автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка и исследование технологического процесса получения льносодержащей пряжи пневмомеханическим способом формирования

УДК 677.072АЭ73.001.5

СОКОЛОВЛЕОНИД ЕФИМОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЛЬНОСОДЕРЖАЩЕЙ ПРЯЖИ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ФОРМИРОВАНИЯ.

Специальность 05.19,03-Технологмя текстильных материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой стелоим кандидата технических наук

Витебск, 1897

Работа выполнена в Витебском государственной технологической

университете

Научный руководитель:.

доктор технически наук, профессор КОГАН А.Г.

Официальные оппоненты:

Оппонирухщая организация:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доетор технических наук, профессор УСЕНКО ВА; кандидат тахдоческих наук, доцент ИВАНОВА Т.П.

Коллективное предприятие «Витебгзжй комбинат шелковых тканей».

Защита состоится € Яи&Лф 1997г.» в 10-00 часов на заседгжш Совета по защите диссертаций .01 в Витебском государственной .

технологическом университет по адресу -

. 210028, г. Витебск, Московский проспект, 72

С диссертацией можю ознакомиться в библиотеке Витебского государственного технолопическбго университета.

Автореферат разослан мая 19371

Ученый секретарь Совета по защите диссертаций кандидат технических наук, доцент .

Г.В. Казарновская

ОБЩА"Я ХАРАКТЕРИСТИК^ РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Ь условиях острейшего дефицита натурального сырья, которое с 19Э2 года перешло в категорию импортируемых в республику товаров и резкого роста цен на химические волокна, которые стгли сопоставимы со стоимостью натуральных материалов, вазд>зйшйй задачей для текстильных предприятий Белоруссии является переориентация производства на местную сырьевую базу. Наиболее перспективный направлением в решении этой проблемы является расширение областей использования льняного волокна в прядении и производство на его основе многокомпонентных льносодержащих текстильных материалов

бднако технологическое оборудование, позволяющее, в какой-то мере, рецшть поставленную задачу производится исключительно за рубежом. Наряду с высокой стоимостью, все типы этого оборудования отличает высокая себестоимость продукции, высокая материале- и эиерго-.емкость, потребность в больших дополнительных производственных площадях, 50 % показатель по отходам производства. Все это не позволяет а полной мере осуществить их использование на предлрилгиях Республики Беларусь. -

Поэтому актуальной научно-технической задачей для отечественной текстильной отрасли является разработка новых высокопроизводительных технологических процессов производства льносодержащих пряж кз имеющимся оборудовании.

Учитывая специфику текстильных предпркя^Й республики, наиболее важным направлением, реализующим эту задачу, является получение льносодержащей прайм пневмомеханическим способом формирования по сокращенной технологической цепочке. Это позволит з значительной степени заменить льном в прядении дорогостоящие шерстяные и химические волокна.

СВ ЯЗЬ .РАБОТЫ С КРУПНЫМИ НАУЧНЫМИ ЛРСЧРАММАМИ, ТЕМАМИ -

Работа выполнялась в соответствии.с программой по решению Республиканской научно-технической проблемы «Создание и организация производства оборудования, запасных частей и оснастки для предприятий легкой и местной промышленности» (протокол №5/123 от 5.12.93), утвер-лзденная решением Комиссии Президиума Совета Министров Республики Беларусь по вопросам научно-технического прогресса 12.02.94, а таюкэ государственной программой «Разработка технологических процессов производства 2-х и 3-х компонентных пр«"" с использованием льняного волокна». утоерходеьайя Кабинетом Министров Республики Беларусь {протокол

г

»05/209-358 от 26.08.1996.)

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью настоящего исследования является разработка технологического процесс^ производства льносодержащей пряжи по сокращенной технологической цепочке вапларатиой системе прядения на. прядильных машинах ППМ-240Ш. способного устойчиво формировать пряжу высокого качества для широкого ассортимента текстильных изделий.

' В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи:

-осуществить выбор сырья и разработать технологические цепочки подготовки волокон к сыешизанмю;

-разработать сокращенный технологический процесс производства льносодержащей пряха» пневмомеханическим способом формирования по сокращенной технологической цепочке линейной плотности 100-300 текс;

-разработать -математические модели, описывающие особенности переработки льняных волокон в-процессв штапелированая и форйкрова-" кия пряжи в пневмомеханической прядильной каыере;

'-разработать основные принципы модернизации иашины ППМ-240Ш для выпуска льносодержащих пряж;

-снтгими?ировать тёхнолотческ51й процесс получедая льносодер>;<а-щихпряж; ; - ' '

•определить характер влияния каждого из параметров технологического процесса на качество получаемой пряж», включая стадии подготовил волокон к прядению;

-оценить перспективы переработки льносодержащей грядки в ткани, ковровые и грикотажные изделия; " .

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Разработка технологического процесса производства льносодержащей пряжи на Шшинах ППМ основывалась на результатах теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в трудах отечественных и зарубежных ученых.

В теоретических исследованиях использовались методы классической механики, теории вероятностей, теории дифференциальных уравнений й классической аэродинамики.

