LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розвиток наукових основ проектування обладнання для подрібнення відходів термопластичних і гумових матеріалів легкої промисловості

прогнозування технологiчного результату. Розробленi принципи і методологiя узагальненого пiдходу до проектування обладнання для подрібнення термопластичних та гумових відходів в взуттєвому виробництві. Розробленi математичнi моделi процесів подрібнення полімерних матеріалів в роторних дробарках і екструдерах, які враховують їх конструктивні параметри і залежність фізико-механічних властивостей полімерів від технологічних чинників. Розробленi аналiтичнi методи визначення механічної міцності полімерних матеріалів, які враховують залежність їх фізико-механічних властивостей від технологічних чинників. Самостiйно виконанi розробка i виготовлення оригiнальних лабораторних установок, експериментальнi дослiдження, статистична обробка даних, аналiз i узагальнення результатiв роботи. Здобувачу належать основні iдеї опублiкованих робiт та деклараційних патентів на винахід. Автором особисто створені спецiальнi програми для ПЕОМ, якi дозволяють розраховувати параметри обладнання для подрібнення відходів полімерних матеріалів.

Апробацiя результатiв дисертації. Основнi положення i результати дисертації доповiдались та отримали позитивну оцінку на наукових конференціях професорсько-викладацького складу КНУТД (1998-2007 рр.); науково-практичній конференції "Технологічний університет в системі реформування освітньої та наукової діяльності подільського регіону" (м. Хмельницький, 1995 р.);мiжнародній науково-технiчнiй конференцiї "Новiтнi технологiї в легкій промисловості та сервiсi" (м. Хмельницький, 1999 р.); на науково-технічній конференції "Погляд у майбутнє з надією" (м. Київ, 2005 р.); на ІХ всеукраїнській ювілейній науково-технічній конференції , присвяченій 75-річчю КНУТД (м. Київ, 2005 р.); на ІІІ міжнародній науковій конференції "Новітні матеріали та технології в будові та експлуатації машин" (м. Кам'янець Подільський, 2007 р.); на міжнародній науково-технічній конференції "Автоматизація: проблеми, ідеї, рішення" (м. Севастополь, 2007 р.).

Дисертація доповідалась повністю і одержала позитивну оцінку на науковому семінарі кафедри електромеханічних систем КНУТД (м. Київ, 2006 р.; міжкафедральному науковому семінарі КНУТД (м. Київ, 2007 р.) і фаховому науковому семінарі Хмельницького національного університету (м. Хмельницький, 2007 р.).

Публікації. Основний зміст і результати дисертації опубліковані в 22 роботах, в тому числі в навчальному посібнику, 18 статтях у спеціальних виданнях, 3 деклараційних патентах на винахід.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 7 розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Основна частина дисертації представлена на 365 сторінках друкованого тексту, з них 53 сторінки ілюстрацій, 3 сторінки таблиць, список використаних джерел з 239 найменувань на 23 сторінках. Повний обсяг дисертації 403 сторінки, включаючи 9 додатків на 38 сторінках.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


Увступі обгрунтовано актуальність теми, сформульовані мета та основні задачі досліджень, показані наукова новизна і практичне значення роботи.

Перший розділ присвячений огляду та детальному аналізу сучасного стану проблеми переробки відходів полімерів в легкій промисловості. Показано, що практично всі способи переробки відходів полімерів передбачають їх подрібнення до певного розміру часток з метою подальшого їх використання. Розглянуто вимоги до якості подрібнених відходів в залежності від технологічних задач. Проведено аналіз існуючих способів подрібнення полімерних матеріалів і обладнання для їх реалізації. Показано, що при виборі обладнання для подрібнення полімерних матеріалів необхідно враховувати дисперсність отримуваного продукту, розміри і механічні властивості початкового матеріалу, його температурні характеристики, реакційну здатність, можливий ступінь забруднення матеріалу продуктами зносу робочих органів, допустимий ступінь його окислення при взаємодії з киснем повітря, вибухонебезпечність і цілий ряд інших показників. Проведено аналіз чинників, що впливають на процес подрібнення полімерних матеріалів, в результаті якого встановлено, що це насамперед міцність при руйнуванні, деформаційні властивості і сили зовнішнього тертя. Сформульовано критерії порівняльної оцінки ефективності способів і обладнання для подрібнення. Показано, що процес зовнішнього тертя полімерних матеріалів в умовах, характерних для процесів подрібнення, має складний характер і вимагає експериментального дослідження.

Основні теоретичні концепції і закономірності подрібнення твердих тіл розробляли Ріттінгер, Кікс, Кірпічев, Гетс, Дель-мара, Белл, Мартін, Гросс, Циммерлей. Рішенням питання енергетичних залежностей процесу подрібнення займалися Л.Б. Льовенсон, П.А. Ребіндер, А.К. Рундквіст, Н.С. Єніколопов і інші вчені. Для опису перетворення дисперсного складу матеріалів в процесі подрібнення можна виділити чотири найбільш розповсюджених підходи: емпіричний опис на основі рівняння Розіна-Раммлера; опис кінетики подрібнення на основі диференціального рівняння зміни змісту крупного класу матеріалів при подрібненні; ймовірносно-статистичні моделі кінетики і групу моделей, званих селективними моделями подрібнення. Теоретичні дослідження в даній області, проведені авторами, направлені, в основному, на обґрунтування вибору технологічних режимів конкретного устаткування, математичне моделювання окремих процесів, які мають місце при подрібненні.

Практично немає досліджень в результаті яких отримані математичні моделі, що встановлюють достатньо повний функціональний взаємозв'язок між конструктивними параметрами механічного пристрою для подрібнення, технологічними режимами його роботи, фізико-механічними властивостями матеріалу і якісно-кількісними показниками процесу подрібнення. Немає загальної науково-обґрунтованої теорії, яка б дозволяла здійснювати аналітичний опис процесів подрібнення конкретних матеріалів з комплексом заданих властивостей і отримувати математичні моделі з метою визначення основних показників та оптимізації конструктивно технологічних параметрів створюваного обладнання.

Ці передумови визначили мету і завдання дослідження, спрямовані на подальший розвиток наукових основ проектування обладнання для подрібнення відходів полімерних матеріалів, а також на створення методу розрахунку чисельних значень кінцевого результату подрібнення та їх відповідність вихідним вимогам, з використанням новітніх, зокрема інформаційних технологій.

Другий розділ присвячено обґрунтуванню теоретичного підходу до відображення процесів механічного подрібнення полімерних матеріалів і розробці методів прогнозування результатів технологічної дії при подрібненні. Сформульовано загальні принципи моделювання процесів подрібнення матеріалів.

Враховуючи залежність параметрів процесу подрібнення від великого числа чинників, формально можна представити його