автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса пневмомеханического прядения

кандидата технических наук
Пастухов, Валентин Тихонович
город
Ленинград
год
1984
специальность ВАК РФ
05.19.03
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Совершенствование технологического процесса пневмомеханического прядения»

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Пастухов, Валентин Тихонович

Введение

Глава I. Современные представления о технике и технологии пневмомеханического прядения хлопка.

1.1. Характерные особенности пневмомеханического способа прядения и конструкции современных пневмомеханических прядильных машин, пути повышения производительности

1.2. Процесс дискретизации и транспортировки в зоне ДВ.

1.2.1. Вопросы подачи волокнистого материала в зону дис!фетизации.

1.2.2. Дискретизация волокнистого материала.

1.2.3. Транспортировка волокнисто-воздушной смеси . . 15 1.2. Процессы сороочистки на пневмомеханической прядильной машине.

1.3.1. Устройства сороочистки

1.3.2. Теоретические основы сороочистки

1.3.3. Экспериментальные исследования работы сороочистки

1.4. Процессы формирования пряжи •

1.4.1. Основные этапы формирования пряжи.

1.4.2. Основные теоретические вопросы процессов форшфования.

1.4.3. Теоретические аспекты натяжения и формы баллона НИТИ в ПК.

1.4.4. Вопросы присучки пряжи на пневмомеханических прядильных машинах

Глава 2. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса сороочистки, совершенствование прядильных устройств с сороочисткой.

2.1. Определение степени дискретизации волокнистого материала.

2.2. Исследование траекторий движения частиц сорных примесей в зоне диюфетизирущего валика

2.3. Исследования движения частиц сорных примесей в сороудаляющем канале

2.4. Эффективность работы узла сороочистки в прядильном устройстве.

2.5. Экспериментальное исследование работы прядильного устройства с сороочисткой.

Глава 3. Теоретическое исследование процессов формирования пряжи при высокоскоростном пневмомеханическом прядении.

3.1. Натяжение пряжи в процессе высокоскоростного пневмомеханического прядения

3.2. Исследование корреляционной зависимости между обрывностью, натяжением и прочностью пряжи

3.3. Исследование подачи волокна в ПК в процессе присучки.

Глава 4. Отработка технологического процесса получения пряжи на частотах вращения ПК до 75000 мин""*. Экспериментальное исследование процесса индивидуальной присучки.

4.1* Исследование технологического процесса прядения на частоте вращения ПК до 75000 мин"*. Оптимизация ПК.

4.2. Исследование эффективности и качества присучки

4.3. Исследование влияния работы питающего устройства на процесс присучки

4.4. Экспериментальное исследование натяжения пряжи при присучке

Глава 5. Расчет экономической эффективности

Введение 1984 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Пастухов, Валентин Тихонович

Решениями ХХУ1 съезда КПСС предусматриваются более высокие темпы роста продукции группы "Б" по сравнению с группой "А". В 11-ой пятилетке осуществляется курс Коммунистической партии и Советского правительства на дальнейшее повышение благосостояния советского народа. В легкой промышленности объем производства продукции по сравнению с 10-ой пятилеткой должен возрасти на 18-20%.

Необходимым условием выполнения намеченных планов является повышение эффективности производства, улучшение качества выпускаемой продукции на основе внедрения в производство достижений науки, техники и передового опыта / I /.

Ноябрьский Пленум 1981 г. ЦК КПСС подчеркнул важность поиска наиболее эффективных путей достижения высоких конечных результатов производства при наименьших затратах. В "Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1981-1985 г.г. и на период до 1990 гV указывается на необходимость широкого внедрения в 11-ой пятилетке прядильных машин, позволяющих значительно повысить производительность труда в прядильном производстве. СССР сегодня занимает одно из ведущих мест по производству и использованию в текстильной промышленности пневмомеханических прядильных машин.

В связи с этим, дальнейшее повышение производительности пневмомеханических прядильных машин внесет значительный вклад в дело решения задач, поставленных перед народным хозяйством.

