Кафедра ТПЛВ
Костромской государственный технологический университет
История кафедрыПреподаватели кафедрыАспиранты кафедрыСтуденты кафедрыВыпускники кафедрыДисциплиныДисциплиныСоветы, наблюдения, рекомендациигостевая книга
 

Научно-исследовательские работы, проводившиеся на кафедре ТПЛВ

   

Тарунин Ю.Н. КОСТРОМА 1966 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТРЯСЕНИЯ ОТХОДОВ ТРЕПАНИЯ В МАШИНАХ С НИЖНИМ ГРЕБЕННЫМ ПОЛЕМ.

 

 

    Настоящая работа посвящена изучению процесса трясения отходов трепания в машинах с нижним гребенным полем и ставит своей целью:

        а) вскрыть физическую сущность явлений и дать анализ процесса трясения в машинах;

        б) исследовать факторы, влияющие на скорость движения материала в трясильной машине;

        в) выявить эффективность обескостривания отходов трепания от основных регулируемых параметров процесса и подобрать оптимальный технологический режим работы машины;

        г) определить величину сил полезных технологических сопротивлений и максимальное усилие, изгибающее иглу, как исходные данные для силового расчета рабочих органов и привода машины;

        д) провести энергетическое исследование с замером мгновенной мощности, потребляемой машиной, как предпосылки для анализа динамических явлений;

    е) получить научно обоснованные рекомендации для проектирования новых более совершенных трясильных машин.

ВЫВОДЫ

    В результате анализа проведенных теоретических и экспериментальных исследований процесса трясения отходов трепания в машинах типа ТГ-135-Л и многолетней практики эксплуатации этих машин на льно- и пенькозаводах вытекают следующие выводы и предложения:

    1. Протрясывание отходов трепания перед их сушкой и переработкой на короткое волокно является важной технологической операцией, которая оказывает существенное влияние на качество короткого волокна. Только за счет повторного пропуска отходов трепания через трясильную машину содержание костры в коротком волокне в опытах снизилось на 3,86% (абсолютных).

    2. На основании анализа сил, действующих на комочек отходов трепания, составлено дифференциальное уравнение движения комочка по игле. Решение дифференциального уравнения показало, что в первых четырех положениях иглы удерживающие силы больше сбрасывающих и комочек движется к оси вращения иглы. Затем сбрасывающие силы становятся больше удерживающих и комочек перемещается по игле к ее вершине, покидая иглу между 8 и 9 положениями.

    3. Теоретический анализ явлений, происходящих в гребенном поле, показал, что все элементы слоя отходов трепания находятся под действием ускорений, а следовательно, и инерционных сил. Ускорения, действующие поперек слоя материала (в вертикальной плоскости) вызывают поперечные силы инерции. Ускорения, действующие вдоль слоя, — продольные силы инерции.

    4. Поперечные силы инерции образуют нестационарное силовое поле. Силы, образующие поле, действуют на каждый элемент слоя с интенсивностью пропорциональной его массе. Насыпная костра, расположенная на верхней и нижней поверхности слоя, выбрасывается силовым полем из отходов трепания. Аналитически установлено, что при движении игл против хода материала условия для удаления костры более благоприятны, чем при движении игл по ходу материала. Основная масса костры выделяется из слоя при движении игл против хода материала.

    5. Продольные силы инерции, действующие в направлении решетки, перемещают материал по решетке, растаскивают и разрыхляют волокнистую массу, способствуя выделению костры из отходов трепания.

    6. С уменьшением расстояния между гребенными валиками и шага игл на валике повышается эффективность обескостривания. Увеличение плотности игл в гребенном поле за счет уменьшения расстояния между валиками эффективнее влияет на обескостривание, чем за счет уменьшения шага игл на валике. Оптимальными следует считать шаг игл равный 8 см и расстояние между валиками 10 см.

    7. Угол опережения практически не влияет на скорость движения отходов трепания при одном и том же вылете игл за плоскость решетки в крайнем переднем положении. Основным фактором, определяющим скорость движения материала в гребенном поле, является величина вылета игл за решетку в крайнем переднем положении. С уменьшением величины вылета игл скорость увеличивается в прямолинейной зависимости, при этом безразлично регулируется ли вылет решеткой или углом опережения. Наиболее удобно и просто изменять вылет игл с помощью решетки.

    8. Угол наклона решетки к горизонту (в интервале от —6 до 14°) практически не влияет на скорость движения материала (при постоянной величине вылета игл) и величина его должна определяться конструктивными соображениями. Целесообразно применять горизонтальное положение решетки.

