Введение к работе
Актуальность исследования
Основными направлениями экономического и социального развития страны остаются повышение производительности и качества выпускаемой продукции во всех областях промышленности.
В текстильной промышленности России наметился подъем производства. На первый план выносятся проблемы совершенствования технологических процессов и создания нового высокопроизводительного оборудования. При проектировании оборудования-первостепенное значение необходимо уделить поиску решений по более эффективной переработке волокнистых материалов, позволяющей улучшить качество полуфабрикатов и пряжи, снизить ее себестоимость.
Одним из важнейших процессов технологии текстильной промышленности является технологический процесс очистки волокнистого материала от сорных примесей и пороков волокна. Именно здесь закладываются основы высокого качества конечной продукции.
Для удовлетворения потребности предприятий текстильной промышленности в натуральных волокнах в последние годы ведутся поиски дополнительных источников сырья. При переработке в смеси с хлопковым волокном на оборудовании хлопчатобумажной отрасли текстильной промышленности льняное волокно подвергается котонизации. Технологический процесс котонизации сводится к изменению длины и линейной плотности льняного волокна, очистке от костры и пыли. В современных условиях, когда решающим критерием технологических процессов является фактор экономичности, использование для очистки короткоштапельного льняного волокна традиционного очистительного оборудования хлопкопрядильного производства, к недостаткам которого относятся низкий очистительный эффект и высокая волокнистость отходов, нельзя считать рациональным.
Решение задачи повышения интенсивности технологического процесса очистки волокнистого материала при сохранении природных свойств волокон и бережном использовании сырья требует совместных усилий научных и проектных организаций в разработке фундаментальных вопросов прикладной науки и создании высокоэффективных очистительных машин. В этой связи тема диссертационной работы является актуальной.
Цель и задачи исследования Цель исследования: на основании результатов теоретических и экспериментальных исследований процессов взаимодействия волокнистого материала с элементами очистительной секции совершенствование конструкции очистительной машины для хлопкового и короткоштапельного льняного волокон.
Для достижения указанной цели исследования в диссертации решены следующие задачи:
1. Проведен обзор существующих способов очистки и конструкций очистительных машин, определены их недостатки. Проведен анализ работ, посвященных
рос национальная! библиотека i
3 СПетербург, I
« оэ w>tyw/Ji
совершенствованию технологического процесса очистки волокнистых материалов;
-
Экспериментально исследован процесс ударного взаимодействия пряди волокон с элементами колосниковой решетки круглого и плоского сечений. Установлено влияние отдельных факторов технологического регулирования на характер взаимодействия;
-
Разработана модель и проведен анализ процесса ударного взаимодействия пряди волокон (с линейной и нелинейной характеристиками жесткости) с элементом колосниковой решетки;
-
Теоретически и экспериментально исследован процесс взаимодействия волокнистого материала с делительным устройством пильной волокноочистительной машины прямоточного действия;
-
Экспериментально исследован процесс дробления комплексов льняного волокна при взаимодействии с элементом колосниковой решетки плоского сечения. Разработана модель и проведен анализ процесса дробления комплексов льняного волокна при механических воздействиях;
-
Разработана конструкция и проведено экспериментальное исследование очистительной машины для хлопкового и короткоштапельного льняного волокон (пильной волокноочистительной машины прямоточного действия с делительным устройством).
Методы исследования
Диссертационная работа содержит теоретические и экспериментальные исследования.-Теоретические исследования проводились с применением методов дифференциального и интегрального исчисления, теории механических колебаний, механики разрушения. Экспериментальные исследования проводились с применением методов планирования. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований проводилась на основе общепринятых методов оценки и интерпретации данных при доверительной вероятности не ниже 0.95. Теоретические и экспериментальные исследования проводились с применением ПЭВМ, прикладных программ MathCad, AutoCad, Microsoft Excel и оригинальных разработок на языке программйрвІІНЙІ С/++.
Научнаяновизна
Научная новизна работы заключается в том, что:
— Разработаны линейная и нелинейная модели процесса ударного взаимодействия
пряди волокон с колосником плоского сечения; предложена методика для определения основных параметров процесса ударного взаимодействия;
Создана модель процесса взаимодействия волокнистого материала с делительным устройством; предложена методика, позволяющая оценить силы инерции, действующие на сорные примеси и пороки волокна, при взаимодействии волокнистого материала с делительным устройством пильной волокноочистительной машины прямоточного действия;
Разработана модель процесса дробления комплексов льняного волокна при
механических воздействиях; предложена методика для определения текущей
дроблености комплексов льняного волокна в зависимости от интенсивности и числа механических воздействий;
— Установлены зависимости изменения очистительного эффекта от основных
технологических и конструктивных характеристик пильной
волокноочистительной машины прямоточного действия с делительным устройством.
Практическая значимость Практическая значимость работы заключается в том, что:
— Изготовлен экспериментальный стенд для исследования процесса ударного
взаимодействия пряди волокон с колосниками круглого и плоского сечений;
— Изготовлен экспериментальный стенд для исследования нагружения волокна при
взаимодействии с делительным устройством пильной волокноочистительной машины прямоточного действия;
— Создана конструкция и выбраны рациональные технологические и
конструктивные характеристики очистительной машины для хлопкового и короткоштапельного льняного волокон (пильная волокноочистительная машина прямоточного действия с делительным устройством в виде подвижного дискового цилиндра).
Апробация результатов работы Основные результаты работы были доложены и получили положительную оценку:
-
На Областной научно-технической конференции-выставке «Шаг в будущее -2000» (Кострома, 2000г.);
-
На межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистров и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2001) (Иваново, 2001г.);
-
На 52 (53, 54)-ой межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов КГТУ(Кострома, 2000-2002 гг.);
-
На всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - 2002) (Москва, 2003 г.);
-
На всероссийском семинаре по теории машин и механизмов Российской академии наук (секция «Машиноведение»), (Кострома, 2003 г.).
Публикации Результаты диссертационной работы опубликованы в 11 печатных работах, из которых 6 статей и 5 тезисов докладов.
Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературных источников, приложений. Диссертационная работа изложена на 752 страницах, содержит 14 таблиц и 43 рисунка.