Экспериментальные исследования проводились с приыененмем методов математического планирования эксперимента для установления иногофзеториых зависимостей. Обработка ^результатов экспериментов велась с использование« ПЭВМ. Экспериментальные исследован/,я проводились в Отраслевой научно-исследовательской лаборатории Витебского государственного технологического университета, в производствен- . ных условиях Открытого Акционерного Общества «Витебские ковра» н

Производственного объединения «Виттекс».

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ Нэу.ная новизна результатов работы заключается о следующем

-разрабсг лн новый технологический процесс производства льносодержащей прячм по сокращенной технологической цепочке в аппаратной системе прядения,

-впервые получена математическая модель процесса штапелироаа-ния льняных волокон на ленточной рэззлыю-штапепирующей машине типа ЛРШ-70, что позволяет на начальной технологической стадии проектировать свойства пряжи;

'-теоретически описан процесс транспортировки льняных волокон а пневмотранспортном канале прядильной камеры, что позволило получить теоретическую зависимость для расчета разгонных характеристик- полосой в транспортном канале и длины самого канала;

-определены оптимальные параметры процесса штаполирования льняного волокна и выявлены особенности данного процесса,

-получены экспериментальные математические модели зависимости физико-механических свойств льносодержащей пря*и от технолотческих параметров процесса их производства;

-исследованы зависимости между критериями оптимизации и технологическими параметрами процесса производства" льносодержащей пряжи; -

-определены рациональные режимы выработки льносодержащей пряжи с использованием экспериментальных модэлей, позволяющих прогнозировать параметры технологического,процесса в зависимости от требуемых физико-механических свойств пряжи.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ По результатам экспериментальных и теоретических исследований:

-разработана и внедрена технология получения льносодержащей пряжи на модернизированной машине ППМ-240Ш по сокращенной технологической цепочке;

-разработана новая конструкция пневмотрзнслортного канала и разделителя крутки в прядильной камере;

-разработан и внедрен экспериментальный образец прядильной камеры для выработки льносодержащей пряжи в промышленных условиях ОАО «Витебские ковры»;

-разработан новый ассортимент пряж, ковровых изделий, тканей, трикотажных изделий, который внедрен на ОАО «Витебские ковры», ПО «Виттекс», ВПТО «Чаровница».

-результаты работы внедрены в учебный процесс Витебского гссу-

дарственного технологического университета в курсе «Новое в технике и технологии лряДильного производства» и «Прядение льна».

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. Экономический эффект от внедрения данной технологии составил: в производстве пряжи - 4-12 тыс. руб. на 1 кг в ценах на 01.01.1937; в производств«? ковровых изделий 7,650 тыс. руб. на 1 м2; в производстве тканей 2^400 тыс. руб. на 1 и2.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ. Автор защищает:

-технологию получения льносодержащей пряжи по сокращенной технологической цепочке на пневмомеханических прядильных машинах,, позволяющую создать новый ассортимент выпускаемых льносодержащих пряж и расширить область использования льняного волокна в прядении, на которую подана заявка на изобретение;

-теоретическую модель процесса штапелировзния льняных волокон . на резально-штапелирующей машине ЛРШ-70,

■теоретическую модель для расчета разгонных характеристик волокон в пневмотранспортмоы канале и расчета длины этого канала прядильной камеры иашины ППМ-240Ш при производстве льносодержащей пряжи по предлагаемой технологии; *

-новый ассортимент различных видов пряж, полученных по предлагаемой технологии, а также тканых, ковровцх и трикотажных изделий, полученных из нового вида пряжи .

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД СОИСКАТЕЛЯ Соискателем лично: -разработана теоретическая модель- процесса штапелирования . льняного волокна на машине ЛРШ-70;

-разработана теоретическая модель для расчета разгонных характеристик волокон в пневмотранспортном канале прядильной камеры машины ППМ-240Ш.

-проведены экспериментальные работы по оптимизации техноло-•мческого процесса производства льносодержащей пряжи по сокращенной технологической цепочке:

-разработаны программы для персональной ЭВМ, обеспечивающие расчет параметров по полученным теоретическим зависимостям процессов штапелироаания льняных волокон и транспортировки их в воздушных потоках пневмотранспорткых каналов прядильных камер в зависимости от характеристик воздушных потоков и свойств перерабатываемого сырья;

•разработаны варианты льносодержащей прях« разной линейной плотности, на основании которых получен новый ассортимент тканых, три-

• котажиых и ковровых изделий.

АПРОБАЦИ Я РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ. Основные результаты работы доложены и получили поло.ч<ительную оценку на

-Международной научной конференции «Нозое в технике и гехмопо-гии текстильной промышленности» (Витебск. 1934):

-Международной научной конференции «Проблемы промышленной экологии и комплексная утилизация отходов производства» (Витебск, 1995);

-Всероссийских научно-технических конференциях «Современные технологии текстильной промышленности» (Москва. 10Э5-19СЧ".).

-Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы и технологии переработки Льна и производство льняных изделий» (Костромё, 1996);

-Международной конференции «Динамика изменения свойств волокон в процессе прядения» (Лодзь, Польша, 1996),

-Международной конференции ' Потребности текстильной промышленности в свете нововведений в области ма^ии и оборудована" (Бельско-Бяла, Польша, 1997);

-Научно-технических конференциях преподавателей и студентов Витебского государственного технологического университета, 1994-1 Э97г.г;

-На заседании кафедры «Прядение натуральных и химических волокон» ВГТУ, 1994-1997;

-Заседании Проблемного Совета ВГТУ по специальности 05.19.03, 1997. ' <• -

.ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, подана заявка на изобретение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Работа содержит введение, общую характеристику работы, пять глав, общие выводы, список использованной литературы и приложения. Общий объем работы составляет 227 страниц. Объем диссертации составляет /У^страниц, имеет рисунков и 4/ таблиц. В работе использовались_<£5^ литературных источника, на которые сделаны ссылки, представленные на страницах. В работе приведены приложений, представленные ка страницах.

* СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены основная цель и методы исследований, описаны элементы научной новизны и практическая ценность полученных рег/пътатов

В первой главе представлен анализ общего состояние текстильной

6 : .. . . отрасли в области использования льняного волокна, существующих способов производства льносодержащих пряж, патентных материалов и литературных источников.

Отмечено, что за последние годы значительно возросла доля низкономерного льняного волокна в общем объеме производства льняной отрасли, которое используется, в основной, в тканях технического наречения.

Рассмотрены и проанализированы основные способы переработки низкосортиого льняного волокна в изделия бытового назначения, представлены технологические цепо'чкг) производства пряма* и анализ их особенностей."? *

Отмечено, что наибольшее распространение получил метод котонизации льняного волокна с формированием пряжи на копьцепрядильных и пневмомеханических машинах типа АиТОСОЯО. Практически все существующие способы имекэт недостагки, снижающие эффективность и область ~ их применения.

•Отмечено, что наиболее перспективным и экономически обоснованным, применительно к условиям Республики Беларусь, является производство мног окомпонентных пряж из льняных, шерстяных и химических волокон пневмомеханическим способом форшроз&ния по сокращенной технологической цепочке в аппаратной систэме'лрядения. Вторая глава посвящена разработке технологического процесса подготов- . . ки ленты и получения льносодержащей пряжи на пневмомеханической прядильной машине ППМ-240Ш. Схема технологического процесса производства льносодержащей пряжи представлена на рис. 1.

Льносодержащая пряжа по предлагаемому способу вырабатывается следующим образом. Льняные ленты, количеств^ которых зависит'дг-про-центного состава льняного волокна в пряже, подаются в питающие цилиндры ленточной резэльно-штапелирующей машины ЛРШ-70, куда одновременно поступает под натяжением химический жгут. Далее штзпелирсван-кые льнохимические ленты перерабатываются на трех переходах" ленточных машин. Формирование пряжи осуществляется на пневмомеха-шческой прядильной машине ППМ-240Ш. : ^ •.

Проведен сравнительный анализ свойств льносодержащей пряжи при различных схемах штапелкрования. Отмечено, что совместное штапе-лировакие наилучшим образом способствует стабильному и качественному протеканию процессов формирования ленты и пряяад.

Исследовано влияние на качественные показатели получаемой льносодержащей ленты количества ленточных переходов.

Рассмотрен? возможность производства по предлагаемой техноло-

Жгут «'муческих ] ; Льняные ленты

*нэтс','{ихтрои или г.р.асо--)

Поя/шерстяная | аппаратная | лента I

Резапьма-штапегаруо^лп машина Л-ЧМ-ТО

±

3 перехода геяточных мэшрк ЛМШ-220

Пнегмсуехагачсскэя прадтьнзя игшина ППМ-24СШ

ПыюсоАгркащэя пряжа Рис.

*

Схема техмояспгчясксго процесса поггучен-ия лькоссдерчсгщея пряжи пигсксглгхагаческгм способом формчроег^'ля.

Г

гии. мйогокомпонентной льносодор?кз1уей пряяад, включающей льняные, шерстяные и различные химические волокна. В этом случае на первом переходе ленточных машин Л№Ш-220 осуществляется смешивание штапели-рованиыхльжшмических лент и'полушерстяных лент, полученных на кар-дочесальном аппарате. В главе представлены физико-механические характеристики выбранного тала сырья, и параметры заправки оборудования приготовительного участка.

Третья глас.з посвящена разработке математических моделей процессов штапелировакия льняных волокон и формирования льносодержа-щей пряжи в прядильной камере машины ППМ.