Повышение производительности пневмомеханических прядильных машин может быть достигнуто за счет увеличения частоты вращения прядильных камер до 60000-75000 мин""*. Повышение скоростных режимов соцровождается возникновением целого ряда проблем, которые в настоящее время недостаточно изучены и не решены до конца практически.

Следовательно, изучение особенностей технологического процесса высокоскоростного пневмомеханического прядения, а также разработка и исследование устройств, исключающих или уменьшающих вредные последствия повышения скоростного режима работы, направлены на повышение эффективности и производительности и являются важным и актуальным этапом в выполнении задач, стоящих перед текстильной промышленностью.

В работе ставится цель - на основании изучения технологического процесса пневмомеханического прядения обеспечить условия дальнейшего повышения его эффективности и производительности, разработать рекомендации по модернизации и созданию новых пневмомеханических прядильных машин.

В соответствии с поставленной целью основными задачами работы являются: проведение теоретического анализа траекторий движения частиц сорных примесей для выявления резервов повышения эффективности работы сороочистки, разработка методики оценки и исследования эффективности работы сороочистки, разработка и совершенствование отдельных элементов сороочистки, теоретическое и экспериментальное исследование условий повышения частоты вращения ПК до 75000 мин~* с точки зрения натяжения пряжи, теоретическое и экспериментальное исследование процесса индивидуальной присучки в диапазоне до 75000 мин~* в части подачи волокна в ПК и усилий, возникающих в пряже, разработка прядильного устройства для отечественной высокоскоростной пневмомеханической прядильной машины.

Методической и творческой основой работы явились труды ведущих советских ученых по технологии и технике прядильного производства. В процессе выполнения работы использовался аппарат высшей математики, теории вероятностей и математической статистики, основы механики гибкой нити.

При экспериментальных исследованиях использовались методы математического планирования эксперимента, корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа. При измерении натяжения нити использовались методы электротензометрии. Для приборной оценки технологического процесса и качества пряжи использовались стандартные приборы и ровнотомер фирмы "Цельвегер Устер". При расчетах применялась ЭВМ "Наири-2".

В работе получена и решена на ЭВМ система дифференциальных уравнений второго порядка, определяющих движение частиц во вращающемся воздушном потоке. Установлено, что траектория частицы определяется в первую очередь направлением вектора скорости частицы при входе ее в воздушный поток. Построены траектории движения частиц сорных примесей в зависимости от скорости их витания при наличии ударных воздействий о зубья гарнитуры и детали диснретизи-рующего устройства.

Определено значение критического угла наклона зуба гарнитуры, при котором частица после удара о зуб проходит по касательной к корпусу дискретизируклцего валика (ДВ).

Установлено, что частота вращения ДВ определяет скорость движения частицы, чем оказывает влияние на выделение последних в канал сороудаления.

Предложено решение корпуса дискретизирующего устройства для уменьшения "биллиардного" эффекта при удалении частиц сорных примесей.

Рассмотрено движение частиц сорных примесей в канале сороудаления с учетом ударных воздействий о стенки канала.

Установлена экспоненциальная зависимость между эффективностью сороочистки и количеством выделенных отходов. Предложен метод оценки эффективности сороочистки.

Рассмотрены вопросы работы прядильного устройства с сороочист-кой в зависимости от заправочных параметров и аэродинамических режимов и проведено экспериментальное исследование различных конструкций прядильных устройств с сороочисткой.

Исследованы условия равного натяжения пряжи в зависимости от диаметра ПК и частоты ее вращения. Предложен критерий подобия для определения диаметра ПК. Установлена обратная корреляционная зависимость между обрывностью по причине "нить в камере" и разностью разрывной нагрузки и натяжения пряжи.

Установлена аналитическая зависимость распределения динамического натяжения пряжи в баллоне в момент присучки.

Установлена динамическая зависимость времени подачи волокна питающим цилиндром в ПК при присучке.

Экспериментально доказана возможность индивидуальной присучки пряжи на частотах вращения до 75000 мин~*.

Доказано возникновение ударных нагрузок при присучке и установлена их связь с натяжением пряжи в процессе прядения.

