Введение к работе
Начавшеєся в 70-х годах широкое внедрение з хлопкопрядильном производстве поточных линий "кипа-лента" привело к повыше -нию производительности труда и оборудования, сокращению произ -водственных площадей под машины технологического назначения и вспомогательное оборудование, увеличивая тем самым сьем продукции с единицы производственной площади. По .данным проф. Акобд -жаняна-AiS-. , внесшего существенный вклад в разработку теории и создание пневматических распределителей, экономический эффект современной фабрики-автомата производительностью I т/час составил около I миллиона рублей (в ценах на I960 г). Кроме того , внедрение в производство поточных линий открывает новые возможности для использования современных методов управления технологическими процессами и организации производства в целом. Сое -тавным элементом поточных линий являются пневматические распределители волокна по бункерам текстильных машин, исследование работы которых представляет теоретический и практический интерес. Глубокий анализ работы бункерных питателей трепальных маш-шин был проведен проф. Б.М.Владимировым, предложившим экспери- ' ментальные методы определения плотности волокнистой массы в выходном сечении бункера. Рассмотрение бункера, как объекта автоматического регулирования было выполнено школой проф. А.Г.Се-востьянова. Исследование движения волокна в бункерах с учетом фильтрации воздуха и перемещения слоев проведено проф. В.Б.Кленовым и его учениками. Все упомянутые разработки явились осно -вой для создания теории и конструкции бункерных питателей (БД) различного назначения.
Однако опыт эксплуатации поточных линий выявляет целый ряд проблем, из которых основной является высокая неровнота чесальной ленты, по сравнению с холотовым питанием, которая связана с нарушением стационарности аэродинамического режима систем бункерного питания текстильных машин ( СБШМ ).
Исследования, направленные на стабилизацию аэродинамиче ского режима и разработка соответствующих устройств являются весьма актуальными для создания фабрик-автоматов на базе пот ных линий типа "кипа-лента".
Цель и задачи работы, состоят в развитии теоретических основ процесса движения волокна в бункерных питателях (Ш) т: стильных машин, разработке методов и устройств для стабилиза: аэродинамического рекима и, в конечном итоге, снижении нерові ты чесальной ленты.
Для достижения поставленной цели в работе решаются след; щие основные задачи:
анализ процессов движения волокна в Ш при наличии стг ческого давления воздуха в них и получения расчетных зависим! стей для выходных параметров Ш;
разработка методов настройки Ш на заданную линейную плотность чесальной ленты и создание инструмента настройки;
исследование неустановившегося режима движения волоки стой массы в системе пневмораспределения и в самом Ш, пострі ниє математической модели;
конструирование устройств и оптимизация технологическі процесса для обеспечения стационарного аэродинамического режз работы СШ Til;
снижение неровноты чесальной ленты и колебаний ее лин< ной плотности;
- внедрение разработок в производство и выявление новых
проблем, подлежащих решению в целях дальнейшего его совершен -
ствования.
'Летоды исследования. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования процессов, проводимых в лабораторных и производственных условиях и завершающиеся, как правило, внедрением и статистический анализом результатов исследований, проводимых совместно с лабораториями фабрик.
В теоретических исследованиях для построения уравнений неразрывности и кинетики использовались уравнения Д.Бернулли , Дарси и Дарси-Герсеванова для случая перемещаодихся деформирующихся слоев волокнистой массы.
Экспериментальные исследования проводились методами физи -ческого моделирования на специально оборудованных стендах и пилотных установках. Параметры процесса определялись как по существующим методикам, так и специально разработанными приборами.
Анализ и проверка получаемых промежуточных результатов проводились путем их сопоставления с данными лабораторных испыта -ний, конечных - со статистическими данными лабораторий фабрик. Экономические расчеты проведены производственно-плановыми отделами предприятий.
