автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка технологических параметров выработки мебельно-декоративных тканей на ткацких станках с гибкими рапирами

МОСКОВСКАЯ ПХЗУДШЗТВЕННАЯ ОТСШЬНАЯ АКДДШИЯ имени А.Н.Косыгина '

па правах рукописи

7М [677.024.324.23+677.022.6] »684(043.3)

АБЕСДЦЗЕ Нанули Маыиовна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЫРАБОТКИ НЕЕтНО-даОРАТИВШ ТКАНЕЙ НА ТКАЦКИХ: СТАНКАХ С ИШМ РАШРАШ

05.19.03 - Технология текстильных материалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мооква - 1992

Работа выполнена в Московской Государственной текстильной академии имени А.Н.Косыгана.

Научные руководителя? - профессор Ф.М.Розанов|

~ доктор технических науи, профессор П.В.Власов

Официальные оппоненты: - доктор технических наук

Р.М.Малафеев - кандидат технических наук Б.Ф.Артеменко

Будущая организация - Московский ткацко-отделочный комбинат

Защита соотоится " гэ^^г.

в /& час, на заседании специализированной совета К 053.25.02 в Московской Государственной текстильной академии им.А.Н.Косштша по адресу: 117918, Москва, М.Калужская, "1.

С диссертацией можно ознакомиться в" библиотеке Московской Государотве1шой текстильной академии.

Автореферат разоолан * м 19^-сг.

- Ученый секретарь специализированного совета 1савдидат технических: наук

• доцент ХКМ/'У Н.А.Осьмин

ССУДА-"''- • -з -

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тем«. Б последнее время увеличились нормы той площади, расширилось индивидуальное строительство. Мебельно-экоративные ткани необходимы для разнообразия интерьера жилых административных помещений, они < тределяот эстетические а <сплуатационннв свойства изделий мягкой мебели.

При производстве мебельно-декоративной ткани необходимо штывать такие факторы, как вид волокнистого состава используе-IX нитей, переплетение ткани, обеспечивающие высокие эксплуата-зонные свойства.

Тема диссертационной работы связана с вопросами выработки юошюй пряжи большой линейной плотности на высокопроизводитель» эм крутильном оборудовании, улучшением условий подготовки фасоп-ай пряжи к ткачеству, расширением ассортимента мебельно-декора-гГвннх тканей, повышением производительности труда и ткацкого Зорудования при выработке мебельно-декоративных тканей.

Основной цельп данного исследования является разработка тех-элогических параметров выработки фасонной пряжи большой линейной лотности на крутильной машине "АШАТ-ЕЕЭ-Х" и выработка из этой . ряжи высококачественных.жаккардовых мебельно-декоративных тканей.

Научная новизна результатов работы заключается в следулщем:

- разработке технологических параметров изготовления фасоя-ой полушерстяной и хлопчатобумажной пряжи на основе анализа рабо-и и возможностей крутильной машины "АШАТ-ЕЕЭ-Х";

- разработке рациональных способов заправки компонентных оставляющих фасонной пряжи в зону кручения, учитывающих строение

свойства фасонной пряжи;

- установлении влияния видов заправки фасонной заготовки на изико-механические свойства фасонной пряжи, что позволяет прогно-ировать получение пряжи с заданными свойствам;

- разработке метода расчета параметров конструктивно-запра-очной линии коренной и прижимной основ; .

- установлении влияния направляющего валика на изменение атяжения коренной основы при различном положении скало относи-ельно грудницы;

е- продяояонш оппшаяыпсс параметров заправки ткацкого oil ш о гибкими рапирами па основа пз учшш шсшшя этих параметрах na условия выработки, строение и фпзша-шхакичэокне свойства ыг бэльпо-двкораитной ткани о фасонной пряжей в утке.

Практическая пеняость работу заключается в:

- выработка полушерстяной и хлопчатобумаиной фасонной пряа большой линейной плотности ка крутильной макно wALHAT-íS5-I";

- иыитчетт одного технологического перехода - перемотки на потальной машине фасонной цряги большой линейной шготноста о -крутильных паковок на мотальные паковки;

- расширении ассортиментных возможностей ткацкого станка о гадкими рапирами, что позволяет вырабатывать на нем ыебельно-дохоративиыо ткани о использованием в- утка фасонной прети большой линейной плотности;

- определении оптимальных технологических параметров запраз ка ткацкого, станка при выработке мебельно-декоративной ткшш о минимально возможной обрывностью нитей основы, высокий качеотвои «канн.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения на Московском гкаско-отделочном комбината - 719,14 руб. ка 100 и. ткани.

Автор защищает:

- метод расчета параметров конструктивно-заправочной линии коренной и прижимной основ для ткацкого станка о гибкими рапирами;

- результаты анализа влияния направляющего валика на изиэ-нение натяжения коренной основы при. различном положении скало относительно грудницы;

- способы заправки компонентных составляющих фасонной прязщ В зону кручения на крутильной машине "А1МАТ-ЕЕЗ-Х";

- технологические параметра изготовления фасонной полушерстяной в хлопчатобумажной пряяп на крутильной машине "A1.MAT-EES-X

■ - оптимальные технологические параметры изготовления мебель но-декоративкой ткани с фасонной прякзй в утке на ткацком станка о гибкими рапирами. .

,Аггробаоия работы,, Основные положения диссертационной рабо-ти докладывались; .

- на научной конференции профессорско-преподавательского зтава, научных сотрудников и аспирантов Московского текстильно-института им. А.Н.Косыгина в 1987 году;

- на научной конференции молодых исследователей и ученых гаисокого политехнического института им, Н.И.Мусхелишвили в 90 году}

- на заседании кафедры ткачества Московской Государственной летальной академии им. А.Н.Коснгина в 1992 году.

Публикации. По материалам диссертационной работы опублико-ïh три статьи.

Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит введения, шести глав с выводами, общих выводов, рекомендаций работе, списка литературы и приложений. Работа изложена на

2 страницах машинописного текста, в том* писле содержит 41 рису-t, 19 таблиц, список литературы вкмчает 97 наименований, прило-тае на 36 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы исследования, зрмулирована еэ цель, научная новизна и практическая ценность 5оты.

Первая глава включает в себя анализ перспектив производства 5ельно-декоративннх тканей на высокопроизводительном ткацком зрудовании. Обзор научно-технической литературы, отражающей говгше направления в исследовашги процесса ткачества на высоко-жзводителъном оборудовании с новым принципом прокладывания уточ-! нити и материалов прошедших в последние года международных зтавок текстильного оборудования показали, что способ проклада-пш утка гибкой рапирой находит все большее применение.Дальней-

3 внедрение рашгрных стажов осуществляется за счет их высокой пзерсалыгости, способности перерабатывать уточную пряжу в боль-с диапазонах линейных плотностей от 7 текс до 600 текс.

Создавать ассортимент мебелыго-декоративных тканей можно гем использовашш пряжи с разнообразными на поверхности эффек-ли, 'как петли, "иптаочки",узелки. Представляет интерес исследо- . nie технологического процесса изготовления мебольно-декоративной иш с применением в утке фасонной пряжи большой линейной плот-:ти на ткацком станке с гибкими рапирами.

