LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технологічного процесу виділення лубу конопель

шаром і деревиною. Обробку стебел конопель на експериментальному м'яльно-скоблящому вузлі здійснювали при чотирьох режимах роботи м'яльного вузла n1-n4 (n1 – 75;125;300, n2 – 110;190;450, n3 – 170;290;700, n4 – 230;370;950 хв-1).

У трясильний вузол для підвищення виділення костриці з лубу було введено вузол вібрації (рис. 3), який примушує коливатись у вертикальній площині планки верхньої гілки голчатого транспортера.

Рис. 3. Технологічна схема вузла вібрації:

1 – ролик;

2 – щока;

3 – прогумований ремінь;

4 – планка голчатого транспортера;


Отриманий луб під час досліджень оцінювали згідно з ОСТ 17-РСФСР-10-01-91 "Луб конопляный южных районов. Технические условия".

Оптимальні параметри процесу виділення лубу конопель визначені за допомогою однофакторних та багатофакторних експериментів. Критеріями оцінювання ефективності застосованих факторів слугували вміст костриці та довжина лубу. За параметр оптимізації при проведенні ПФЕ взято комплексний показник оптимізації, який враховує як кількість одержуваного лубу, так і його якість.

Обробку результатів експериментів здійснювали за допомогою методів математичної статистики. Значущість відмінностей між середніми значеннями визначали за критеріями Стьюдента й Фішера, закономірність змін параметрів – методом найменших квадратів, регресійним та дисперсним аналізом.

Усі розрахунки виконувалися з використанням комп'ютерних програм Excel 2000, Stat Graf та ін. програм математичної статистики.

У третьому розділі, що складається із трьох підрозділів, викладено теоретичні дослідження процесу знекостричення лубу конопель у трясильно-вібраційному вузлі. Нами було висунуто гіпотезу: якщо надати верхній гілці голчатого транспортера примусових коливальних рухів, то це дозволить додатково виділити частину вільної костриці. У процесі проведення теоретичних досліджень здійснено розрахунок вільних коливань верхньої гілки голчатого транспортера, отримано вібраційну характеристику планок транспортера, визначено головні частоти і форми вільних коливань досліджуваної системи.

Для знаходження частот коливання було використано комп'ютерну програму "Раскрытие Векового определителя". Отримані результати обчислень частот коливань для кожної планки наведено на рис. 4. Амплітуди коливань розраховуються програмою відносно еталонної частоти, прийнятої за одиницю.

Розглядаючи головні частоти коливань, видно, що при даних характеристиках деякі з них близькі або входять у поле резонансних частот. Порівняння форм коливань із резонансними частотами невеликої частоти показує, що при відході від поля резонансних частот величина амплітуди зменшується.

Рис. 4. Частоти коливань планок транспортера.

Результати вібраційного аналізу можуть бути використані для вибору оптимальних динамічних параметрів трясильної частини під час більш досконалого вивчення процесу вібрації відносно до процесу виділення вільної костриці із зони обробки.

У четвертому розділі наведено результати експериментальних досліджень процесу виділення лубу конопель та окремих його етапів: м'яття, тіпання, трясіння, вібрації. Здійснено перевірку теоретичних розрахунків, визначено основні залежності показників якості лубу від параметрів обробки на експериментальному обладнанні.

Дослідження швидкісних режимів роботи м'яльно-скоблячого вузла показали (рис. 5), що відсоток умину зменшується із зростанням частоти обертання м'яльних вальців, незалежно від фракцій стебел. Це пояснюється тим, що зі збільшенням частоти обертання вальців час перебування матеріалу в зоні обробки зменшується і вільна костриця не встигає висипатись. З рис. 5 видно, що для крупностеблової соломи зі збільшенням частоти обертання м'яльних вальців від n1 до n2 спостерігається істотне зниження відсотка умину з 39,6 до 37,1% (tp=3,4 > tт=2,12, де tp – розрахунковий, а tт – табличний критерій Стьюдента). Подальше збільшення частоти обертання не має істотного впливу на відсоток умину (tp відповідно для частот n2 і n3 становить 1,1, n3 і n4 – 0,3 і n4 і n1 – 1,3). Для середньо- та дрібностеблової фракції соломи відбувається істотне зменшення відсотка умину в усьому діапазоні зміни частоти обертання вальців (tp для средньостеблової соломи при порівнянні n1 і n4 дорівнює 2,3, а дрібностеблової – 4,1). З аналізу одержаних даних можна зробити висновок, що на експериментальному м'яльно-скоблячому вузлі партії крупностеблової соломи бажано обробляти при граничних значеннях частот обертання вальців n1 і n4, тоді як партії середньостеблої та дрібностеблої соломи – n1 (75;125;300 хв-1). Таким чином доцільно передбачити у даній частині змінний діапазон регулювання частоти обертання м'яльних пар для отримання оптимальних результатів обробки.

На підприємствах первинної переробки широко використовується м'яльна машина ПМГ-1, тому нами встановлено оптимальні режими обробки конопляної соломи, а також проведено порівняння ефективності обробки сировини із запропонованим м'яльним пристроєм (рис. 6).

Рис. 5. Залежність відсотка умину від зміни частоти обертання м'яльно-скоблячих вальців:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова фракція.

Рис. 6. Відсоток умину отриманий на м'яльних машинах різного типу:

1 – експериментальний м'яльно-скоблячий вузол;

2 – м'яльна машина ПМГ-1.

Результати порівняльних експериментів (рис. 6) показали, що експериментальний м'яльний вузол дає вищий відсоток умину порівняно з м'яльною машиною ПМГ-1. Обидві м'яльні машини задовільно обробляють крупностеблову солому конопель. Встановлено, що зі зменшенням діаметра стебел знижується відсоток умину. Дана тенденція характерна для обох типів м'яльних машин. Необхідно відзначити, що в експериментальному м'яльно-скоблячому вузлі для дрібностеблової сировини відсоток умину хоч і знизився, але залишався досить високим (31,3%), тоді як у ПМГ-1 він становить 15,5%.

Одним із визначальних факторів обробки сировини в тіпальному вузлі є частота обертання, тому нами досліджено даний параметр. Оптимальну частоту обертання тіпального барабана визначали за допомогою однофакторного експерименту в змінюваному інтервалі варіювання даного фактору від 267 до 577 хв-1. Інші параметри (зазори на вході 6 мм, на виході із зони тіпання 25 мм) були постійними.

Отримані результати (рис. 7) свідчать, що збільшення частоти обертання тіпального барабана, наприклад, для крупностеблової фракції з 267 до 450 хв-1 сприяє суттєвому зменшенню закостриченості з 200,6% до 101,0%. Подальше збільшення частоти до 577 хв-1, навпаки, призводить до підвищення закостриченості до 270,4% (tр=16,1 при tт=2,12). Аналогічна тенденція спостерігається і для інших фракцій сировини. Оскільки при частоті обертання барабана від 350 до 450 хв-1 отримано найнижчу закостриченість лубу, то цей діапазон рекомендовано використовувати як базовий для обробки лубу всіх фракцій соломи конопель.

Рис. 7. Вплив частоти обертання тіпального барабана на закостриченість лубу:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова фракція.

Процес трясіння досліджували на трясильному вузлі з верхнім гребеневим полем. Оптимальні параметри обробки визначали за результатами однофакторних експериментів.

Швидкість руху транспортера суттєво впливає на перебування сировини в зоні трясіння, а це в свою чергу призводить до зменшення кількості дій на