WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Муравьева

Галина Юрьевна

Разработка технологии

получения ЛЬНЯНОЙ Ровницы

кольцевым способом

Специальность 05.19.02 – Технология и первичная обработка

текстильных материалов и сырья

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Кострома 2008 г.

Работа выполнена на кафедре прядения натуральных и химических волокон в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Костромской государственный технологический университет».

Научный руководитель:

кандидат технических наук Симонов

доцент Владимир Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

профессор Костромской государственный Телицын

технологический университет Анатолий Алексеевич

кандидат технических наук

доцент ООО «Яковлевская мануфактура» Мурзин

г. Приволжск Олег Вячеславович

Ведущая организация: Костромской НИИ льняной

промышленности (КНИИЛП)

Защита состоится 26 декабря 2008 года в 10 часов

на заседании диссертационного совета Д 212.093.01

в Костромском государственном технологическом университете

по адресу: 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17, аудитория 214

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ.

Автореферат разослан «___»__________2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Рудовский П.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертационного исследования. На состоявшемся в Иванове в июне этого года заседании президиума Госсовета "О модернизации текстильной отрасли и мерах по повышению уровня жизни и социальной защищенности ее работников" президент Д. Медведев подчеркнул необходимость срочных мер для преодоления технологической отсталости текстильной промышленности. «Для полного преодоления технологической отсталости и предотвращения всех негативных процессов, которые сегодня идут, необходимы качественные специальные меры. И государству, и предпринимательскому сообществу надо сосредоточиться на тех конкурентных нишах текстиля, «где мы можем быть лидерами», - заявил глава государства. Такой «нишей» для России является производство льняных тканей.

В последние годы на мировом рынке повышенным спросом пользуются недорогие чистольняные и полульняные ткани, основными поставщиками которых являются азиатские страны, а могла бы быть Россия. Однако, оборудование, применяемое в отечественной льняной промышленности, давно морально устарело и сильно изношено. Требуется совершенствование технологических процессов и создание новых, недорогих, но высокопроизводительных машин. В технологической цепочке получения пряжи используется ровничная машина. Это один из самых сложных по конструкции, наладке и обслуживанию видов оборудования. Эта машина имеет высокую металлоемкость и энергоемкость. Она сложна в наладке и эксплуатации. Одним из перспективных направлений является получение ровницы кольцевым способом. Разработка новой технологии получения ровницы, позволяющей значительно упростить конструкцию машины и повысить ее производительность, является актуальной.

Цель работы: повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости путем создания технологии выработки льняной ровницы кольцевым способом.

Для реализации заявленной цели в диссертации решаются следующие задачи:

  • определение рациональных скоростных режимов выработки ровницы и параметров заправки крутильно-мотального механизма;
  • анализ влияния на натяжение ровницы изменения веса бегунка и частоты вращения катушки;
  • определение рационального диаметра намотки ровницы и его влияния на плотность паковки;
  • анализ влияния времени переработки ровницы на качество получаемой из нее пряжи;
  • изучение свойств (величины ворсистости и разброса крутки) ровницы и их влияния на качество пряжи.

Научная новизна результатов.

В диссертационной работе впервые:

  • научно обоснованы технологические параметры заправки крутильно-мотального механизма для кольцевого способа получения льняной ровницы;
  • научно обоснован рациональный размер ровничной паковки с точки зрения стабильного протекания процесса химической обработки ровницы;
  • установлена максимально возможная длительность переработки ровницы на прядильной машине из условия получения качественной пряжи;
  • предложены зависимости для расчета веса бегунка и крутки ровницы при наматывании на паковку;
  • установлены параметры необходимого изменения частоты вращения катушки для поддержания постоянной крутки ровницы при использовании машин с раздельными регулируемыми приводами вытяжного прибора и веретена;
  • установлен закон распределения плотности ровничной паковки по диаметру при кольцевом и рогулечном способах наматывания;
  • разработана методика исследования ворсистости льняной ровницы; определены факторы, влияющие на ее величину; установлено влияние ворсистости ровницы на качество получаемой из нее пряжи;

Практическая значимость работы.

  • предложено использование кольцевого крутильно-мотального механизма для получения ровницы, что позволит упростить конструкцию машины, ее наладку и ремонт, снизить ее металлоемкость по сравнению с рогулечной ровничной машиной; повысить производительность одного рабочего места;
  • даны практические рекомендации по допустимому времени переработки химически обработанной ровницы на прядильной машине;
  • определен рациональный, с точки зрения качественной химической обработки, размер ровничной паковки;
  • экспериментально доказано, что ворсистость ровницы, возрастающая при увеличении частоты вращения катушки до 1500 мин-1 не влияет на качество получаемой из нее пряжи;
  • экспериментально доказано, что изменение крутки ровницы на 10-15% не влияет на протекание процесса вытягивания в вытяжном приборе прядильной машины;
  • на основе проведенных исследований разработаны исходные требования на создание опытного образца кольцевой ровничной машины.

Методика проведения теоретических и экспериментальных исследований.

При выполнении работы использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования базируются на апробированных положениях текстильной технологии и текстильного материаловедения. Использовались методы планирования эксперимента и статистической обработки результатов. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена на основе общепринятых методов оценки и интерпретации данных при доверительной вероятности не ниже 95%.

Основные положения диссертации проверены с помощью современных методов электротензометрии на экспериментальной установке в условиях лаборатории кафедры прядения Костромского государственного технологического университета; на стенде кольцевой ровничной машины, установленном в лаборатории КНИИЛП.