Вопросам теоретического и экспериментального изучения про-;сов ткапеформирования на современном высокоскоростном оборудо-

вашга посвящены работы гтогих советских и зарубежных исследова1 Цримененке в утке пряжи с разнообразными внешними аффектами со; дает повышенную напряженность нитей основы.

Комплексные исследования по изучению свойств упругой сис: мы заправки ткацкого станка, динамики механизма отпуска и натяг ния основы были начаты Гордеевым В.А., Власовым П.В., Вфремовш п продолжены Лахтшшм Н.В.» Овшным Н.К., Мамцевнм E.H., Никола вым С.Д. и другими исследователями.Ряд исследователей - Лейзине Святенко М.В., Качеишвюш Е.И., Сущенко С.Ф. рассматривают влит изменения положения скало и использование многоскальных устройс с целью изменения натяжения нитей основы.

Особый интерес представляют работы по вопросам выработки тканей немассового ассортимента» и те, в которых наши отраяени новые тенденции в развитии текстильной промышленности. Последов шго строения и свойств тканей с использованием в утке и в основ выоокообьемных текстуряровакных, обьемных петлистых нитей о раз наобразныма внешними эффектами посвящены работы Тодоровой В., В деи В.Э., Мошечкова Б.Ф., Бондалетовой З.Ф.

Им. отоя труды по выработке ме б ель но-де коративных тканей, которых рассматриваются вопросы их проектирования и даются лишь численные значения натяжения нитей коренной и прижимной основ, этих работах нет единых рекомендаций по нормализации процесса н, ткацких станках с использованием двух систем основ. Недостаточн. исследованы возможности использования пряки с разнообразными вн ними эффектами для выработки мебельно-декоративных тканей.

На челночных и бесчелночных ткацких станках основными факторами, влиявшими на пропесс ткачества, является: заправочное ш тянение, положение скало относительно грудницы, момент заступа. Однако, данных о влиянии этих факторов на формирование мебельно-декоративных тканей на ткацких станках с гибкими рапирами нет.

Нормализацию ткачества необходимо проводить с учетом поведения текстильных материалов в динамических условиях работы ткаi кого станка. Как показано исследователями, требования к заправке ткацкого станка при выработке тканей из различных видов сырья Являются специфическими для каждого перерабатываемого их вида.

• В данной работе поставлены следующие задачи:

- разработка метода расчета геометрических характеристик зтруктивно-заправочной линии ткацкого станка с гибкими рапира-1ри изготовлении мебельно-декоративной ткани;

- анализ влияния направляющего валика на изменение катяже-корешюй основы при различном положении скало относительно зня грудницы;

- исследование способов получения фасонной пряжи большой гйной плотности на крутильной машине;

- анализ влияния технологических параметров заправки на эение, свойства и условия выработки мебельно-декоративной тка-

- оптимизация изготовления мебельно-декоративной ткани с >льзованием в утке'фасонной пряжи большой линейной плотности г каиком станке с гибкими рапирам!..

Вторая глава посвящена определению геометрических характе-гик конструктивно-заправочной лиши ткацкого станка с гибкими 1рами и исследованию влияния направляющего валика на изменение меняя нитей коренной основы при различном положении; скало >сительно грудницы.

При исследовании деформации и натяжения нитей основы на псом станке с гибкими рапирами определяем длин;,- участков, I обхвата основой направляющего валика и скало,.обшую длину >в, сходящих с нижнего и верхнего навоев до задней ветви зева.

Длина основы от нижнего навоя до скало:

=^»А* Ц*=^ * Да^/^Д)2]-^-/-/'* ,

а,

^ -- 0,5£ -^ = 0.5% +

4-й.

ОН Ь'т-

- ш-с 5/п

г- - ь 'х 'г

0Сг = 0,5 5Е - £ = 0,5% -

Ш 51"

- 0>с ^п

1-й

Длина основы от верхнего навоя до скало: 0L = 0,5i- Jj = 0,5í - | ак sin -===¿=r- - ok sin

Г - f,

>2TF

JF7W

В полученных формулах учитываются изменяющиеся параметры, как: радиусы намотки на навое коренной Г и прижимной I"' основ, изменение положения направляющего валика и ^ для коренной основы и положения скало & и & для прижимной основы.

Применение дополнительных направляющих устройств может менять натяяание нитей основы. Конструкция ткацкого станка с гибки-ш рапирами предусматривает применение дополнительного направляющего валика, расположенного между нижним навоем и скалом.

Обозначим натяжение поступающей ветви коренной основы на направляющий валик через Рх , натяжение сходящей ветви о направляющего валика ?г , а натяжение основы после скало . Используе известно.,) формулу Эйлера

N ~ Ч' С ,

где о^ и &г-утм обхвата коренной основой направляющего валика и скало.

Изменение уровня скало относительно грудницы влияет на изменение углов с^ и , что вызывает соответствующее изменение натяжения сходящих вагвей коренной основы с направляющего валика и скало.

Для случая, когда скало находится на расстоянии Г над уровнем грудницы, угол обхвата оСг коренной основой скала Г2 оцр деляем по формула

OL

0.ГС

••i-ti

агс йп

^ дет

■i + йк{? п;

ь-

Для случая, когда скало находится на расстоянии Я ниже уровня грудницы, угол обхвата <Хг коренной основой скала Гг опре деляем по формуле - " '

<VS

Che Sw

aiс

i

- ü/-C

v '1

+■ acc

к

re + A."

Используя полученные значения углов перегиба нитей коренной зновы на направляющем валике и скало в зависимости от различных ровней установки скало относительно уровня груднипы било впявло-э, что натяжение F¿ нитей коренной основы после направляющего шша с подъемом скало уменьшается, а натяжение F-3 нитей корен-эй основы росле скало с его подъемом увеличивается незначительно.

Третья глава посвящена вопросам разработки параметров Еыра-этки фасонной пряжи на крутильной машине "AU.ÍAT-EES-X"; рассматри-цэтея два способа формирования фасонной заготовки, способы заправ-I фасонной заготовки в зону кручения, даются параметры заправки эутильной машины с учетом требований, предъявляемым к компонентны;-,! эставлшцим фасонной пряжи.

Большинство видов фасонной пряжи имеет в своей структура три ютемы нитей:стержневую, фасонную и закрепительную.Формирование [¡фектов фасонной пряжи на крутильной машине проводили двумя спо-збачи: при равномерной подаче компонентных нитей в'зону кручения при неравномерной подаче компонентных нитей в зону кручения, эи первом способе стержневые нити и нагонные нити в зону кручения давались с различной по отношению друг к другу скоростью, но при ром скорость подачи обоих компонентов оставалась постоянней. Фор-грование эффектов фасонной пряжи обуславливается разницей в дли} стержневой и нагонной нитей. При втором способе скорость пода-I компонентов в зону кручения изменялась согласно определенной эограммц. Различны и способы заправки в подающие устройства крушиной машины компонентных составляющих при проведении первого и сорого этапа кручения.

