатах МТ-т00л1 и МТА-Н показал, что в агрегате 1.1Т- ХООЛ из-под зажима с килевой части максимально может выступать дс 26 см, а в агрегате МТА-1Д 41 см. В обоих случаях эти величины можно смещением слоя при питании уменьшить на 20 см. Таким образом, в агрегате МТА-1Л взаимная компоновка машин обеспечивает оптимальный интервал положения слоя, а в агрегате МТ-100Л1 это условие кз выполняется. Для дост"жения условий оптимальной ориентации слоя компоновку машин в агрегате МТ-100Л1 следует изменить, установив мяльную и слоеформирующую машины не на 15 см вправо относительно осевой линии транспортера первой секции, а только на 5 см. В этом случае наибольшая величина критерия оптимизации до-

стигает 35 см и будут обеспечены необходимые условия как для обработки тресты с большой растянутостью, так и с малой в диапазоне от 16 до 36 см.

Производственная проверка взаимного положения мгсгин и метода ориентации слоя, проведенная на Плисском, Красносельском, Норехтс-ком, Чзлнинском и других льнозаводах подтвердили необходимость смешения мяльной '/ слоеформирувдей машин в агрегате МТ-ICOi.I и правильность теоретического метода ориентации слоя. После смнения машин и оптимальной ориентации слоя выход длинного волокна увеличился на 0,5...1,5 %. Экономический эф|еят от внедрения данных рекомендаций на Нерехтском и Чапкинском льнозаводах составил соотзетственно 46,7 и 51,3 тыс.рублей.

На основе вероятностной модели показано влияние средней мас-содлнны стеблей, их неравномеоностк по длине и растянутости по ксм-лям на пригодность слол к трепании, Установлено, что при оптимальном положения слоя увеличение средней массодлины стеблей от 40 до 70 см изменяет пригодность от 0 и почти до 100 %. Прирост пригодности на каждый сантиметр длины в этом диапазоне составляет,примерно, 4 %. Увеличение средней длины стеблей сверх 70 см практически не" изменяет пригодность. При этом важно, что при длине более . 70 см и оптимальном положении слоя пригодность, близкая к 100 %, достигается как для слоя со значительной растянутостью стеблей по комлям ( <Т7 £, 6,0 см), так и их высокой неравномерностью по длине ( <?0 8 см). Таким образом, средняя длина стеблей, а кз средне-горстевая является важнейшим показателем, определяющим пригодность льняного сырья к получению длинного волокна. Характер изменения пригодности ст средней массодлины аналогичен зависимости количества оценочных баллов qt длины стеблей согласно ГОСТ 2975-73 "Треста льняная", что опытным путем подтверждает правильность полученной теоретической модели слоя.

Влияние рассеивания стеблей по длине б диапазоне б", = 0... 10 см при различной длине стеблей очень существенно для коротких (50 см) к незначительно для длинных (70 см) стеблей. Это влияг-,;е различно при разной растянутости слоя. Таким образом, все д^зисит от сопутствующих других свойств слоя. Влияние сопутствующих факторов резко снижается при средней массодлине 70 см и более.

Влияние растянутости слоя по комлям в интервале CTf от 0 до 10 см на пригодность к трепанию существенно при значениях всех других параметров.,Наибольшее влияние растянутость оказывает для

- стеблей со средней длиной 50 см. В этом случае с увеличением б^ до 6 см (интервал растянутости 36 см) пригодность снижается со 100 до 40 %. Для длины 60 см при тех же условиях пригодность снижается на 20 %, а для стеблей в 70 см пригодность снижается всего на 4 %. Таким образом, негативное Елияние растянутости стеблей в слое по комлям для их различной длины неодназначно. Для средней иассодлинй стеблей больше 70 см и оптимальном положении слоя оно несущественно. С уменьшением длины от 70 см это влияние быстро нарастает. Поэтому важно выравнивать слой по комлям перед обработкой особенно для короткостебельного сырья.

Минимальная длина стеблей, пригодных к обработке трепанием, для существующих конструкций трепальных машин составляет, примерло", "40 см. При этом значении и проведен представленный анализ. Если же при разработке конструкции трепальной машины эту величину уь.еношить до 35 см при сохранении минимальной величины двойного протрепа, то пригодность для средней массодлины стеблей менее 60 см возрг-тает на 9 %. Поскольку доля такого сырья в объеме заготовок (}&* 0,75...1,0) составляет обычно 30...40 % и более, то совершенствование конструкции трепальной машины путем уменьшения величины /?т является важной задачей.

При рассмотрении различного по качеству сырья возникают случаи, когда распределение стеблей в слое по длине или по комлям имеет явно выраженный несимметричный относительно среднего значения характер. Показано, что в таких случаях распределение достаточной степенью точности „южно апроксимировать законом треугольника (закон Симпсона). Выведены зависимости для определения пригодности при этом законе. Доказано, что общий характер изменения пригод-^ ^сти в обоих случаях одинаков.

Глава 3. Разработка общего метода технологического расчета слоеформирующих машин.

Вопросами исследования и созданал слоеформирующих машин посвящено значительное количество работ, особенно за последние годы. В промышленности испытано много различных конструкций слоеформирующих машин для льна и конопли. Основные теоретические и экспериментальные исследования по щ">цессу слоеформирования проведены Семеновичем В.К., Шейкиным М.И., Левиным В.Б., Храмцовым В.Н., Марковым В.В., Трефиловым Л.Н., Науменко В.М, и др. Однако до настоящего времени задача формирования непрерывного и равномерного слоя в полной мере не решена.

Процесс формирования стеблевого слоя с заданными параметрами включает три основные•операции: выравнивание слоя по плотности, его утонение и разворот перед мяльной машиной. Сравнение различных регуляторов плотности показало, что наиболее прост в устройстве регулятор дискового типа, пределоженный Сулковым. Однако, из опыта эксплуатации этих регуляторов известно, что юки не создают постоянной плотности и часто заклиниваются на приводном валу. В работе показано, .что эти явления происходят потому, что диски посажены на вал на опорах скольжения и, имея скорость в 3,5 раза . больпуга скорости приемных дисков, постоянно проскальзывают. При сух' .""•рении в опорах чугун-сталь быстро появляется износ, нарушается постоянство момента и диски периодически заклиниваются. В значительной мере способствует этому необоснованный вк >>р превышения скорости дисков по отношению к приемным.

Пр.. анализе различных способов и параметров утонения слоя выявлено, что на неровноту и дезориентацию стеблей в процессе уяснения прежде всего влияют: неравномерность исходного слоя, величина общей и частных вытяжек при утонении; принцип деления впадин дисков при отборе из них порций стеблей; параметры зубчатых дисков и число линий утонения; настройка механизма.

Величина среднеквадиатической неровноты входящего слоя при ручном питании зависит от линейной плотности и составляет 20...30 % при плотности от 3,5 до 1,0 кг/м на отрезках длиной 0,3...0,4 м. То есть, с уменьшением толщины слоя неровнота возрастаем. Неровно-та слоя из рулонов составляет в среднем 30...35 % при плотности 0,8...1,2 кг/м. Влияние неровноты исходного слоя на неровноту после утонения существенно, но значительно меньше, чем влияние вытяжки. На единицу вытяжки в машине СМ-3 прирост неровноты составляет, в среднем, 5 %.

Наименьшая неровнота слоя получается при делении впадин дисков на равные части. Такое деление происходит в том случае, если траектории вершин зубьев vTOHHiou;ero диета в относительном движении совпадают с осевыми линиями зубьев питающего. При утонении важно также соблюдать условие равенства площади впадин сечению размещаемых в них порций стеблей. В последнем.случае существенную роль имеет подвижность направляющих полозков, создающих постоян- -ное давление на материал.

