Розробка процесу виділення довгого волокна льону на основі скребково-тіпальних робочих органів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Херсонський державний технічний університет

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

РОЗРОБКА ПРОЦЕСУ ВИДІЛЕННЯ ДОВГОГО ВОЛОКНА ЛЬОНУ НА ОСНОВІ СКРЕБКОВО-ТІПАЛЬНИХ РОБОЧИХ ОРГАНІВ

Спеціальність: Первинна обробка та зберігання продуктів рослинництва

ЛУК'ЯНЕНКО ПЕТРО ВАСИЛЬОВИЧ

Херсон, 1999 рік

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Важливе місце в Україні серед натуральних рослинних волокон займають волокна з стебел льону.

Довге волокно льону використовують для виробництва побутових та технічних тканин, коротке волокно - для снопов'язального та пакувального шпагату, пряжі для набивок, паперу та інших виробів.

Виробництво довгого та короткого волокна льону здійснюється на заводах первинної обробки, де за допомогою спеціальних машин та механізмів шляхом механічних дій із стебел трести виділяють волокно. Довге волокно в порівнянні з коротким є найбільш цінним, а тому питання, пов'язані з виділенням високоякісного довгого волокна льону за максимально можливого його виходу є найбільш важливими.

За існуючою технологією виробництва довгого волокна льону на м'яльно-тіпальних агрегатах (МТА) з усього волокна, яке виробляється, довге складає менше половини. Цьому сприяють як недосконала підготовка шару льонотрести до механічної її переробки, так і недоліки м'яльних та тіпальних машин при переробці трести із змінними фізико-механічними властивостями. Крім того, обладнання МТА має високу металомісткість та енергоємність. Тому необхідність проведення досліджень обумовлена проблемою підвищення виходу довгого волокна льону при зниженні металомісткості та енергоємності технічного обладнання.

Актуальнiсть теми.

При виділенні довгого волокна льону на iснуючих МТА ступінь промину м'яльною машиною трести, яка, як правило, має рiзнi фiзико-механiчнi властивості, не однаковий і дуже низький (10-40), тому сирець у тіпальну секцію надходить з підвищеною жорсткістю. Крім того, внаслідок відсутності затиску стебел в м'яльній машині деяка їх частина не потрапляє в затиск транспортуючого механізму перед тіпанням.

З іншого боку, високошвидкісні дiї (9-12 м/с) бил тiпальних барабанiв, якi використовуються для завершальної очистки сирцю після м'яльної машини, менш небезпечні для збереження цiлiсностi довгих волокон в тому випадку, коли вони на момент обробки будуть очищенi вiд кострицi за рахунок максимального її вилучення до тiпання i значна частина їх буде знаходитися в затиску транспортуючих пасiв, завдяки чому, в підсумку, вихід довгого волокна підвищиться.

Одним iз вiдомих ефективних способiв видiлення довгого волокна льону, який дозволяє пiдвищити вiдсоток промину трести перед тiпанням до 60 i при цьому забезпечити затиск всiх стебел перед надходженням в зону високошвидкісного тiпання є диференцiйований сковзкий згин стебел на похило встановлених робочих крайках. Проте даний спосiб потребує поглибленого вивчення сприятливих умов виведення вiдокремленої кострицi з зони обробки при низькошвидкiсному характері дій робочих органів та підвищення їх диференцiацiї. Треба також відзначити, що великі втрати довгого волокна льону спостерігаються при повторних пропусканнях закостриченого тіпаного волокна, яке можна одержати в процесі переробки трести на МТА. Однією з вагомих причин, яка цьому сприяє, є недосконалість процесу тіпання за нерівномірним знекостриченням сирцю льону по довжині, особливо недолежаної трести, внаслідок чого ділянки у лінії затиску часто залишаються закостриченими. Повторні пропускання закостриченого тіпаного волокна через тіпальні секції призводять до значного зниження продуктивності агрегату.