Проведен анализ особенностей, процесса штапелирозгния льняных волокон на машине ЛРШ-70, который осуществляется по схеме, представленной на рис. 2. Как видно из схемы, в отличие от штапелирования жгута химических нитей, штзпелирование льняных волокон происходит случайным образом с большим разбросом значений штапельной длины волокна от расчетной длины резки 1.шт. Все многообразие льняных волокон, поступающих э зо!¡у штапелирезанмя можно разделить на две группы: волокна, длина которых И <£1ит. и еолокна, длина которых (.2>1.шт. Тогда, в результате штапелирования в готовой ленте будут находиться волокна с длинами ¡-1,12,13,14,1Ьй, Пшт., [тт}. 0

Используя стандартные формулы для определения расчетной длины резки волокон (1шг.) и глл«ожацця в ленте неразрезанных волокон в зависимости от конструктивных параметров ножевого вала, а также элементы

\-ve3:

—_- v

Ч__

---—

j 7 >:&уг

frRJTClä

Пьниягя лента

Нол-х-иой СЕЛ

cä L-d J

L 1 |

Л«'

*.в»

ÜÜT. ,

кшт.

LA

LZ

G)

. кааакг ЯРШ-70: •

а - дв;:нл в^глада с ксхсдасй г^кге У< 1.етг.;

§-дп,жЪолгй!аексходайп8!-а'с. 12^1 шт.

-теории вероятности, применительно к случайным процессам, имеющим нормальный закон распределения напучена следующие иатслг.тичэсше зависимости, описывающие процесс штапалировают льняных ьолокои: • • для определения средней /ушга! лы-иках игг.-сллрозаниых волокон

о.сца, ♦ £ о,п. * о.е{ц-пигг,у

*(1-Х-£<2^.-0,{1+Х)), Стт]

гдэ 1н- средняя дляиа волокон в исход! юЯ лейте, длина которых ыекэше ■ Цкд ни; .-.

он

.Lr средняя длина волокон в исходной лшде, деина которых больше

La,, им;

X = в/{?>о), гдо а-ширика туба ксжсосго вала, и«; о шярига гжз ножевого вала, ии;

ÙnaJm, гдо 0„.з . диаметр ногхезсго сапа, иа-.-гп-чкско заходоа ножс-всго вала;

Qi- содерягдоэ волокся з исхрдксЧ яыкнсД г<?ото, дпчиа еттср^::

ме!а>ше ргсчотно.Ч длины рзазг,

О, - ссдср'л^глп голсхсн а исходной дыпнс?! лоите, дл'ж которых

большэ ргсчгггнеЯ дглкы pesa, f

» для спрвдсл&мя содерг.ая'ля о штгпалгросгкксЗ ло;ла eonîiSH. дл-.га которых воъшз 1=40 глц (R}:

к

П « [Q;{1-XV+ {î-X-]T Qjn -С!»{1-«ч)>Г1Г

«f» V

Полученные заеискмосп» позволяют егтредалятъ «счсотое.,й<ь»в «зга-затеяи штапалирозэкиой папы, включающей льняные волокна, что оззя-ю для проекткровашя физжго-иехятешос свойств грдаа и сц«к» грг«-д'.шыюй способности зелокон.

Вывод данных ззоиСииостсй осуществлен яз сяккзшми гяетрииси-тальных иссяедсегкиЯ, которые позаолийи сделать еквод о ярезашру-кицеи влига«» на качествеюыэ'пгказатсли итзпзпироз?.1!ноЛ я?ллы процессов непосредстве^о п зоне рззки. Процесс пыгпгмвагал льняных волокон в тре?.зоннон вытяжной прибора машины ЯРШ-70 нэ екззызгот существенного ог.кякгт на распределена волокск по классаи длины, Ра> рзботпнз-профайла для ПЭВМ для расчета параметров качества штгпе-лировзкной ленты по приведен'.«?.^ зависиыогтяц.

В главе проведем анзпнэ асродкнаинческих процессов о прядилыгай кгс:еро и влияний их хгрзетера из качество фержрозанкя прш*.л. Отмечено, что одной из ва>:!неЯших спергцкй в форг'ироегк:!« пряжи ка машинах ППМ поЛлетел тргнепортировга волошн от дисгротизиругощего устройства на сос-рну.о псоер»;ссть ротора прядильной камеры. Стабкль-ноа к качественно^ осуществлений дажого процесса зггл!С«т от длины тракспортесго какала, аэродинамичеешх хараэтериешк' во?душ!?ых пото-_ ков в кем » свойств транспортируемых волокон.

Используя метод аппроксимации волокна а потока круговым Ц',<л:№ дром и учитывая характер транспортирования волокон в воздушном потоке, подчиняющийся второму закону механики, а тле»» учитывая нарастание скорости потока вдоль канала получгна елгдующгя тоерзтмчекэя зав»-

сии ость для расчета длины транспортного канала и определения разгонных характеристик волоком в май:

R® Г I ! ~ Щъ) г 2(Уе) 7

С= - у-.--г/- jl4 ZlVoHV - Ус)* -~ггО' - Усу * ±-l(V-Vey

{ т* -«1L ' 21 31

4-T-j. - ^

- - и

CfSp .