Слой с меньшей относительной дезориентацией стеблей получается при утонении парными дисками в сравнении с утонением по одной линии.

Известные принципы формирования равномерного слоя остаются, однако, в значительной части не реализованными в существующих конструкциях. Происходит это потому, что не создано цельной методики расчета слоеформирущих машин с определением всех предпочтительных параметров утоняющих дисков. Имеющиеся у отдельных авторов теоретические зависимости для расчета не могут быть в полной мере реализованы'из-за их изолированности, а подчас и неоправданной сложности и,допущенных погрешностей. Важно иметь цельную методику для расчета слоеформирущих машин, позволяющую проектировать машины с заданными параметрами.

При экспериментальных исследованиях работы дискового регулятора установлено, что неровнота формируемого слоя по плотности, выраженная коэффициентом вариации на десятисантиметровых отрезках, с ростом крутящего момента, передаваемого фрикционной муфтой, сни-жасая по гиперболической зависимости. Максимальное усилие на один зуб регулятора, при котором не происходит деформации стеблей, составляет 50. ..60 Н, что соответствует давлению, примерно, 0,25... 0,3 МПа.

При определении влияния величины коэффициента опережения дисков регулятора по отношению к приемным установлено, что увеличение его в интервале от 1,0 до 4,7 неровнота формируемого слоя практически не изменяется. Объясняется это тем, что при постоянно!; плотности слоя на входе и выходе диски регулятора пропускают его, Ера-'

аясь равномерно и без пробуксовки. При утолщении слоя на питании сверх средней плотности они начинают пробуксовывать, замедл. . подачу материала и образуя резерв на входе. При подходе слоя с меньшей, чем средняя, толщиной, они ускоряют свое движение, накладывая образовавшийся резерв на участок с меньшей плотностью. Поэтому диски, имеющие большой коэффициент опережения, не реализуют его и работают с постоянным большим п Ускальзыванием.

Установлено, что при применении дискового регулятора зависимость неровноты слоя на выходе от нероьноты на входе имеет линейный характер на отрезках длиной 10...15 см. Неровнота при этих условиях уменьшается в 4...5 раз. Неровнота слоя после регулятора с увеличением длины волны на входе возрастает также по линейной зависимости. Так, на отрезках длине 20 см и нгровноте 20 % её значение после регулятора уменьшилось в 5 раз; на отрезках длиной 100 см неровнота после регулятора составила 17,5 %, т.е. практически не изменилась.

Таким образом, выравнивающая способность регулятора глнгйно зависит от длины волны колебаний толщины слоя на входе. Пр> длине до 20 см неровнота уменьшается в 4...5 раз, при длине волнь 90... 100 см и более слой практически не выравнивается.

При проведении исследований нами усовершенствована конструкция регулятора Сушкоза путам жесткого закрепления дисков на валу и вынесении муфты предельного момента на привод вала с торпг,. Для этой конструкции и определены все приведенные параметры.

При анализе процесса утонения слоя разработан расчетный метод определения неровноты слоя при утонении. Ка его основе показано, что лучшим делением слоя, при котором неровнота не увеличивается, является двухкратное деление каждой впадины при совпадении линиЯ отбора с осевыми линиями зубьев. При несовпадении линий отбора с осевыми линиями зубовв неровнота при разделении каждой впадины на две части увеличивается до 33 %, а при делении на г-етырз части - до 100 %. Таким образом, лучшим условием деления с получением минимальной нэроонош является совпадение осовых линий зубьев с линиями отбора. Теоретическая нулепая неровнота получается з атом случае при двухкратном делении.

Для расчета утла наклона зубьев утоняшхе дпеко» при кратном . делении выведены следующие зависимости:

-A &S¿nÍ¿

( 7 )

\Ь = < а

( 0 )

о{ = С2ЯССО&

- »2

£/7+/ ~ Мгт ~ '^/7

2

{ 9 :

( Ю )

Ял + - Я/г*/

:>4 - dlCCoS —-( и )

2

= MCCuS IsLtálZ^' , ,

гдй л' ; 2 - соответственно наружный и внутренний радиусы дисков;

А - расстояние мекду центрами дисков в паре;

- центральный угол между зубьями; Л"- коеф&тнент деления впадин питающего диска; ко _ угол наклона осевой линии svífa к rauuvcv.

J г "С - • u i

параметра;! днскоб. Угол наклона при прочих равных ус) 1 roo " 'ь } ; . : ::i i'püi! ОГО р^СОТОЛКПЛ V i; / .. neHTpajSíjHOrO у ÍV-:. ЬуоьЯМН

' hinv.-; aro ii';C:;ü ; j'f ) к era парумногс радиуса í H,j ). Уменьшение; y: надлома, происходи? с увеличений.., наружного радиуса утоня;кце-

гс г x и п » ' i, г 5

Д 1 { ) i L b 12 ) '

v. оидацэго диска {¿v. ).

Одним из важных условий получения равномерного слоя при утолении является' соблюдение требования равенства площади впадин дисков г -ощдди сечения размещаемого б них слоя при сохранении его постоянной плотности. Получена зависимость ( 13 ) для расчета радиуса впадин утоияздих дисков 2,' при отек условии

fifi (1-а)(т-/>) (13)

где Р - наружный радиус диска, м;

С - линейная плотность слоя при питании с л сформирующей машины, кг/м;

р - плотность слоя, кг/м ; &

i - средняя ширина слоя, м;

¿7 - коэффициент полноты зубьев;

$ - коэффициент перекрытия зубьев направлящими полю^ли;

С - ког-ффнциент утонения слоя.

При подаче слоя на первый приемный диск утонения не происходит, поэтому ¿. ■■- I. При расчета радиусов зпаяин последующих дисков козффипиент утонения учитывается нарастающим итогом

I * '-а ' 'лз ' ''

При условии кратного деления частные коэффипкенты утонения будут ^

4 ^ гл/£ ; ьз ж £ и т.д. ( 14 )

Общий коэффициент утонения, равный произведения частных определится зависимостью

4 = • К«., Й/4 ( 15 >

При ото-л &/Д, » .

Лп::з"н'~плотность слоя определится по ■»•гсслмально" /с:;-нсЛ способности О, и с::опссти д«к?'ен".ч ••ч-г-тои'цьч п су.и-лнс-д ' '"■ин'з при з-лденнсч ::оЯ'.;ф''ц;нонте т^пнимтстого нсг">л,-г,.;:'::н:т. ¡'С-..

д д/ б а (

Плотное??» слоя при размещении по епву.гкос днекон ¿глг.у": пр ннимпть постоянной и разно Л 110... 130 к гД;'1 для льиеч'регу.л к ;:г.нссойогда и 20,..90 кг/м3 дл;< стеблей конопли. Коэффициент полноты зуба колеблется от 0,15 до 0,35. Коэ1М'*лгийнт перекрытия принимается в интервале 0,1...0,3. Средняя пирина слоя принимается с учотса средне," длиин перерабатываемого скэья и составляет 0,65,.. 0,75 м для стеблей льна.

Чтобы по происходило дополнительного с?<атия стеблей пил уто-н-знии, необходимо с об кидать определенное соотношение между шагом зубьев утоняющего и высотой зубьев питающего дисков.

¿„ = < тт )

Также ваяно соблюдать и определенное соотношение ме^ду шагом и высотой зубьев в каждом диске. Предпочтительным соотношением, при котором частные коэффициенты утонения во впъл зонах являются, примерно, одинаковыми, является соотношение

± - /4 ¡/Г ( 18)

В-этом случае при равных коэффициентах деления и соблюдения равенства ¿п =

- " = ( 19 )

Практически равенс.во ^ = не соблюдается, т.к. число зубь-

ея округляется до целого и желательно кратного 360, Но и в этом случае при соблюдении условия ( 18 ) будем получать частные коэб-|'и,ниёнты утонения, равные, примерно, /г.

