автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка и исследование конвейерной мяльной машины

РГБ ОД

КОСТРОМСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНПТИТУТ

- На правах рукописи

УДК «77. «Vit, 1 Xû , •?.

ГЛ5?ДБ0ТКД И HCOJOTyPAFHF КЛИШГЗернпй 1МЛЫЮЙ УЛшКНЫ

Специальность Oñ. 19.02 Шряичняя обработка текстильного сирья

"автореферат диссертация на соискание ученой пгеиенн кандидата технических нчук

* 1 V

1 ( ЬЙД '

Омельчук Александр Оепгеерич

Кострома- 19Ü3

гайош ьииолн«н& ь Костромском технологическом институте на кыЬдре технологии производства лышного'волоюи Научние руководители: аасАуяэнний деятель науки и техники РС2СР, догсгор технически наук, профессор

доктор технических наук, профессор Платов Але-1ссандр Михайлович ' и|пциалы1ый опонеити: доктор технических наук, профессор Кузнецов Георгий Константинович; кг- ;дидат технических наук Криворучко Вадим Александрович

Я!

Ьедуи^е предприятие - Костромской научно-исследовательский институт лубяних культур, г. Кострома

ь

Эаадта состоится 1шш 1993г. в 12 часов на заседании специализированного Совета Я 063.89.01 в Костромском технологическом институте, ауд. 214.

С диссертацией ыойно оз наш питься в библиотеке института.

От&ыви по {¡аетоящэиу автореферату, заверенные подписью и печатью в двух экземплярах просим направлять в Совет института по адресу: 1Б6005, г. Кострома, ул. Дзер-¡шнокого, 17

Автореферат разослан 30 апреля 1993г.

Учета секретарь оиециааиуировш1н>->1'о Оч>ьета, ЛОК-Н4- -технические наук

Н. В. Луетгарчен

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Одним из путей решения задачи увеличения производства тгсаней бьггового ассортимента является изменение соотношения мезду длинным и коротким волокном в сторон;/ увеличения доли длинного волокна в общем сырьевом балансе.

Длинное волокно получают путем механической обработки льнл ной тресты в мялыю-трепальиом агрегате. Организация процесс;, предусматривает обработ!?у слоя льнотресты, удовлетворяющего определенным требованиям. Слой должен быть непрерывным, равномерч«>.< по толшине, стебли в нем должны быть выравнены по комлям и сориентированы определенным. образом о'енооитйяьно рабочее органа мяг чо-трепалыюго агрегата.

В поточных линиях по получению длинного волокна одной из ос новных технологических операций является процесс мятья. От того, насколько эффективно нарушена связь медду волокном и древесиной, зависит количество и качество длинного волокна, получаемого в процессе трепания.

В настоящее время эффективность использования сырья на яыю заводах остается низкой. Выход длинного волокна значительно ии;*н норм и продолжает уменьшаться, составляя в общем объеме волокнч примерно 25 процентов. Одной из основных причин низкого выхода длинного волокна является спутанность сырья, образующаяся на неся переходах технологического процесса из-аа несовершенства технологии. В частности, используемые в технологической цепочке вальцо вые мяльные машины имеют недостатки, связанные с отсутствием фик сированного зажима материала, малым процентом умино, низкой дифференциацией процесса обработки, плохим удалением иа слоя не связанной костры, и ряд других недостатком, сказывающихся иа рч боте трепальной машины. Об йтом свидетельствует пяличио болып^п

k/iomj длинного boäoi ча в отходах трепания, достигающего 30 и б лее процентов.

PüOKi'iTb причини, приводящие к потерям длинного воло!ша, устранит»» на путем создания новых технологических процессов, ра работки новой, высокоэффективной техники, совериенствования с; шэствукядей - ьакная задача в повызешш эффективности'льняной пр<

МЮЛОННОСТИ.