гдо ZM=f(C, X,Vo), гда С = ——- - пгршвкная, зависящая от козффн-

х • .2т _

циента аэроданаш»чексого сопротивления волокна Су, площади кидол©-

ва сачгшя волежна.5, {в*!, плотности воздуха р, {кг/и3] и кассы волокна т, lot Х- коордяката, заргетеркгующая изменение скорости потока вдоль канала; Uo- скорость воздушного потока на входе о какал, м/с;

. V - скорость волокна в тотс:;е, к/с;

Уо - скорость шлокна пра входе в транспортный канал, «/с;

а - угоп.конусиост/ш-ала, град.;

Разработана прсграика для персональной "ЭВМ по расчету раггон-ных характеристик волокон о тракспортньзс кгнала».

Представлен расчет дяш&г транспортного кгнала для пгрергботки льняных волокон, на осшзгши которого предложены пути модернизации конструкции прядильной какеры цаишы ППМ-240Ш.

Анализ полученных сравнительных характеристик фнзако-механичг-ских показателей льиооодержащей пряз»!, полученной на действующей конструкции прядильной каиеры и модернизированной показывает, что модернизация машины ППМ способствует улучшению всех качественных показателей пряхи.

Четвертая глава посвящена кхперииентальиому определению огшшаль-ных режимов работы оборудования всей технологической цепочки и влияния этих параметров на качественные показатели получаемой пряхи и полуфабрикатов.

Представлена оптимизация процесса "штапелирозания льняных волокон и химического »гута на и а шина ЛРШ-7Д На основе детерминируемых математических зависимостей, полученных в результате аппроксимации экспериментальной функции методом наименьших квадратов, определены математические модели, связывающие величины вытяжек и разводок в вьпгсшюи приборе машины ЛРШ (входные параме1ры) с качественными показателями штвпелироважой лонты - нероалотой по линейной плотности, коэффициентом вариация по длине волокон а штвпелярован-нэй ленто (аьшэдшо параметры).

Установлено, что наибольшее влиягао ка нерсзноту штапалирозггь ной лент^ сказывают еытяжз« в 1 и 3 гонах пытпг/.пг>г.я п рзгзоди» по 1-Я и 2-й зонах. С увеличением данодх величин нгрозкота липы возрзстгот в большей степени, чем при изменении друп« входных параметров. На коэффициент вариации волокон по длине - вытяхкм во 2-й и 3-Й зонах ¡1 рэз-эод:<и со 2-й гонэ, т.к. ииснко ао 2-й и 3-й гонах сытеп'.озя-т осуществляется разрыв раюансП иассы аспоксн, что влияет на изш.чзнио распределения волокон в штгпапе. Получеш гргфичеш-.э югтерпретации иатема-тачеекга Моделей, на сснсззши которых устамсплены ептииальшв гз-праэочша параметры машины ЛРШ-70 при штглелироазтаи лышгых волокон н химических нитей.

Проведена оптикязация процессов сложен:« я 6ытг.г.«згнкя лент »га

• ленточных машинах Полученные регрессионные модели потазывагат гге»-" си >д ость иероаноты получаемых лент от числа сложений и параметров бы-

тя:кки на кахдои ленгочногл переходе. Анализ таф:-;чос:с:х ::!пергротг:ц:::1 _ полученных натзаатачеешх моделей процесса позаелнл установить сп-таглалъное сочетание параметров пытяжек и числа сясжеш'.й лент на Jioïf-точных машинах, при которых качество льносодержащей дсиш етвзчазт требованиям тсхколотческого процесса.

Основной зкспёрямс-кг проводился в два этапа. На перзои осущест-

• влен выбор диафотизирующгго устройства, на втором- сгтпшизирсвая процесс формирования льносодержащей пряж* ка цодернизирова'.з-гсй машине ППМ-240Ш.

При выборе дкекретйзярукщего устройства сцену.сапс-сь влияние гарнитуры расчесывающего валика ¡1 процента влежешя льняного волокна в смесь на качественные показатели прями. Использовалась пильчатая (высота зуба 5 ни, угол наклона зуба +12°) и игольчатая гзрннтуры дискрэ-тизкругащего барабанчика, процент вложения льна в сгзось менялся от 30 до 50. На основании полученных математических зависимостей установлено, что с вложением в смесь льняного волокна до 30% и гаюльговаьия " пильчатой гарнитуры дискретазиругащего барабанчика качествс::гне показатели пряжи значительно лучше, чем при друп« вариантах. Использование игольчатой гарнитуры незначительно повышает разрывную нггрутху однако это увеличение из влияет на общую картину процесса.

После выбора типа дискретазирующего барабанчика с новей конструкцией транспортного канала проведен скспзрйиент, связывающий заеи-. симссть качественных по;сэзателсй пряхи от технологических параметров

• работы игшииы.

Исследовалась лькокитрсновая пряжа линейной плотности 165 текс, !t льколгвезновая пряха линейкой плотности T'JQ теяс.

В рззуяьтете федаармт^ьшх ехсгириаеигоз, определены урозш варьирования пгргцэтроз стиаизации, е* грзделгх шторьк устойчкэоэ форикроиенае пряж;.

В ходе акспграугнта 6ый»г пзлучг::ы рйгрссшхные ыодеягз ггшеа-посте» осие&кьк езойгга пря»м от исследуемых пграиетроа:

1). для льггакггра;з20й гряхи • по разрьккзэй кзгрукет • •

Ур = 1О18.1+ЗЭХ1<-25,6Хз^0,6X^33,г^Х1Хз^83/Учз1-2Э)С22-13Хз2;

...