Новизна научных положений и результатов:
предложен аналитический метод исследования процесса движения волокнистой массы в Ш с учетом фильтрации воздуха через перемещающиеся слои волокнистой массы, получены расчетные зависимости для определения производительности БП и линейной плотности настила и чесальной ленты при установившемся процессе;
разработана методика настройки Ш поточной линии чесальных машин на заданную линейную плотность ленты, предназначенная
для снижения внешней неровноты продукта;
проведен анализ причин дестабилизации аэродинамическс режима, предложены методы-и устройства для его стабилизации критерию качества чес&дьной ленты;
разработана новая конструкция пневматического распред лителя волокнистой массы по Ш чесальных машин, обеспечивали: автоматическое поддеркание заданного статического давления е СБПЧМ;
разработана новая конструкция инерционного волокноощ лителя для линии возврата волокна, обеспечивающая постоянен статического давления в СШ Ш ;
разработан прибор для определения фракционного состаї волокнистой массы в процессе ее прохождения через машины рас рыхлительно-трепального агрегата;
предложены технологические и конструктивные мероприяа по снижению внутренней и внешней неровноты чесальной ленты.
Защищаются:
аналитические методы расчета систем бункерного питан» текстильных машин и расчетные формулы для определения произв дительнооти БД по волокну, величины статического давления, л нейной плотности формируемого настила и чесальной ленты;
методика настройки Ш чесальных машин на заданную лиь ную плотность ленты и устройство для реализации этой методик непосредственно на машинах поточной линии;
расчетные формулы для определения параметров движение воздушного волокнистого потока в перфорированных пневмопровс
устройства для стабилизации аэродинамического режима СШ поточных линий "кипа-лента".
Практическая^значимость работы и реализация результатов.
Результаты исследований явились базой для разработки и конструирования оригинальных систем пневмораспределения волокнистой массы по бункерным питателям текстильных машин и модернизации существующих с целью повышения качества продукций, производительности труда и оборудования. На их основе разработаны, конструкции и методики:
пневматического распределителя волокна по бункерным питателям текстильных машин (а.с. № I4444I2 от 15 августа 1988 г);
устройства для заполнения бункеров питания параллельно расположенных текстильных машин (инерционный конденсор - волокноотделитель, а.с. № II93I78 от 22 июля 1985 г);
настройки бункерных питателей чесальных машин на задан -ную линейную плотность чесальной ленты и инструмента для ее реализации.
Проведена модернизация систем бункерного питания поточных линий "кипа-лента" на следующих предприятиях:
фабрика нетканных материалов им. Сакко и Банцетти (г.Москва). Здесь через посредство инерционного волокноотделителя произведено переключение линий возврата волокна с конденсоров 3-х трепальных машин на бункер головного питателя ПГ-5. Б результате, неровнога чесальной ленты была снижена с 11,8 % до 6,3 % , повышен выход пряжи 1-го и П-го сортов, взамен Ш-го и несортной пряжи. Годовой экономический эффект составил 16837 тыс. руб в ценах 1985 г.;
прядильно-ткацкая фабрика им. В.П.Ногина (г. С.-Петер -бург), где на 11-ти поточных линиях чесальных машин ЧМД-4 внедрен пневматический распределитель волокна по бункерным питате -лям со стабилизирующим устройством. Неровнота ленты была сниеє-
на с 11,2 % до 5,2 %. Годовой экономический эффект от внедр< составил в среднем 70 тыс. руб в ценах 1987 г.;