РияраОотк». процесса мятья льна, не имеющего до настояце: . времени практических решений, посвящена данная работа. Toi насти»щей работы актуальна, поскольку предусматривает сове] данствование технологии, направленное на повышение эффективное novj4Ho8 линии выработки длинного волокна

Научно-исследовательская работа выполнена в соответствии научно-технической программой "Русский лен", утвердденной прик еом ГК FCflC* по делам нау»си и высшей школы N 426 от 08/05-199И Номер .-вмы 64-БНИ-91. Продолжительность работы рассчитана с 191 ю 1994Г. ЛИР выполнялас] в лабораторных условиях с экспериме) талькой проверкой теоретических решений и закончилась разработю исходных требований на проектирование конвейерной мяльной мавши

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАШГЫ. Целью настоящей работы является пов! аюиче »Активности исг-гльвования сырья путем увеличения bhxoj длинного еочокна на 1.5 -2.0 X. В ней ставится задача разраб< та?гь и исследовать способ мятья льнотресты и создать на базе эи исследований конвейерную и • пьную машину беавальцового типа.

Для достижения поставленной задачи необходимо:

1. На основе анализа причин низкой аффоктивности использоп; ния сырья по всем переходам механической обработки льнотрест разработать технологические требования к новой поточной линии.

2. С учетом этих требований и анализа известных схем

конструкций действующего и созданного ранее оборудования, раэи ботать новые технологические схемы шльно-трепалыюго агрегата и мяльной палаты.

3. Разработать и изготовить лабораторный стенд, имитирук.адй обработку в новой мяльной машине и позволяющий исследопать этот процесс.

4. Провести экспериментальные исследования по оценке влияния продолгаггельности обработки материала и конструктивных параметров рабочих органов как на натяиение, так и ка технологический обработки льнотресты.

5. Разработать математическую модель процесса обработки.

6. На основе математической модели разработать имитационнут мод' ть процесса мятья лубоволокнистого материала, связывающую конструктивные параметры рабочих органов машнн, фивико-механические свойства материала и его натяиение во время обработки.

. 7. На основе разработанной имитационной модели процесса штья провести теоретические исследования по оптимизации параметров рабочих органов мяльной машины.

8. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработать экспериментальный образец конвейерной мяльной машины, провести проверку эффективности его работы и вы дать исходные требования на проектирование опытного обраяца.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Работа включает теоретические и экспериментальные исследования. Достоверность теоретических полодашй проверялось в ходе лабораторных экспериментов.

Экспериментальные исследования по определение сил натяжения

сырца в процессе воздействия на него рабочих оргзггт проводились на разработанном исследовательском стенде с использованием тенз. > метрической аппаратуры и записью результатов, а такте с испольао

- б -

гшиен известных приборов и оборудования.

Обработка результатов экспериментов выполнялась в соотв« стпии с методами математической статистики. Все расчеты проведе на ПЭВМ ''Искра 1030.11".

НАУЧАЛ Н0ВГО11А. В представленной работе новыми научными г иультатами. впервые полученными автором, являются:

- ватсимости. раскрывающие характер изменения сил натяжения "с"рце в процессе мятья и характер обескостривания материала

пгюдолжитлчьности обработки и суммарного утла охвата рабочих кр мок;

- имитационная модель технологического процесса обработки в гчл ной машине безвальцового типа;

- программа расчета на ПЭВМ параметров процесса мятья по разраб тшшой имитационной модели технологического процесса мятья.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТъ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЕ Те ретичеишс и экспериментальные исследования позволили разработа нову» технологическую схему поточной линии выработки длинного в локни и технологическую схему мяльной машины безвальцового ти кчк олемо!- а этой линии. Разработать гонструкцию и определить о тиь**льные параметры рабочих органов мяльной машины.

Гвераг >тан способ механической обработки стеблей лубян, культур и устройство для его реализации, позволяющее осуществи-эффективное чарушение сь..л!' волокна и древесины в стебля: обеспечпая оптимальную ориентацию их по отношению к рабочим О] ганам в процессе мятья при фиксации материала, что позволь максииал>чо использовать сырье для получения длинного волокна

Виданы исходные требования на разработку опытного сбраэ] конвейерной мяльной машины. Исходные требования приняты для с

лизации Костромским научно-исследовательским институтом лубяных культур (НИИЛК).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные подолйшш диссертационной работы долопзпы и обсушены:

- на заседаниях н сешнарах сегада первичной обработки лубятк культур кафедры технологии производства лубяных волокон Костром ского •технологического института в 1930-1993 годах;

- на республиканской научно-технической конференции "Пути совершенствования уехполопш и оборудования для. переработки льняных, хлопковых и тичсскнх волокон в льняной промышленности (Лен-92)" в октябре 1992 г. (г. Кострома);

- ь^ техническом совете в Костромском научно-исследовательском институте лубяных культур в ноябре 1992г. (г.Кострома);

- на семинаре по проблемам повышения технического уровня машин и

*

механизмов в текстильной и льноперерабатывавдей отраслях промышленности з Костромском филиале академии наук по теории машин и механизмов, февраль 1993г. (г. Кострома).