В даній роботі вирішуються питання однаково ефективного знекостричення трести з різними фізико-механічними властивостями за одне пропускання, підвищення виходу готового продукту, зниження металомісткості та енергоємності технологічного обладнання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в Інституті луб'яних культур Української академії аграрних наук у 1994-1997 рр., згідно з завданням “Розробити технологію виробництва довгого волокна льону на основі створення нового обладнання, яке дозволяє підвищити його вихід”, передбаченим проектом “Луб'яні культури” державної науково-технічної програми “Продовольство-95” та галузевою науково-технічною програмою УААН.

Мета і задачі дослiдження. Метою дослідження була розробка способу механiчної обробки трести льону, який би забезпечив пiдвищення виходу з неї довгого волокна.

Для досягнення поставленої мети вивчалися такi питання:

- аналiз причин низької ефективностi роботи м'яльної та тiпальної машин при видiленнi довгого волокна льону;

- пошук та обґрунтування рацiональних механiчних дiй на тресту;

- дослiдження рiзних технiчних пристроїв для видiлення з трести льону довгого волокна за допомогою дiй бiльш ефективного низькошвидкiсного сковзкого згину стебел на робочих крайках;

- визначення оптимальних параметрiв пристрою для видiлення довгого волокна льону шляхом експериментальних дослiджень;

- визначення ефективностi переробки трести льону iз застосуванням нових технiчних заходiв та розробка вихiдних вимог на проектування дослiдного зразка агрегату.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше запропонована послiдовнiсть дiй на тресту льону низькошвидкiсного сковзкого згину нерухомими вузлами протягування в поєднаннi з скребковими барабанами на початковому етапi видiлення довгого волокна при поступовому збiльшеннi швидкостей сковзання матерiалу по крайкам та високошвидкісних дiй тiпальних барабанiв на завершальному етапi його доочищення.

Вперше дослiджено робочi органи механiзму орiєнтацiї волокон та вiдокремлених костринок по вiдношенню до робочих крайок скребкових барабанiв при низькошвидкiсному характерi дiй.

При видiленнi довгого волокна льону вперше застосовано i вивчено тiпальнi барабани зменшеного дiаметру, встановленi з нахилом до напрямку транспортування матерiалу iз змiнними кутом нахилу та асиметрiєю бильних планок.

Вивчено вплив конструктивних та технологiчних факторiв на процес видiлення довгого волокна льону розробленим експериментальним пристроєм, встановлено оптимальнi умови переробки трести з рiзними фiзико-механiчними властивостями.

Практичне значення одержаних результатiв.

На пiдставi проведених дослiджень розроблений технологiчний процес видiлення довгого волокна льону iз застосуванням на початковому етапi переробки трести поєднання почергових низькошвидкiсних дiй нерухомих вузлiв протягування i двох пар скребкових барабанiв з голчатими гарнiтурами та високошвидкісних дiй тiпальних барабанiв на завершальному етапi обробки при поступовому збiльшеннi по мiрi знекостричення швидкостей сковзання матерiалу по крайкам робочих органiв, якi пiдвищують вихiд довгого волокна на 1,6% абсолютних при високому очисному ефектi за одне пропускання трести з рiзними фiзико-механiчними властивостями.

Розроблено вихiднi вимоги на створення дослiдного зразка агрегату для видiлення довгого волокна льону, якi схваленi Вченою радою IЛК (Протокол №9 вiд 11.09.1995 р.), науково-технiчною радою ДКА "Укрльоноконоплепром" (Протокол №4 вiд 19.12.1995 р.) та представленi в Український державний конструкторсько-технологiчний iнститут транспортуАПК (м. Iвано-Франкiвськ). Очiкуваний економiчний ефект вiд впровадження у виробництво запропонованого способу переробки трести льону за рахунок збiльшення виходу довгого волокна, зниження металомiсткостi та енергоємностi технологiчного обладнання складатиме 10000 грн. на 1000 тон трести в цiнах1995 року.

Особистий внесок здобувача. Комплекс наукових досліджень, наведених в дисертаційній роботі, виконаний безпосередньо її автором, а також здійснено обґрунтування наукових результатів, критичне вивчення науково-технічної інформації та впровадження рекомендацій у виробництво.

Апробацiя результатів дисертації.

