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 создании нового 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
Переработка волокна с повышенной засоренностью и широкое использование пневмомеханических прядильных машин требует увеличения степени очистки волокнистого материала Модернизация существующего очистительного оборудования заключается, в основном, в изменении скоростных режимов рабочих органов, ужесточении технологических разводок, увеличении числа ступеней очистки, замене некоторых рабочих органов Однако интенсификация механических воздействий на волокнистый материал при последовательном применении однотипных рабочих органов приводит к утере волокном природных свойств прочности, эластичности, длины и тонины
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 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 конструкций
волокноочистительных машин и пильно-колосниковьгх систем очистительных машин, определены их недостатки Проведен анализ работ, посвященных совершенствованию технологического процесса очистки волокнистых материалов,
-
Теоретически и экспериментально исследован процесс взаимодействия волокнистого материала с колосником волокноочистительной машины,
-
Экспериментально исследован процесс ударного взаимодействия пряди волокон с элементами колосниковой решетки. Установлено влияние отдельных факторов технологического регулирования (скорости взаимодействия, угла установки колосников и шага расстановки колосников) на характер взаимодействия, на очистительный эффект и на качество волокна;
-
Разработана конструкция и проведено экспериментальное исследование модели волокноочистительной машины с регулируемыми параметрами пильно-колосниковой системы для хлопкового и короткоштапельного льняного волокон
Методы исследования
Диссертационная работа содержит теоретические и экспериментальные исследования Теоретические исследования проводились с применением методов дифференциального и интегрального исчисления, теории механических колебаний Экспериментальные исследования проводились с применением методов планирования. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований проводилась на основе общепринятых методов оценки и интерпретации при доверительной вероятности не ниже 0 95. Теоретические и экспериментальные исследования проводились с применением ПЭВМ, прикладных программ MathCad, AutoCad, Microsoft Excel и оригинальных программных разработок на языке программирования C++
Научная новизна
Научная новизна работы заключается в том, что
Создан комплекс математических и физических моделей, описывающих процессы очистки натуральных волокон и являющихся основой для создания гибкой технологии в новой пильно-колосниковой системе очистительной машины с регулируемыми параметрами,
Разработана математическая модель процесса взаимодействия волокна с колосниковой решеткой, описывающая взаимосвязь кинематических и конструктивных параметров волокноочистительной машины, предложена методика для определения основных параметров процесса ударного взаимодействия,
Разработана методика определения сил аэродинамического сопротивления для частиц натуральных волокон с возможностью использования полученных результатов для теоретических исследований и при проектировании машин,
Получены экспериментальные зависимости усилий взаимодействия пряди волокна с колосниками от основных технологических и конструктивных характеристик очистителя,
Установлены причины и получены зависимости укорачивания длины волокна от конструктивных параметров колосниковой решетки.
Практическая значимость
Практическая значимость работы заключается в том, что-
Изготовлен экспериментальный стенд для исследования процесса ударного взаимодействия пряди волокон с элементами колосниковой решетки, который может быть макетом для создания будущей очистительной машины;
Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при проектировании новых волокноочистительных машин короткоштапельного волокна, а также при модернизации существующих очистителей,
Создана новая конструкция и выбраны рациональные технологические и конструктивные характеристики пильно-колосниковой системы очистительной машины для хлопкового и короткоштапельного льняного волокон
Апробация результатов работы
Основные результаты работы были представлены и получили положительную оценку.
на заседаниях кафедры ТММ и ПТМ ЮТУ (2005 - 2008 гг.);
на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Лен 2006, Лен 2008) г. Кострома;
на международной научно-практической конференции «Наука, сельское хозяйство и промышленность — пути развития и ожидаемые результаты» г Вологда 2008,
на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс 2007) г. Иваново,
на всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2006, 2007,2008) г Москва,
на научно-методической конференции, посвященной юбилею Костромского государственного технологического университета, 2007
Публикации
По материалам диссертационной работы опубликовано 16 работ, из них 3 статьи в журнале, включенном в перечень ВАК, 3 статьи в научных сборниках, 10 тезисов докладов на конференциях
Структура и объем работы