Для дальнейшего исследования в процессе ткачества получены: гопчатобумажная фасонная пряжа линейной плотностью 280 текс, 50 текс, 420 текс; полушерстяная фасонная пряжа линейной плотно— рью 420 текс и 580 текс. Предложены следующие параметры заправки эутильной машины "ALMAT-EES-X" при выработке полушерстяной фа-)нной пряжи линейной плотностью 420 текс и хлопчатобумажной фа-знной пряжи линейной плотностью 280 текс и 350 текс: величина

крутки гти первом кручении - 857 кр/м; при втором кручении - 404 кр/м; коэффициент нагона при первом кручении - 2,37; ри втором-кручении - 1,0. При выработке полушерстяной фасонной пряжи линейной плотностью 580 текс параметры заправки крутильной машины следующие: величина крутки при первом кручении - 958 кр/м; при втором кручения - 458 кр/м; коэффициент нагона при первом кручении 2,0; при втором кручении 1,0. Частота вращения веретен при выработке всех ввдов фасонной пряжи при первом кручении - 4000 мкн"^; при втором кручении - 4200 мин""^; направление крутки при первом кручений - левое (-5) ; направление крутки при втором кручении -правое (£) .

Четвертая глава посвящена исследованию физико-механических свойств фасонной прялся. При неизменных параметрах заправки, т.е. . при одинаковой скорости подачи нагонной составляющей с заданным коэффициентом нагона в зону формирования фасонной заготовки, неизменном заданном значении величин круток, при постоянной линейной плотности стержневой нити, увеличение линейной плотности нагонной нити в 1,5 и в 2 раза приводит к уменьшению числа кручений при первой крутке соответственно на 4 % и на 6,5 %.

На величину фактической крутки фасонной пряжи, на её линейную плотность оказывает влияние способ заправки фасонной заготовки на втором этапе кручения.

По первому способу фасонная заготовка и закрепительная нить заправлялись в переднее подающее устройство. При такой заправке фасонная заготовка скручивалась с закрепительной нитью уже при выходе из переднего подающего устройства, перед спиральным нитеводате-лем. По второму способу заправка фасонной заготовки проходила черег заднее подающее устройство, а закрепительная нить проходила через переднее подающее устройство. Фасонная заготовка подходит к точке соединения с закрепительной нитью, пройдя значительное расстояние под всеми'подающими устройствами, не соприкасаясь с органами машинь Так как частота вращения веретена велика и составляет 4200 мин"*, то на свободный участок фасонной заготовки передается некоторый крутящий момент от веретена. Это приводит к частичному увеличению числа кручений уже полученной фасонной заготовки. При втором способе заправки линейная плотность фасонной пряжи увеличивается на 2с по сравнению с фасонной пряжей, полученной первым способом. Принимая во внимание расход сырья на производство единицы душны фасонной пряжи, ее внешний вид и физико-механические свойства, це-

несообразно при производства фасонной пряжи использовать первый зпособ заправки фасонной заготовки и закрепительной нити.

В пятой главе дани'. характерно тика ткацкого станка "Пикаиоль" з гибкими рапирами и условия переработки уточной нити о различных тшсовок.

Ткацкий станок оснащен двумя навоями - для коренной и прижим-юй основ.Прокладывание уточной нити в зев происходит около 245^ ггла поворота главного вала станка.

Рассматривая способность к переработка уточной (фасонной пря-и на ткацком станке, можно выделить моменты, когда наблюдается неравномерность натяжения: сматывание нити о бобины, ее накопление, •орможание, передача нити рапире и от рапиры к рапире, Стабилизация натяжения в каком-либо из этих моментов неизбежно скажется [а обрывности фасонной пряжи, ее физико-механических показателях.

Фасонная пряжа на крутильной машине наматывается на шшп-гдри-:ескув паковку в форме "ракета". По мере сматывания фасонной пряли поверхности крутильной паковки в форме "ракета" происходит поселенное уменьшение радиуса, это уменьшение незначительно и не риводит к заметному изменению размеров баллона, При сматывании ряжи с поверхности конически'* 6об:ы крестовой намотки ее радиус точке сматывания и ;г тана 1г:т.г до вершины баллона изменяется скач-ообразно, Это внзываГ". нестабильно«. :ь баллона, появляется аффект хлыста", н.'ть удряоия об о/:-»н, происходит резкое колебание натян ення ч'" фасонного утка, повышается его обрывность.

В главе аналитически обосновано исключение одного технологи-еского перехода - перемотки фасонной пряжи на мотальной матине. Проеденные исследовашш показали, что взаимодействие неровной повер-ности фасонной пряжи с рабочими элементами вертикального нитенатя-ителя постоянно изменяет скачкообразно скорость перематывания фа-онной пряжи и ухудшает ее физико-механические свойства.

Исследование физико-механических свойств фасонной пряжи до' качества и после ткачества показало, что разрывные характеристи-а у фасонной пряжи, сработанной с крутильной паковки в форме "ра-вта", выше на 2,3 % чем у фасонной пряжи, сработанной с конической обины крестовой намотки.

Шестая глава посвящена экспериментальным исследованиям влия-ая параметров строения мебельно-декоративной ткани с фасонной пря-

кей в утке на ее физико-механические свойства. Изучено влияние параметров заправки ткацкого станка с гибкими рапирами на условт выработки и физико-механические свойства мебэльно-декгтативной т] ни о полушерстяной фасонной пряжей в утке, определены оптимальны! технологические параметры выработки мебельно-декоративной ткани < использованием в утке фасонной пряжи больвтой линейной плотности ] ткацком станке с гибкими рапирами.

Для определения влияния изменения некоторых параметров стр< ния мебельно-декоративной ткани с хлопчатобумажной фасонной пряж в утке, исследовалось влияние факторов Х^ - линейной плотности ф; сонной пряжи и Х2 - плотности ткани по утку, было применено ортогональное планирование второго порядка с использованием матрицы планирования Коно (Кд^). В ходе эксперимента такие параметры стр< ения, как плотность ткани по основе, линейная плотность нитей коренной и прижимной основ, переплетение нитей в ткани, линейная плотность второго, штапельного, утка не изменялись. Заправочные ] раметрн ткацкого станка фиксировались на постоянном уровне.

Б результате обработки экспериментальных данных на ЭВМ был! получены математические модели - уравнения регрессии, .связывающи« между собой параметры строения мебельно-декоративной ткани и ее физико-механические свойства. Установлено, что увеличение линейш плотности фасонного утка уменьшает его уработку от 4,9 % до 3,7 5 увеличение плотности ткани по утку уменьшает уработку нитей штапельного утка, расположенного между нитями фасонного утка, от 5,; до 4,2 %. На увеличение уработок нитей коренной и прижимной осноз влияет увеличение"линейной плотности фасонной уточной нити.

При эксперименте фиксировалось натяжение группы нитей норе1 ной и прижимной основ, заправленных в две измерительные балочки. Запись натяжения нитей обеих систем основ проводилась одновремеш При рассмотрении, осциллограмм натяжения нитей коренной и прижимш основ при прокладывании попеременно фасонного утка и штапельного утка величина натяжения нитей обеих систем основ больше при прок, .давании фасонного утка. Это объясняется, прожди всего, большой разницей в линейных плотностях.фасонного утка и штапельного утка

Для определения влияния параметров заправки ткацкого станте с гибкими рапирами на условия формирования и физико-механические 'свойства мебельно-декоративной ткани с полушерстяной' фасонной пр: жей в утке проводилось планирование с применением матрицы Бокса (:

качество независимых исследуемых факторов были Екбралш: Х^ ступ, град; Хд - заправочное натяжение нитей прижимной основы, /1 нить; Хд - уровень скало для коронной основы, мм.