Экспериментально исследовано влияние питающего устройства на процесс присучки и получена экспоненциальная зависимость линейной плотности волокнистого клина, формирующегося в ПК в момент подачи волокна при присучке.

На основании теоретических и экспериментальных исследований технологического процесса разработаны и защищены авторскими свидетельствами конструкции отдельных элементов прядильного устройства с сороочисткой. Разработаны прядильные устройства с диаметрами ПК 43 мм и 48 мм с возможностью установки их на отечественных пневмомеханических прядильных машинах типа ППМ-120 для работы на частотах выше 60000 мин~*.

Результаты работы внедрены Пензенским машиностроительным заводом "Пензмаш" при производстве скоростных пневмомеханических прядильных машин ППМ-120-МС с годовым экономическим эффектом на одну машину 848,15 руб. при выпуске в 1983 г. 1236 машин.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, библиографии и приложения. Основное содержание изложено на 113 страницах.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологического процесса пневмомеханического прядения"

17. Результаты работы по исследованию и совершенствованию сороочистки внедрены на отечественных пневмомеханических прядильных машинах ППМ-120-МС с годовым экономическим эффектом на одну машину 848,15 руб.

Прядильные устройства с ПК диаметром 43 и 48 мм используются на опытных образцах пневмомеханических прядильных машин ППМ-120-А, изготовленных Опытным заводом НПО "Пензтекмаш".

Библиография Пастухов, Валентин Тихонович, диссертация по теме Технология текстильных материалов

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. ,М. »Политиздат, 1982, -222с.

2. Роглена и др. Безверетенное прядение Перевод с чешского., М., Легкая и пищевая промышленность, 1981, - 293 с.

3. Севостьянов А.Г., Шетлер В.В. Методы расчета заправки пневмомеханических прядильных машин., М.,Легкая индустрия, 1976, -52 с.

4. Севостьянов А.Г., Закс H.A. О классификации новых способов прядения, "Текстильная промышленность", 1971, № 8, с.20-23.

5. Севостьянов А.Г. Анализ современного развития новых способов прядения. Сб.тезисов докладов на Всесоюзной научно-технической конференции МТИ, 1973.

6. Павлов Г.Г. Аэродинамические основы безверетенных способов прядения, М.,Легкая и пищевая промышленность,1982, с.85-95.

7. Севостьянов А.Г.,Никоноров П.В. Исследование процесса дискретизиации на машинах БД-200, "Текстильная промышленность", 1974, № г, с.20-22.

8. Елизаров Н.И., Денисова Н.Е., Денисов Е.Е,, Кондрашина Т.А. Повышение надежности машин типа БД-200, "Текстильная цромышленность", 1983, № 8, с.58-59.

9. Рипка И. Процесс прядения на машине БД-200 теоретическое изучение некоторых основных явлений. Сб.докладов о безверетенном прядении, Прага, 1969, с.1-36.

10. Балясов П.Д. и др. Прядение хлопка, ч.1., М. ,Ростехиздат, 1962, -433 с.

11. Шарыченков A.A. 0 натяжении распрямленных волокон при их движении в зоне зубчатого разделительного валика. Сб.научно-исследовательских трудов НИЭКИПмаш, 1972, № 4, Пенза, с.44-51.

12. Широков В.П., Ангаров Э.И., Повзиков B.C.»Уральская С.Л. Характеристики потока волокон, поступающих в прядильную камерумашины БД-200. Р.С.Прядение,1971, № II, с.16-20.

13. Севостьянов А.Г. Некоторые вопросы теории пневмомеханического прядения. Известия ВУЗов, "Технология текстильной промышленности", 1971, № 3, с.47-54.

14. Шарыченков A.A. Разгон волокон разделительным валиком. В сб.научно-иссл.трудов НИЭКИПмаш, 1972, № 4, с.34-43.

15. Шарыченков A.A. О некоторых вопросах безверетенного прядения. В сб.научно-иссл.трудов НИЭКИПмаш, 1971, № 3, с.3-17.