га рагрьшглг/' у£ = 17,6 ♦б.8хг*0.34х,ха+0.и^г0дзх,5-ю,2ахз2;

ч ...

по кооффу.ц^гкгу пзеж&йной пг»от-!®стн ■

Ус* = 6,2+ О,43Х1^Д4Хг^э*016Х,ХгХ1>:5+0,^2^0,33X^0,7ХЛо^Хзг;

по ке^фкцзриггу держава рег?йюй»а кг.здззэ' УСр = 13Л-О.К^гО.^Х^ОлХгХгО.Х^ 0.2Хаг,

Х1-частота вращения ротора грядильной !а?.зеры, елиеГ1; Х2-час?ота еращонйя дясфстшфующсгё барабанчика, ^-ЭЗ^ФУВ». "Г

2).длялькзл£всгйозойгд>»аг. . ' по разрызкоЯ мггрузхз "

Ур =«28.3 + 63,ЭХ« - 35,зх,Х2- 43,6Х2Хз+ 101,4х,3-^.8х32^ 88,4хз5;

по разркгкоуу "

Уе = 19,53 - 2,2X3X3 - 2,7Х,г- 1,С4Хг5 *

по коэффйцаапу вариаций по лггнзйисй пястасста УСг = 10,04 -1.03Х,Х2+ 0.6Х,Хз -8-1,42Х2Хз+ З.ЗХ,2 + З.ЗЗХг' - 0,6Хз5;

по козффицяенпу вгрисц'ди по разрывной нггрукк» УСр = 15,77 - 1,6Х, + 1,7Х,Хз ♦ 3.6ХзХз+ 1.8Х,2 + 1.5Х22 + 1,77Х3г.

ще Х1-частота врашешя дискрати»:ру;эщего барабанчик, ^частота Браще»мя ротора прядильной камеры, кии"'; ХЗ-футса, кр/и;

По результатом исследований построена графические з&здсииосга влияния технологических параметров на основа свойства' льиосодер-кащихгрязс

Установлено, что разрывная нагрузка лыкштроисгсй пряхи зава-: сит в осиобнои от частоты вращения роторз прядкпькай кгиеры футгзз.

rj

С увеличения ятах траиотрсэ даяшй показатель икаггаа rpssjt воз. растает. Аналоглчиг-я зависимость характеризует подученну.о мэдзль доя иозффкцибята вариация по разры-аной вагругко. npsmo влияя*.'.» î-рутуч сказывается з большей стелем, чем ротерз г-^диль^ каясры. К«ро> "»ото го линейкой плотности пряхеи загасат-й ооюодоы от чйстош вращения рдефетитидоощего £зрзбг.н«кчэ и крупа. С увеличен,«« зтчеиий этих ¡гкрачетрез керозн&'га своггаетсв. Рэгрьшнса удлмиэнло прям«* о большей степего зависит от частоты вращения дисф-.гпшрутоийгэ б<ь рабгнчкха н мэзначитслыгым образов от других парагготроо. Дня дькзяго-с£Н02сй'пряж1. сагспноэ шкззже на зса фигикоуежмчзскг'ьЭ характеристики сказдгкшт астата cpatqeHsw дис'фетисйруйчц'эго барабанчика а круп® пря^и. Их улучшею«.з достигается за счет узеличежя частоты вра-щенчз дасфаг»шру!оа$сго барабашка и уяакшенкя кругл1 пряжи.

.Анализ пот.у-:е}"ьк г."г4'!с;{«сг.т«г! я ссоыещенинх.графиков поверхностей »Q-nau'rfa равных уровне"« по ¡s»&or,'.y из «сследузкых показателей качества з их завискяости от факторов технологического процесса; позволил уотак"сг>ить ептшаяьную область параметров протекания процесса: " 1 ). ДЛЯ льнснитро! ЮЗОЙ ПрЯл<П линсмной плстноогл 165 текс

частота еращзшэ ротора прядильней камеры 13000-13600 i/ик'1; -частота вращения дискрзтизирующего берабанчкка 4500-4760 иин' '", -крутка пржи1280-320 кр/а. * '

• 2). для льнолавсгневоГ» пряэка лйшЗкоЗ плотности 100 те:<с--чэстогз вращения ротора прядильной камеры 12700 ш<и"1; -частота вращения днекрвткзирующего барабанчика 4700 ккн"'; • -крутка пря>хи 330 кр/а С учетом сырьевого'состава льиополушерстпной пряжи по результатам исследований установлено, что технологические параметры ее производства лежат в пределах, опрёделз.' ялгх для льноштрснозой пряяси.

-По разработанный параметрам технолотческого. процесса получен ассортимент льиоеодешящнх пряж линейных плотностей 1GÛ, 165, 280 текс, 100 тссс г2,165 текс х2,230 тете х2.