    9. Взаимное положение игл и решетки должно определяться условием, чтобы угол съема не был меньше 43° (угол образованный иглой в крайнем переднем положении и решеткой). При угле съема меньше 43° ухудшаются условия съема отходов трепания с игл, наблюдается затаскивание материала под решетку.

    10. Оптимальными следует считать числа качаний гребенных валиков 220—240 в минуту и радиус кривошипа равный 45 мм (угол размаха 48°).

    11. Основным фактором, определяющим эффективность процесса обескостривания отходов трепания, является толщина слоя. С уменьшением толщины слоя эффективность обескостривания растет в степени большей единицы. С понижением содержания костры влияние толщины слоя становится более значительным и эффективность зависит от толщины слоя в степени больше второй.

    Толщина слоя в машине должна быть переменной — в на чале машины большей, а затем постепенно уменьшаться. Следовательно, скорость движения материала в гребенном поле должна быть также переменной — постепенно увеличиваться к выходу из машины. Это достигается таким положением решетки, когда вылет игл первого валика (по ходу материала) больше вылета игл последнего.

    12. Эффективность процесса трясения повышается в большей степени при снижении толщины слоя, нежели при уменьшении скорости его движения. Всегда целесообразно снижать толщину слоя за счет увеличения скорости (пропускная способность трясильной машины при этом остается постоянной).

    13. Методами электротензометрии установлено, что максимальное усилие, изгибающее иглы, имеет место в крайних положениях игл. Для крайнего переднего положения при плотности 1,8 кг/м2 сила равна 0,42 кг (4,12 н). С увеличением плотности загрузки усилие на иглы растет в прямолинейной зависимости. Силы полезных технологических сопротивлений не велики и достигают наибольшего значения в 0,35 кг (3,43 н) (в крайнем переднем положении).

    14. Иглы круглого сечения в машине ТГ-135-Л (диаметр v основания 11,2 мм) имеют 5—6-кратный запас прочности. Наиболее рациональной формой с точки зрения эксплуатации и изготовления следует считать иглу плоскую в виде клина толщиной 4—5 мм и размером у основания 18—20 мм. Такие иглы изготовляются штамповкой, что резко сокращает расход металла и трудоемкость их изготовления. Крепление их на гребенном валике может быть осуществлено с помощью сварки.

    15. Использование для энергетического исследования трясильной машины ваттметровых вибраторов позволило установить характер изменения мгновенной мощности за полный оборот кривошипа. Мгновенная мощность пропорциональна синусу двойного угла кривошипа, то есть частота ее измерения вдвое больше частоты качания игл.

    16. Полученная аналитическая зависимость мощности для преодоления полезных сопротивлений, может быть рекомендована для определения полезной мощности трясильной машины.

    17. Мощность, потребляемая машиной, возрастает с увеличением плотности загрузки, радиуса кривошипа, числа качаний игл и практически остается постоянной при изменении угла опережения. Расход мощности на технологический процесс при изменении плотности загрузки от 0,25 до 1,5 кг/.м2 составляет от 4 до 40% всей подводимой мощности.

    18. Чтобы не допускать сбрасывания отходов трепания первым игольчатым валиком назад, необходимо в машине на входе устанавливать верхний игольчатый валик по предложению Лекомцева.

    19. Чтобы разгрузить детали привода машин от вредных напряжений следует заменить в машинах ТГ-135-Л глухие кривошипы вильчатыми. При проектировании новых трясильных машин необходимо привод к гребенным валикам, изготовлять по типу хорошо зарекомендовавшего себя в работе кривошипно-шатунного механизма с вильчатыми кривошипами и возвратно-поступательным движением планки в двух направляющих.

    20. Замена деревянных решеток на металлические в машинах ТГ-135-Л является прогрессивным мероприятием. Планки решетки могут быть изготовлены из труб, круглой или полосовой стали, проката уголка или в форме швеллера.

    21. Полученные научно обоснованные параметры процесса трясения послужили основанием для разработки технологического задания на проектирование трясильной машины для льняных отходов трепания.

ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые предложения настоящей работы как-то:    увеличение плотности игл в гребенном поле за счет уменьшения расстояния между валиками до 10 см, установка горизонтальной металлической решетки, вильчатых кривошипов, одного постоянного радиуса кривошипа (угла размаха) и др. использованы Ленинградским СКБ промышленности первичной обработки лубяных волокон при создании новой трясильной машины.

назад домой вперед

 
  ©Геворкян Г.О Дьячков В.А.