16. Павлов Г.Г. Аэродинамика технологических процессов и оборудования текстильной промышленности., М., Легкая индустрия, 1975, 151 с.

17. ИшоЬпег E.Zut G-leLchmossLgkeit von Ор&п -EncJ $>pivnLn(j,Jozna¿ of thcTeytil MaicbLne,zy Society o) Jopan 1969, № 4, с.21-26.

18. Очистка волокон на прядильных машинах с открытым концом. Перевод А-86796, М. ,1978, ¿O puíiziQ su nnoscJnino ОЕ ~Te*til¿01977, № 9, 30 с.19. tJiUu J. ondon. Jit Ftow on о Саго! ¿yuupptd J opon1.61, № 153, с.319-328.

19. Павлов Г.Г., Цуликова 3.И.,Строкова Т.Н. Возможности инерционно-аэродинамической сепарации волокнистого материала. "Текстильная промышленность", № 8, 1979, с.34-36.

20. Рипка И. ,Юнек И. Динамика выделения загрязнений в разъединяющем устройстве безверетенного роторного прядильного устройства. " JriV-tda 1982> № ^ Св142о.

21. TeohnLíobc MLtteitung. Sue^tr) WST 5.1-02I00P.9.75-185 S

22. Рипка И., Юнек И. Основные изучения движения загрязнений в зоне разъединяющего устройства безверетенного прядильного устройства "Текстил", 1978, № 9, с.325-332.

23. Никифоров О.Н. и др. Анализ работы узла сороудаления на машине БД-200-РЦЕ при выработке меланжевой пряжи, Р.С.,"Текстильная промышленность", 1983, № 2, с.14-17.

24. Кедрова А.П. и др. Исследование процесса сороудаленияна машине БД-200-РС. P.C. "Текстильная промышленность",1979, № 2, с.10-15.

25. Осокин В.Н. Вццеление сорных примесей на пневмомеханической црядильной машине БД-200. P.C. "Текстильная промышленность", 1977, № 10, с.9-13.

26. Xiß&btö Colt ТоъЬоьо. t fleets of im риг diet* in the-t-eed sliv-en V-on ОЕ-гоЬоъ $>pínnlna. $Tß Spinning. 1/78, с.30-42.

27. Хавкин В.П., Дивинский Л.А. 0 выравнивающей способности камеры безверетенного прядения. Научно-техн.информ. Машины для текстильной промышленности, 1969, № 3, с.10-15.

28. Ripno Z^tílilcJot Duélientn In с1#ъ S>pínn -ИОтт&ъ ßtLrr) open-tr^d ^pl&wn. T&xtil Рга/iS1970, № 8, с.458-463.

29. Игаим им/- Coliman Ий. Stozunflb&uigitich oluzcb

30. HuoKolMierwrtß ir> о!еъ Often *Encl-Tuzilr>t. Text. Jr>cJ. (ВРД), 1971, №4, с.216-219.

31. Хавкин В.П., Севостьянов А.Г., lfy-динов А.Е. К вопросу о выравнивающем действии прядильно-крутильной камеры в процессе пневмомеханического прядения. Известия ВУЗов, "Технология текстильной промышленности", 1973, № 5, с.42-46.

32. Маргулис В.Э. 0 формировании волокнистого слоя в камерах машин пневмомеханического прядения, "Текстильная промышленность",1971, № 9, с.27-29.

33. Гиляревский B.C. Натяжение пряжи в пневмомеханическом способе прядения. P.C. "Прядение", 1973, № 2, с.21-24.

34. Маргулис В.Э. Форма баллона и натяжение нити в центри-фугальном и пневмомеханическом прядении, "Текстильная промышленность", 1969, № 5, с.27-30.

35. Севостьянов А.Г., Гиляревский B.C. Натяжение пряжи при пневмомеханическом способе прядения. P.C. Прядение, 1971, № 7,

36. Коган В.М. Исследование движения нити в прядильной камере пневмомеханического прядильного устройства. Известия ВУЗов, "Технология текстильной промышленности", 1970, № 5, с.39-44.

