Содержание к диссертации
ВВВДЕНЙЕ 4
1. АНАЛИЗ НАУЧНО-ИССЛЩОВАТЕПВСКЙХ И КОНСТРУКТОРСКИХ
РАБОТ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТРЕПАНИЯ 9
Выводы 41
2. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МИННОГО ВОЛОКНА, ПОЛУЧЕННОГО
НА ТРЕПАЛЬНО-ПРОМЫВНЫХ МАШИНАХ МАРКИ АЛВ, АЛВ-М, АЛТ
И АНАЛИЗ ЯВЛЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ИХ ЗОНАХ ТРЁПШИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЛУБА. 44
Выводы 49
3. АНАЛИЗ ЯВЛЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ЗОНЕ ТРЕПАНИЯ ПРИ ОБ
РАБОТКЕ МАТЕРИМА ВИНТОВЫМИ БИЛЬНЫМИ ПЛАНКАМИ ПЕРЕ- МЕННОГО НАПРАВЛЕНИЯ 50
3.1. Основные свойства винтовой поверхности 55
3.2. Динамика и кинематика движения элемента пряди по винтовой поверхности 58
3.3. Динамика и кинематика движения элемента пряди по винтовой линии переменного направления 71
3.4. Скорости элементов пряди в участке, опирающемся на кромку 76
3.5. Ускорение элементов пряди на участке, опирающемся на кромку 78
3.6. Силы, действующие на участок, опирающийся на кромку 81
Выводы. 87
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТРЕПАНИЯ ВЫМОЧЕННОГО ЛУБА КБ НАФАНА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ 89
4.1. Описание экспериментальной установки 89
4.2. Определение степени влияния основных факторов процесса трепания на выход и качество длинного волокна 95
4.3. Выбор оптимального угла подъема винтовых планок в зависимости от эффективности обработки 104
4.4. Экспериментальное определение сил натяжения в зоне трепания 116
Выводы 136
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ 138
5.1. Производственные испытания трепального барабана с винтовыми планками 138
Выводы 143
6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 144
6.1. Обоснование мероприятия 144
6.2. Расчет экономической эффективности от внедрения способа обработки длинного волокна трепальными барабанами с винтовыми бальными планками переменного направления 144
Выводы 146
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 147
ЛИТЕРАТУРА 150
Приложение I. Копия авторского свидетельства на изобретение "Трепальный барабан для 155
Приложение 2. Акт исследований, проведенных на экспериментальной установке 159
Приложение 3. Акт испытаний трепального барабана с
винтовыми бальными планками переменного
направления для обработки длинного волокна кенафа, установленного натрепал непромывной машине марки АЛВ 163
Приложение 4. Акт внедрения трепального барабана с винтовыми бальными планками переменного направления на трепально-промывяой маши
не АЛВ 167
Введение к работе
ХХУІ съезд КПСС утвердил главную задачу одиннадцатой пятилетки, которая состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы [Ї] .
Узбекская ССР является основным производителем в стране такой важной технической культуры, как кенаф и поставщиком в народное хозяйство его продукции. Промышленность первичной обработки кенафа в Узбекской республике как отрасль народного хозяйства основана в 1924-1926 годы. Свое развитие она получила в 1966-1980 годы в период разработки и внедрения нового технологического оборудования, поточных линий, способов обработки и технологии заготовки сырья в виде зеленого луба.
В совершенствовании техники и технологии получения длинного и короткого волокна кенафа важную роль сыграли поточные линии. Их внедрение позволило механизировать ряд трудоемких и тяжелых ручных операции повысить производительность труда и улучшить качество выпускаемой продукции.
Кенаф - культура многоцелевого использования. Основным видом заготавливаемого сырья при производстве волокна кенафа является зеленый луб. В общем объеме заготовок он составляет 98$. Кроме луба заготавливают семенной стебель. Волокно кенафа используется главным образом для изготовления мешочных и паковочных тканей. Уникальное свойство его - гигроскопичность - делает кенаф наряду с джутом незаменимым для упаковки сельскохозяйст венных продуктов (сахар, мука, кофе, хлопок, шерсть и др.), легко впитывающих влагу. Волокно кенафа может воспринимать до 25$ влаги и удерживать ее, оставаясь на ощупь сухим [2]
Волокно кенафа используется в электропромышленности в качестве кабельной пряжи, в ковровой промышленности (основа для шерстяных ковров), для изготовления линолеума, технических и декоративных тканей, дорожек, половиков, хозяйственной веревки и т.д. Древесина, выделающаяся при первичной обработке, является сырьем для изготовления строительных плит и в гидролизной промышленности - для получения фурфурола, спирта и смол.
Выделение волокна из стеблей и луба кенафа осуществляется после биологической мочки на трепально-промывных машинах в мокром виде. Это обусловлено тем, что элементарные волокна группируются в пучки, в которых они прочно соединены между собой срединными пластинками, состоящими из пектиновых веществ, содержащих в большом количестве лигнин, что способствует одревеснению волокнистых пучков и срединных пластинок [3,4] .