С учэтом принятых условий число зон утонения в машине ( /У ) •гпроделает т зависимостью: .

/1/ - 2?^/( 20 )

При фоектировании конструктивно целесообразно, чтобы все утоняющие диски имели общую касательную. Это требование реализуется зависимостью:

-. = (г:)

!!ору,лнь!о радиусы первого и последнего дисков принимаются произвольно с соблюдением условия

(3..Л)( 22 )

1.'«лцднтрог.оз расстояние „ежду дисками определяется зависимостью

4,г Я, V- е/л /2 * <Г ( 23 )

С% - диаметр вала утоняющего диска; сР - зазор кеаду окружностью вершин зубьев питающего и валом утоняющего дислов. На основании полученных зависимостей и с учетом общеизвестных составим алгоритм расчета слоеформирувщих машин.

1. Принимаются исходный данные.

2. По ( 16 ) определяется линейная плотность слоя.

3. По отношению плотностей слоя на входе и выходе из машины определяется общий коэффициент утонения.

4. '.о ( 20 ) с учетом принятого коэффициента деления определяется число зон утонения.

5. Априорно с учетом ( 22 ) принимаются радиусы первого и по-«.'"'цчего дисков и по условию ( 21 ) рассчитываются радиусы проме-яутрчных дисков.

6. По ( 23 )"определяются межиентровые расстояния и с учетом радиусов вычерчивается схема машины.

7. По ( 13 ) определяется радиус впадин первого (приемного)-диска.

8. По ( 18 ) рассчитывается ваг зубьев первого диска, по тагу рассчитываются центральный угол между зубьями с .круглением до кратного 360 в сторону уменьшения и число зубьев. Минимальное число зубьев 12.

9. Чо формуле ^ = с/, - Д, с учетом ( 9 ) и ( 10 ) опреде- • ляется т-^нтральный угол между зубьями второго диска с округлением до кратного 360 в сторону увеличения и рассчитываются шаг и число зубьев.

10. По ( 14 ) определяется коэффициент утонения ме>:.^у первым

и вторым дисками и рассчитывается передаточное отношение ме^ду ни-

1 - 'и К/К

11. По ( 13 ) определяется радиус впадин второго диска и далее аналогично предыдущему проводится расчет всех остальных пара-мэтров.

12. Общий коэффициент утонения определяется пи ( 15 ). При несовпадении полученного с задакнш обпш коэффяпсенток утонения следует внести коррективы в параметры последнего диска.

13. Расчет углов наклона зубьев всех дискоэ проводится по ( 7 ), ( 8 ), ( 9 ), ("ю ), ( II ), ( 12 ).

Результаты расчета всех дисков .сводят в таблицу.

Алгоритм расчета и программ* "У" для клины С!.'-3 разработаны I представлены в работе. Программа "М" совместно с обучающей программой " 0$ " используются в учебном процессе при изучении устройства слоефсркирувдих мааин и их проектировании.

В процессе утонения слоя его структура изменяется. Возникает )тн0сительная дезориентация стеблей, получившая название "сетки", 'егативное влияние "сетки" и последуящег угла разворота слоя пе-од мяльной машиной на результаты обработки отмечается во многих ¡аботах, однако количественного метода оценки этих негативных яв-эний не найдено. Вероятностная модель стеблевого слоя позволяет гйти количественные зависимости мен.цу по^ :рями сырья в отходы зепания и углами относительной дезориентации стеблей и разворота юя перед мяльной машиной. Для оптимального положения слоя, когда X = 5 уравнение ( 2 ) имеет вид

П = Ф(2) )

(

Экспериментальными исследованиями показано, что дезориентация стеблей в процессе утонения происходит в обе стороны от исходного в пределах ~ 45 Характер рассеивания их в этом диапазоне подчиняется нормальному закону, при котором основная масса стеблей ( ~ 95 %) расположены в интервале угла дезориентации - 30

После разворота дезориентированного слоя на угол % перед мяльной машиной и передачи его в трепальную машину часть стеблей из-за .поворота не попадет в зажимные транспортеры и выпадет в от-хс ы. Для нахождения величины потерь найдена зависимость между углами дезориентации и разворота слоя и длиной зоны растянутости слоя по комлям

где ¿^у - длина зоны рассеивания стеблей по комлям в слое после дезориентации и разворота слоя; ширина слоя;

длина зоны рассеивания стеблей по комлям в слое с параллельным расположением стеблей; - угол дезориентации; ^ - угол разворота.

Расчеты показали, что при абсолютной растянутости стеблей по комлям в исходном слое 30 см и отсутствии углов дезориентации и раз рота потери составляют 17,7 % для средней длины стеблей 60 см и 4,4 % при 70 см. Если стебли в слое дезориентированы до - 45 то потери увеличиваются соответственно до 24,1 и 6,3 %. При развороте растянутого и дезориентированного с- оя на угол 45 как принято в регламентированном режиме обработки, потери возрастают соответственно до 41,3 и 15,7 %. Таким образом, если обрабатывать стебли без разворота их перед мяльной машиной, то можно снизить ;отери в отходы трепания на 17 % пта обработке коротко- и средне-стебельного сырья и на 9,4 % при обработке стеблей средней массо-длиной 70 см.

В целом во всех случаях перекашивающие механизмы накладывают на слой дезориентирующее воздействие, увеличивая его растянутость

I

I -

и делая процесс нестационарным. Поэтому отказ с. механизма разворота при слоеформировании стабилизирует процесс и повышет пригодность слоя к трепания при условии достаточной эффективности процесса мятья.

На основании результатов проведенных исследований и с учетом опыта эксплуатации существующих машин НПО Текстильмал разработана новая слоеформирующая маыкна ПЛ. Наша работа заключалась з разработке технологической схемы и расчета по разработанному методу Tscex технологических параметров. Технологическая схема машины включает регулятор плотности дискового типа с торцевой фрикционной муфтой с коэффициентом опережения 1,2. Механизм утонения с верхним расположением дисков включает 5 зон при коэффициенте дел-.-иия 2 в каждой зоне. По опыту эксплуатации машины МФС-1Л утонение проводится по двум линиям широкими дисками со скошенным ьубом. Направляющие полозки подпружинены и могут опускаться для устранения намотов. Механизм разворота слоя не предусмотрен. Введен механизм регулирования толщины слоя в .приемном диске. Мажина расчитака на производительность 1400 кг/час с резервом за счет перекрытия зубьев направляющими полозками.

Вместе со слоеформируютей машиной ПЛ был спосектиоован и изготовлен опытный образен питателя сушильной малины ПСМ. Оч предназначен для предварительного разбора слоя из снопов и пулонсв и его рыхления. Предварительный разбор слоя позволяет нарушить связи между стеблями и их отдельным.; небольшими порциями и создать относительно равномерный разрыхленный ело:" перед сушилкой. За счет этого улучшается процесс сутки и последующее утонение в слоефор-мируюп'"'* машине, а также сокращается ручной труд.

Технологическая схема питателя включает регулятор плотности дискового типа, две зоны утонения, зону сгущения и выпускные диски. Регулятор плотности по конструкции аналогичен регулятору питателя ПЛ. Утонение в гждой зоне ос„ ,ествляется при трехкратном делении впадин, т.е. порция стеблей захватываемая каждой впадиной питающего диска разделяется на девять равных частей. Зона сгружи-вания является регулируемой по высоте. Скорость выпускных дисков равна скорости питающих, но может измеь .гься. Расчетная производительность составляет 1480 кг/ч.