- на ученом совете БелНИИЛьиа в феврале 4 993г. (г. Минск).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертационной работы опуо -ликованы в двух печатных работах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертационная работа состоит иъ введения, семи глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Общий объем .2«¿Страниц. Основная часть рабо ты содержит I ^Гстранищ? машнописного текста, £"2 рисункц$, 31

таблицу и список использован них источников на ' Остраницах, вклю чаюший ПО наименований, в том числе 2- иностранных источник». Приложение содержит А \ страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По введении раскрыта актуальность темы, сформулированы цел и задачи работу, показана научная новизна и практическая цен ность. '

В первой главе "Состояние вопроса и задачи исследования" да аналое причин потерь длинного волокна при механической обработк Л(,1Ю-гг>йсты на испольвуемом в настояние время в промьшенност мллыю-тр<-.1альном агрегате. Анализ проведен с учетом того, чт причини потерь длинного волокна условно можно разделить на дв группы: обу<-повленные физико-механическими свойствами сырья, обусловленные организацией и ведением технологического процесса

На оснопе анализа состояния вопроса и известных науч но-юследовательских работ в области разработки и совершенствова вия процессов механической обработки лубяных культур сформулиро вами цель и задачи исследования.

Егора» глава "Разработка конструкции конвейерной мяльной ма шины" посвящена выбору и обоснованию рационапышх технологически схем поточной линии выработки длинного волокна и конвейерно мяльной машины как эломента такой поточной линии. В этой глав приводится конструкция экспериментального образца конвейерно мяльной малины и результаты ее лабораторных испытаний на рабо тоепэсобность.

Выбор рациональной схемы агрегирования мялыгой и трепально мапин проведен о учетом разработанных нами технологических требо ваний к новой поточной линии выработки длинного ролокна. Эги тре бования вытекают из необходимости рационального ведения заключи тельной технологической операции при выделении длинного волокна процесса трепания.

Исходя иэ анализа причин потерь выхода длинного вояжиа при механической обработке льнотресты, требований к об^рудовячию предприятий первичной обработки лубяных волокон, нами сформулированы технологические требования к новой поточной линии гыработки длинного волокна :

- уменьшение влияния неравномерности слоя при "итаиии мяль • но-трепаль ого агрегата на результаты его работы;

- оптимальное, с точки зрения технологии ряеполом ние стеблей по отношению к рабочим органам в мяльной машине;

- исключение операции перекоса стеблей, т.е. питание агрегата слоем с расположением стеблей перг. .ндикуляоно осевой *лнин агрегата;

- максимальная пригодность слоя к трепанию на гчходе ив мяльной машины; .

- исключение операции "перехвата" между мяльной и трепальной машинами; ,

- фиксация материала в процессе всей механической обработки;

- мягкий режим трепам; ;.

В проведенном анализе технологических схем обработки действу*,тлх шлысс-трепальных агрегатов отечественного и зарубежного производства, ранее известных малаш, а такяэ экспери»,к!нталь-ных и опытных установок, 1соторые представляли определимый интерес в техническом отношении, . отмечены достоинства п недостатки технологических решений в этих устройствах. С учетом этого преп-локена технологическая схема агрегирования мяльной и трепальной машин, состоящая из слоеформируюадг^ шхаинзы, работадаэго без разворота слоя, плющильных вальцов и мяльно-трепального агреп-га, включающего в себя двухсегадаонную конвейерную мяльную ыашину. и двухсекционную трепальную машину. При этом процзсо нлтья и трепания осуществляются последовательно, спачала для одной (комлевой)

- 10 -

части стеблевого слоя, а затем для другой.