Благодаря этому при достижении определенной фазы процесса мочки волокнистые пучки приобретают достаточно высокую прочность на растяжение, обусловленную влажность и гибкость, а древесина при этом сохраняет большую хрупкость на излом, что является важным и необходимым условием для высокоэффективной очистки волокна от костры и других сопутствующих неволокнистых веществ.
Актуальность темы. Доминирующим и важным моментом технологии получения длинного волокна кенафа является процесс трепания. От создания оптимальных условий протекания этого процесса зависит степень очистки волокна от костры, слизи, а также других загрязняющих волокно веществ, значительно влияющих на качественные показатели конечной продукции.
За период существования промышленности первичной обработки кенафа для обработки стеблей и луба были разработаны и использованы трепальные станки Д-2, М-2, Б-3 и трепально-промывные машины ТММ-200К, АДВ, МВ-М, МГ, резко отличающиеся по конструктивному исполнению и производительности, но при этом принцип воздействия основных рабочих органов (бильных планок) на обрабатываемый материал, их форма и расположение на трепальном барабане оставалось неизменным.
В последние годы, в связи с механизацией уборки и переработки кенафа на зеленый луб, массовая доля костры в исходном сырье возрасла в 2,5-3,0 раза и как следствие этого предельно усложнилась технология обработки его. Содержание остаточной костры в длинном волокне, получаемом на действующем технологическом оборудовании, достигло пределов, превышающих допустимые нормы ГОСТа в 4-5 раз. Именно по этой причине в 1983 году сумма рекламаций от потребителей на длинное волокно по объединению "Ташкентзанот-лубпром" МХП УзССР составила 300 тыс.руб.
Доработка такого волокна в сухом состоянии вручную или на трепальных машинах типа ШГО-2 сопровождается значительными потерями выхода и снижением природных свойств волокна. Только за последние 15 лет из-за высокой закостренности продукции ГОСТ на длинное волокно пересматривался несколько раз, при этом допустимое содержание костры в самом высоком сорте волокна было доведено от 0,5 до 3,0$ [5,6,7,8] .
По той же причине в настоящее время ЦНИМВ и ЦНИИХпромом разрабатывается проект изменения ГОСТа с увеличением допустимых норм содержания костры на 4% для всех сортов длинного волокна кенафа [9] . Это свидетельствует о недостаточной технологичности применяемых на лубзаводах трепально-промывных машин и несовершенстве конструкции и принципа воздействия их основных рабочих органов (бильных планок) на обрабатываемый материал.
Из вышеизложенного следует, что вопрос исследования процесса трепания с целью создания новых рабочих органов, обеспечивающих высокоэффективную очистку волокна от костры и других не волокнистых веществ, не нанося при этом пагубных воздействий на качество волокна, является актуальным и имеет большое значение для промышленности первичной обработки кенафа и народного хозяйства в целом.
Цель работы. На основе исследований процесса трепания при одностороннем и двухстороннем воздействии на материал нами была поставлена задача разработать новую конструкцию трепального барабана с высоким очистительным эффектом, направленную на улучшение качества и увеличение выхода длинного волокна.
Методы исследования. Исследование процесса осуществлялось с применением современных методов математического планирования и анализа эксперимента. Там, где это являлось целесообразным, исследование проводилось традиционными методами. Наряду с этим проводились сравнительные тензометрические исследования сил натяжения волокна в зоне трепания при способах односторонней и двухсторонней обработки материала, как для существующего, так и для нового принципа воздействия на обрабатываемый материал.
Результаты диссертационной работы проверены в полупроизводственных и производственных условиях.
Научная новизна работы состоит в том, что:
- разработана и смонтирована экспериментальная установка для всестороннего исследования процесса трепания длинного волокна кенафа и изучен ряд факторов, оказывающих влияние на процесс трепания;
- проведено целенаправленное исследование и осуществлено совершенствование процесса трепания новым принципом воздействия на обрабатываемый материал в отличие от существующего способа; - определены силы натяжения волокна в зоне трепания как при одностороннем, так и при двухстороннем трепании с использованием нового принципа воздействия на обрабатываемый материал.
Практическая ценность. Применение трепальных барабанов с винтовыми планками переменного направления позволяет производить обработку материала на трепально-промывных машинах в более щадящих режимах, добиваясь при этом высокого очистительного эффекта, повышения выхода длинного волокна, улучшения сортности с сохранением его природных физико-механических свойств.
Реализация в промышленности. Трепальные барабаны новой конструкции с винтовыми планками переменного направления установлены на трепально-промывной машине АЛВ Яовожизненского лубзавода промышленного объединения "Ташкентзаготлубпром" и эксплуатируются в действующей поточной линии выработки длинного волокна. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа трепания за счет улучшения качества длинного волокна и увеличения его выхода на одну трепально-промывную машину составил 263,7 тыс.руб., а на единицу продукции - 288 руб./т.
Похожие диссертации на Разработка и исследование рабочих органов трепальной машины для обработки волокна кенафа