Головнi положення дисертацiйної роботи доповiдались на:

- республiканськiй науково-технiчнiй конференцiї викладацького складу Костромського державного технологiчного унiверситету, а також iнженерно-технiчних працiвникiв льонозаводiв в 1994 роцi, м. Кострома;

- засiданнi науково-технiчної ради ДКА "Укрльоноконоплепром" в 1995 роцi, м. Київ;

- засiданнях Вченої ради Iнституту луб'яних культур у 1994-1997 роках, м. Глухiв;

- засiданнi кафедри виробництва натуральних волокон Херсонського iндустрiального iнституту в 1996 роцi, м. Херсон.

Публiкацiї. Основнi положення дисертацiї викладені у п'яти статтях наукових журналів, одній статті збірника наукових праць, двох тезах наукових конференцій та одному патенті на винахід.

Структура дисертації. Дисертацiя мiстить вступ, п'ять розділів основної частини, висновки й рекомендації виробництву, список використаних літературних джерел та три додатки.

Загальний обсяг дисертації складає 128 сторінок, ілюстрації займають 10 сторінок, таблиці - 12 сторінок, три додатки - 21 сторінку, список використаних літературних джерел (110 найменувань) - 11 сторінок.

2. ОСНОВНИЙ ЗМIСТ

У вступi розкрито актуальнiсть теми роботи, сформульовано мету дослiджень, вiдмiчено наукове значення одержаних результатiв.

У першому роздiлi охарактеризовано сучасне становище виробництва довгого волокна льону та наведено аналiз науково-дослiдних робiт в галузi дослiдження процесiв плющення, м'яття та тiпання, позитивнi якостi та недолiки механiчних дiй, якi застосовуються. Наведено роботи, пов'язанi з видiленням довгого волокна льону способом диференцiйованого сковзкого згину стебел, вiдмiчено його позитивне значення та недолiки. Вибрано схему знекостричення й стосовно до неї запропоновано шляхи зменшення металомiсткостi та енергоємностi технологiчного обладнання.

Проведений аналiз вiдомих способiв видiлення довгого волокна льону показав, що в наш час практично всi льонозаводи країн спiвдружностi та захiдної Європи переробку трести проводять традицiйним способом - на м'яльно-тiпальних агрегатах, механiчнi дiї яких - плющення, промин та тiпання - сприяють порушенню конструкцiї стебла та видiленню волокна.

З огляду робiт I.В. Крагельського, М.М. Суслова, О.М. Iпатова, М.М. Барбакова, Г.К. Кузнецова, Б.I. Смирнова та iнших вiдомо, що плющення трести льону - необхiдна i корисна пiдготовча операцiя до м'яття, яка сприяє вирiвнюванню механiчних властивостей матерiалу, що переробляється, полегшенню наступної механiчної обробки i пiдвищенню виходу довгого волокна. Однак збiльшення кратностi попереднього плющення має й негативнi сторони (жорсткостi деревини та волокна вирiвнюються), внаслiдок чого подальша переробка трести погiршується.

З наукових праць Б.I. Смирнова, О.М. Iпатова, В.О. Лясича, В.В. Щочкiна, М.К. Сорокiна та iнших вiдомо, що укомплектування м'яльних машин набором вальцiв рiзного профiлю рифлення не забезпечує ефективного промину трести льону рiзних фiзико-механiчних властивостей. Так, вiдсоток промину тонкостеблової трести з низькою вiдокремлюванiстю волокна вiд деревини не перевищує 15, а перележаної товстостеблової 40-45%. Окрiм того, дослiдженнями В.О. Мараманова та Є.Л. Пашина встановлено, що рифлi м'яльних вальцiв сприяють зменшенню вiдрiзка мiж вершинними та прикореневими кiнцями стебел, а також додатковому їх розвороту, внаслiдок чого знижується iмовiрнiсть попадання сирцю пiд затиск транспортуючого механiзму перед входом в тiпальну секцiю та вихiд довгого волокна.

З аналiзу вiдомих способiв механiчного видiлення волокна було обрано спосiб диференцiйованого сковзкого згину стебел льону, який пiдвищує вiдсоток промину трести перед тiпанням до 60 в порiвняннi з вальцьовими м'яльними машинами. Даний спосiб видiлення довгого волокна з стебел льону, конопель та кенафу дослiджували I.М. Левитський, О.М. Iпатов, В.О. Лясич, Г.Г. Хашимов, Є.Л. Пашин, Р.Н. Гiлязетдiнов та iншi.

