LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка голкофрезових подрібнювачів для переробки текстильних відходів легкої промисловості

волокна.

Розв'язок отриманої системи рівнянь можливий тільки при наступних початкових та граничних умовах:

;

; ; (5)

; .

Проведення досліджень математичної моделі з метою визначення факторів, що суттєво впливають на процес подрібнення, дозволило визначити характер впливу конструктивних та технологічних факторів на довжину волокна після подрібнення. Встановлено, що вплив конструктивно-технологічних параметрів голкофрезового робочого органу на процес подрібнення матеріалу можливо охарактеризувати лише одним його параметром - окружною швидкістю обертання поверхні голкофрези.

Розрахунок параметрів процесу подрібнення дозволив визначити раціональні межі зміни окружної швидкості поверхні голкофрези (=6...18м/с), що забезпечує довжину волокон після подрібненні від 4 до 40 мм.

Аналіз моделі процесу подрібнення (4) дозволив встановити, що максимальний натяг волокна відбувається після контакту, коли голка обертається на кут 0,6..0,8 градусів (рис. 6).

Аналітичне дослідження впливу процесу подрібнення на процес транспортування матеріалу в каналі дозволило отримати умову мінімального напірного тиску, що потрібен для забезпечення сталої роботи подрібнювача

, (6)

де - висота каналу на виході.

Обчислювальний експеримент показав, що протидія транспортуванню від голкофрези незначна і становить 0,000479...0,00169 МПа.

У третьому розділі викладені результати експериментальних досліджень, що підтверджують адекватність аналітичних моделей реальним процесам подрібнення та транспортування в голкофрезових подрібнювачах.

Для експериментальних досліджень було спроектовано та виготовлено експериментальне устаткування, яке дозволяє реалізувати процес подрібнення і транспортування з можливістю зміни факторів, що вивчаються, та реєструвати параметри, що досліджуються.

Аналітичні дослідження показали, що лінійного наближення для опису цих процесів в голкофрезових подрібнювачах недостатньо. В зв'язку з цим було прийняте рішення використовувати некомпозиційне планування другого порядку.

Експериментальні дослідження процесу подрібнення довели, що довжина волокна після подрібнення залежить лише від окружної швидкості поверхні голкофрези. Також встановлено, що величина впливу окружної швидкості поверхні голкофрези на питомі енерговитрати не перевищує 4% при зміні окружної швидкості в межах від 10 до 18 м/с, а зміна подачі від 3,6 до 17,6 кг/год приводить до збільшення енерговитрат на 0,8%.

Проведені експериментальні дослідження дозволили отримати регресійні залежності для визначення довжини волокна (рис. 7) для таких волокон:

- вовняні волокна

(7)

(8)

- віскозні волокна

(9)

(10)

- лавсанові волокна

(11)

(12)

При дослідженні процесу транспортування відходів в каналі отримана регресійна залежність зміни напірного тиску від конструктивних параметрів каналу:


(13)

де - відносна деформація матеріалу;

- довжина каналу.


Проведені експериментальні дослідження показали, що аналітичні моделі з достатньою точністю описують процеси подрібнення та транспортування текстильних відходів в голкофрезових подрібнювачах. Розбіжність аналітичних і експериментальних даних не перевищує 15%, це дозволяє використовувати ці моделі для розрахунків конструктивних та технологічних параметрів голкофрезових подрібнювачів.

У четвертому розділі розроблено принципово нові методики розрахунків основних конструктивних та технологічних параметрів голкофрезових подрібнювачів, які можуть бути використані при розробці САПР.

На основі проведених експериментальних та аналітичних досліджень розроблено та виготовлено дослідно-промисловий зразок голкофрезового подрібнювача на Хмельницькому комбінаті будівельних матеріалів, який використовувався для отримання волокнистого наповнювача при виготовленні бетонних розчинів. Бетонний розчин з волокнистим наповнювачем використовувався для виготовлення виробів, в яких неможливо було використовувати металеву арматуру для підвищення міцності (плитка оздоблювальна, плити тротуарні, грати).



ВИСНОВКИ


1. Проведений аналіз стану переробки текстильних відходів легкої промисловості дозволив встановити доцільність проведення науково-дослідної роботи в області розробки голкофрезових подрібнювачів і необхідність створення пристроїв для переробки текстильних відходів.

2. Аналітичні дослідження процесу подрібнення та транспортування текстильних відходів дозволили математично описати ці процеси з врахуванням фізико-механічних властивостей матеріалу, що переробляється. Математичні моделі, отримані при аналітичному дослідженні процесу подрібнення та транспортування, визначають якісно-кількісні показники процесу, що залежать від конструктивно-технологічних параметрів обладнання та властивостей матеріалу.

3. Визначена можливість і доцільність подрібнення текстильних відходів легкої промисловості при окружній швидкості поверхні голкофрези від 6 до 18 м/с. Така швидкість дозволяє отримувати середню довжину волокон від 4 до 40 мм.

4. Раціональні параметри каналу транспортування визначаються на стадії проектування, виходячи з умов, що для подрібнення відходів їх необхідно ущільнити. Величину відносної деформації матеріалу на виході з каналу транспортування доцільно вибирати в межах від 10 до 30%.

5. Виявлено, що величина впливу окружної швидкості поверхні голкофрези на питомі енерговитрати не перевищує 4% при зміні окружної швидкості в межах від 10 до 18 м/с, а зміна подачі від 3,6 до 17,6 кг/год приводить до збільшення енерговитрат на 0,8%.

6. На основі результатів досліджень, за замовленням Хмельницького комбінату будівельних матеріалів, спроектований та виготовлений дослідно-промисловий зразок голкофрезового подрібнювача для волокнистих відходів легкої промисловості.

7. Розроблені принципово нові методики розрахунків основних конструктивних та технологічних параметрів голкофрезових подрібнювачів, які можуть бути використані при розробці САПР.


Список опублікованих праць за темою дисертації:


  • Іщук В.І., Михайловський Ю.Б. Математична модель руйнування комбінованих відходів легкої промисловості // Проблеми сучасного машинобудування: Збірник наукових праць.-Хмельницький: ТУП, 1996. C. 150-151.

  • Михайловський Ю.Б., Іщук В.І. Дослідження процесу транспортування відходів легкої промисловості в каналі голкофрезового дезінтегратора // "Вісник Технологічного університету Поділля". - 1997. - №1. C. 127-130.

  • Михайловський Ю.Б. Аналітичне відображення процесу руйнування текстильних матеріалів під дією голкофрезового робочого органу // "Вісник Технологічного університету Поділля".- 1998.- №1. C. 53-54.

  • Іщук В.І., Михайловський Ю.Б. Дослідження процесу взаємодії голкофрези з текстильним матеріалом при його подрібненні // Придніпровський науковий вісник.- 1998р.- №52. C. 39-48.

  • Іщук В.І., Михайловський Ю.Б. Оцінка можливостей використання обладнання для переробки відходів легкої промисловості. Частина 2-га. "Вісник Технологічного університету Поділля".- 1998.- №4. C. 72-74.

  • Іщук В.І., Михайловський Ю.Б. Дезінтеграція відходів легкої промисловості та отримання на їх базі


  •