При такой схеле расположения машин обеспечивается фиксирование материала на протяжении всей механической обработки. Количество устройств передачи материала от одной машины к другой сведено к минимуму. Предоставляется возможность обеспечить глубокую дифференциацию при обработке кошевой и вершинной частей стеблей не только при трепании, но и в процессе мятья. ,

Вальцовые мяльные машины, входящие в состав мяльно-трепаль-ных агрегатов, имеют низ!сое качество промина, т. к. в сырце остается много ызжих древесных частиц, прочно сцепленных с лубяным покровом, что затрудняет дальнейшую механическую обработку; процесс трепания приходится интенсифицировать, а это в свою очередь скидает выход длинного волокна Кроме того, применение воз-

догазтвйй изгиба-излома в вальцах нередко приводит к повреждению %

волокна, особенно у крупностебельного сырья, что также ухудшает качество и уменьшает выход длинного волокна . Кроме того, конструкция вальцовых мялок представляет технологу сравнительно малые возможности регулировки процесса мятья для сырья, различного по своим физико-механическим свойствам. В современных мяльных машинах по существу регулируется лишь степень нажима пружин на вальцы, так как изменение таких факторов-, как глубина вахозэдения рифлей и набора вальцов сопрядено с значительными затратами труда и времени и не может быть произведено без останова и переоснащения машина И если вопрос о фиксировании материала при обработке в мяльной машине моязет быть тем или иным образом разрешен, то остальные недостатки вальцовых мяльных машин, о которых говорилось выше, могут быть устранены лишь при условии коренного изменения конструкции машины.

Ранее проведенными исследованиями установлена высокая эффективность использования скользящего изгиба-излома для отделения

костры от льноволокна Организация процесса осущзствляетсл по схеме, где стебли занимают вертикачьное подозрение, и на них в лп ределе'шюй последовательности воздействуют рабочие кромки мяльных блоков. Преимущество такой схемы загатчаэтоя в то.'.!, что стебли спт!»"£"гьро рпсгголагаются по отношению к.рабочим ..органам, создайся благоприятные условия для глубокой дифференциации обработка и уцияения кострч, пабздастся хорошая прсработка средне Л части колонна, представляется возможность объединеыя процессов, мятья и трепания в одной матине.

При создании конвейерной мяльной маишш, »кяочаязд>л в себя ^з^ссгзг^ПУХ технологич«»<жих тпебов^шй. маае внимание привлекло устройство для мятья стеблей лубаи-а культур» предложенное в 1958 году авторским коллективом в составе Л Н. Ле~ витского, ЕЕ Суслова, К. Г. Пальмова и К. П. Абрамова С А. С. N 11Ы323 СССР).

В новой поточной линии длинного волокна нами предлапется •леподьзоветь подобное устройство для мятья лубяных культур, включающее горизонтальней трлп: ¡:ортер и два ряда параллельных пластин, уста!говл;\;;;нх одна под другой и приводимых в дви? >иие распоте-' .«-¡поз: ха угодном валу подшипниковыми узлами-эксцектрн-ками через тяги таким образом, что рабочие органы - пластина, расположенные в обоих рядах, получают встречное круговое двикето в горизонтальной плоскости. С целью дифференциации процесса мятья по длине стеблей пластины каждого ряда объединены в песколь.л узлов мятья, имеющих отличные друг от друга параметры регулирования. Для дифференциации по длине мапыны имеется возможность изш-нять количество пластин в блоках, их глубину захолщепия й рйд других параметров. (рисЛ).

Процесс мятья в устройстве осуществляется посредством поочередного воздействия мяльных блоков па маториа* игли-ая о МШкйе-

Rio. 1

го. В результате чего происходит изгиб-толом стеблей о протаеки ванием их по рабочим кромкам. После того как кромки нижнего блоки достигают максимальной глубины захождения и начинают расходиться,

в работу вступают рабочие кромки следук. .pro мяльпого блока и т. д. -— Основными параметра;.« регулирования, позволяющими влиять на ход технотогического процесса в данном устройстве, я ляотся:

- лля одного мяльного блока :

количество кромок; глубина заЯоадепия; . шаг кромок; радиус кромок;

- для устройства в целом :

количество мяльных блоков и последовательность их вваи модействия;

количество воздействий на материал; скорость транспортирования материала; частота вращения приводных валов;

количество одновременно воздействующих кромок. Лл;1 рва.>;',=г5?г.-.предлокенно! о способа обработки быя иэготов лен г,:и;.:зркн&нта/.ьньй -«разец конвейерной мяльной машины. Дабора» торнь» испытания на работоспособность показали надежность работы узлов устройства на различию скоростных режимах, как "а холостом ходу, так и под нагрузкой.