Поверхностная плотность мебельно-декоративной ткали имеет нденцяю к увеличению с повышешем заправочного натяжения гатей ияимной основы. Наибольшее значения поверхностная плотность ает место в случае, когда скало находится на среднем уровне, в учае подьема или опускания скало поверхностная плотность ткани метно уменьшается, Уработка нитей коренной основы увеличивается подъемом скало от среднего уровня вверх и с увеличением запра-чного натяжения нитей прижимной основы, Уработка нитей прижимной новы значительно уменьшается при увеличении его заправочного на-хения. Величина заступа и уровень скала на уработку 1штей при-мной основы влияния не оказывает. Уработка.нитей фасонного утка еат наибольшей значеште при среднем значешш заступа и при срэд-м значешш заправочного натяжения приписной оспови. С подъемом ала уработка нитей фасонного утка уменьшается. Па уработку нитей' апельного утка влияние оказывает уровень скало для' коронной осно-, с подъемом скала уработка уменьшается. Два других фактора -отуп и заправочное натяжение прижимной основы существенно не ока-вают влияния на уработку нитей штапельного утка. Наибольшее знание обрывности нитей основы наблюдается при средних значениях правочного натяжения татей прижимной основы и уровня скало для ренкой основы. С отклонением заступа от среднего уровня обрывность тей основы увеличивается. Разрывные характеристики ткани по осно-возрастают о повышением заправочного натяжения нитей прижимной новы.

Критериями оптимизации были приняты: уровень обрывности езноб-х нитей, поверхностная плотность, уработки нитей прижимной осно- • : и коренной основы, уработки нитей фасонного утка и штапельного ка. Поиск оптимальных технологических параметров заправки ткац-го ста!гка с гибкими рапирами проводился графическим методом пум сопоставления графиков, характеризующих совмещенные двухмор- ' ;о сечения поверхностей отклика для различных критериев оптимл-ции.

Для решения компромисной задачи поиска оптимальных парамет-¡в один из факторов, а именно Хд , оставался постояшшм и равным лю, т.е. уровень скало для коренной основы относительно.грудни-

цы был равен + 5 мм.

Б результате графического решения компромисной задачи опт мальными параметрами заправки ткацкого станка являются следувди заступ - 297 град; заправочное натяжение нитей прижимной основы 17 сН/1 нить; уровень скало для коренной основы относительно гр ниш + 5 ш. При указанных оптимальных параметрах мебелыю-дек ративная ткань характеризуется следующими показателями: поверхностная плотность - 729 г/м^; уработка нитей коренной основы -12,8 %} уработка нитей прижимной основы - 10,1 уработка ните фасонного утка - 4,7 уработка нитей штапельного утка - 5,8 % обрывность нитей основы - 0,39 обр/м. Разработанные оптимальные параметры позволяют вырабатывать мэбельно-декоративнуп ткань с полушерстяной фасонной пряжей в утке на ткапком станке-с гибким рапирами с наименьшей обрывностью.Ожидаемый годовой экономическ эффект от внедрения - 719,14 руб. на 100 м. ткани.

общие вывода по работе

1. Разработан метод определения геометрических характерно конструктивно-заправочной линии ткацкого станка с гибкими рапирами. Формулы учитывают изменяющиеся параметры: радиусы намотки на навое нитей коренной f и прижимной I*' основ, изменение поло жения направляющего валика (с^ Д) и скало (ад, Ьг) для коренной основ и изменение положения скало (а;Ь) для прижимной основы, обеспечив расчет расчетных длин коренной основы и прижимной основы в запр ке ткапкого станка.

Определено влияние направляющего валика на изменение натя жения коренной основы при различном положении скало относительн уровня грудницы, позволяющее выбрать такое положение скало, которое стабилизирует технологический процесс ткачества.

2. Разработаны параметры заправки крутильной машины "ALMA1 EES-X" для выработки хлопчатобумажной фасонной гряжи линейной плотностью 280 текс, 350 текс, 420 текс и полушерстяной фасонно пряжи линейной плотностью 420 текс и 580 текс, которые учитываю линейные плотности компонентных составляющих, соотношение и нал дение круток при. первом и втором кручении.

Предложены способы заправки составляющих компонентов фасо рой пряжи при получении фасонной заготовки на первом этапе кру-яения и способ заправки фасонной заготовки через подающие устро

ва крутильной машины на втором этапе кручения, позволяющие почить фасонную пряжу определенного внешнего вида.

3. Заправка фасонной заготовки чорез заднее подающее устрой-во увеличивает линейную плотность фасонной прети на 23 % по авнению со способом заправки фасонной заготовки через переде подающее устройство и значительно увеличивает сырьевые зат-

ты на производство единицы длины фасонной пряжи,

4. Для снижения обрывности фасонной пряжи при переработке на ткацком станке с гибкими рапирами предложена замена кони-

ской бобины крестовой намотки на крутильные паковки в форме акета". Аналитически обосновано исключение одного технологичес-го перехода - перемотки фасонной пряжи большой линейной плотноо-на мотальной машине, что дает улучшение физико-механических ойств пряжи и экономический эффект.

5. Установлено, что на изменение поверхностной плотности ани, уработок нитей коренной и прижимной основ, нитей утка ибольшее влияние оказывает линейная плотность фасонной пряжи.

6. Получены математические модели изменения натяжения гатей ' ренной и прижимной основ в различные моменты тканёформирования, эспечивающие контроль за технологией изготовления меб^льно-де-ративной ткани с использованием в утке фасонной пряжи.

7. Для анализа влияния технологических параметров изготов-етя на поверхностную плотность ткани, уработки нитей коренной трижимной основ, нитей фасонного и штапельного утка, разрывные эактеристики полосок ткани, обрывность нитей основ - составлены тематические модели, дающие возможность оценить влияние отдель-с параметров на строение и свойства ткани.

0. Определены оптимальные технологиуеские параметры заправ-ткацкосо станка с гибкими рапирами, обеспечивающие выработку ' Зельно-декоративной ткани с фасонной пряжей большой линейной зтности в утке с минимальной обрывностью и высоким качеством.

9. Внедрение оптимальных технологических параметров зап-зки ткацкого станка с гибкими рапирами позволило снизить уро-1Ь обрывности основных нитей на 20 %. Ожидаемый годовой эконо-шский эффект на Московском ткацко-отделочном комбинате - свыше ) руб. на 100 и. ткани.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Абесадзе Н.М., Розанов Ф.М., Власов П.В. Выработка фасонной

• пряжа на крутильной машно НА1МАТ-ЕЕ5-Х". - Текстильная про-шшлешгасть, 1989, № 12, с. 32-33.

2. Абесадуе Н.М., Власов П.В. Фаэико-механические свойства фасон ной пряжи, требования, предъявляемые к ее компонентным состав ляющиы. - М.: МТИ, деп.ЦНИИТЭИлегаром, 1991, № 3354 лп.

3. Абесадзе Н.М., Власов П.В., Иванченко Н.Б. Расширение ассортиментных возможностей ткацких станков о гибкими рапирами. -Текстильная промышленность, 1992, № 2, с. 43.

