Совершенствование рабочих органов устройства для модификации льняного волокна

• Автор: Гришин, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ. ИСТОРИЯ ВОПРОСА. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ДЕЛ. ВЫВОДЫ.
1.1. Модификатор - устройство для получения модифицированного льняного волокна.
1.2. Трепание и модификация.
1.3. Механика идеальной гибкой нити. История.
1.4. Процесс взаимодействия билной планки с обрабатываемой лентой (нитью) в модификаторе. Уравнение захлёстывания. Модели нити.
1.5. Выводы.
2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕНТЫ С БИЛОМ.
2.1. Математическая модель гибкой нити.
2.2. Вывод уравнений взаимодействия (удара) ленты с билом. Единственность и корректность задачи по Адамару.
3. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННЫХ РАССЧЁТОВ ПО ТРАДИЦИОННОЙ КОНТИНУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ И ПРЕДЛАГАЕМОЙ.
3.1. Тестирование программы. Волновые уравнения. Задача Тимошенко.
3.2. Тестирование программы. Задача Рахматуллина и задача Эргашова.
3.3. Процесс модификации. Сравнение с традиционной моделью.
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МОДИФИКАТОРА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ.
4.1. Исследование динамических параметров процесса взаимодействия бильной планки с обрабатываемой лентой при одном взаимодействии.

4.2. Модель взаимодействиями ленты с шарнирно закреплённой биль-
ной планкой при вращении бильного барабана (многократные воздействия)
4.3. Колебания бильной планки в поперечном направлении
4.4.1 Крутильные колебания вала
4.4.2 Критические состояния вращающихся валов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации обусловлена тем, что создание методик расчета рабочих органов устройства для модификации льняного волокна в ленте и их совершенствование позволит повысить производительность и надёжность работы устройства.
Проблема обеспечения сырьевой базы отечественной текстильной промышленности, в основном хлопком, после распада СССР приобрела особую актуальность. Даже в географически южных районах России не удается добиться существенного повышения производства хлопка. Попытки смягчить “сырьевой голод” из-за высокой стоимости импортного сырья заставляют обращать внимание на лён, как на традиционный российский продукт.
Использование льна для расширения сырьевой базы при производстве пряжи в текстильной промышленности возможно только за счёт применения технологий его углубленной переработки. Существующая технология переработки льна позволяет получать только 6-8% длинного чёсаного волокна от общей массы перерабатываемого сырья (льнотресты).
Короткое волокно, которого в 3-4 раза больше, используется крайне не эффективно (для производства мешковины, верёвочных изделий, пакли). Поэтому, наряду с традиционным использованием короткого волокна, в последнее время всё больший интерес проявляется к альтернативным способам получения такого короткого льняного волокна (даже из тресты масленичных культур), которое может быть использовано, как один из компонентов при выработке высококачественной пряжи, ваты, нетканых материалов.
В последнее время в Костромском государственном технологическом университете появилось несколько диссертационных работ, направленных на создание новых устройств и технологий для углублённой переработки короткого льняного волокна. Это работы Т.Ю. Смирновой, А.Р. Корабельникова, С.Н. Разина.

Если массу точек сделать различной, то мы получим модель неоднородной нити по плотности, а если менять модуль Юнга для каждого упругого элемента, то получим модель неоднородной нити по упругости (можно при выводе использовать и нелинейный закон Гука или другие модели зависимости натяжения от деформации). Можно в предлагаемую модель вносить дополнительные внутренние и внешние силы (изгиб, кручение, внутреннее трение).
Введение внешних сил, тоже не представляет большого труда. Например, если в (2.9) ось Ох направлена вниз, то для того чтобы учесть силу тяжести, достаточно в нечётные уравнения системы (проекции на ось Ох) добавить слагаемое ш§ в правую часть. Можно добавить и силу реакции связи, если нить скользит по поверхности, то есть если нить несвободна (записать уравнения Лагранжа первого рода или уравнения движения в естественных координатах).
К достоинствам относится и возможность моделирования удара, как предложено в настоящей работе.
Физический и геометрический смысл слагаемых в (2.9) очевиден. Произведение первой дроби на скобку в каждом из слагаемых - это сила упругости соответствующей пружинки (для нити сила натяжения). Обозначим её как принято в механике нити буквой Т, с индексом данной пружинки. Например:

Г, ,+1 =—-/(,) - сила натяжения пружинки соединяющую ую и гН ую точки системы.
А последняя дробь — это направляющие косинусы данной пружинки (точнее соответствующей ей вектора). Обозначим, например:
(ж -х)
соз(а, ,+1) = —Ф
Ч,<+!
Поэтому первое уравнение в (2.9) для точек / — 1 ..N-1 можно записать
как:
т *а- = Ти+] со&(аш) - Т,_и соз(ам>/)