Найбiльш повнi дослiдження належать I.М. Левитському, який нарiвнi з iншими авторами вiдзначив його основнi переваги: паралелiзацiя довговолокнистих комплексiв при затиску сировини в транспортуючому механiзмi, збереження цiлiсностi та стрiчковостi волокон при низькошвидкiсному протяжному характерi дiй, дуже добре очищення вiд кострицi середньої частини волокна, внаслiдок чого пiдвищується показник промину та лiквiдується один з небажаних недолiкiв процесу тiпання.

Пiдвищення вiдсотка промину по схемi видiлення довгого волокна льону I.М. Левитського дозволило знизити iнтенсивнiсть дiй тiпальних барабанiв на завершальному етапi очищення волокна вiд кострицi. Хоча, з iншого боку, наукові праці О.М. Сивцова та В.Г. Трифонова свідчать, що високошвидкiснi дiї бил тiпальних барабанiв менш небезпечнi для збереження цiлiсностi довгих волокон, коли останнi перед тiпанням набудуть найбiльшої гнучкостi за рахунок максимального видалення кострицi та основна їх частина буде знаходитися в затиску транспортуючих пасiв.

Таким чином, при застосуваннi дiй диференцiйованого сковзкого згину замiсть дiй рифель вальцiв м'яльних машин недолiки процесу тiпання (нерiвномiрна iнтенсивнiсть дiй по довжинi пасма волокна, а отже, i неоднакова проробка рiзних його ділянок, високошвидкiснi малодиференцiйованi дiї робочих органiв на матерiал по довжинi барабана та iншi) проявляються менше.

Однак на основi праць I.М. Левитського та Р.Н. Гiлязетдiнова виявлений недолiк протягування стебел через крайки, який полягає у вiдсутностi умов визначеного орiєнтування вiдокремлених костринок для їх сприятливого виходу iз зони обробки.

При забезпеченнi сприятливих умов виходу кострицi iз зони обробки i подальшого збiльшення вiдсотка промину трести з'являється можливiсть використання менш iнтенсивних дiй тiпальних барабанiв зменшеного дiаметра з метою зниження металомiсткостi та енергоємностi технологiчного обладнання.

У зв'язку з цим було поставлено завдання розробити процес видiлення довгого волокна льону на основi дiй диференцiйованого сковзкого згину стебел, який дозволяє збiльшити вихiд довгого волокна за рахунок пiдвищення вiдсотка промину трести перед тiпанням при створеннi сприятливих умов виходу кострицi з зони обробки, збереженнi цiлiсностi довговолокнистих комплексiв та пiдвищеннi iнтенсивностi дiй робочих органiв на матерiал по мiрi його обробки.

Другий роздiл присвячено обґрунтуванню нових механiчних дiй для видiлення довгого волокна льону.

На основi дослiджень В.А. Дударєва про кут злому плющених стебел льону, вiдповiдно до схеми видiлення довгого волокна I.М. Левитського з нерухомими вузлами протягування, кроком крайок t=20 мм., та їх iнтерсекцiєю i=-3+4 мм., визначено, що злом стебел починається при i=01 мм., тобто в кiнцi другого та на початку третього вузла протягування. Поводження костринок при подальшому низькошвидкiсному протягуваннi стебел через нерухомi робочi крайки набуває стохастичного характеру. Виходячи з наведених праць пiсля початку злому стебел нами вiдзначена доцільність обмеження подальшого їх знекостричення нерухомими вузлами протягування та введення нових додаткових робочих органiв у виглядi скребкових барабанiв з голчатими гарнiтурами, якi б забезпечили умови сприятливого виходу вiдокремлених костринок iз зони обробки шляхом орiєнтування їх в положення, паралельне осi стебла при поступовому пiдвищеннi iнтенсивностi дій.

Тонкий шар плющених стебел затискується за один з кiнцiв в транспортуючому механiзмi i подається в зону обробки встановлених пiд кутом почергових нерухомих вузлiв протягування, двох пар скребкових барабанiв з голчатими гарнiтурами при низькошвидкiсному характерi дiй iз зростанням швидкостей сковзання матерiалу по крайкам та високошвидкiсних тiпальних барабанiв на завершальному етапi очищення волокна вiд кострицi.