— <11 —— Подписано в печать 23.06.92 Сдано в производство 24.06.92 ■ • Формат бумаги 60 х 84/16 Бумага мной. Усл.печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 0,75 Заказ 430 Тираж 90

............."" 1111 ' " 111 » ■■" ——и» 1 ■ ''I <•'■■'...... —

Ротапринт МГТА, II74I9, Москва, ул., Донская, 26

- 5 - '

Научная новизна. Дано математическое ошоаша кривизны зокей и их рабочего процесса.

Получены аналитические вырашзния дая расчета техноло-?ичэоких, конструктивно-рэгошных и знзргетичеоких показата-1Эй измельчителя-смесителя кормов.

. В результате многофакторных экспериментов выявлена ¡теяень влияния различных фвнторов на критерии оптимизации, гд'А этом получены математические, модели, адекватно ошсывав-щв процесс измельчения и смешивания кормов криволинейными |убчатыми-нонами,и.противорезами.треугольной формы.

_____ Практическая ценность работы.и реализация результатов

[ссладований. Результаты теоретических и экспериментальных ^следований, техническое, рашание поавторскому овидетель-;тву № 1563629, подучеяЕвэ в рэзультатз работы над диссер-ацией, полонены в основу "щш создании опытного образца из-ельчителя-омеоителя кормов-непрерывного действия. Разрабо-аны рабочие, чзрте.ш. машины и методика, расчета °е основных араметров... Опытный образец измельчитвля-ошсителя испытан колхозе "Туркменкетан" Тахтинокого района Таааузспой об-асти Туркменистана. Предаагаемый-.измэльчитоль-омаситоль; ормон внедрен в трех различных хозяйствах Ташаузской обла-

ТИ. ."..... . ■

Апробация.. Результаты исследований доложены и одобре-ы на научно-практической конференции молодых ученых и сго-аалпотов в г. Алма-Ате'в 1989 г., облаотных научво-практи-эских.конференциях в 1989...1991 гг. в г. Чардяо., в Э90 г. в г. Те. шузе, научно-технических конференциях Сара-звского ордена."Зная Почета" института механизации сельско-з хозяйства им. М.И.Калинина в 1987...1991 .г., на ресши-

равном заоаданяи кафедры механизации шшотеоьодчвоких ферм тех в 1992 г..

Публикации. Основные положения диссертации онубликовань в 6 печатных работах, в том числе в. описании авторского свидетельства на изобретение Л 15(33529..

Структура и объем работы. Диссертация включает 8 разделов, общие выводы, описок попользованной литературы и прилегания. •

. Работа излокана на 1В7 .страницах машинописного текста, содержит б таблиц, 22 рисунка и ,9 прилокений. Список- использованной литературы , включает 154 наименований, ив них 2 на иностранном языке.

. . ' ООДЕРШИБ РАБОТЫ .

Бо введении обоснована актуальнооть работы л изло.г9Ш научные.пологешя, .которые вносятся на защиту.

Бо второй главе "Состояние.вопроса, цоль и задачи доследований" приведены сведения об эффективности скармливания крупному рогатоиу скоту ткшорацЕошшх кормоемзеей, излошни зоотехнические требования на. йх приготовление и влияние фа-зико-мекашческих своЁсга. кормов на технологический процесо их приготошевня;" Цредотавлэ5-'анализ технологичеоких линий ариготовдешш кормоемзо.ей а'выявлены на. гшх наиболее рациональные о использование:! изкаль^кгалеа-смесителеЕ,

■■'. Анализ Езмальчателеь'тоысоателзй корыови разработанная их классификация'-.позврлда'уотЁвовить,. 5*0' наиболее перопек-; тивным для:осущеотвлеяая .процесса одновременного доизмельче-,шя и смешивания кормов является Езмельчитель-смеситель вер-дакальвого ¡типа о 'Ьацарш' £або^ащ '.«рганвда и протнворёзам

. . Анализ исследований рабочего процесса измельчителвй-смесителей кормов, проведенных И.А. Улановым, Г.М.Куктой, Б. В. Кононовым, В.И.Порздней,. В.А.Кабко, О.А.Бобер, А.И.Влаз-ейвш, А.А.Бсшкошм, А.К.Цэйзигвром и друга»® авторами позволили получить данные рекомендации' по совершенствовании рабочего протеса этих масшн...

Однако . .внподнананз исследования дедоотаточно 'учитывает влияние к систру ктевпых параметров ц технологической схемы рабочего процесса на критерия ' оптимизация изиельчителвй-омй-сиТелей кормов. • - :, .''• - '

Исходя из результатов анализа литературных материалов, и в соответствии о поставленной целью дносэртацга в задачи исследований входило:' •.

- на основании анализа литературных материалов, о учетом првдлогенйого технического реизния, обооновать модернизацию измэльчзталй-смзситвля кормов;

- вшолнить таррэтиЧзокий анализ усовершенствованного измельчителя-смесителя. кормов и подучить аналитические выражения для расчета его параметров;•.'

- на основе модернизации схемы измольчателя-смэситаля

и результатов теоретических исследований осздать экспериментальный образец и опытным путем подтвердить соновные теоретические предполояения и оптимизировать его основные параметры;

- изучить работу модернизированного измельчителя-смесителя кормов в хозяйственных уоловиях, дать зкс -омическув оценку его использования и обеспечить реализацию результатов исследспаний в производстве.

3 третьей главе "Модернизация конструк-лзш измельчителя-

смесителя кордов" приводится обоснование и описание конструктивно-ТвХНОЛОГЕЧвСВОЙ ОХЭМН М8ШИНН.

Измельчитель-смеситель (рио. I) состоит из корпуса I, над которым установлена жестко связанная с нам налраазшюцая горловина в форме усеченного конуса-2. Сверху ротора 5 установлен колпак-разбрасыватель 3, нива которого симметрично.относительно оси вращения расположены доярусно криволинейные зубчатые нога 4 с зубьями, направленными от средней их части в разные стороны и о радиусом вращения, ряшш расстояние от сои врадения до основания противоразов 5 треугольной форш. Б нивкей часта рабочей камеры имеется выгрузное окно 7 и на роторе 6 установлен ванмшятор-гавнрялка 8 с обида приводом 9, а в орвдяай чести корпуса I снаруш на уровне противо-резов 5 установлены груши" 10 для удеркания противорезов в рабочем положении, защищвшых ковухами.II. . . ..

Измельчитель-смеситель работает следующим.образом.

Корм поступает в надравлякщуЕ .горловину 2, которая собирает 81-0 к центру на колгш-разбраошшедь 3, .который отбраоывает его в зону действия ношй 4 и противорезов 5. При этом корм более равномерным слоем расхгределлзтся в рабочей Евмарв, взаимодействуя о нонами 4 и протиасрагака 5,- зтому способствует и крнвизна ноаей с располошнныш ш шх вубьт®, ош.'еэ способствует и разуплотнению корма в периферийной чяо.ти рзбсча8 камеры. Такая конструктивная особенность падошюдьнш образец сказывается на качестве измельчания, сиасивакияи оообзнЕО.' Еа сгасахкц шэргосцкооти рабочего прореооа машины. . . ' :. •.';..:...: , . : . '.... .•'.

Измельченный д^ пэ^ивиавщШ корм под действием сил гравитации и всасывающего воздушного потока веетшштора-сшырялкж 8. попадает на ее лопасти и ох'браоываетоя йапорнш воздушным потоком и центробежными силами в вигрузнов окно 7... .