Протаскивание материала по кромкам, гене основной вид ьое-действий на материал в новой мяльной магяю сопровождается исключительно полезным технологическим яалешгеи саосооносьо стеблей параллелизоваться между собой, равномерно распределяться по кромкам и ориентироваться по отношении в ним под определенным (90 градусов) углом. Иначе говоря, при такой схею обработки ликвидируются утолщи ил и сетка а слое, столь ястглаголмм» яри

ооескостривании. Работа рабочих органов не противодействует, а наоборот, способствует продвижению материала вдоль машины.

Для решения вопроса о целесообразности использования предлагаемой технологической схемы и конструкции конвейерной мяльной машины взамен используемой в настоящее время вальцовой проведены опыты по установлению эффективности обработки материала в экспериментальной машине в сравним с результатами обработки при мятье на вальцовой мяльной машине М-100-Л, используемой в настоящее время в технологической линии получения длинного волокна МТА1-Л. Методика проведения этих ис ледований и их результаты приведены в третьей главе.

В результате обработки стеблевого материала на экспериментальной машине получен сырец, представляющий собой материал с худшей проработкой комлевой и вершинной частей и хорошо проработанной средней частью. Костра в средней части практичесга отсутствует. Это является положительным моментом для организации 'последующей технологической операции - трепания, основным недостатком которого является недостаточная проработка средней части. Использованный в исследованиях метод профилирования сырца, полученного при обработке на экспериментальной конвейерной мяльной машине, позволил установить характер изменения закостренности материала по его длине при различных режимах регулирования процесса мятья.

В ревультате проведенных исследований установлено, что на пакостренность материала по длине стебля оказывает влияние глубина вахоадения рабочих кромок в узлах мятья. Хорошие результаты по обескостриванию материала получены при интерсекции рабочих кромок в конце обработки порядка 45... 60 мм, при шаге кромок 45 мм. Частота в|«щения рабочих органов не оказывает заметного влияния на аф^-кшшюсгь ооцасочки материала но длине стебля и в целом на

горсть, поэтому при выборе рациональной величины частом врамнг ; рабочйх органов необходимо руководствоваться чр<гяде всего пг ив водителыгостыо шлъно-трепального. агрегата. •

В результате сравнительных лабораторных исследований в&дек тнвноети процесса мятья на эютериментаяьном образца коньсйорноп ильной ¡.к-лйш и на промышленной шш«и Н ;00-J! установлено, ч о лучшие результаты по выходу длинного волокна лол/чены на экспериментальной машине (+5.3Z абсолютных). Пологкительный эфф<пст дости гается за счет уменьшения (соличеотва воздействий на- сыре'! в про цессе трепания, необходимых для полной очистки длинного волокна от косхрц, .что является результатом лучяеЯ (цюработки средней части сырца в процессе мятья на экспериментальном o6paaMö. Таюим образом, использование предлагаемой схемы обработки в новом мильно- трепальном агрегате с конвейерной мяльной »-шинной позволяет повысить эффективность испольбования сырья.

Четвертая глава работы посвящена оптимизации процесса мят' я в конвейерной мяльной машине. В ней приводится обоснование необходимости д№|ферепп ;ацш? процесса мятья, алгоритм его построен«, методика ■j-a'rj. исследований по установлению эависишптед меилу г;.'.1.'0стренн0ч.-тью S - , КВ) материала в ходе обрыотнч ст суммарного угла охвата и ко- .¡чества воздействий, а такаотяж н;?л Т-Ц£1ч,КВ) в си'рце от тех параметров.

Закономерности изменения сил натякапия в слое от числа во.! •^йотвий показывают, что по мэре роста последних натяжение «нша-ö-foa по вак ну. близкому к гиперболическому. о у1.<?чьтет(ем йп-костренности материала скорость процесса обескостриванид при прочих равных условиях снижается. Уменьшение массы и дэсткости материала делает его более мягким и стойким к иэгибак-да« во8Д9Й~?зя-ям, способствует снижению сил натяиешш в сл-е. ■ ''г:дчоу-.гелыю.