Сравнительные технологические испытания серийной слоеформиру-ющей машины МФС-1Л и машин ПСМ и ПЛ проводились на стланцевой тресте на Починковском льнозаводе Смоленской области составе одной

технологической линии. Испытания сравниваемых машин проводились как без машины IICM, так и с её применением.

Результаты испытаний показали, что применение машины предраз-. бора ЯСМ в качестве дополнительного механизма к машине МФС-1Л увеличивает выход длинного волокна на 0,43. . .0,65 % абсолютных и повышает производительность до 942...1260 кг/ч или на 9,9...17,8 %.

При переработке льнотресты 1,0...1,5 применение-льняного питателя ПЛ.и машины ПСМ взамен машины МФС-1Л повышает выход длин- • чого волокна на 0,47...0,55 % абсолютных пр.. сохранении качества. 1ри скорости выпуска на машине ПСМ 5,3 м/мин и на машине ПЛ 80 м/мин производительность по пропуску составила 1280...1352 кг/ч, что выше фактической производительности машины МОС-1Л на 26,4... 49,3' %.

Машины ПЛ и ПСМ межведомственной комиссией приняты в серийное производство с изготовлением установочной серии и с присвоением высшей категории качества. Экономический эффект от внедрения н'"?вых машин составляет 20,3 тыс.руб. по машине ПСМ и 34,8 тыс.руб. по машине ПЛ. •

Совместно с НПО Текстильмаш нами также разработан опытный образец новой слоеформирукгпей машины СМК для стеблей конопли. Технологическая схема машины включает питающий транспортер, регулятор плотности дискового типа, две зоны ./.онения и механизм разворота слоя. Необходимость разворота слоя для стеблей конопли в отличие сг льна определяется значительно большей длиной стеблей (2,0... 2 5 м) и относительно небольшой (1,3 м ) длиной мяльных вальцов. £ первой зоне утонение слоя осуществляется парными дисками при четырехкратном делении впадин. Во второй зоне утонение осуществляет- ' ся одн"м диском при трехкратном делении. Применение одного диска во второй зоне обусловлено необходимости; проведения разворота. Вместе с одинарным диском на валу установлена звездочка для цепи с колкгми, осуществляющей окончательный разворот стеблей на угол 50 Испытания опытного образца намечены на четвертый квартал 1989 года.

Глава 4. Разработка способа мятья льнотресты при расположении стеблей параллельно вальпам.

4 Попытки создать непрерывный конвейерный процесс обработки стеблей при их расположении параллельно вальцам или с небольшим отклонением предпринимались неоднократно. Известны работы и кон-,с урпии машин Кузьминского A.B., Арефьева A.M., Макеева B.C.,

toapswa В.В. и др., однако по различим тт/чинам таких ггллин иг создано. OcHCBHf-.'мя рабочими органам мазин для обработки слоя бес перекоса.пвлготск дискоЬке и винтовке вглытн. Дисковке :-=-..-;-,!•:-.: птгл-энечия ко получили, а винтовые та,роке применяются по предложения Макеева B.C. во всех мяльньх мяглна.:. Cte г »птся оснсв:-!?.г;! при обработке слоя с большой дезориентацией стебло? и могут пгн-меняться при обработке слоя без разворота.

Для Эффективного промина в вальиах стебли должны изгибаться-до угла, равного углу излома. Угол изгиба з вкн'.езнх вальцах определяется зависимостью:

с/

t со

I

ё I

то:

я от

г; п

Г. "

где а - глубина захождения рифлей; "7%- угол питания; Р - угол наклона винтовой .линии; - - шаг рифлей по торну. Анализ уравнения ( 25 ) показал, что лги захежденил угол изгиба 2 интервале углов пилли зияете л незначительно, оставаясь наибольшим к. : з гальпах пол:логе внесения. Это по.ло'-'елие я в лле^ел ое:-ллл:л"' лб:~ пг.ванкем выбсс°. угла 45 0 для конэо

Следует также, что углы ;:"г,:5а ябсла с Ч'лслс/.' рнф:,ей 20 и 2'" при у а более чем н лее. раза больте, чем

■2 - 12. 14, 16) пол угле питание 45 п 13 е-

т. уг; изгиба достигается при этом при значениях г,> о л- и ; 1 Пс-гтсму, '.ели вместо палъпеп прямого рифления ( 2 - 12,14. ¡•) в набор мдзкнк установить вкктовь'в ткясбыо блльпк - 20 и 24, | можно достичь большого в сравнении - прямыми бплыпми огф«к л оаботки при углах питания 0...30 что и требуется для обра^от-слоя без разворота.

С уменьшение!.? угла питания от 50 0 происходит увеличение чяс-риблей, действующих одновременно на V "ериал, и, следовательно, личение натяжения в волокне. При определенных условиях натлже-может оказаться больше допустимого и повредить волокно. Пока, что число рифлей, одновременно действующих на стебель ~2СГ

Гтся зависимостью: \

\ >

2СГ в . „--( 27 )

где с - сирина поля мятья.

Знак „+" для вальцов левого направления винтовой линии, ..-"для правого.

Характер изменения числа рифлей, одновременно действующих на стебель длиной 75 см, в зависимости от угла питания для вальцов различного типа показывает на их постоянное значение для вальцов прямого рифления и быстрый их рост в винтовых вальцах при углах питания меньше 30

Наличие большого -числа действующих на стебель рифлей свидетельствует о высокой эффективности обработки в винтовых вальцах при углах питания в пределах до - 30 Но в то же время возникает опасение, что волокно может быть повреждено. Здесь следует иметь в виг , что г' ' большом числе рифлей, действующих на слой, нагрузка на вальпы будет резко возрастать. А поскольку верхние вальцы являются "плавающими", то они будут подняты. Глубина захождения рифлей уменьшится и нагрузка снизится до заданной, обеспечиваемой давлением пружин. Таким образом, наличие перемешающего под нагрузкой верхнего вальца должно предотвратить повреждение волокна, что и подтверждается практикой. Повреждения могут быть только при обработке одиночных стеблей или небольшого их коли ства.

Экспериментами на одиночных стеблях на специально созданной установке, позволяющей имитировать процесс мятья при различном числе рифлей, одновременно действующих на стебель, получены зависимости натяжения в волокне от числа рифлей при различных параметрах.

Экспериментами доказано, что применение вальцов £ = 20 и 24 винтового профиля не является опасным для повреждения волокна при обработке с углами питания 0...30 градусов.

Для выявления целесообразного количества винтовых пар вальцов левого и правого профиля в наборе мяльной машины проведены экспериментальные исследования на рг личных типах льнотресты на машине М-100Л при горстевом питании под различными углами. Эксперименты проводились в наборе из 13 пар, в котором количество винтовых вальцов изменялось от 4 до 10 за счет вальцов прямого рифления.

Эффективность нарушения связи между волокном и древней,г,ой. при обработке тресты всех типов, оцениваемая по умнну, с .""сличением числа пар зинтовкх вальцов возрастает для всех ':/лов и при всех углах питания. Наибольший прирост умина происходит с увеличением числа винтовых пар до восьми.

Выход чистого длинного волокна после трепания на лабораторном станке с увеличением.винтовых пар до 8 возрастает для всех типов тресты при углах питания-0 и 15 При углах и 90 0 и тех же условиях выход незначительно увеличивается для тресты труднообрабатываемой, остается, примерно, постоянным для тресты нормальной и имеет тенденцию к снижению у тресты ослабленной. При ятом выход трепаного волокна из всех типов тресты, -5пябот.*!Киой при углах питания 0 и 15 0 и восьми парах винтовых галь-ов, примерно, равен выходу при обработке тресты в реглакентирс; аннсм режиме при четырех парах винтовых вальцов. То есть, тот ж-: э-!-ф-;!'т, что и в регламентированном режиме, можно достичь при обработке льнотресты в машине с набором, включаюшем 8 пар винтовых в'<ль::ов.