8 пятой главе представлены результаты переработки льнсссдерхащкх пряж в ткани, м ковровые изделия. 3 условиях Открытого Акционерного Общества «Витебск»' ксерыг и Производственного объединения «Вкттекс» разработан ассортимент изделий {ковровых покрытий, исбель-но-декоратиЕкых тканей) с использованием г^нохикической пргл« г.""»*. пых плотностей 165 теге, ЮОтэкс х2,230 yôxô, 1S5 текс х2, 250 текс х2. В условиях 8ПТО «Чаровнице» разработан ассортимент трл:<оттых изделий с использованием льнополуслерстяной пря;ки линейкой плотности 100 тексх2.

м

Представлены физико-механические показатели разработанных тканей и ковровых изделий в сравнении с базовыми вариантами.

Произведен расчет экономической эффективности внедрения пред-. лагаемой технологии получения льиосодержащей пряш в условиях ОАО «Витебские ковры» и внедрения нового вида пряжи на ПО «Вяттокс». Экономический сффект от внедрения дайной технологии составил - о прядении -4-12 тыс. руб. на 1 кг пряжи; в производстве ковровых изделий- 7650 тыс. руб. на 1000 м?; в производстве мебольно-дексративкыхтканзй-254СО тыс. руб. на 1000 м2.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан новый технолопгёеский процесс получения льносо-доржаще-й пря;см по сокращенной технологической цепочке. Определены оптимальный вид используемого сырья и оптимальные технологические цепочки подготовки волокнистых материалов к смешиванию.

2. Разработана теоретическая модель процесса штгпзяирования льняных волокон методой дифференцированного разрезания на резалько-штапелнрующей машине ЛРШ-70, устанавливающая зависимость средней длины шталелирозамных льняных волокон от их распределения в исходной льняной ленте и конструктивных параметров ножевого вала. ' -

Определена 'математические модели, связывающие качестекные показатели шгапелнрованной льняной ленты с заправочными параметрами резалыю-штэпрлирующей машины ЛРШ-70.

3 Определены математически?: модели, описывающие процессы сложения леи; на ленточных машинах, что позволило устаноаит'ь оптимальные значлкля вытяжек и числа сложений лент на ках-дом из ленточных переходов получения смесовой льносодержащей ленты требуемой линейкой плотноста и качественных показателей.

4. Определены математические зависичоста, связывающие качественные показа к-ли льмосодержащей пряжи с вйдом гарнитуры дискретн-эирующего барабанчика и процентом вложения в смесь льняного волокна. НаиЬол&е оптимальной является пильчатая форма гарнитуры (угол наклона зуба t12'\ высота зуба 5 ум). Процент льняных волокон во входной я*нте не должен презышать 30.

5. Разработана теоретическая «одель для расчета раэгонных характеристик волокон в пневнотранслортном канапе прядильней камеры из-шинь> ППМ-240И). позволяющая определять конструктивные параметры транспортного канала. Модернизирована пнсвмоксханичеекая прядильная камера машины ППМ-240Ш для переработки льносодсржащих волоките-

тых материалов.

Оптимизирован процесс-пр'ядсния льносодеряащей пря.чоч на «аши-не ППМ-240Ш. Получены' Математические зависимости, связывающие качественные показатели льносодержащей пряжи с параметрами заправки пневмомеханической прядильной машины.

6. Получен новый ассорти« ент льносодзржащих пряж линей них гугатносгей 100-300 текс. Физикб-иеханическне показатели этих пряж соответствуют требованиям ТУ 05ВИ08-93 и ТУ 1705ВИ03-93. Получены и исследованы различные виды ковровых, тканых и трикотажных изделий с применением льносодер)«ащей пряжи.

7. Внедрение разработанной технологии производства льносодер-жащей пря>а* по сокращенной технологической цепочке пневмомеханическим способом формирования позволяет значительно расширять ассортимент пряж и текстильных изделий с использованием льняною вслок-

■ - на, уменьшить производственные и материальные затраты, в значительной степени заменить химические и шерстяные волокна льняными.

8. Нсвая технология: производства льяосодераащих пряж и новый ассорлшентнэтей с использованием льняного волокна внедрены на ОАО «Витебские ковры», ПО «Витгекс», ВПТО «Чаровница».

* Экономический ¡эффект от внедрения составил: в прядении - 4-12 тыс. руб. на 1 кг пряжи; в производство козрозых изделий - 7.65 млн. руб " на 1000 и2; а производстве ыебельно-декоративных тканей - 25.4 нлн. руб. на 1000 м7.

' Основное содержание работы отражено в публикациях-1. Соколов Л.Е., Коган А.Г. Производство комбинированной льнополушср-стяной и льнонитроновой пряжи пневмомеханическим способом формирования И Новсэ в технике и технологии текстильной промышленности.: Тез. докл. Международной научной конференции. - Витебск, 1994.-c.2-3. - 2. Соколов Л.Е., Коган А.Г. Получение комбинированной льнонитроновой и льноПолушерстлнсй пряжи пневмомеханическим способом формирования У // Тез:'дЪкл. 27-й научно-технической й научно-кетодической конференции преподавателей и студентов ВТИЛП. - Витебск, 1094.- с.35-36. 3. Соколов Л.Е., Коган С А. Производство льнонитроновой пряма! по сокращенной технологической цепочке//Сб. научных трудов ВГТУ.- Витебск, 1935.-Ч.1, с.32-33.