В четвертой главе "Теоретическое обоснование ооновных конот-

Рис. I. Конструктивно-технологическая схема измельчителя-смесителя кормов: . .

I - корпус; 2- направлящая горловина; 3 - колпак-разбрасыватель; 4 - криволинейные зубчатые.нош; 5 - иротиворвзы; 6 - ротор; 7 - выгрузное окно; 8 - веяталятор-швыряяка; 9 - привод; 10 - прушнн; II - яозух.

руктивно-технологических параметров изыольчяталя-смеоителя кормов" приводится обоснование основных, параметров машины. Радиус нижнего отверстия направляющей горловины, определяется, исходя из пропускной опоеобноота машины.

Птр

(I)

где

Л (к, +

К - коэффициент, учитывающий оужеше потока корма; Птр- производительность машины, т/ч; д - ускорение свободного падения, м/с2; к, - расстояние от нижнего оечения направляющей горловины до уровня оси верхнего барабана транспортера, м; - рздиут верхнего барабана транспортера с учетом толщины яенты, м; г?т - скорость ленты транспортера, м/о; р - угол наклона транспортера к горизонту, град.

- И -

В целях уменьшения усилия разашш, следовательно и мощности на рабочий процесс, ноги ротора долянн изготавливаться такими,. . чтобы 'при работе измельчителя-смесителя кормов, по все® длине рэ-яукэЗ кроши ножа происходило резашш материала со скольжением. При ©том угол ояодьаония'.^ .дат любого радиусай рабочей камеры остается постоянным (рис. 2), При элементарном приращении полярного угла в на величину Л& , радиуо-Езктор. Я изменяется на величину <#> . Значения е!г< мошз определить,' доходя из рас. 2, как сШ^-т-г-- (2)

Ч* ... "

Разделяя'переменяна и интегрируя» получим

или

&

+с

<3)

(4)

где с - постоянная интегрирования, значение которой определяется, исходя из начальных условий.. •

Окончательное уравнение : кривой рааущай кромки ноза (здоед ^подразумевается кгчвизва, по ко-зоро® раополоЕэш вершины и впадина зубьев) имэот еид

п

^ V /■ . (5) .

Рис. 2. Схема длй опродзле^ ния профиля кривизна нова.

гдо '¿¡> - радиуо нокавого рото-' ■-■'''■-г'':;. ра» м. ■. '.- ..■'.'' ■;'•'.

Счалью равномерного рас-' драделапия сопротивления резания по воай дана 'воЕзиулучпевая качества оааиавашш корма, . но* выполнен в виде оврпа "о"' аубшш,рвр&шщ которых направлены в разные стороны от овредины' его догкутой'части. Проти-

-ii-

орэзы выполнены треугольной форма и попарно установлены шар-ирно о натяпкой прукиной.

Энергоемкость технологического процесса одновременного оизмэльчения и смешивания кормов я качество приготавливаа-нх кормосмзсоЗ во многом зависят от частоты вращения нокаво-о ротора. Прз меньших анвчениях частоты вращения не обеопечи-ается долбноэ качество смеог1, так как кошонентн могут прохо-вть через измельчитвл&-смзситель.н9Доизаольченнши и недосмэ-анянш. Чрезмерное уваличение чаототы враизния приводит к пе-эиамальчевиа материала и резкому .увеличению аноргоемкооти про-зсоа. ' "

Скорость частиц корма при сквозном лхпроховяешш вврхне-а яруоз нокей определяется по формуле

не ¡г - общая высота падания частицы до уровня верхнего яруса ножей, м; ' . : Ал - расстояние от шееэго «тения направлящей горловина до уровня верхнего яруса новей, м.

Взаимодействие частиц корма о новом происходит на рас-гоянии 5 , равном толщина кока. От начала прохождения рас-гояния 5 до конца скорость частицы достигнет

гг..к ~ У • <7)

Бремя, потребное на прохоадениэ раостояння, определяется > формуле

4- Я* "

ь--^ (8)

* •; ' - Ц- ■'"' V.

Время цикла взаимодействия корма о ноаом .'определяется вн-ракбнием . . '

где Н - частота враЕвшя ноаевого, ротора, об/мин; '

г - число нойей на одном уровне, шт. ... .... Приравнивая (8) и (9), подучим

где Н - расстояниеот.верхнего. уровня ножей до, верхней оси ■..'.барабана загрузочного транспортера, и. ' .,

Воя масса кориа, цроходаяая через,измельчиталь-смеситедь кормов, в конечном итоге проходит:чераз вэнтвдятор-швырялку. Поэтому целесообразно принять производительность (пропускную . способность) вентЕлятора-ШЕнрялки за производительность машины.1 .-., За один оборот ротора йз'.выгрузной камеры будет выгруетть-ся объем иоргаа, равный объег^? кольца с радяуозш , и .2 ,м3

.: 'А---'"': <п>'

где - радиус выгрузной квм&ры» ыг , 5 - крзтичаскнЁ радиус, ва дрвдадаш которого происго- ;

- дат выгрузке готовой; кормоомсои, м;. -' -, Нх - высоте выгрузной каизры, м.у;/'у. -Зная врамй одного оборота, ротора, мовно определить производительность машны.--' ■■■ ■■-(к)

где у - плотность кори», кг/ы3;

1,3 ~

Кр - коз^вдент разуплотнения; ,

кп - коэффициент, учитывающий неравномерность заполнения

выгрузного устройотва по пшцадаг;,. Kg - коэффициент, учитываииЗ неравномерность заполнения выгрузного устройства по ввсота лопасти аентилятора-швнршгки. ' ••','•''..' " '

ЭЙергоегдаость процесса;одновременного доизмельчения и смешивания кормов определяется общепринятой формулой "

где N - суммарная/мощность, затрачиваемая .на рабочий, про: цзсо, кВт.' '.-'• ••.;'.-,■

д/= NM+iïuiKi -t-NM -i-NÊvtp , -- (И)

где Ьоотанляипзе котоо®, затрачиваемые соот-

ветственно. на холостой ход, ¡измельчение, смешвание и выгрузку, кВт.'", ; ■'.".;..'/<■} , Моинооть, ' затрачиваемая на холостоЗ ход определяв гея по общеизвестной формуле..Модаость.На измельчение определяем, исходя из форглулн, иредяоеттюйИ.А.7лановым

. A/us»-- ■ <i5)

где ^ - удельное линейное давление носа на корм, Н/м;

d.F/dt- площадь разреза в единицу времени, f-' - коэффициент скользяяего резания." Площадь разреза можно определить, зная скорость прохождения корма через измельчитель-смеситель и его производительность ' ■

где tfy - скорость проховдешш корма через измельчитель-смеситель кормов, м/с. Ерама.разреза определяется^ ибходя из частоты вращения ножевого ротора и количества ноет8 ва одном уровне

Ш ' (17)

Иопользуя вцракания (is) и (I?), мощность на измельчение определяется то сладу сдай формула ' •

Суяность перемешивания, ваклшаатоя в сообщении частицам компонентов корма кинетической ©нэргия

Ncm~ ~Т"' ; . (19)