Увеличение числа винтовых пар от 8 до 10 яри всех углах и типах тресты, за исключением I и 2 типов при угле 0 прикопит к снижению выхода волокна.

Для более точной оценки степени повреждения еолекга при мятье нами кроме процесса трепания использован метод обработки сырца .на лубовыделителе ЛКЛ в автоматическом режиме, предусматривающем воздействие обескостривающих и изнашивающих кромок. Результаты исследований показывают, что для Ьсех типоз тресты и при всех углах питания выход волокна возрастает с увеличением числа винтовых пар до 7.,, .8. При большем количестве винтовых вальцов выход снижается для тресты ослабленной, остается, примерно, постоянным для тресты нормальной и продолжает возрастать для тресты труднообрабатываемой.

В целом полученные результаты полностью согласуются с данными по трепанию, отражая ть же закономерности.

Для оптимизации режима обработки в винтовых вальцах проведены исследования при различной глубине захождения, увеличенной по сравнению с типовой. Для точной установки глубины захождения нлми разработано новее устройство (а.с. № 12и1362), не требующее принципиального изменения машины.

Экспериментальные исследования показали, что глубина захождения на 2 мм больше регламентированной обеспечивает получение луч-Члих результатов по умину и выходу при числе винтовых пар до восьми.

• В результате теоретических и экспериментальных исследований для обработки слоя без разворота перед мяльной машиной рекомендуется набор вальцов, представленный в табл.1.

Таблица I

Набор вальцов мяльной машины для обработки слоя льнотресты без разворота

№ пары I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13

Треста нормальных свойств

Тип вальцов плющ. прямого шфл. винтового"рифления гл.

Число рифлей 12 12 12- 16 20 24 -

Гл.захожд.,мм 5 5 • 8 7 б 5 -0,5

Треста недолежалая

Тип вальцов плющ. прямого рифл. винтового рифления

Число рифлей 12 и 12 16 20 24

Гл.захожд.,мм 5 5 9 8 7 6

Треста перележалая ослабленная

Тип вальцов плющ. прямого рифл. винтового рифления гл.

Число рифлей 12 12 12 12 16 16 20 24 -

Гл.захожд.,мм 5 5 8 8 6 6 5 -0,5

12 ПЛ-2; 12-2; 16- {омплект вальцов (пар): 2; 20вп-2; 20вл-2; 24вп-2; 24вл-2; Гл-1.

Производственная проверка набора вальцов для обработки слоя без разворота проводилась на ..ихославльском и Ильинском льнозаводах Калининской области, Боковском Г<..ьковской, Ивацевичском Брестской и Кузнецовском и Красносельском льнозаводах Костромской области. Результаты производственных разработок подтвердили данные экспериментальных исследований. На всех льнозаводах уменьшилось количество недоработанного волокна и увеличился процент выхода длинного в интервале от 0,09 до 1,5 %. В среднем выход увеличился на 0,6 % при сохранении качества волокна. Подтвержденный экономический эффект на Красносельском и Боковском льнозаводах составил 19,8 тыс.рублей.

Глава 5. Разработка поточной технологии обработки

льносоломы из.рулонов на участке промышленного приготовления тресты.

Исследования и опыт работы заводов показывает, что значительная дезориентация и спутанность слоя происходит при ручном пи -нии отжимно-промывной и сушильной машин, а также при передаче слоя к мяльно-трепальному агрегату. На всех этих участках применяется тяжелый ручной труд. При существующих способах пита: :я не устраняет этих недостатков и применение на льнозаводах рулонов льносоло-иы. Более того, повышенная плот"ость рулонов, как показали исследования НИИПОЛВ, приводит к увеличения продолжительности процесса •ючки, повышению неравномерности тресты по отделяемости от периферии к центру и, как следствие, к снижению выхода и качества длин-юго и короткого волокна, что резко снижает все технико-Економи-геские показатели иавода.

Попытки создания конвейерного питания отжимно-промывной ма-!ины однорядным слоем при расположении стеблей параллельно или од некоторым углом к вальцам положительных результатов не дали. ; этом случае процесс отжи!,.^ протекает неустойчиво, происходит от-тавание комлей (разворот слоя) и смешение слоя в их сторону. Уст-анить все перечисленные недостатки можно путем создания из рулонов ли снопов новой технологической паковки, отвечающей всем требова-*ям технологического процесса и обеспечивающей конвейерное пита-ле отжимно-промывной и сушильной машин.

Как показал анализ различных способов с^дания технологически паковки, разрабатываемых ранее, за ос.ову её формирования мож-> принять фиксированный стеблевой слой. Наиболее надежно фиксация юя может быть осуществлена путем прошивки его однониточными рас-'скающимися швами.

С учетом характера производства общая схема поточной техно-гии на основе технологической паковки, разработанная нами, со-оит из двух этапов. На первом этапе формируется технологическая ковка с проведением необходимых облагораживающих операций и прочится процесс промышленного приготовления тре_гы в оптима ъных ювиях, на втором - обеспечивается из паковки конвейерное пита! отжимно-промывной и сушильной машин.

В работе на основе теоретических и экспериментальных исследо-;ий доказано, что основным требованиям технологичесского пгоцес-отвечает двухрядный внахлест вершинками слой стеблей. Он наибо-

лее равномерен по толщине и симметричен относительно продольной

При ••••о тиме в вальцах не возникает -сум?.дрного сдвигающего бокового у-ИЛИЯ и разворачивающего момента. Поэтому его перемещение в от ";":ных вальцах при любой ориентации стеблей носит стационарный у рактер. Более высокая равномерность этого слоя по толщи-

:• -«фе.деляет и более высокую равномерность оси-точной после . :.у,!ма влаги по сечению слоя. Преимущество такого елок и в том, что он бт переформирования поступает в сушильную машину. Доказано. что стой г. и в слое должны -«¡полагаться под углом, примерно, в 40... 45 к вальцам. В этом случае обеспечиваются хорошие условия цг..я удаления влаги при отжиме и отсутствуют условия, вызывающие покречцонио полокна.

Для прошивки ст,.блевого слоя нами разработано новое устройство, обеспечивающее прошив при скоростях до 1,5 м/с. Преимущества нсвого устройства в тем, что движение материала непрерывно и ,,гла г.г<иг:}тся имеете с ним. Новая конструкция иглы (а.с. К» 1326570) п:г'с':-; но устройству и обеспечивает её высокую надежность. Оригинальна и новая конструкция нитенябраенвателя, разработанная нами совместно с центральны?-! научно-исследовательским институтом элект-poiикгхтк'.;' и механизации сельского хозяйства в рамках договора о тв.«рчсскш содружестве (Платов A.M. ,. др. Устройство для прошва, от у: в к а 42Я5573/12, редение ВгСШПЭ о выдаче а.с. от 28.03.88). . Hjiiw устройство используется в ЦНШЭСХ для прошивки слоя стеблей п то:-ь/д условиях при создании шатровой технол гии уборки льна, где необходима япокая скорость прошивки.

Результат;- испытания прошивного устройства в лабораторных условиях, проведет««' нами, и в половых, проведенных ЦНИй'-iXX, покупали (-гс соответствие всем требованиям и надежность в работе при с:--'••реет;: до 1,5 м/с.

