Разработка и обоснование основных параметров новой машины для штапелирования льняного волокна методом разрыва

• Автор: Ширяев, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 110 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Аналитический обзор. Основные способы штапелирования текстильных волокон. Конструктивные и технологические схемы

и их недостатки. Задачи исследования

1.1. Конструктивные схемы машин для штапелирования резанием

1.2. Конструктивные схемы машин для штапелирования методом разрыва

1.3. Исследования посвященные вопросам штапелирования текстильных волокон

1.4. Задачи исследования

2. Разработка новой конструктивной схемы штапелирующей установки для льняного волокна

2.1. Штапелирующая установка с контролируемым разрывом

2.2. Штапелирующая установка с контролируемым разрывом и очисткой волокна

2.3. Выводы
3. Обоснование основных конструктивных параметров новой штапелирующей установки
3.1. Возможные варианты конструкций разволокняющих рабочих органов
3.2. Выбор основных параметров игольчатой (колковой) гарнитуры
3.3. Обеспечение условий захвата и затягивания волокна в питающей паре
3.4. Определение необходимого усилия при разрыве волокна
3.5. Обоснование силовых характеристик взаимодействия прижимных рычагов (колосников) с питающим валом

3.6. Исследование динамической системы «питающий валик -волокно - колосник» с целью выбора рациональных параметров системы
3.7. Выводы
4. Моделирование взаимодействия рабочих органов новой установки с волокном в процессе штапелирования
4.1. Моделирование процесса взаимодействия рабочего органа с прядкой волокна в процессе очистки
4.2. Взаимодействие отбойной лопасти со штапелированным волокном
4.3. Выводы
5. Экспериментальные исследования получения короткоштапельного льняного волокна из отходов трепания методом разрыва
5.1. Обеспечение контролируемости разрыва волокон в новой установке
5.2. Получение короткоштапельного волокна по новому принципу на экспериментальном стенде
5.2.1. Методика экспериментальных исследований
5.2.2. Результаты экспериментов. Диаграммы разброса штапельной длины полученных волокон
5.2.3. Исследование распределения штапеля в зависимости от параметров наладки
5.3. Экспериментальный образец машины для штапелирования льняного волокна
5.4. Экспериментальные исследования работы машины
5.5. Выводы
6. Общие выводы
7. Литература

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы
В текстильной промышленности намечается подъем производства. На передний план выносятся проблемы совершенствования технологических процессов и создания нового высокопроизводительного оборудования способного производить конкурентно способную продукцию. Одним из путей решения этих проблем, может быть разработка новых технологий и оборудования, позволяющих создавать эту продукцию из нетрадиционного сырья, на существующем на текстильных предприятиях прядильном оборудовании. Использование волокнистых отходов трепания и некондиционного льна в стеблях, для получения короткого льняного волокна, откроет новый отечественный источник сырья, для изготовления нового ассортимента пряжи из смесей льна с хлопком, с шерстью и с химическим волокном. Для того чтобы, можно было использовать лен для прядения в смеси с другими волокнами, необходимо сделать эту смесь однородной по геометрическим и физико-механическим свойствам, а в первую очередь по длине волокна, его тонине и по степени очистки волокна от сорных примесей. Для этого необходима разработка нового оборудования, которое позволило бы изменять штапельную длину льняного волокна, его тонину и проводить очистку волокна от сорных примесей.
В настоящее время штапелирование текстильных волокон применяется для получения волокна со штапельной диаграммой шерстоподобного вида из жгута химических волокон и для штапелирования некоторых натуральных волокон, например шелка. Однако, использование применяемых в этих производствах способов штапелирования для получения короткоштапельного льняного волокна не возможно по ряду причин.
Сегодня известно, большое количество конструкций предназначенных для переработки льняного волокна различного происхождения в короткоштапельное волокно, много работ посвящено исследованиям этого процесса. Анализ этих работ показывает, что существующие способы штапелирования методом резания и методом разрыва имеют ряд недостатков значительно ухудшающих процесс получения пряжи из смесей, включающих короткоштапельный лен. Кроме того, существующие способы штапе-
3. ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НОВОЙ ШТАПЕЛИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
Для анализа работы новой установки, определения необходимых параметров установки и технологического процесса, необходимо разработать математические модели взаимодействия рабочих органов с волокном, на основе которых можно создать методики для определения необходимых параметров машины и технологического процесса.
3.1. Возможные варианты разволокняющих рабочих органов
Конструкция разволокняющих рабочих органов может быть различной. В новой машине могут использоваться:
- рабочие органы в виде дисков с закрепленными на них иглами или колками;
- рабочие органы в виде дисков с нарезанными на них зубьями;
- рабочие органы в виде гладких дисков.
Первые два варианта основаны на том, что игла или зуб захватывает штапелируемые волокна, их нагружает и доводит до разрыва. Третий вариант требует специальных теоретических и экспериментальных исследований, так как в этом случае на волокно действует, как растягивающая, так и скручивающая сила.
В качестве основного варианта рабочего органа, нами предлагается вал с дисками оснащенными игольной гарнитурой. Рассмотрим, определение основных параметров установки игольчатой (колковой) гарнитуры.
3.2. Выбор основных параметров игольчатой (колковой), зубчатой гарнитуры
Рассмотрим выбор таких параметров гарнитуры, как угол наклона передней грани острия иглы к радиусу барабана, количество рядов игольных планок на разволокняющем органе и др. Эти параметры обеспечивают надеж-