где г? - скорооть, соойизввая; ^вмаодм корма при до^кэнил, - • что скорость чаотнц в горизонтальной плоокоота до ••..•■.'.''•-■ начала встреча' о рабочие органом равна нулю, м/с. При допущении, что распредмаша кораа по всему сечашв шиюго основания неправя^вдой торлойны одашково, на колтк-

разбраокватель прзюдатся сладукгая доля производительности

<20)

гдэ 2р - рзднуо яолдака-разбразывателя, м; :

- гг - рядиуо нивнего отввропш нацравлявдей горловины, и Остальная часть производительности пригодится на долю нолей

- 15 -

П1** Л 2ЦР. (21)

Частицы корма, которые - попадают на'колпак-разбраоыватель, приобретает одинаковую скорость

со г^,. (22)

При определении скорости, сообщаемой частицам ножами, считаем, что она сообщается центру масс- элементарного объзма г кольце о радиусами гР и Зг и определяется по формуле

Мощность на смешивание равна сумма мощностей, затрачиваемых колпаком-разбрасывателем и ноками на сообщение кинетической энергии частицам корма

(24)

или

ъ

При выгрузке готовой кормоекзеи у нзмельчитслей-смесите-лей кормов модность затрачивается на сообщение частицам корма окорооти выгрузки, на преодоление сил трения корма о лопасти, о дно и г боковув стенку выгрузной'камеры, на преодоление сопротивления Кориолиоовой силы: ' -:

/Vе (26)

ели

где № - масса корма .внтрутакцаЕря за время '¿р , кг

/72= Л■ , (28)

где 1% - касательная сксрооть корма при выгрузке, м/с; f -козффициакт .транш* корма о сталь;,. .; . . .

~ абоолютная скорость.выгрузки корма, м/с; , средняя радиальная скорость корка, м/о. В пятой главе "Методика и некоторые результаты экспериментальных. исследований* определены значения некоторых коэффициентов в теоретических фор^лах, произведен выбор критериев оптимизации, которыми оказались: '

- энергоемкость рабочего процесса, кВт,ч/т;

- качество приготавливаемой корлюсмеси, %;

- соответствие измельченной массы зоотребованиям по длине резки, м.

Наиболее значимыми факторами для принятых критериев оптимизации признана: производительность машины, т/ч; угловая скорость вращения рабочего органа, рад/с; влакность кормоомеси, %.

Приведена методика определения.физико-механических свойств' исследуемих кормов. Изложена методика определения критериев оптимизации, проведения ксследовьлий. Приведен перечень измерительной аппаратуры, .методика проведения измерений,

С целью 'проверки теоретических предположений проведены се-, рай одкофакторнык экспериментов и получены зависимости А(п}, в(п), Э(п),Л(^), £>М, (рис. За,б,в).

Из графических зависимостей. Мф, , видно,

что энергоемкость имеет лгаимальное значение при производитель-

ности от £ до 7 т/ч, яри этом однородность смешивания и соответствие ¿вмвльчвнной масоы зоотребовэниям по длине резка остаются на уровне зоотрабований. Сходимость теоретических и экспериментальных значений энергоемкооти находится в пределах 95 Графические зависимости Л(<4 , 6(Ю), <$(&) показывают, что минимальное значение энергоемкости имеет при угловой скорости вращения 85... . 100 ред/с, а качественные показатели Лив находятся в пределах зоотребованиВ. . ' .

. При влашюсти М ^ 25... 35 % качественные показатели соответствуют востребованиям, а энергоемкость находится в пределах минимального значения. Однако, для более полного выяснения взаимосвязи мсзду значимыми факторами и критериями оптимизации возникла необходимость проведения факторных экспериментов. На первом этапе были получены уравнения первого порядка, которые неадекватно описывали критерии оптимизации в , Л , Э .

im 80 У, г р5

60 /,6

40 /45

О

го

>

//

— " . экслер- Ъаёисим. --— meopem. sa£uct/\t

1 I 1 1 t

■ . 70 6

jo 4

30 S

3 4 s fíT/4

Jfc si »ir3

a— r

\

s J

— -Эксп.Ъь* '¿ctSuct/м.

— - теоргт. зо&исилг.

so 3,

60

ü,B

го oM

■ 0. V

i ! ,

/ A

. / i •A

Экспер JcrSvc. Teoptr. soSc/c.

ю го jo чо Pao. 3. Зависимости критериев оптимизации ог: .а) производительности машина при &> =54,2 рад/с, W=3I%;

б) угловой, скорости вращения рабочего органа при /7=6 т/ч, ¡V=3I%;

в) влажности кормосмеси при/? =6 т/ч, <У=94»2 рад/о

ГД8 - коиторяи оптимизации,

' соответственно,- энергоемкость,однородность кормосмеси, соответствие измельченной массы зоотре--бованиям по длине резки.' :., п, <о, tV - значимые фактооы, соответственно,. производительность 60 ее юо <го üjдов, машины, угловая скорость вракенпя ^с рабочего органа, влажность космо-.

- 18 - -

В шестой главе "Результаты и анализ многофакторноге эксперимента" приведена методика проведения факторных экспериментов и обработка экспериментальных данных. ■

Для отыскания уравнений регрессии, адекватно описывавших критерии оптимизации» проведано крутое восхоздение по поверхности отклика уравнений первого порядка и определены оптимальные значения Факторов Я , 03 , И/. Полученные оптимальные значения приняты как центральные точки и проведены эксперименты по плану рентабельного центрального композиционного планирования для трех факторов. После ооответствущой. обработки данных подучены уравнения рзграа-сии второго порядка, адекватно описывающие принятые критерии оптимизации.

Для энергоемкости

3 = 58,4202 + 7£4бЛ - /, £7/66) +

+ О,оо&у о)*-О.ООЩ 0,0666/7И/.

Для однородности кормосмеси

б>=г -45,5975 65,4О МЛ - 27£8 По) Н8/033+

+-0,0358сиг- дОЭМнЯ-О, ЗЭггПй)-!27ЛЫ -аюгзсо И/. ( 30)

Для соответствия измельченной массы зоотребовениям но длине

резки

% ---373,$6778 +95, $236 Л-ь Ю, 7£2г)Ы-5,$520Лв-

В данной работе возникла необходимость анализировать три . критэр<У2 оптимизации {энергоемкость рабочего процесса, однородность получаемой кормосмеск, соответствие измельченной масон востребованиям по длине резки). В связи с этим проводился поиок компромисса мегду этими критериями оптимизации, так как на экстремум для одной поверхности отклика налагаются ограничения другими поверхностям:: откдака.

Аюллз ураэшккй регресслп и построение двумерных сечений

производились одновременно. Линии равных уровней для: всех критериев сптимкзйоди паносшшоь на^одан чертей (ри^, Д

Рис. 4. Двумерные сечэшш для изучения влияния Лекторов ар и Хд при Хт=0 на показатели й

энергоемкости, однородности кормосмеси и соответствия измельченной массы зоотрейовани-ям по дане разки,

6,0 ),0' /7оЪоч<г, т/ч*

Рис. 6. Двумерные сечения изучения влияния факторов Хд при Х3=0 на показатели

энергоемкости, однородности кормосмеси и соответствия измельченной массы зоотребовени— ям по длине резки.