З метою створення постiйного натягу в пасмах волокна та усунення їх намотування на поверхню барабанiв запропоновано чергування дiй нерухомих вузлiв протягування, скребкових i тiпальних барабанiв.На основi праць I.М. Левитського запропоновано почерговi нерухомi вузли протягування, скребковi та тiпальнi барабани встановити на деякому вiддаленнi S, вiдповiдному одночаснiй взаємодiї стебла з 9-10 крайками пiд кутом 15 до напряму транспортування матерiалу.

Пристрiй для видiлення довгого волокна льону, створений нами, названо УВДВЛ. Виявлено взаємозв'язок мiж швидкостями транспортування та сковзання матерiалу по крайкам робочих органiв УВДВЛ. Вiдзначено, що швидкостi сковзання матерiалу по крайкам скребкових Vк₁, Vк₂ та тiпальних барабанiв Vк₃ УВДВЛ мають поступово збiльшуватися по мiрi знекостричення матерiалу приблизно в арифметичнiй прогресiї при сумарному їх значеннi Vк на рiвнi швидкостi руху бильної планки традицiйних тiпальних барабанiв Vк _трад.

 (1)

(2)

(3)

Установлено, що при дотриманнi умов (1-3) за однакової кiлькостi дiй традицiйного та запропонованого способiв видiлення довгого волокна льону iнтенсивнiсть дiй робочих органiв в нашому випадку нижча. Згiдно дослiджень М.М. Суслова при однаковiй кiлькостi дiй робочих органiв вихiд довгого волокна вищий в тому випадку, коли нижча їх iнтенсивнiсть, а отже, при використаннi УВДВЛ вихiд довгого волокна можна пiдвищити. При дотриманнi умов (1-3) кiлькiсть дiй робочих органiв на матерiал при швидкостi його транспортування понад 40 м/хв., бiльша в запропонованому способi видiлення довгого волокна льону, нiж у традицiйному, що може бути резервом збiльшення продуктивностi обладнання при однаковiй щiльностi завантаження машини матерiалом. Кiлькiсть вiдокремлених костринок збiльшується при переходi вiд одного механiзму в УВДВЛ до iншого. Тому кiлькiсть голчатих гарнiтур на скребкових барабанах та кiлькiсть голок на гарнiтурi повиннi узгоджуватися з кiлькiстю вiдокремлених костринок та ступенем пiдготовки матерiалу на кожному етапi знекостричення. Виявлена необхiдна умова для надання вiдокремленим костринкам напряму паралельно осi стебла, згiдно якої довжина знаходження стебла в зонi взаємодiї голки не повинна бути меншою за довжину дiлянки стебла, яка витягується з барабанiв за однаковий вiдрiзок часу, тобто:

(4)

Де:

N - кiлькiсть голчатих гарнiтур на скребкових барабанах;

Vтр. - швидкiсть транспортування матерiалу;

- кут нахилу скребкових барабанiв до напрямку транспортування матерiалу;

b - кiлькiсть робочих органiв на барабанi;

n - частота обертання скребкових барабанiв;

t - довжина стебла в зонi дiї голки, яка приблизно дорiвнює кроку робочих органiв барабанiв.

На основi дослiджень Ш. Ачiлдiєва про вплив кута нахилу бильних планок тiпальних барабанiв для видiлення лубу з стебел кенафу на показники його виходу, закостриченостi та розщепленостi, вiдповiдно до УВДВЛ установлено, що iз збiльшенням кута нахилу бильних планок зростають сумарнi кути охоплення дослiджувальним матерiалом робочих органiв у зонi тiпання при рiзних кутах повороту тiпальних барабанiв. Максимальнi значення кутiв охоплення припадають на рiзнi дiлянки находження матерiалу в зонi взаємодiї з ним робочих планок, що може бути пiдтвердженням ефективної її проробки по всiй довжинi.