иъккжение свойств материала в ходе обработки требует постепенного усиления воздействий, что достигается различным сочетанием конструкторско-техяологических параметров мяльных блоков на входе и выходе машина

В зависимости от исходных свойств сырья и их изменения в процессе обработки в мяльной машине влияние угла охвата на натяжение волокна изменяется. Для рациональной организации процесса мятья необходимо поддерживать натяжение на каком-то постоянном уровне, при котором не произойдет разрывов волокна, но в тр же время уффективность обработки будет достаточно высокой. Этот принцип поддержания заданного натяжения реализован наш в дальнейших исследованиях при оптимизации процесса..

Для проведения исследований разработан и изготовлен стенд, позволяющий моделировать процесс обработки в конвейерной мяльной машине и с помощью тензометрической аппаратуры измерять натяжения материала в процессе воздействий на него рабочих органов.

Метод полного факторного эксперимента, . примененный в иссле-

><

довании, позволил установить математические зависимости между критериями оптимизации (закостренностью и натяжением) и изменяемыми факторами. Обработка результатов опытов и выбор вида аппроксимирующих зависимостей проводилась с помощь» ПЭВМ с исполь-вованием разработанных нами программ.

В основе разработанного алгоритма поиска эмпирических закономерностей по экспериментальным данным лежит задача приближения заданной функции 14 X) другой функцией Ф(Х) из некоторого их набора. Входными данными для этого алгоритма являются параметры функции Г(X), заданные таблицей значений. Выходные данные - аппроксимирующие функции Ф(Ю, которые представляются в аналитическом и табличном виде. Точность приближения функций оценивается среднеквадратичным отклонением, характеризующим рассеяние эксперимен-

■галышх точек относительно уравнения регрессии. Для получены ха рактеристики в виде указанных уравнений данные экспериментов обрабатывались по методу наименьших квадратов.

После реализации матрицы планирования эксперимента получены табличные значения, определящие взаимосвязь закостренности и силы натяжения от изменяющихся факторов.

Для пистроения математической модели .¡айдены функциональные зависимости, описывающие полученные экспериментальные д&цнш. В результате математической обработки результатов экспериментов получены эмпирические зависимости силы натяжения Т стеблей гт двух Факторов (количества воздействий КВ и суммарного угла ovsaTa 2Фи с наименьшей оикбкой аппроксимирующей экспериментальниг дгишне.

Т(КВДФ1) - Тч(1Ф1) + tD>ехр(Е -2Ф1)3/I®, (1)

где Тч(£ф1)-В- ехр(С- £Ф1)- эмпирическая зависимость натя зния

чистого волокна от суммарного уг.**

охвата им рабочих кромок, B,C,D,E - эмпирические коэффициенты, значения которых зависят от вида и свойств «а; териаяа.

Начальной точкой процесса удаления костры является закост ренность исходного материала. Следовательно, при отсутствии воздействий или их интенсивности, расчетное значение Функции закостренности должно равняться первоначальной закостренности материала So. Поэтому 1,ри нахождении зтетремум*- функции мы долуы учитывать это дополнительное условие. Таким образом, задача определения коэффициентов функции S-f(So, А.об ,3) сводится к нахождению условных экстремумов. При этом возникает вопрос, изменится ли характер экстремума в методе наименьших тсвадратов для линейной функции,

ШШЙ ШТлийШ ШШ М)Ш иш I

Вод щвд: -ШМТИШт 159)

-ззмшшзт Ю1ми1 (:>) ■тт.штст.чтт1 (1111

• з •

Сотш мшссш вгигЗсгвкй В = И » 1

Расмг мшшго >ш «хвата м 1жск2.1 1711 (3

ХН = ((Т.Ш:

оиемкпе июстмиот тепш 1«1е вомеЛсгш 1а «его рзШтч (рпгш с мгшгассти 51 = «с«1,Ш!

Вш>* и кип: |

№шп» нсита

В1. $1. II. и Г

иш

3

Рио. 2

- 18 -

если будет введено условие постоянства одного из •коэффициентов? В литературе ш не встретили обсуждение этого вопроса, и поэтому uaj.ni было найдено решение данной задачи, которое приведено в четвертой главе. В результате решения нами получена функция, наилучшим образом описывающая процесс обескоетривания материала, которая представляет собой гиперболическую зависимость

где эмпирические коэффициен-

ты, значение которых зависит от вида и свойств материала.

Полученные зависимости иатяже-ния (1) и закостренности (2) использовались нами для построения имитационной модели технологического процесса мятья в конвейерной мяльной машине и выбора рациональных параметров мяльных блоков по ходу обработки материала от начала до выхода его из машины.