4J5 Sfl í'S 4° ¿A 7,4 7,5 ЛаЭап/а, 7у"ч

Рис. 5. Двумернне сечения для изучения влияния факторов Хт и Х3 при Х^=0 на показатели 1

энергоемкости, однородности кормоомеса и соответствия измельченной массы востребованиям по длине резки.

исследованиях пост злена задача изучить влияние трах независимых факторов и определить их оптимальное сочетание при работе измельчителя-смесителя кормов.

На основании решения компромиссных задач вняглен оптимальный рейим работы предлагаемой конструкции .измельчителя-смесителя кормов:

- подача компонентов -6...?

- угловая скорость вращения.рабочего органа -92...96 рад/с;

- вла&ность кормосмеси -2?...35 %.

При найденном ренине работы измельчителя-смесителя кормов

- 20 -

критерии оптимизации приняли значения:'

- энергоемкость - 1,45 кВт.ч/т;

- однородность кормосмаси - 89....90

- соответствие.измельченной массы востребованиям то длине резки - 77. ..82 %.

В седьмой главе "Производственные, испытания измельчителя-смесителя кормов" дано и зл осени а результатов испытаний предлагаемой машины, которые проводились в 1990 году в кормоцехе колхоза "Туркменистан" Тахтинсного района Ташаузской области Туркменистана. Результаты испытаний приведены в таблице I.

Таблица I

Результаты сравнительных испытаний измельчителей-смесителей

кормов

Тип ! Тип Шроизво-! Энергоем-! Однород- ! Соответствие

кормоцеха!измельчи-|дитель- ! кость, ! нооть ! измельченной

!теля-сме- нооть, 1 кВт.ч/т ! кормосме-! массы зоотре-! т/ч 1 | си, % | бованиям по • } } | длине резки,%

¡сител; I корме

!

иск-з

б

КОРК-15

Исследуемый измельчитель-смеситель 7

2,55

1,45

86

89

Г?

78

Посла испытаний установка оставлена в хозяйстве для . дальнейшей сё эксплуатации.

В восьмой главе "Зкономлческая оценка исследуемого измельчителя-смесителя г.ормов" дается расчет экономической эффективности использования предлагаемого измельчителя-смесителя в сравнении о КС.ч-З. Результаты расчета экономической эффективности отражены в виведэх.

сшщшз швода

1. Анализ научно-исследовательских работ по машинам дам пряготовлечия кормов показывает, что для юшотноводческих ферм наиболее перспективной является технология приготовления кормо-смеодй о одновременным доизмельчениэм в измельчителях-смесителях вертикального типа. . '

2. ?1зработанлая классификация измельчителей-смесителей кормов и анализ исследовательских работ до совершенствованию рабочих

'процессов машин для приготовления кормов жвачным тавстннм, позволили выявить-направление в создании более рациональной технологической схемы измельчителя-смесителя кормов.

При этом установлено:

- качество доизмельчения и смешивания кормов суиествующих машин подобных типов не всегда соответствует зоотребованиям;

- ¿энергоемкость Процесса одновременного доизмельчения и смешивания высока;

3. Использование при приготовлении кормосмеси измельчителя-смесителя по авторскому свидетельству $ 1563629, исключает все вышеуказанныенедостатки применяемых машин. С учетом перспектив-но№И использования нредлокэнной машины и отсутствием исходных данных для. ее проектирования, онв принята за основной предмет исследования.

. .4. Теоретическое исследование, измельчителя-смесителя кормов позволило:

- выявить целесообразность

использования направлявшей горло-

вины машины и получить аналитические вырансения для определения её основных параметров;

- получить аналитическое выражение для определения кривизны ножа, вычислить ее о помощьв ЭВМ "Ямахз МС-Х2".

- установить основный параметры ножа и противореза:

- выявить аналитические выракения для определения чаототы вращения рабочего органа, производительности машины и ее энергоёмкости.

Полученные формулы могут быть использованы при проектировании подобных измельчителей-смесителей и при их эксплуатации в условиях хозяйств. '

5. При проведения экспериментальных исследований на опытном образца измельчителя-смесителя значимыми факторами для выбранных

критериев оптимизации: энергоемкости, однородности смеси,, и соот-

«

ватствия измельченной массы зоотребовакиям но длине резки оказались подача материала в измельчитель-смеситель, угловая скорость • вращения ротора и влакность кормоомеси.

6. В результате экспериментальных исследований проверена достоверность аналитического выражения энергоемкости, при этом сходимость теоретических к экспериментальных ее значений составила более 35 % и получено уравнение регрессия второго порядка дая расчета выбранных критериев оптимизации.

7. Решение компромиссных задач для выявленных уравнений регрессии позволило полутать оптимальные значения основных параметров усовершенствованного измельчителя-смесителя.. При этом производительность для кормоомеси влакностью 31 % из кукурузы, соломы и вербдвкей колечки, взьлпс в соотноиениях по раииону, . составила 7 т/ч, угловая скорость вращения ротора 94,2 рад/о. При указанных значениях: этих параметров измельчителя-смесителя, однородность кориосмеси улучшилась до 89 энергоемкость снизилась до, 1,45 кВт.ч/т, соответствие измельченной массы зоотребо-ваниям.по длине резки повысилось до 78 '

8. Производственные испытания исследуемого измельчителе-

смесителя показала, что предлагаемая конструкция машины о обоснованными оптимальными параметрами вполне работоспособна и "моет улучшенные показатели работы.

9. Результаты расчетов технико-экономической эффективности применения предлагаемого измельчителя-омесгте -я кормов по сравнению о серийным ИСК-3 поквзада:

- производительность кормоцеха при использовании исследуемого измельчителя-смесителя повышается.на I т/ч;

- энергоемкость снизилась на 43 %;

- затраты труда на единицу продукции снижаются на 15 %.

Суммарный экономический эффект.от внедрения одной машин

составляет 12025 рублей в год.

Основные полокешя диссертации опубликованы в следующих работах: .

1. Теоретическое определение прсф ж кривизны ноаа пзг^ль-читэля-смэсителя. Тезисы докладов участников I облас гной научнс-практической конференции молодых ученнх я специалистов. Чэрдяоу, 1989. - С. 95-97.

2. Определевие угла раополоаешя внгрузной горловины вепти-лятора-швырялки измельчителя-смесителя // Научные' труды СИМСХ. Саратов, 1990. - С. 32-37 (соавтор Нухин H.A.).

3. A.C. 1563529. СССР ЬШ A0I Г 29/00. Измельчитель-смесн-тель кормов..од; бл„ 15.05.90. &ал. Jä 18- (соавтор Мухин В.А.).

. .4, Определение оптимальных значений факторов при работе модернизированного. измельчите га-смесителя кормов ИСК-3. Материалы I. областной, научно-практической конференции мпюдых ученых и специалистов. Ташауз, 1990. - С. 99-101..'

-5. Обоснование угла образующей конуса колпака-рэзбрэсыватв— ля ротора измельчителя-смесителя кормов. Актуальные проблемы современной науки. Тезисы докладов участников'республиканской мё«ву-

' - 24 -

зовокой конференции молодых ученых и специалистов Туркменистана. ЧардЕоу, 1991. - С. 211-212. ''"'■".

6. Результаты экспериментальных исследований модернизированного измельчителя-смесителя кормов. Научные труды Туркменского СХИ. Ашхабад, 1952. - 0.112-117. ,