У третьому роздiлi наведено результати дослiджень поєднання наскрiзного та переривистого низькошвидкiсного диференцiйованого сковзкого згину стебел при видiленнi довгого волокна льону. Висвiтлено питання методики проведення експериментiв та обробки одержаних результатiв, наведено вiдомостi про будову лабораторних стендiв та експериментальних пристроїв, на яких проводилися дослiди.

Дослiдження способу вводу трести в зону обробки її скребковими барабанами проводилися на спецiальному лабораторному стендi. Внаслiдок проведених дослiджень установлено, що при виборi початку обробки вiд мiсця затиску до вiльних кiнцiв за однакового виходу довгого волокна вмiст кострицi майже в три рази нижчий, нiж при знекостриченнi трести вiд кiнцiв до мiсця її затиску в транспортуючому механiзмi. Подальшi дослiдження проводилися на пристрої з почерговими дiями нерухомих вузлiв протягування та трьох пар скребкових барабанiв з поступовим збiльшенням кутiв охоплення стеблом робочих органiв за рахунок змiни їх кроку та iнтерсекцiї при низькошвидкiсному характерi дiй. Дослiди засвiдчили, що при застосуваннi невеликих швидкостей сковзання стебел вiдносно робочих органiв зберiгається цiлiснiсть довговолокнистих комплексiв, внаслiдок чого вихiд чистого волокна льону на експериментальному пристрої вищий, нiж на верстатi СМТ-200М. Однак має мiсце пiдвищений вмiст кострицi у волокнi. Найбiльш ефективно очищується середня частина стебла i менш ефективно - кiнцевi його зони. Вiдзначено, що для рiвномiрного очищення матерiалу вiд кострицi по довжинi необхiдно завершальну обробку його здiйснити високошвидкiсними дiями.

Четвертий роздiл присвячено викладенню дослiджень, пов'язаних з визначенням оптимальних варiантiв роботи УВДВЛ та впливу рiзних факторiв на результати переробки рошенцевої трести льону поєднанням низькошвидкiсних дiй нерухомих вузлiв протягування i двох пар скребкових барабанiв з голчатими гарнiтурами на початковому етапi видiлення довгого волокна та високошвидкiсних дiй тiпальних барабанiв - на завершальному етапi при поступовому збiльшеннi швидкостей сковзання матерiалу по крайкам барабанiв.

Внаслiдок проведених дослiджень показано, що при розмiщеннi замiсть третьої пари скребкових барабанiв - тiпальних малого дiаметру i збiльшеннi частоти обертання останнiх до 600 хв^-1 при кутi нахилу бильних планок 15 градусiв вихiд довгого волокна льону зменшується незначно, в той час як вмiст кострицi знижується бiльше, нiж в три рази i встановлюється на рiвнi аналогiчних показникiв при переробцi рошенцевої трести на СМТ-200М.

Кiлькiсть баласту, видаленого при переробцi рошенцевої трести льону з рiзними властивостями нерухомими робочими органами та двома парами скребкових барабанiв перед завершальним очищенням сирцю тiпальними барабанами, пiдвищується в порiвняннi з ранiше розглянутими способами до 60-75%. Оптимальнi швидкостi сковзання матерiалу по крайкам скребкових та тiпальних барабанiв при видiленнi довгого волокна льону на УВДВЛ з попередньо плющеної рошенцевої трести:

- для першої пари скребкових барабанiв - 1,4-1,5 м/с;

- для другої пари - 4,5-5,0 м/с;

- для пари тiпальних барабанiв - 5,7-6,0 м/с.

Показано, що при поступовому збiльшеннi швидкостей сковзання матерiалу по крайкам барабанiв за ходом обробки (УВДВЛ) вихiд довгого волокна при знекостриченнi дев'яти рiзних за дiаметром та ступенем вилежування партiй рошенцевої трести льону збiльшується в порiвняннi з переробкою аналогiчних партiй сировини на СМТ-200М (табл.).

Вивчена динамiка розподiлу коротких фракцiй волокна по переходам переробки трести льону. Виявлено, що чергування дiй нерухомих вузлiв протягування, скребкових та тiпальних барабанiв забезпечує ефективне очищення вiд кострицi всiх зон дослiджувального матерiалу по довжинi.