Пятая глава работы посвяи&зна разработке имитационной модели технологического процесса мятья в кон-

вейерной мяльной машине, которая позволяет увидеть процесс в динамике, определить необходимую степень интенсивности ^оэдейсгвкч на материал по длине машины и оценить их эффективность. Алгоритм

гс-гмитационной модели представлен на рис.2. Текст программы, реализующей этот алгоритм, написан на языке Турбо-Паскаль 5.5 для

подобных ПЭВМ -------

Для ьазиачеяти рациональных параметре узлов мятья ¡;о длине машины необходимо задать максимально допустимое натяжением в материале в месте его зажима. Величина этого натяжения длл различного но свойствам сырья будет также разлгшой. Разд&дяя лмрье по грапяссти на три группы (прочное, нормальное,- ослабленное) и задаваясь значением допусттдаго нат>»*«нйя ¿ил группм, найдо ны значения предельных углов охвата, обеспечивахадих эти латяхеиия для различных участков малины.

С помощь» ПЭВМ по разработанной программе модели технологического процесса проведены вычислительные эксперименты, в результате которых рассчитаны параметры интенсивности воздействий рабочих органов по »-1тпе ттши, их эффективность и 'количество.

влшетл • -ультатов расчета (таблица) следует, что для пром:":г.;ч- ;:).-!мваю!дего довольно четкие режимы обработки (суммршй угол охвата при первом воздействии 459 граи, л конце обработки 817 град), достаточно нанести б воздействий, чтобы з -вершить процесс обработки. Ослабленное сырье требует для сохранения целостности волокна более мягких режимов (z®i при первом воа-действии 265 град, в конце обработки 705 град) и более продолжительного про:.эсса обработки (10 возд<.Лст2нй> (рис.3).

При сборке экспериментального образца конвейерной мяльной машины замечено, что сборка механизма привода рабочих органов сопровождалась деформацией звеньев, а его работа ссудэствлялесь за счет зазоров в кинематических парах, что объясняется наличием

Таблица

колич. воэд. <кв> ТИП СЫРЬЯ

ослабленное нормальное прочное I

2Ф1 град Б X ХФ1 град 2 X *Ф1 град Б У.

264. 9 157. 1 зез. 5 140. г 459. 2 124. 3

•г 390. 7 119. 6 520. 6 64. 9 593.0 65. 7

3 476. 5 62. 1 600. 9 51. 2 679. 1 37.6 I

4 531. 6 56. 9 657.7 33. 5 736. 5 24. 4 {

5 574. 3 40. 9 701.7 23. в 761. 1 17. 1 1

6 609. 0 30. 7 737.6 17. 6 617.4 12, в

7 638. 4 гз. 9 767.9 13. 7 - -

е 663. 7 19. г - - - ' -

9 686. 1 15. 7 - - . • - -

ю., 706. 1 13.2 - - -

Зависимости суммарного угла £Ф1 охвата материалом рабочих кромок и эакострен-ности в для различных типов сырья.

2 «Л, г(*Э

вВг ' 03

избыточных связей. Избыточные связи приносят большой вред. Такой механизм требует, большой точности при изготовлении, что значительно удорожает' машину и усложняет ее эксплуатацию. Избыточные связи снижают нагрузочную способность машины, увеличивают мощность привода. Повыкепгег сроков службы деталей путем ликвидации дополнительных напряжений и снижения допусков на размеры возможно путем проектирования рациональной структуры механизма, т. е. без избыточных связей.

Структурному анализу устройства привода рабочих органов экспериментальной мяльной машны посвящена вестая глава работы, и результате провеянного ааожюа наличие в устройстве

избыточных связей, которые устраняются' в новой коиструкфг ко«!«*-йер.юй мяльной машины. Разработан самоустанавливаккцийея механизм привода мяльных блоков, [соторый в значительно больших допусках на

точность изготовления и сборки гарантирован от деформаций и до*

полнительных внутренних, напряжений. Он собирается без принуждения

при некотором изменении длины зрвньеп ;; пэсоосности приводных вело з.

Реализация проддокштого устройства нсзьоляет совдат*» конструкции мааяк!. нечувствительную к вето'шсстям и>ита*я к т-рантированну» от ¡юэшпоювения посторонних нагрузок, повысить долговечность и сократить затраты на эксплуатацию к решит.