Для прошивки выбрана капроновая нить КН 93,5 х I х 3 правой кру::<;:. Эта нить является стойкой по отношению к мочильной жидкости. 3": десять циклов промышленного приготовления прочность нити снизилась на 12,7 % от первоначальной 173 Н. С учетом минимального расхода ;■<;-ти на г;>ошвку и сохранения равномерности прошитого слоя при перемещениях теоретически обоснована рациональная длина сте:-ка, составляющая 1,5...2 толщины слоя. Расход нити на прописку в этом случае составляет от 3,4 до 3,7 м на метр длины слоя. Показано, что двойной слой внахлест вершинками должен прошиваться днумп строчками с расположением их, примерно, по центру тяжссти в каждом.

Укладку прошитого слоя в камеру для прессования наиболее "е-лесообразно проводить со сложением "гармошкой". После прессования до плотности НО кг/м3 и мочки кипа из слоя "гармошкой" егко разбирается механизированным способом при заправке одного контта слоя ка питающий транспортер.

Для съема нити из слоя после подачи его на отжимно-промызную машину разработано специальное устройство, включающее известный мотальный барабан, приклсн с катушкой и нитекапраз;. „ощие элементы.

■ Для облагораживания слоя перед прошивкой предусматриваются операции по удалению сорных примесей, выравниванию слоя го комлям и по плотности. Для удаления сорных примесей, масса которых составляет 1,5...2,0 % от массы тресты, использован механизм, разработанный на кафедре (а.с. 1359351). Испытания этого механизма в производственных условиях для удаления сорных примесей из слоя льнотресты с рулонов показали его высокую эффективность. Механизм удаляет все крупные предметы (камешки, песок) и до 90 % других примесей^ В результате в 2...4 раза уменьшается запыленность воздуха при механической обработке тресты и предотвращаются возможные поломки рабочих органов при ..опадании камней.

Для выравнивания слоя по комлям и по ширине нами использован механизм двухстороннего действия планчатого типа. Выравнивание слоя по плотности проводится в механизме' дискового типа с фрикци-'онным приводом, аналогичном механизму, использованному при создании слоеформиругащих машин.

В целом формирование технологической паковки протекает в следующей последовательности, С двух рулонов гьносоломы I, установленных на рулоноразмотчиках типа РРЛ-2 (рис.3) с продольным и поперечным смешением относительно друг друга, слой направляется в механизм дозирования 2 для выравнивания по плотности. Для каждого

1улсна используется свой регулятор плотности. После выравнивания о плотности слой со второго рулона накладывается на слой из пер- ■ ого так, чтобы образовался двухрядный гдиный поток стеблей внесет вершинками заданной ширины. Далее сдвоенный слой поступает в зханизм удаления сора 3 и после него в механизм выравниват л по 5млям и формирования слоя заданной ширины 4. Сформированный с за-1ннымн параметрами и облагороженный слой прошивается двумя строч-ми в устройстве 5 и укладывается гармошкой в камере б. При запол -нии камеры она подается под пресс, где и осуществляется прссова-е до заданной плотности и увязка кип. Готовые кипы направляются мочильные баки, а камера для формирования возвращается под заг-ку. '

Конвейерное питание отжимно-пр мывной машины (рис.4) осуществляется из кип льнотресты' после почки. Механизм для разбора кип и съема нити состоит из горизонтальной площадки I для установки мокрых кип, подаерживакщей стенки 2 и стола 3. Ь пааах стола' • размещены рабочие ветви колковкх трак' ортероз и прижимные полозки. На этом ке столе установлен механизм съема нити 4. Псслз с/ьемг нити стебли непрерывным потоком подаптся в механизм образования слоя типа "елочка" 5, состоящий из зажимного транспортера и боковых упоров, проходя между которыми слой изгибается к приобретает вид "елочки" с утлом расположения стеблей в комлевой части, примерно, 45 0 к направлению движения. Такой слой "походит отжимно-про-мывнуга машину 6 и че/ з выпускной транспортер подается в механизм рыхления 7. Механизм рыхления состоит из узкого задимкого транспортера, расположенного по середине слоя, поддерживающего ^ола. двух валиков с гибкими лояастя-я, расположенных по обе стороны слоя у, обшего рыхлителя. Перемещаясь зажимным транспортеров с эй от крыльчаток получает вст-"тхиваю'цио воздейс'-.чия в комлевых частях. При этом стебли отделяются друг от друга, угол разворота ликвидируется н слой становится с параллел? -<г>м расположением стеблей. Проходя через быстро качающийся общий рыхлитель слой получает дополнительное встряхивание и падает на траксг.ортер сутдиль^.зй машины.

Параметры всех механизмов определены экспериментально и представлены в исходных требованиях на проектирование. Исходные требования на проектирование опытного образца поточной линии чля обработки льиоссломы из рулонов и снопов на льнозаводах обсуждены и сдобрены Научно-техническим советом Главземлепрома Госагропрома нечерноземной зоны РСХР 25 октября 1588 года и переданы на проек тирование. Ожидаемый экономический эффект от внедрения составляем 36 тыг рублей на один завод с объемом переработки 8 тыс.,т льносс-:омы в год.

Г л а в а о. Производственная проверка. Экономическая эффективность

При производственной проверке взаимного положения машин на лисском льнозаводе установлено, что мяльная и слоеформируи\цая гимны во всех четырех агрегатах МТ-Ю0Л1 смещены в отличрз от уег-шентированного вправо по ходу процесса от осевой линии транспорта первой секции трепальной машины не на 150, а только на 70 мм. | есть компоновка машин почти совпала с рекомендациям, которые гли сделаны. Для проверки оптимального положения слоя совместно

с лабораторией завода были проведены производственные разработки при трек положениях слоя на питании, отличающихся от среднего на - 10 см с проверкой оптимального положения по предложенной формуле. Была подтверадека правильность сделанных рекомендаций как по установке машин, так и по ориентации слоя. Различие по выходу длинного волокна при отступлении от оптимального на .'0 см составило: при оптимальном положении + 0,08 %, при смещении на 10 см влево - 2,~? %, при смещении вправо - 3,42 %.

Аналогичное положение бы;Л установлено при производственных разработках на Красносельском льнозаводе. Отклонения по выходу от оптимального положения составили - 2,06 % и-3,48 %.

Па Нерехтском льнозаводе регламентированное положение машин было изменено согласно наших рекомендаций. В результате выход длинного волокна увеличился на 1,01 Подтвержденный экономический эффект от внедрения этого мероприятия составил 45.7 тыс.руб. 7 . же самое было сделано на Чашнинском льнозаводе Витебской области. В результате экономический эффект составил 51,3 тыс.рублей.

Рекомендации по оптимальной установке машин и ориентации слоя льнотресты в мяльно-трепальном агрегате М-100Л1 были реализованы согласно плану внедрения ЦНИИЛЗ и Мнктекстильпрома РСФСР в 1985 ■ голу, шн£р темы В I 068105, с эконоу. ;ским эффектом 50 тыс.руб.

Испытания опытных образцов машин ПОМ и ПЛ на Починковском льнозаводе Смоленской области показали их высокую эффективность. МЕК машины приняты к серийному производству с изготовлением установочной серии в 1969 году и присвоении высшей категории качества. Экономический эбфект от внедрения нов'гс машин составляет 20,3 тыс. руб! на машину ПСМ и 34,8 тыс.руб. на машину ПЛ.

Производственная проверка рекомендованного набора вальцов для обработки слоя без разворота была проведена на Красносельском, Кузнецовском, Боковском, Лихоелавльском, Ильинском и Ивапевичском льнозаводах. На всех льнозаводах уменьшилось количество недоработанного трепаного волокна и увеличился' процент выхода. Увеличение выхода составило от 0,09 % до 1,5 %, Подтвержденный экономический эффект составил 6,57 тыс.руб. на Красносельском и 13,23 тыс.руб. на Боковском льназаводах.