"4. Соколов Л.Е., Коган СА Получение льнополушерстяной пря»и по сокращенной технологической цепочке // Проблемы промышленной экологии и комплексная утилизация отходов производства.: Тез. докл. Международной научной конференции. - Витебск, 1935. -с. 90.

1с

5. Соколов Л.Е., Коган Е.М. Производство льнонитроновой пряжи по сокращенной технологической цепочке // Тез. докл. 28-й научно-технической и научно-методической конференции преподавателей и студентов ВТИЛП, -Витебск, 1995-с.31.

6 Соколов Л.Е., Коган С.А., Аленицкая Ю.И. Трежомпонектная пряжа с использованием льняного волокна // Совре-аенныг технологии текстильной промышленности (Текстиль-95).: Тез^окл. Всероссийской научво-техничэс-кой конференции. - М: МГТА, 1995.-C.38-37.

7. Соколов Л.Е., Коган СА Прядение льняных волокон пневмомеханическим способом формирования. Л Тез. докл. 29-й научно-технической и научно-методической конференции преподавателей и студентов ВГТУ,-Витебск, 1996- с.49. , .

8. Соколов Л.Е., Коган СА Технология производства льносодержащэй прях« пневмомеханический способом формирования И Современные технологии текстальной;промышленности (Тексткль-96).: Тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции. - М: МГТА, 1996.-C.32-33. Э.Соколов Л.Е., Коган А.Г., Прайс АВ. Перспективы получения льносодер-жащих пряж в аппаратной системе прядения // Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий.: 1в?. докл. Международной научной конференции. -Кострома, 1996-с.ЗЗ. 10.L.E.Sokolov, A.G.Kogari. G.i.Moskalev, S.MJjtovsKy. Optymalizacja tech-nologicznych procesow otrzymyrania przedz wielosMacSnikowych // Miedzynaro-do^a konferencja przedzainicza «Dynarnika zmia'n strumierea wlokien wprocesie przeds'enia» .-Lodz, Poland, 1996.-p. 1&-22 .

И.Соколов Л.Е., Коган СА Производство льносодержащих пряж по со- кращениой технологической цепочке И Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии.: Тез. "докл. Второй научно-технической конференции. - Гродно, 1996. - с.70-71.

1'¿.Соколов Л.Е, Коган СА Производство льносодержащих пряж то сокращенной технологической цепочке if Труды И-ой научно-технической конференции «Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии». -Гродно. 1997. - 4.2, с.60-63.

и.Сокопой Л Е., Коган А.Г., Смелков Д.В., Евтушенко ЮА Проектирование конструкции машины ПВК-225ЛО для получения комбинированной прям« аэродинамическим способом формирования // Межвузовский сбор-шс научных трудое.-М: МГТА, 1997.-с.36-39. * Г*-14.Sokotov L.E., Kogan AG., RyWin D.B. Maszyna do wytwarzania sposobem seiodynarnicznym przedzy wieiosWadnikowe} // Materialy VI Miedzynarodowej Konfefoncji «Potreby przemyslu wiokiemicsego impulsem innowacji w dziedziree maszyn i urzadzen», 8'ieisko-Eiala, 199?.-p.103-110.

IP

REZUME'

SokoJov Leonid Ephirrwvich

THE DEVELOPMENT AND RESEARCH OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF RECEPTION FLAXCONTAINING YARN OF OPEN-END FORMING

PROCESS.

The technology, yam, stapling, spinning eel, experiment, matrix, equation property, article, effectiveness.

The object of research is flax-wool and-flaxcontaining yarn cf Open-End (OE) forming process.

The purpose of work is the development and research of technological process of producing flaxcontaining yam OE forming process in card system -spinning.

Execution of researches, heaving complex characteristics . tho theoretical and conclusions experimental, stated in works of domestic and foreign scientists were used. The principles of theoretical mechanics, higher mattiematics, aerodynamics, theory of differential equations were used in theoretical researches.

The experimental researches were conducted with application of methods of mathematical planning of experiment for establishment of rmdti-factor dependencies. The processing of experiments results has been carried out with application of modem measuring instrument^, methods of mathematical statistics, regressive analysis with use of computer.

As a result of researches the technological process of flaxcontaining yarn producing in the OE forming process in card system spinning, the mathematical model describing the flax fiber stapfing on the JTPU1-70 and determining the dependence among quality indicators of staple sfiver and kind of processed raw material and construction parameters of knife spindle; the mathematical model for acceleration characteristic calculation of fibers in air-transport channels were developed; the air-mechanic spinning machine nriM-240Ul for flaxcontaining yams output was modernized; the optimum regimes of flaxcontaining yam forming and *tha work of the all technological fine were determined.

The given technology and modem machine nnM-240LU has been introduced at the OAO «Vitebsk carpets», PO cVittex», .VPTO «CHAROVNITCAa