Установлено залежностi виходу довгого волокна льону i вмiсту кострицi в ньому вiд ряду технологiчних та конструктивних факторiв (швидкостi транспортування матерiалу, щiльностi та нерiвномiрностi за щiльнiстю завантаження транспортуючого механiзму, вологостi сировини, кратностi плющення стебел до переробки на УВДВЛ, розташування голок на гарнiтурi, частоти обертання, кута нахилу бильних планок, асиметрiї i iнтерсекцiї крайок тiпальних барабанiв та iнших).

У п'ятому роздiлi наведено технiко-економiчне обґрунтування розробленої технологiчної схеми УВДВЛ.

На основi проведених експериментiв та аналiзу роботи пристрою для видiлення довгого волокна льону на стадiї розробки вихiдних вимог на проектування дослiдного зразка агрегату зроблено економiчний розрахунок його ефективностi, яка складається з таких статей:

- збiльшення виходу довгого волокна не менш, нiж на 1,6% абсолютних при переробцi рiзних за фiзико-механiчними властивостями партiй сировини;

- зниження енергоємностi технологiчного обладнання на 30%;

- зниження металомiсткостi бiльш як у два рази.

Економiчний ефект вiд переробки 1000 тон трести складатиме 10000 грн. у цiнах 1995 року.

Таблиця - Значення показникiв виходу довгого волокна i вмiсту кострицi при переробцi трести рiзного дiаметру та ступеня вилежування:

ВИСНОВКИ

1. Процес видiлення довгого волокна льону на iснуючих агрегатах характеризується низькою ефективнiстю промину трести з рiзними фiзико-механiчними властивостями в м'яльнiй машинi, нерiвномiрною iнтенсивнiстю дiй, а отже, й неоднаковим ступенем очищення рiзних по довжинi дiлянок волокна та малою диференцiацiєю високошвидкiсних дiй бил тiпальних барабанiв, якi спричиняють зниження виходу довгого волокна;

2. Обґрунтовано, що з метою пiдвищення виходу довгого волокна льону необхiдно забезпечити найбiльш ефективне видiлення кострицi з трести рiзних властивостей перед тiпанням при надiйному затиску сировини в транспортуючому механiзмi, забезпечуючи при цьому цiлiснiсть довговолокнистих комплексiв, щоб подальші високошвидкiснi дiї бил тiпальних барабанiв менше руйнували довгi волокна. Для пiдвищення вiдсотка промину сирцю перед тiпанням доцiльно застосовувати замiсть вальцьової м'яльної машини дiї низькошвидкiсного диференцiйованого сковзкого згину стебел навколо крайок, при яких ефективно очищаються дiлянки поблизу затиску матерiалу i створюються сприятливi умови для виходу кострицi з зони обробки;

3. Розроблена принципово нова схема пристрою для видiлення довгого волокна з трести льону (УВДВЛ) iз застосуванням на початковому етапi нерухомих вузлiв протягування та двох пар скребкових барабанiв з голчатими гарнiтурами при низькошвидкiсному характерi дiй робочих органiв на матерiал, а на завершальному етапi - високошвидкiсних тiпальних барабанів;

4. Теоретично установлено, що при однаковiй кiлькостi дiй робочих органiв на матерiал їх iнтенсивнiсть у розробленому пристрої нижча, нiж при традицiйному способi, що дозволяє пiдвищити вихiд довгого волокна. Є можливiсть збiльшення пропускної здатностi трести за рахунок пiдвищення швидкостi транспортування матерiалу за рiвних значень щiльностi завантаження;

5. Доведена доцiльнiсть встановлення скребкових барабанiв з голчатими гарнiтурами з метою своєчасного виводу вiдокремлених костринок iз зони обробки, що також дозволяє пiдвищити вихiд довгого волокна. Кiлькiсть голчатих гарнiтур на скребкових барабанах повинна узгоджуватися з кiлькiстю вiдокремлених костринок та ступенем пiдготовки матерiалу на кожному етапi знекостричення;