Исходные требования на проектирование опытного образца поточной линии для обр этки'льносоломы из рулонов и снопов на льнозаводах одобрены Научно-техническим советом Главземлепрома Госагро-прома нечерноземной зоны РСФСР и переданы на проектирование. Скида-

емый экономические? эффект от внедрения составляет 66 тыс.ру ".ей на двухагрегатный льнозавод. •

ОСНОВНЫЙ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Сформулировано понятие пригодности слоя к трепанию. Показано, что в общем случае распределение стеблей п«.. длине и растянутости их в слое по комлям подчиняются нормально;.'!;,- закону Разработана вероятностная моделг- стеблевс^" слоя, определяю чая строгие количественные зависимости кэжду свойства;«! слоя (средней длиной стеблей, их рассеиванием по длине и растянутость» по комлям, углами дезориентации стеблей з слое и его разворота перед мяльной машиной), его положением в закикиых транспортерах и пригодност;, -слоя к трепанию.

2. Близкой к стопроцентной пригодность» к трепанию обладает слой, средняя длина стеблей которого 70 и о'одее сантиметров. В этом случае пригодность остается высокой при интервале растянутости стеблей по комлям до 40 см и их неравномерности по длине в интервале рассеивания до 50 см от среднего. Это требование необходимо учитывать при разработке стандартов на льносолсму и льнотресту как на сырье для получения длинного трепаного волокна.

3. Растянутость стеблей в слое по комля?.! оказывает возрастающее негативное влияние на пригодность слоя к трепанию при уменьшении средней длины стеблей от 70 см и особенно при средней длине

60 см и менее. Так при интервалах растянутости слоя по комлям 36 см и рассеивания по длине от среднего 40 см максимальная пригодность снижается для средней длины стеблей 70 см, примерно, на 4 %, для 60 см - на 20 % и для 50 см - на 60 %. Поэтому особенно важно выравнивать слой по комлям при средних и коротких Ло длине стеблях.

4. Положение слоя в зажимных транспортерах трепальной мг^ины называет большое влияние на пригодность к трепанию. В диапазоне войств льняного сырья перерабатываемого заводами, всегда лмеется олько единственное оптимальное положение слоя, отступление от ко 1орого в ту или иную сторону на 10 см сопровождается снижением пригодности на 6...8 % для стеблей со средней длиной 80 см, на 16...

) % при длине 70 см и до 40 % при длине. 60 см. Поэтому оп~еделе-!е оптимального положения слоя является важнейшим условием пра-[льного построения технологического процесса.

5. Существующее регламентированное положение слоя, когда две-трети его ширины находятся в зоне обработки, а одна треть в зажимных транспортерах, не учитывает растянутости слоя и в большинстве случаев не соответствует максимальной пригодности.

Близким к оптимальному является положение соя, при котором наибольшая длина концов прядей сырца, выступающих из-под зажима транспортера трепальной машины с комлевой части составляет 1,2... 1,3 рноности между шириной слоя и средней горстевой длиной.

6. Регламентированное лзаимное положение машин в мяльно-тре-пальном сгрегате МТА-1Л обеспечивает возможность ориентации слоя п диапазоне его оптимальных положений в зависимости от его ширины и растянутости.'

В мяльно-трепальном агрегате МТ-100Л1 регламентированное положение машин не обеспечивает достижения оптимального положения слоя при растянутости более 26 см. Для обеспечения оптимального положения слоя в диапазоне изменения его свойств мяльную и слое-формирующую машины необходимо сместить влево по ходу процесса относительно осевой линии первого зажимного транспортера на 10 см.

7. Угол дезориентации стеблей в слое после утонения в существующих слоеформирующих машинах постигает 45 0 в обе стороны при подчинении нормальному закону. Потери стеблей в отходы трепания при такой дезориентации составляют, примерно, 1,9 ^ при средней длине 70 см и 6,4 % при 60 см.

8. Принятый в существующей технологии у ~>п разворота слоя льнотресты в 45 0 перед мяльной машиной из-за растянутости стеблей и относительной дезориентации "риводит к значительным потерям стеблей в отходы трепания. Потери стеблей в отходы при оптимальном положении слоя в зажимных транспортерах составляют 9,4 % при средней массодлине 70 см и 17,2 % при 60 см. Применение механизмов разворота олоя технологически нецелесообразно.

9. Допустимое число рифлей, одновременно действующих на стебель, зависит от свойств материала и параметров вальцов. Для льнотресты нормальных свойств допустимо^ число рифлей при угле промина, примерно, 80 0 применительно к типовым вальцам составляет более

30. Это обеспечивает безопасность применения типовых винтовых вальцов с числом рифлей 20 и 24 для обработки слоя без разворота перед мяльной машиной.

Для эффективной обработки слоя без разворота в зависимости от вида сырья необходимо применять в наборе мяльной машины 6...8 пар винтовых вальцов. Для каждого типа тресты (нормальной, недоложалой,

перележалой) разработаны ре.чомендац»: : по комплектованию нпг:от-1 .« установке необходимой глубины захождения.

10. Наиболее грост и удобен в эгеплуатац-ш регулятор ллотьо-сти дискового типа. При соответстзута.ем конструктивном кспечнвнкк он обеспечивает уменьганив нероьноты в' едящего слоя в 4.,. .5 раз

на отрезках длиней до 20...25 см. При. увеличении длит»' вол ни колебаний выравнивающая способность регулятора снижается и прч длине 90 см и более выравнивания слоя практически па происходит.

На выравнивающую способность регулятора не оказывает влияния его коэффициент опережения по отношению к приемным дискам. Рациональная величина коэффициента находится в ип?°ивале 1,1...1,2.

11. Неровнота сл ; при "тонвнии возрастает с увеличением коэффициента деления впадкн и при несовпадении линий отбора с осевыми линиями зус'юв. Теоретическая нулевая неровнота достигав-'еп ппм двухкратном делении впадин и пр" совпадении линий отбеоа с оеотми, линиями зубьев питающего диска.

12. Отлучены аналитические ь.?£.исимост>, и лредпо'-тг 'ольнш соотношения для расчета елсеформирушьх машин. По ним определяйте;!, при выбранных коэффициентах целения " общего утонения, чясло зон вытяжек и все параметры зубчатых дисков. Составлен ¡гягоэл-га и программа расчета, слееформируощих машин на Э£М Ш-3. Прог^кка ксполь-зуется в учебном процессе слоеформирую'щих мчиин.

13. На основе созданного метода расчета слоеформирутощих мапшн НПО Текстнльмаш разработаны новые слоеформируощая маши;¡а "Л для льнотресты, питатель сушильной машины ПСМ дли льнотресты и лько-еоломы и нове;-' с. эеформирующая катана СМК для конопли. Решэш-ем 1ВК машины рекомендованы к серийному производству с присвоением высшей категории качества. Машина СМ К находится на стадии произ-эодстве' нкх испьганий.

14. Осущест.-ить конвейерное питание отжимно-промывной машикы ПЛ-2МС-100 непрерывны?,! однорядньк слоем стеблей практически не юэможно из-за поперечного смещения слоя при отжиме и его разворота. I Процесс отжт«* и промывки протекает устойчиво при питание манны сдвоенным внаглест вершинками слоем стеблей. Такой слой обла-1ет наибольшей ровнотой и как следствие более равномерной оста-'*-гной влажностью после отжима.

15. Для осуществления механизированной поточной обработки посоломы из рулонов и снопов на льнозаводах необходимо создание ц'отозителк-.ого участка с получением технологической паковки из

льносоломы, обеспечивающей оптималь.-ше условия протекания процесса мочки и конвейерную обработку на эсневном технологическом оборудовании.

