LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка технологічного процесу виділення лубу конопель

оброблюваний луб і відповідно до збільшення відсотку залишкової костриці. У дослідах швидкість транспортера змінювалася від 8 до 14 м/хв. Для крупностеблової та середньостеблової фракції збільшення швидкості транспортера до 12 м/хв не призводить до суттєвого підвищення закостриченості, а подальше збільшення до 14 м/хв. спричиняє стрімке збільшення закостриченості (рис. 8). Закостриченість дрібностеблової фракції має дещо більш плавну криву, тобто менше залежить від швидкості транспортера. Згідно з результатами досліджень рекомендована швидкість транспортера становить 8-10 м/хв.

Рис. 8. Залежність закостриченості лубу конопель від швидкості голчатого транспортера трясильної частини:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова фракція.

Наступним досліджуваним фактором процесу трясіння є кут розмаху голок. У дослідах він змінювався від 70 до 1000. Отримані результати свідчать (рис. 9), що для лубу, одержаного із крупностеблової фракції стебел, зміна кута розмаху від 70 до 1000 суттєво не впливає на закостриченість (закостриченість коливається від 391,4% до 421,2% при tp=0,1). Для лубу, отриманого із середньостеблової фракції, зміна кута розмаху голок від 70 до 900 призводить до незначного погіршення обробки, а підвищення до 1000 спричиняє ріст відсотка залишкової костриці до 52%, а для лубу, отриманого із дрібностеблової фракції, ми спостерігаємо зворотну картину впливу вибраного діапазону зміни кута. Таким чином аналіз одержаних даних показав, що при куті розмаху голок 80-900 спостерігається найменша закостриченість лубу для всіх фракцій сировини і цей діапазон можна прийняти за оптимальний.

Рис. 9. Вплив кута розмаху голок на закостриченість лубу:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова фракція.

Частота коливання голок є одним із визначальних факторів у процесі трясіння. Нами встановлено, що збільшення частоти коливання для лубу, отриманого із крупностеблової соломи, суттєво не впливає на його закостриченість (рис. 10). Для середньостеблової фракції збільшення частоти коливання з 120 до 195 хв-1 обумовлює зниження закостриченості з 50 до 42 % (tp=7,9 при tт=2,1), а подальше збільшення до 290 хв-1 суттєво не впливає на виділення костриці. Для дрібностеблової фракції спостерігається протилежна залежність. Тому для обробки лубу вибираємо середні значення частоти коливання голок, при яких відбувається зменшення відсотка закостриченості лубу для всіх фракцій стебел конопель.

Рис. 10. Залежність закостриченості отриманого лубу від зміни частоти коливання голок:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова фракція.

Оптимальні режими роботи трясильно-вібраційного вузла визначали за допомогою однофакторних експериментів. Так, дослідження частоти дій бійка на верхню гілку транспортера показали (рис. 11), що зміна її від 0 до 2250 хв-1 суттєво знижує закостриченість лубу, отриманого із всіх фракцій соломи конопель. За результатами даного досліду, необхідно віддати перевагу частоті дії бійка від 1500 до 2250 хв-1. У даному діапазоні спостерігається найменша закостриченість лубу.

Рис. 11. Залежність закостриченості лубу від зміни частоти дій бійка на верхню гілку голчатого транспортера:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова фракція.

З наведених на рис. 12 графіків видно, що зміна висоти відхилення верхньої гілки голчатого транспортера в діапазоні від 0 до 15 мм спричиняє збільшення інтенсивності обробки сировини, що підтверджується значенням закостриченості. Закостриченість лубу зменшується для всіх фракцій соломи. Подальше збільшення висоти відхилення гілки голчатого транспортера неможливе через конструктивні параметри трясильного вузла. Висота відхилення гілки голчатого транспортера, яка у вибраному діапазоні найбільш підходить до описуваного процесу, є 15 мм для даної конструкції трясильної частини.

Рис. 12. Залежність закостриченості лубу в залежності від висоти відхилення верхньої гілки транспортера:

1 – крупностеблова фракція;

2 – середньостеблова фракція;

3 – дрібностеблова.

Під час досліджень було проведено порівняння ефективності роботи трясильних частин із вузлом вібрації і без нього. Використання вузла вібрації дозволяє видалити додатково від 5 до 12% костриці (рис. 13). Так для лубу, отриманого із крупностеблової фракції, поєднання процесів вібрації і трясіння сприяє зниженню закостриченості від 23,41,4% до 18,91,2% (tр=2,4; tт=2,12), а для лубу із дрібностеблової фракції - з 361,4 до 25,70,7% (tр=6,6; tт=2,12).

Рис. 13. Залежність закостриченості лубу конопель від типу трясильного вузла:

1 – трясильний вузол;

2 – трясильно-вібраційний вузол.

З метою виявлення факторів, які суттєво впливають на процес виділення лубу конопель, реалізовано багатофакторний експеримент. Досліджуваними факторами були (табл. 1): частота обертання тіпального барабана (Х1), частота обертання м'яльних вальців (Х2), висота відхилення верхньої гілки голчатого транспортера (Х3), фракція соломи конопель (Х4).

Таблиця 1

Рівні факторів, їхні натуральні значення та інтервал варіювання

Фактор

Позначення

Рівні факторів



нижній (-)

верхній (+)

Частота обертання тіпального барабана, хв-1

Х1

300

600

Частота обертання м'яльних вальців, хв-1

Х2

65; 100; 191

105; 180; 445

Висота відхилення голчатого транспортера, мм

Х3

0

15

фракція соломи конопель

Х4

дрібностеблова

крупностеблова


За параметр оптимізації обрано комплексний показник (Yo), який враховує кількість отриманого лубу і залишки костриці у ньому. Фізичний зміст даного параметра полягає в тому, що чим більший відсоток виходу лубу і менший вміст залишкової костриці, тим раціональніше організовано процес переробки. Комплексний показник Yo визначається за формулою:

(1)

де mлуб—маса лубу, отриманого після переробки, г;

mнав—маса наважки соломи конопель, г;

mкостр—маса костриці, г.

У результаті проведення багатофакторного експерименту отримано рівняння регресії (2), яке описує процес виділення лубу. З аналізу рівняння регресії бачимо, що вільний член відповідає середньому значенню параметра оптимізації (із 16 дослідів), тобто умовному виходу лубу. Величина коефіцієнтів при досліджуваних факторах свідчить про значущість того або іншого фактора і їх взаємодію.


Y=27,7-0,16X1+1,48X2+1,46X1X2-0,17X1X3-0,51X1X4+1,09X2X4+0,41X1X2X3-

-1,05X1X2X4-0,32X1X2X3X4 (2)


Перевірка даного рівняння за критерієм Фішера показала, що при довірчій імовірності 95% отримане рівняння адекватно описує процес виділення лубу конопель. Це дозволяє зробити висновок, що при виділенні лубу для встановлених рівнів варіювання факторів найбільший вплив на процес переробки має частота обертання м'яльних вальців (Х2). Далі за ступенем впливу йде фактор Х1