Введение к работе
Актуальность темы.
В условиях рыночной экономики льняной комплекс России переживает трудные времена.
Большинство льнозаводов, оснащенных крупногабаритным, металлоемки}/, энергоемким и малопроизводительным по длинному волокну оборудованием находятся в глубоком кризисе.
Основной продукцией льнозаводов является низкокачественное короткое волокно. Содержание длинного волокна,_ в общей массе выработанного волокна, составляет не более 20...20 X при выходе длинного волокна не более 8...10 % и большом количестве (40...60 %) недоработанного длинного волокна, несмотря на установку в линии двух трепальных машин.
Положение льносеющих хозяйств также нельзя назвать стабильным. Высокая трудоемкость и стоимость работ по возделыванию, выращиванию и уборке, низкие закупочные цены на льняную тресту, общие неплатежы делают невыгодным возделывание льна и производство тресты.
Для обеспечения конкурентноспособности продукции и рентабельности производства предприятия первичной обработки льна должны Сыть оснащены высокоэффективным промышленным оборудованием, обеспечивающим реализацию ресурсосберегающих технологий для качественной переработки льняного сырья.
В данной работе рассматривается новый процесс трепания и устройство для его осуществления, реализованные в малогабаритной трепальной машине для переработки льна. Машина входит в комплект, оборудования новой технологии переработки льна.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Обоснование параметров и характеристик новой трепальной машины.
Задачи работы.
1. Теоретическое исследование нового малогабаритного процесса трепания и технических характеристик машины.
С целью определения:
сущности новых схем одностороннего и двустороннего трепания, вида и количества механических воздействий, осуществляющих процесс очистки сырца;
законов изменения параметров изгиба и скорости скользящего
изгиба;
скорости ударных воздействий и частоты поперечных колебаний участков сырца, расположенных между кромками бил смежных трепальных барабанов и между сечением закрепления кромками бил;
максимального изгиба сырца, минимального зазора между билами смежных барабанов, диаметра барабанов по заданным условиям.
2. Экспериментальное обоснование основных параметров и характеристик машины с целью определения оптимальных пределов изменения (регулирования)-:
линейной плотности и влажности слоя, горстей;
зазоров между направляюіцими козырьками и траекторией кромок бил;
скорости кромки била (частоты вращения трепальных барабанов) , скорости транспортирования, времени обработки, количества воздействий, рабочей длины зон одностороннего и двустороннего трепания;
закостренности, очистительного аффекта, выхода длинного и короткого волокна, содержания длинного волокна в общей массе выработанного волокна;
определения значении технических характеристик и удельных показателей, на которые может выйти опытный образец трепальной машины в процессе производственных испытаний при обработке тресты различных свойств.
Диссертация выполнена в рамках МНТП по теме 5-БФ-97 "Малогабаритное оборудование для первичной обработки льна в условиях льнозаводов и -.крестьянских хозяйств." Полное название программы " Развитие льняной промышленности как единого промышленного комплекса на основе наиболее аффективной организации экономической структуры при-работе в условиях рынка, новых технологий и оборудования, методов оптимизации технологических процесбов первичной обработки льна, прядении и ткачества. "
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.- Анализ работ по теоретическому и экспериментальному исследованию процесса трепания, параметров и характеристик трепальных машин проведен по критериям машин нового поколения и параметрическим.уравнениям процесса трепания, связывающим основные параметры и характеристики процесса.
При проведении теоретических исследований использован геометрический метод анализа процесса взаимодействия рабочих органов
с обрабатываемым материалом с последующим расчетом основных параметров процесса трепания на ЭВМ с помощью программы, разработанной автором диссертации на языке TURBO BASIC.
При проведении экспериментальных исследований оценка результатов проведена не только по проценту выхода, закоотренности и проценту недоработки длинного волокна, но по проценту выхода короткого волокна, очистительному эффекту (в %), по проценту общего выхода волокна и проценту содержания длинного волокна в общей массе выработанного волокна.
При измерении сил натяжений волокна в процессе трепания использована самопишущая электротензометрическая аппаратура.
Результаты экспериментальных исследований обработаны методами математической статистики на ЭВМ с помощью программы, составленной автором диссертации, а также с помощью известного пакета прикладных программ 5TATGRAPHICS на персональном компьютере.
НОВЫЕ-НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате впервые проведенных теоретических исследований нового малогабаритного процесса трепания ( положительное решение на выдачу патента РФ N 95109743/12 (017022) от 23.01.97. Способ получения длинного лубяного волокна и устройство для его осуществления. / Смирнов Б.И., Ипатов A.M., Новиков Э.В., Смирнов А.Б. КГТУ) получены аналитические зависимости, позволяющие:
Анализировать:
механизмы очистки сырца посредством ударных воздействий, воздействий скользящего изгиба на кромках Сильных планок, воздействий поперечных колебаний в зонах трепания;
законы изменения периметров изгиба сырца на кромках биль-кых планок, скоростей скользящего изгиба, рабочих зазоров в поле трепания.
Расчитывать:
размеры зон трепания;
число-бил и кромок бильных планок, взаимодействующих с сырцом в поле трепания;
параметры изгиба, рабочие зазоры, скорости скользящего изгиба, время обработки сырца-,
количество ударных воздействий, воздействий скользящего изгиба, воздействий поперечных колебаний;
минимальный диаметр парных барабанов по заданным условиям.
По результатам впервые проведенных экспериментальных исследований универсальной трепальной установки ( положительное решение на выдачу патента РФ Ы 95109743/12 (017022) от 23.01.97. Способ получения длинного лубяного волокна и устройство для его осуществления. / Смирнов Б.И., Ипатов A.M., Новиков Э.В., Смирнов А.Б. КГТУ), реализующей различные виды новых малогабаритных процессов трепания выбраны:
наиболее эффективный вариант малогабаритного процесса трепания;
оптимальные пределы изменения основных параметров и характеристик малогабаритной трепальной машины коеого поколения, определяющие ее производительность, эффективность, надежность, габаритные размеры, массу и энергоемкость, удельные показатели.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Новые научные и практические результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы:
в учебном процессе: лекции, практические занятия, курсовое и дипломное проектирование по дисциплинам "Технология и оборудование производства лубяных волокон" и Проектированием машин первичной обработки лубяных волокон".
при разработке проектной документации на опытный образец малогабаритного мяльно- трепального агрегата АЛС-1 (агрегат льняной Смирновз) в состав которого вошли две машины нового поколения, одной из которых является станок трепальный СТС (Костромское СКВ ТМ совместно о КГТУ). Машина СТС изготовлена и проходит обкатку в составе указанного агрегата.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ, материалы диссертационной работы доложены
И Обсуждены:
- на международной научна- технической конференции "Акту
альные проблемы техники и технологии переработки льна и про
изводства льняных изделий" (" Лен 96 "), Кострома, КГТУ, 1936 г.;
на 49-й научно- технической конференции молодых ученых и студентов" Студенты и молодые ученые университета развитию науки и производства Костромской области", Кострома 1997-98 г.;
на заседании кафедры "Технологии производства льняного волокна" Костромского государственного технологического университета,
на техническом совещании при генеральном директоре АООТ " Костромское ОКБ ТМ ", 1998 г.
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 8- ми изданиях.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений.
Работа изложена на 162 страницахмашинописного текста, включая 27 рисунков и 20 таблиц, список литературы на 8 страницах ( 79 наименований ), приложения на 18 страницах.