По результатам теоретических, экспериментальных и конструи тивных исследований разработаны исходные требования на проектирование опытного образца конвейерной мяльной магашш. Исходные требования приняты Костромским научно-исследовательским институтом лубяных культур для продолжения работы по созданию нового мяльно-трепальиого агрегата.

- 22 -0ВЩИ5 ВЫВОДЫ •

1. Из аналиеа причин потерь длинного волокна при мехаш ческой обработке установлено, . что уменьшение влияния неравною} ности слоя при питании мяльно-трепального агрегата на результат его работь., оптимальное расположение стеблей по отношению к рабе чим органам в мяльной малине, организация эффективного процесс мять" бее разворота слоя (перекоса стеблей), лучшая проработл

* соедней части сырца по сравнению с комлевой и вершинной и макеи мальное удаление несвязанной костры в процессе мятья, фиксаци материала на протяжении всей механической обработки - мероприя тия, позволяющие улучшить эффективность использования сырья.

2. Вальцовые мяльные машины обладают недостатками, связанны ми с низкой дифференциацией процесса мятья, невысоким качество промина, плохими условиями для удаления насыпной костры, мало воэмолностыо регулировки процесса мятья для сырья различного п своим фивико-механическим свойствам. Отсутствие условий рацио надъною г строения процесса мятья в вальцовых мяльных машинах н> позволяет достаточно эффективно его осуществлять, . а это в сво! очередь, сказывается на результатах механической обработки.

' Л. й окоэффективной является с: зма обработки, при которо! стеоли ванимаюг вертикальное положение, и на них в определенно! псюледовате .ьности воздействуют рабочие кромки мяльных блоков, подвергая материал воздействиям скользящего изгиба-излома.

4. Разработаны новые технологические схемы мяльно-трепального агр гата и конвейерной мяльной машины безвальцового типа, как элемента этой поточной линии, позволяющие увеличить эффективность использования сырья еа счет наиболее рациональной подготовки материала к тр панию в процессе мятья.

б. Экспериментальная проверка заложенного принципа обработ-

позволила установить эффективность и надежность работы новой конвейерной мяльной машины.

6. Основными факторами, определяющими эффективность работы разработанной мялыю'й машины. являются количество кромок в мяльном блоке, глубина захождения, ваг и радиус кромок, количество мяльных блоков, количество воздействий' "на матерная, скорость

■ транспортирования материала, частота вращения приводных валов, количество одновременно воздействующих кромок.

7. Высокая эффективность обработки льнотресты в конвейерной мяльной малину дост!!гается за счет хорошей проработки средней части в стяблях и, как следствие, снижения количества воздействий при трепанга, что • в совокувйоои* сСеспства^т иовышйниа выхода дли ;юго вологаа.

8. Критерием дифференциации процесса мятья является натяжение материала Максимальное значение натяжения должно быть посто янным по всей длине зоны обработки, находясь в интервале значений обусловленных прочностными свойствами сырца.

9. Получены зависимости закостренности" Б-ГСЕФ! Л®) материала в ходе обработки от суммарного угла охвата и количества воз действий, а тага® натяжения Т=Г(2Ф1,КВ) в сырце от тех »е пар» метров.

10. На основе зависимостей Б-ГСШ.Ш и Т«Г(5'Ф1,КВ> разра ботана имитационная модель процесса мятья, представляющая оо'л.л алгоритм хода обработки. С помощью модели определены коаструютш ныв харатеристики маиины и технологические показатели процесса мятья для сырья различных типов.

11. Разработаны исходные требования на проектирование опыт ного образца конвейерной мяльной машины.

п - » (x ;юьные полокйния диссертационной работы оп>

лпкованы и следующих работах:

1. О'чельчук д. о. Обоснование параметров конвейерной мяльи мааины//Теенсы до»«, респуб. научн.-техн. коиф. "Пути сове щенотвовачия технологий и оборудования для переработки льняны хлопковых ' химических волокон в льняной отрасли промышленное (Лен-02)".- Кострома.-КТЧ-1992г.-с. 16.

г. Олельчук А. С., Ипатов А. М. Обоснование параметров конв! . ййрной мяльной машины/ Изв. вуэов. Технология текстильной промм лешьсти. -199а -И 1. -с. 10.