37. Севостьянов А.Г., Ангаров Э.И. Силы, действующие на баллонирующий участок нити внутри прядильной камеры. Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности", 1973, № 3, с.41-45.

38. Мигушов И.И. Аналитическое решение задачи стационарного движения баллонирующей нити ( без учета внешних сил). Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности", 1972, № 5, с.43-46.

39. Маргулис В.Э. Натяжение, возникающее в пряже при пневмомеханическом способе прядения. "Текстильная промышленность",1973, № 8, с.30-32.

40. Мигушов И.И., Плеханов Ф.М. Натяжение пряжи в прядильном устройстве машины ЕД-200. Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности? 1979, № 5, с.33-36.

41. Скворцов B.C., Мигушов И.И. Исследование движения нити в камере прядильной машины ЕД-200. Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности", 1973, № 3, с.45-48.

42. Артцт П., Эгберс Г. Технология роторного прядения, М., Перевод ВНИИЛтекмаш Д-28753, 1982, 311 с.1979, № 7, с.551-553.

43. Скворцов B.C., Мигушов И.И. Предельно допустимый вес соринки в пневмопрядении. Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности", 1973, № 4, с.45-48.

44. Экспериментальное исследование переходных режимов многомуфтового привода пневмомеханических прядильных машин типас.11-14.

45. БД-200-М69.для хлопка и влияния их на пусковую обрывность. Отчет НИЭКИПмаш. Руководитель работы Стародубов A.A., тема 30-79, № Г.Р. 79008120, Пенза, 1979, 173 с.

46. Исследование и совершенствование массовой запрядки и выпуска. Отчет НИЭКИПмаш. Ответственный исполнитель Иванов Г.М., тема 08-81, этал Н362. № Г.С. 81.002.913, 1981, Пенза 36 с.

47. Элиас И. Роторное прядение с высокими оборотами ротора.ttdLond ТыИМггСсЫе," > I975> № с- б94~б95

48. Пастухов В.Т. Вопросы сороочистки в пневмопрядении. Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1983, № 2, с.32-35.

49. Пастухов В.Т., Иванов Г.М. Вопросы сороочистки на машинах пневмомеханического прядения. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Современное состояние и перспективы развития пневмопрядения в XI пятилетке", Пенза,1981, с.54-56.

50. Машиностроение. Энциклопедический справочник, т.1, кн.2., М.,Машгиз, 1947, с.1-47.

51. Левеев Л.И., Пастухов В.Т., Шарыченков A.A., Валяев P.M. Устройство для бескольцевого прядения. A.C. 436591 (СССР), Б.И. № 8, 1982.

52. Пастухов В.Т. Повышение эффективности сороочистки прядильного устройства в пневмопрядении. Тезисы докладов к Всесоюзной конференции "Пути повышения эффективности использования современных текстильных машин", Пенза, 1982, с. 58-59.

53. Пастухов В.Т. Исследование сороочистки на пневмомеханической прядильной машине. Депонир.ст. , № 308 мл-Д82, М., ЦНИИТЕИлегпищемаш, 1982.

54. Сорокин Н.С., Талиев В.Н. Аспирация машин и пневмотранспорт в текстильной промышленности, М., Легкая индустрия, 1978, с.157-158.

55. Исследование работы прядильного устройства машины БД-200-РЦ с встроенной сороочисткой. Отчет ИвНИТИ, тема I-0669H,1979, Иваново, 60 с.

56. Пастухов В.Т.,Шарыченков A.A., Погодина H.A. Устройство для бескольцевого прядения. A.C. 509107 (СССР), Б.И., № 7, 1977.

57. Пастухов В.Т. К вопросу оценки эффективности сороочисткив пневмопрядении. Тезисы докладов к областному семинару. Актуальные вопросы развития машиностроения в пневмопрядении", Пенза,1983, с.24-25.

58. Трапезников В.А. Управление и научно-технический прогресс. Наука, М.,1983, с.1-30.