прядильно-ниточный комбинат им. С.М.Кирова (г. Q.-йе', Сург). Здесь тупиковые системы Суакерного питания были замеї кольцевыми с подключением линий возврата хлопка через инерці ный волокноотделитель на резервный бункер ПРЧ-2, что возволі впервые использовать системы бункерного питания в гребенной стеме прядения;
Барановичское ПХБО , здесь возврат волокна был перек. со всасывающей линии вентилятора ПРЧ-2 на его резервный бун: внедрено автоматическое регулирование питания систем бункері питания волокном. В результате, неровнота чесальной ленты с; зилась с 10,5 % до 4,8 %. Годовой экономический ^ект сост; около 60 тыс. руб. в ценах 1988 г.;
-Карпинская хлопчатобумажная фабрика. Здесь проведена мі низация СБП ЧМ с установкой ИБО на 12-ти поточных линиях и : рена автоматическая система регулирования подачи волокна от ПРЧ-2 в линию. Это позволило снизить неровноту чесальной леї с 11,2 % до 5,0 % ;
Тираспольское ПХБО, где модернизированы 4 поточные лі за счет установки на них устройств стабилизации аэродинамич* ского режима СЕЛ ЧМ. Снижение неровноты ленты позволило пол; экономический эффект 50 тыс. руб. в ценах 1988 г.;
Чебоксарское ПХБО. Здесь модернизировано 10 поточных ний с подачей волокна от СН-ЗУ, внедрена система авгоматиче-регулирования подачи волокна в СБП Щ. За счет этого неровн чесальной ленты снижена с 7,2 % до 3,8 % ;
фабрика технических тканей "Красный маяк", где ыодер:
зированы три потомные линии и внедрена САР подачи волокна из ПРЧ-2 в СБП 41. Неровнота чесальной ленты была снижена с 10,8 до 5,4 %;
- Воронежская фабрика технических тканей ( Л/Ъ "Промтекс-тиль"). Здесь проведена модернизация двух поточных линий и внедрение^на них САР подачи волокна от ПРЧ-2 в СБП ЧМ. Это позволило снизить неровноту ленты с 9,6 до 4,5 % и получить годовой экономический эффект .2J4 тыс. руб._в. ценах 1990 г.
Следует отметить, что на всех указанных предприятиях была
внедрена методика и инструмент настройки Ш на заданнуи линей
ную плотность чесальной ленты. ....-_._._.
Практическую ценность составляет также то, что разработки включены в курс "Аэродинамика и аспирация текстильных машин" для специальностей: "Машины и аппараты текстильной промышленности", "Прядение" и "Ткачество".
Полученные в работе теоретические и экспериментальные результаты находят применение в дальнейшем совершенствовании СБП и оборудования поточных линий "кипа-лента".
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и получили положительную оценку:
на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ХИЯ, 1976-1993 гг.;
на расширенных заседаниях научно-технических советов Херсонского ПХБО, 1980-1992 гг., ПТЗ юл.В.П.Ногина, (г.С.-Петербург) I98I-I989 гг., прядильно-ниточного комбината им.С.М.Кирова (г.С.-Петербург) 1986 -1987 гг., ПТФ "Красный маяк" (г.С.-Петербург) 1988 г., Барановичском ПХБО, 1989 г., Карпинской ПТЗ , 1990 г., Тираспольском ПХЮО, 1989-1990 гг., Воронежском А/0 "Промтекстиль", 1990-1993 гг.?
-ю-
на научном межвузовском совещании "Молодые ученые и с циалисты развитию текстильной промышленности" в МТИ, М,1981г
на Всесоюзной научно-технической конференции "Научно
Технический Прогресс В ТеКСТИЛЬнОЙ И ТрИКОТаЖНОи ПрОтшІіЛЄННС
сти" ХИИ, г.Херсон, 1990г.;
s на Всесоюзной научно-технической конференции "Новое і технике и технологии текстильного производства", ИвТИ, г. Иг нов, 1990 г.; »
на юбилейной научной конференции "Вклад ХИИ в подготс кадров и развитие техники и технологии отраслей народного хс зяйства", ХИИ, г.Херсон, Т99І г.;
на расширенном заседании кафедры "Машины и аппараты '. стильной промышленности" Херсонского инд. ин-та, 1994 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ в том числе 2 авторских свидетельства. Получено одно положи1 ное решение на выдачу а.с.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введі
