LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Удосконалення первинної обробки низькосортної лляної сировини для одержання котоніну

дослідження проводилися відповідно до методики, викладеної у ГОСТ 17514-93 „Шерсть натуральная. Методы определения тонины". Розривне навантаження волокна визначалося згідно з ГОСТ 3274.1-72 „Хлопковое волокно. Методы определения разрывной нагрузки и линейной плотности" розривом жмутів на штапельному динамометрі ДШ-3М. Лінійна щільність визначалася шляхом розрахунків. У процесі обробки експериментальних даних використовувалися методи математичної статистики.

У третьому розділі наведено результати теоретичних досліджень. Для здійснення технологічного процесу штапелювання орієнтованого шару різаного сирцю льону під час його обробки за запропонованою схемою було розроблено дослідну роторну різальну машину та проведено розрахунок її швидкісних параметрів. На рис. 2 наведено технологічну схему цієї різальної машини. Шар сирцю вкорочується за допомогою чотирьох ножів, що закріплені на хрестовині барабана. При обертанні барабана ножі ударяють по шару матеріалу зверху вниз.



Рис. 2. Схема дослідної різальної машини


Розрахунок швидкісних параметрів даної машини з урахуванням швидкості переміщення сирцю до місця різання, яка дорівнює швидкості переміщення в м'яльній машині М-100-Л, було проведено за такими формулами:

, (1)


де n б – частота обертання різального барабана, хв-1;

Vн – колова швидкість ножів, м/хв;

Д б – діаметр твірної ножів барабана, м.


, (2)


де Lн – відстань між сусідніми ножами по колу, м;

Тп – час переміщення сирцю на відстань 0,045 м, хв.


, (3)


, (4)


де Lв – задана довжина відрізка сирцю, м;

Vм – швидкість переміщення матеріалу, м/с.

За допомогою проведених розрахунків було визначено, що для здійснення процесу різання сирцю льону на відрізки завдовжки 0,045 м при швидкості переміщення матеріалу 0,5 м/с частота обертання барабана дослідної різальної машини повинна дорівнювати 167 хв-1.

Для відділення волокна від деревини і забезпечення сприятливих умов подальшої котонізації шар різаного сирцю льону піддавався обробці на дослідній м'яльній машині, у якої першою парою є не гладкі, а рифлені вальці.

У підрозділі 3.2 також описано теоретичні дослідження механізму втягування неорієнтованого шару різаного сирцю льону в пару дрібнорифлених вальців.При аналізі механізму втягування неорієнтованого шару сирцю льону в зону деформації розглядалися умови симетричного проминання, коли обидва вальці мають однаковий діаметр й обидва є приводними (рис. 3).

Прототипом даної машини було обрано лабораторну м'ялку ЛМ-3, яка застосовується для виділення непошкодженого лляного волокна при визначенні показника його міцності.

Розрахунок механізму втягування матеріалу в пару дрібнорифлених м'яльних вальців було проведено за такими формулами (5-9):




Рис. 3. Схема взаємодії матеріалу і вальців


, (5)


де – коефіцієнт тертя між матеріалом і вальцями; = 0,5 (для рифлених вальців);

ц – кут між лінією центрів вальців та елементарною площадкою зіткнення матеріалу з вальцями в момент втягування.


, (6)


де R – радіус вальця, м;

Н – товщина вхідного шару сирцю, м;

д – товщина вихідного шару сирцю, м.


, (7)


, (8)


. (9)


Отримане в результаті розрахунку значення діаметра дрібнорифлених м'яльних вальців свідчить про виконання умови втягування матеріалу.

М'яття неорієнтованого шару різаного сирцю в парі дрібнорифлених вальців є складним процесом. Основним показником ефективності процесу м'яття є величина відсотка умину. За допомогою апріорного ранжування було встановлено фактори, що найбільше впливають на відсоток умину в процесі м'яття неорієнтованого шару сирцю. Це – питомий тиск у парі м'яльних вальців, товщина шару різаного сирцю льону та середній кут орієнтації волокон у шарі.

Для виявлення взаємної дії вищезазначених факторів на показник відсотка умину сировини було проведено серію дослідів за допомогою методів математичного планування експерименту. Математичну модель другого порядку одержано шляхом реалізації центрального композиційного ротатабельного планування, що складається з реплік типу 23, шести „зоряних" точок і шести центральних точок. Інтервали варіювання і нульові точки, обрані з технологічних міркувань, наведено в табл. 1.


Таблиця 1

Рівні й інтервали варіювання факторів


Фактори

Рівні варіювання

Інтервал

варіювання


-1,68

-1

0

+1

+1,68


х1 – питомий тиск у парі м'яльних вальців, кгс/см

0,93

1,0

1,1

1,2

1,27

0,1

х2 – товщина шару, мм

1,64

3

5

7

8,36

2

х3 – середній кут орієнтації волокон у шарі, град

29,7

45

67,5

90

105,3

22,5


Завдяки використанню методів планування та математичної обробки результатів експерименту отримано математичну залежність показника відсотка умину сировини в процесі м'яття, що має вигляд:


(10)


Аналіз математичної моделі показав, що вплив всіх трьох факторів на ефективність м'яття неорієнтованого шару сирцю льону є значимим, але найбільший вплив має фактор х1 – питомий тиск у парі м'яльних вальців. При його збільшенні у прийнятому діапазоні зміни параметрів відсоток умину збільшується.

У четвертому розділі наведено експериментальні дослідження з отримання волокна, підготовленого до подальшої котонізації за запропонованою технологією. Визначено вплив ступеня вилежування низькосортної лляної трести та довжини різання сирцю на фізико-механічні показники одержаного котоніну.

На підставі отриманих значень показників відсотка умину та вмісту костриці (табл.2) було визначено оптимальну кількість пар дрібнорифлених вальців у дослідній м'яльній машині.


Таблиця 2

Залежність відсотка умину та вмісту костриці від кількості пар вальців


Кількість пар вальців

Відсоток умину, %

Вміст костриці, %

1

11,84

21,1

2

27,16

19,8

3

36,95

16,4

4

43,32

11,7

5

47,50

10,3

6

48,41

10,1


Дані таблиці свідчать про те, що показники відсотка умину та вмісту костриці після обробки лляного волокна у м'яльній машині, яка має шість пар дрібнорифлених вальців, змінюються несуттєво порівняно з аналогічними показниками після обробки на м'яльній машині з п'ятьма парами дрібнорифлених вальців. Виходячи з цього, робимо висновок, що оптимальна кількість пар