Наиболее технологичной для рационального использования мочильных камер и последующего конвейерного питания отжимно-лромывнсй и сушильной машин является кипа, сформированная из двойного внахлест вершинками фиксированного слоя стеблей.

16. Для фиксации стеблевого слоя разработана новая прошивная машина, обеспечивающая прошив слоя однониточнкм распускающимся ияом при скорости до 1,5 м/с.

17. Разработаны механизмы съема нити, разворота слоя и рыхления ело- после отжима, обеспечивающие конвейерное питание отжимно-промкг ¡ой к сушильной машин.

.8. Разработаны исходные требования на проектирование опытного образца поточной линии для обработки льносоломы из рулонов и снопов на льнозаводах и переданы на проектирование.

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения диссертации опубликованы:

1. Платов А.". Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур// Учебное пособие для вузов.- К.: Легкая и пищевая промышленность, 1989,- 212 с.

2. Платов A.M. Определение пригодности слоя к обработке в трепальной машине// Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1984.- №2.-'с.24-26.

3. Ипатов A.M. Зависимости пригодности стеблевого слоя к обработке в трепальной машине от его парагдатров// Изв.вузов.. Технология-текстильной промышленности, 1984.- №3,- с.13-16.

4. Кпатов A.M. Влияние ориентации слоя льнотреста по отношению к зажимным транспортерам на пригодность его к обработке трепанием// Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1984.-К6.- с.20-24.

5. Ипатов A.M. Влияние растянутости слоя стеблей на пригодности к обработке в трепальной машине// Р.С./ЦНИИТЭИлегпром. Текстильная промышленность, 1983.- И1.- с.6-10.

6. Ипатов A.M. Резервы пос.ппения выхода длинного волокна на льнозаводах// Р.С./ЦНЙИТЭИлегпром. Отечественный производственный опыт. Текстильная промышленность, 1984.- Ш,- с.1-6.

7. Платов A.M., Левитский И.Н. Как ориентировать стеблевой слой в агрегатах// Лен и конопля.- М., 1964.- №2.- с.37-33.

8. Ипатов A.M. Влияние компоновки машин на выход длинного . льноволокна// Лен и конопля •• !»1# ♦ 1965.- №2.-.с.31-33.

9. Платов A.M., Бскаков А.З. Определение пригодности стеблевого слоя к обработке в трепальной машине при нормальных законах распределения стеблей по комлям и вершинам// Изв.вузов. Технология текстильной промышленности, 1985.- №6.- с.14-18*

10. Ипатов A.M. Влияние свойств слоя льнотресты на пригодность к трепанию// Изв.вузов. Технология текстильной промышленносту, 1987.- »I.- с.22-25.

11. Ипатов A.M., Яковлев А.Е., Яковлева Т.В. Обоснование оптимального положения слоя льнотресты относительно зажимных транспортеров трепальной машины// Изв.вузов. Технология текстилы ой промышленности, 1986.- И. ■ с.13-16.

12. Ипатов A.M., Мараманов В.А. Влияние дезориентации стеблей и угла перекоса слоя перед мяльной машиной на его пригодность к трепанию// Изв.вузов..Технология текстильной промышленности, 1936.-.".?.- с.26-29.

13.'Мараманов В.А., Ипатов A.M. Обработка тресты без разворо- . та слоя// Лен и конопля.- М., 1987.- JM.- с.43-44.

14. Мараманов В.А., Ипатов A.M. О применении винтовых вальцов для обработки льнотресты без разворота стеблей в слое перед мяльной машиной// Изв.вузов. Технология тектильной промышленности, 1939,- №6.

15. A.c. I20I362 (COOP). Устройство для регулирования глубины нахождения рифлей мяльных вальцов/ Ипатов A.M. и др.- Опубл. в Б.И.

185.- №48.

16. A.c. 1447942 (СССР). Устройство для промина слоя стеблей ¡яных культур/ Ипатов A.M. и др.- Опубл. в Б.И. 1988.- №48.

I 17. A.c. II96424 (СССР). Устройство для промина лубоволокни-.)го материала/ Ипатов A.M. и др.- Опубл. в Б.И. 1985.- №45.

То. A.c. I33I9II (СССР). Способ промина стеблей лубяных культур/ 'натоя A.M. и др.- Опубл. в Б.И. 1987.- $3119. Платов A.M., Мельников Б.Н. Повышение эффективнейги работы слоэформирутацей машины СМК// Р.С./Ц.1ЧИТЭИлегпром, Ч'йкстильная фомшленность.- М., 1983.- »II.- с. 17-20.

20. A.c. I257I22 (СССР). Устройство для выравнивания по ком-ям слоя стеблей лубяных культур/ Ипатов A.M. и др.- Опубл. в Б.И. 036.- :?34.

21. ¡{¿с сков H.A. , Ипатов АЛ'. Сияние чарлмгтров i}p;tKimoiiSun-o регулятора плотности на норовно'1, ^«рмкруешто слоя// Кэъ.вуооз. Технология тк-к . сильной прокшлеиностк, ISC'}.- «.F7-I0.

22. Клочков H.A., Ипатов A.M. Расчет зубчатого диск;- <*ршцао ¡~ ного регулятора плотности// Иза.вузоа. Технология текстильной про— шшленнсстк, 1987.- .75.- с.22-24.

23. Ипытов А.!.!. Общий гиетсд технологического расчета елсе-бормипуггиу матин. Сообщение I// Изв.вузов. Технологии текстильно? промышленности, 1939,- Ш,- с.18-22.

24. Ипатоп A.M. Oj;:i;i!i метод технологического расчета слое-сортирую<•;.< машин. Сообщение 2// Изв.вузов. Технология текстильной npew." кности, ISÖ9.- Ы.~ с. 19-23.

Г;. Платов А.!•!., Клочков Н'.А. Оптимизация длины стекка при nnoin, •-> стеблевой ленты// ЦПИИТЭИлегпром. Деп.рук. Р 2003 - JIÍ.-М., Ш;7.

26. A.c. 132057О (СССР). Вязальная движковая игла/ Ипатоп A.Í.'. и до,- Опубл. в Б.И. 1987.- ПЬ.

27. A.c. I086031 (СССР). Устройство для формирования слоя стебле» лубяных культур/ Млатов А.!/, и др.- Олубл. в Б.Ii. 1984.-№14.

28. A.c. 1289920 (СССР). Устройство для переформирования слоя лубоволокнистых материалов/ Платов A.M. и др.- Опубл. в Б.И. 1987.-

ас.

29. A.c. 1397559 (СССР). Устройство для перемещения слоя стеблей лубяных культур/ Ипатов A.M. и др.- Опубл. в Б.И, 1988.

30. A.c. 136834I (СССР). Устройство для отжима мокрой тресты лубяных культур/ Ипатов A.M. и др.- Опубл. в Б.И. 1988.- Ш.

31. Ипатов A.M. к др./ Устройство для выравнивания по комлям слоя стеблей лубяных культур. Заявка K« 4412796/12 (597724); решение ВНИИГПЭ о выдаче о..с. от 28.10.88.

32. Ипатов A.M. и др./ Устройство для прошива. Заявка » ¿?2f>íS7a/T?: »у^нив ВНИИГПЭ о выдаче а.е., от 28.03.88.

Ипатоу АЯт.»»дш1др Михаилович НаУ",Ш0 0СН0ВЫ ™»иеивд использования сырья на льнозаводах "Утпк рациональной организации стеблевого .«о* по переходам проивйодства

_Abt0£0í'0 ват

Подписано в печать 20.06.69^

Костромской ордена Трудового Красного Ь.аыенк технологический институт, Кострома 156021, Дзоржш.ск ого 1 . -