6. Вiдповiдно до розробленого процесу видiлення довгого волокна льону установлено, що iз збiльшенням кута нахилу бильних планок тiпальних барабанiв зростають сумарнi кути охоплення матерiалом крайок в зонi тiпання, а отже, i iнтенсивнiсть дiй. Максимальнi значення кутiв охоплення припадають на рiзнi дiлянки волокон в зонi взаємодiї з ними робочих планок, що є передумовою ефективної їх проробки по всiй довжинi при тiпаннi;

7. З метою одержання оптимальних результатiв переробки трести льону, iнтенсивнiсть дiй робочих органiв по мiрi видалення костринок повинна поступово збiльшуватися;

8. Експериментальними дослiдженнями показано, що диференцiацiя дiй робочих органiв на матерiал за рахунок поступового збiльшення кутiв охоплення та швидкостей сковзання матерiалу по крайкам барабанiв за ходом знекостричення трести з рiзними фiзико-механiчними властивостями забезпечує пiдвищення вiдсотка промину сирцю перед тiпанням до 60-75 у порiвняннi з м'яльною машиною та виходу довгого волокна на 1,6% абсолютних;

9. За результатами дослiджень розроблено вихiднi вимоги на новий агрегат для видiлення довгого волокна льону, якi схваленi Вченою радою IЛК та науково-технiчною радою ДКА "Укрльоноконоплепром". Вихiднi вимоги за рiшенням ДКА "Укрльоноконоплепром" представлено в Український державний конструкторсько-технологiчний iнститут транспорту АПК (м. Iвано-Франкiвськ) для виготовлення дослiдного зразка агрегату;

10. Очiкуваний економiчний ефект вiд впровадження у виробництво запропонованого способу переробки трести льону за рахунок збiльшення виходу довгого волокна, зниження металомiсткостi та енергоємностi технологiчного обладнання складатиме 10000 грн. на 1000 т. трести в цiнах 1995 року;

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Гилязетдинов Р.Н., Громов А.В., Лукьяненко П.В. Исследование процесса выделения длинного волокна конопли с использованием различных экспериментальных устройств. - Сб. Научно-исслед. труды ВНИИЛК. "Технология возделывания и обработки конопли". - Глухов. - 1991. - С. 69-84.

2. Гилязетдинов Р.Н., Лукьяненко П.В. Очистка недоработанного длинного волокна конопли // Технические культуры. - 1993. - №2. - С. 19.

3. Лукьяненко П.В., Гилязетдинов Р.Н., Тимонин М.А. Дифференцированное протаскивание стеблей тресты льна на устройстве с подвижными и неподвижными рабочими кромками // Вiсник аграрної науки, - Київ. - 1995. - №6. - С. 91-96.

4. Гилязетдинов Р.Н., Лукьяненко П.В. Агрегат для переработки льна // Льняное дело. - 1995. - №4. - С. 26-27. агрегат волокно технічний

5. Лук'яненко П.В., Гiлязетдiнов Р.Н. Швидкiснi режими роботи скребкових i тiпальних барабанiв у пристрої з рухомими та нерухомими робочими органами // Вiсник аграрної науки, Київ. - 1997. - №2. - С. 44-46.

6. Гилязетдинов Р.Н., ЛукьяненкоП.В. Выделение волокна льна новыми рабочими органами // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1997. - №1. - С. 20-23.

7. Гилязетдинов Р.Н., Лукьяненко П.В. Заявка N95114047/12 "Способ выделения длинного волокна льна и агрегат для его осуществления" (положительное решение), Москва, 1997.

8. Гилязетдинов Р.Н., Лукьяненко П.В., Рябченко А.П. К вопросу выделения длинного волокна льна нетрадиционными способами // Республиканская научно-техническая конференция "Пути совершенствования технологии и оборудования в льняной отрасли текстильной промышленности (Лен-94)": Тез. докл. - Кострома, 1994. - С. 12-13.

9. Лук'яненко П.В., Гiлязетдiнов Р.Н. До питання видiлення довгого волокна льону з застосуванням низькошвидкiсних та високошвидкiсних дiй робочих органiв. // Мiжнародна науково-практична конференцiя молодих вчених та спецiалiстiв "Наслiдки наукових пошукiв молодих вчених-аграрникiв в умовах реформування АПК".: Тез. доп. - Чабани, 1996. - С. 128.

Размещено на Allbest.ru