59. Трапезников В.А. Автоматическое управление и его экономическая эффективность. "Наука и жизнь", № II, № 12, 1965, с.44-55; с. 50-57.

60. Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика в упражнениях и задачах, ч.П., М., Высшая школа, 1974, с.417-429.

61. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента, М., Легкая индустрия, 1974, 262 с.

62. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях, М.,Финансы и статистика, 1981, с.190-195.

63. Пастухов В.Т. и др. К вопросу высокоскоростного прядения. В сб.научно-исслед.трудов НИЭКИПмаш, 1976, № 8, Пенза, с.10-13.

64. Руководство по обслуживанию машины БД-200- С 120, ЕД-200- С 160, 201/78 V2>S Eilte/ 118 с.

65. Руководство по эксплуатации машины БД-200-РЦЕ, 398/79 VOS f&iex ¿iketzc с. П8.

66. Пастухов В.Т. и др. Исследование влияния скорости вращения и диаметра прядильной камеры на качество пряжи. В сб.научно-иссл.трудов НИЭКИПмаш, 1974, № 6, с.55-57.

67. Пастухов В.Т., Коновалова Т.П. Повышение частоты вращения прядильных камер на машине ППМ-120 до 70000 мин""*. Тезисы докладов к Всесоюзной конференции, 1982, Пенза, с.29.

68. Будников В.И. О вероятности обрывов пряжи. Труды МТИ, Ростехиздат, 1969, с.106-109.

69. Гинзбург и др. Динамика основных процессов прядения, ч.Ш, М. ,1976, "Легкая ицдустрия", с. 224.

70. Клемм. Математические методы статистического контроля в текстильной промышленности, М., Легкая индустрия,197I, с 356 с.

71. Иванов Г.М., Якупов Т.Ш., Измайлов Ю.К., Исаева К.А., Пастухов В.Т. О натяжении нити в камере пневмопрядильной машины цри присучке. В сб.научно-иссл.трудов ВНИИЛтекмаш, М. ,1978, № 34, с. 47-53.

72. Щедров B.C. Основы механики гибкой нити. М.,Машгиз,1961, 170 с.

73. Бронштейн И.Н. Справочник по математике, М.,Наука,1980, -974 с.

74. Смирнов В.И. Курс высшей математики, т.П, М.,Наука,1974, с.133-137.

75. Пастухов В.Т., Паткин В.П. Исследование присучки пряжи на пневмомеханических прядильных машинах типа БД-200-М69. В сб. научно-иссл.трудов НИЭКИПмаш, Пенза, 1973, № 5, с.19-24.

76. Пастухов В.Т., Лебедев В.В., Барсуков A.A. Исследование технологических параметров индивидуальной присучки пряжи в скоростном пневмомеханическом прядении. В сб.научно-иссл.трудов ВНИИЛтекмаш, 1979, № 37, М., с. 29-34.

77. Пастухов В.Т. и др. "Экспериментальное исследование процесса присучки на пневмомеханической прядильной машине БД-200-М69". В сб.научно-иссл.трудов ВНИИЛтекмаш, 1978, № 34,М,с.41-46.

78. Расчет ожидаемого экономического эффекта от производства и использования пневмомеханической прядильной машины ППМ-120-МС /приложение к информационной карте/. Пензенский машиностроительный завод, 1982, Пенза, 30 с.

79. Варковецкий М.М. Количественное измерение качества продукции в текстильной промышленности.М., Легкая индустрия,1976,-102 с.

80. Пневмомеханические прядильные машины на выставке ИТМА.-83

81. Краткая техническая характеристика пневмомеханических прядильных машин на выставке ИТМА-831. Страна, фирма

82. Марка ма- :Перераба- :Линейная : Частота шины :тываемый :плотность : вращения :материал, :вырабатывав: ПК, т :длина во- :мои пряжи, : мин" :локна, мм : текс:1. Диаметр ПК, мм1. Частота вращениямин

83. Хлопок, хим.волокна и их смеси

84. Возможна переработка волокна до 60 мм

85. Хлопок. Химические волокна и их смеси, длина волокна до 80 мместьп