Размол волокнистых полуфабрикатов при различном характере построения рисунка ножевой гарнитуры

• Автор: Ковалев, Валерий Иванович
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 209 с. : ил.

1 Критический анализ литературных источников, характеризующих современное состояние проблемы
1.1 Распределение ножей прямолинейной формы на рабочей поверхности диска гарнитуры
1.2 Рисунки сопряжения рабочих поверхностей гарнитур ротора и статора
1.3 Характер воздействия ножей на волокнистый полуфабрикат при различных схемах расположения единичного ножа
1.4 Скоростные и силовые характеристики при воздействии режущих кромок прямолинейных ножей гарнитуры на волокнистую массу
1.5 Момент силы реакции волокнистого материала, в месте скрещивания режущих кромок ножей ротора и статора
1.6 Эффект использования длины режущих кромок ножей
1.7 Постановка задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ХАРАКТЕРА МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГАРНИТУРЫ С ПРЯМОЛИНЕЙНЫМИ НОЖАМИ ПРИ РАЗМОЛЕ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ В НОЖЕВЫХ МАШИНАХ
2.1 Обоснование построения единичных ножей прямолинейной формы и геометрии распределения их на рабочей поверхности гарнитуры
2.2 Определение основных технологических параметров, в зависимости от характера распределения прямолинейных ножей
2.3 Определение угла скрещивания режущих кромок прямолинейных ножей ротора и статора и радиуса окружности, проходящей через точку скрещивания
2.4 Анализ скоростных характеристик при скрещивании режущих кромок прямолинейных ножей ротора и статора

2.5 Анализ силовых характеристик процесса размола при скрещивании
режущих кромок прямолинейных ножей ротора и статора
2.6 Определение коэффициента использования длины режущих кромок в процессе сопряжения единичных прямолинейных ножей ротора и статора
2.7 Корреляция значения секундной режущей длины, с учётом коэффициента использования длины режущих кромок ножей
2.8 Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИСЛЕДОВАНИЯ
3.1 Методика проведения эксперимента
3.2 Результаты экспериментальных исследований
3.3 Выводы
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
4.1 Оценка экономической эффективности
4.2 Перспективы проектирования улучшенных образцов ножевой размалывающей гарнитуры для различных волокнистых полуфабрикатов
Заключение
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Актуальность работы. В настоящее время расчёт основных технологических параметров ножевых размалывающих машин производится путём использования известных эмпирических зависимостей. Однако при правильном подходе к решению данной задачи, как правило, не даётся достоверное обоснование и связь полученных результатов с геометрией построения скрещивающихся прямолинейных режущих кромок единичных ножей ротора и статора, с рисунками распределения их на рабочей поверхности гарнитуры. Это не позволяет осмысленно прогнозировать основные качественные и количественные характеристики процесса размола, а также предвидеть закономерности их изменения. Не менее актуальна проблема, заключающаяся в том что, существующее на данный момент многообразие рисунков ножевых поверхностей, особенности геометрии их исполнения требуют унификации, т. е. классификации по их ограничительным и отличительным признакам, на базе которой можно было бы разрабатывать перспективные образцы гарнитур фибриллирующего или измельчающего действия [ 1 ]. Актуальна проблема глубокого изучения и аналитического обоснования связи технологической и энергетической оценки работы гарнитуры с характером изменения от центра к периферии углов скрещивания и с эффективностью использования режущих кромок ножей ротора и статора. Можно предположить, что такая оценка позволит установить конкретные пределы значений данных углов, обусловливающих максимальное использование длины кромок и обеспечивающих наиболее оптимальные режимы размола волокнистых полуфабрикатов при одновременном повышении качественных и количественных характеристик готового продукта. Актуальна проблема обоснования характера поведения волокнистых наслоек перед точкой скрещивания режущих кромок ножей,

Согласно второго взгляда эта проблема связана с выбором соответствующего отношения внутреннего диаметра диска к внешнему сНВ [1]. Выбор зависит от мощности электродвигателя и качества размалываемой волокнистой массы. Неравномерный износ гарнитуры возникает за счёт неравномерного распределения работы трения ножевой поверхности [103], пропорциональной окружной скорости ротора, давлению при размоле и коэффициенту трения ножей о массу [1]. Для равномерного истирания ножевой поверхности давление размола должно линейно уменьшаться от центра диска к его периферии [1]. Окружная скорость в этом направлении линейно возрастает. При эксплуатации гарнитуры высокое давление на внутреннем диаметре диска при меньшей его окружной скорости обусловливает рубящий эффект. Зона же внешнего диаметра диска при низком давлении и высокой окружной скорости обеспечивает фибрилляцию и гидратацию волокон. А. Дик [1, 35] приводит данные массного размола в дисковой мельнице, когда за счёт увеличения радиуса входной окружной кромки диска режущая длина гарнитуры была сокращена на 66 % от первоначальной общей длины ножей. При этом степень разработки волокна осталась той же, а удельный расход энергии на размол снизился. По данным X. Вильямса и П. Марша [1, 13], при соотношении внутреннего и внешнего диаметров диска сИВ = 0,45 перепад давления в камере мельницы составляет около 215,6 кПа, а для <И В-0,75 - падает до 127,4 кПа, при той же степени разработки волокна и меньшем удельном расходе энергии. В современных действующих мельницах изменение соотношения сНВ составляет 0,45 -0,50. Изменяя соотношение сИ В от 0,55 до 0,85, исследователи определили оптимальное его значение, равное 0,6 [1, 13], которое следует принимать при проектировании гарнитур. Поэтому расчёт потребляемой мощности без учёта внутреннего диаметра дисков приводит к ошибочным результатам. Нужно учитывать также, что скорость движения потока волокнистой массы на