При проведении исследований и обработке экспериментальных значений использовались ПЭВМ и пакеты прикладных программ: Microsoft Excel, MathCad2000, Adobe PhotoShop CS3, CorelDRAW X3 и собственные программные продукты.

Апробация работы.

Результаты работы были изложены и получили положительную оценку на:

  1. Международных научных конференциях «Лен-96», «Лен-98», «Лен-2008» (Кострома, октябрь 1996 г., октябрь 1998 г., октябрь 2008 г.)
  2. Международной научной конференции «Прогресс-99» (Иваново, май 1999 г.)
  3. На всероссийском семинаре «Технология текстильных материалов» российской академии наук (Костромской филиал, февраль 2002 г.)
  4. На расширенном заседании кафедры «Прядение натуральных и химических волокон» КГТУ (Кострома, сентябрь 2008 г.)

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 1 статья в журнале, из списка, рекомендованного ВАК РФ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, семи глав с выводами, общих выводов и рекомендаций, списка используемой литературы и приложений. Работа изложена на 128 страницах, содержит 38 рисунков, 16 таблиц. Список используемой литературы включает 69 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен анализ литературных источников, посвященных способам получения ровницы и перспективам их использования для получения льняной ровницы.

Рогулечный способ формирования ровницы является универсальным и применяется для получения льняной, хлопчатобумажной и шерстяной ровницы. Существенным недостатком рогулечных машин является низкая производительность. Скорость выпуска на них не превышает 30 м/мин. Рогулечные ровничные машины металлоемки, имеют сложный крутильно-мотальный механизм. Структура намотки, формируемая при помощи такого механизма, неизменна из-за наличия жесткой кинематической связи между механизмами, обеспечивающими раскладку ровницы по высоте катушки и приводящими ее во вращение. Пропуск 2-3 слоев ровницы на машине не позволяет продолжать процесс наматывания из-за провисания ровницы. Рогулечный крутильно-мотальный механизм не обеспечивают точного исполнения закона наматывания, за счет чего натяжение ровницы в процессе наматывания изменяется. Для решения проблемы постоянства натяжения при наработке паковки в КГТУ был разработан механизм наматывания без принудительного привода катушек с фрикционными электромагнитными тормозками. Однако этот метод не нашел широкого применения в промышленности, оставшись на стадии экспериментов.

Повысить производительность ровничного перехода можно используя безрогулечные методы формирования ровницы. К ним относятся метод сучения, самокруточный, кольцевой методы.

Ровничные машины с сучильными рукавами и самокруточные ровничные машины успешно работают в шерстяной промышленности. В нашей стране и за рубежом проводились исследования по разработке технологии получения льняной и хлопчатобумажной ровницы самокруточным способом. Однако пульсирующее поле сил трения в вытяжном приборе прядильной машины при переработке льна приводило к нарушению процесса вытягивания, к налипанию волокон на нажимные валики, что в результате существенно повышало неровноту пряжи и обрывность на прядильной машине.

В настоящее время в КГТУ ведутся работы по разработке технологии получения льняной бескруточной ровницы мокрым способом.

Одним из перспективных направлений является получение ровницы кольцевым способом. Разработка новой технологии получения ровницы, позволяющей значительно упростить конструкцию машины и повысить ее производительность, снизить металлоемкость является актуальной.

В результате проведенного анализа литературных источников, в главе сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе обоснован выбор бегунков, приведены описания и расчеты экспериментального стенда.

На основе анализа условий работы, износостойкости, качества изготовления бегунков сделан вывод о предпочтительности использования бегунков крутильного типа. Они с меньшими рывками, т.е. более плавно движутся по кольцу, меньше засоряются волокнами, поэтому более пригодны для наматывания ровницы.

Для проведения опытов при разработке технологии получения ровницы кольцевым способом изготовлен экспериментальный стенд. Он выполнен на базе прядильной машины ПС-132-ПД. На стенде установлено 9 веретен типа ВНТ-45 с переделкой под посадку стандартной двухфланцевой катушки. Частота вращения веретен 500-2700 мин-1. Крутка 10-55 КР/М, скорость выпуска до 102 м/мин. Вытяжной прибор – однозонный, одноремешковый с самогрузными валиками. На стенде установлены кольца крутильного типа, диаметр 178 мм. Крутильно-мотальный механизм позволяет наматывать ровницу на обычную 2-х фланцевую катушку (высотой 285 мм) и на уменьшенную (высотой 130 мм).

В третьей главе приводятся теоретические основы процесса кручения ровницы при кольцевом способе и результаты проведенных исследований крутки ровницы.

Крутка Кр (КР/М) при кольцевом способе формирования продукта определяется по формуле:

(1)

где nБЕГ – частота вращения бегунка по кольцу, мин-1;

VВЫП – скорость вытяжного цилиндра, м/мин;

nКАТ – частота вращения катушки, мин-1;

dНАМ – диаметр наматывания, м.

Из формулы (1) следует, что крутка при наматывании паковки изменяется. Диапазон изменения значений крутки для катушки с диаметром ствола 66 мм и фланцев 157 мм - составляет 2,8 КР/М. При использовании ровничных катушек с другими диаметрами ствола и фланцев диапазон ее изменения можно определять из выражения:

, (2)

где dMIN – минимальный диаметр наматывания (диаметр ствола), мм;

dMAX – максимальный диаметр наматывания (при наработке полной катушки равен диаметру у края фланца), мм.

При заправе машины крутку определяют в два этапа: на первом - определяют расчетную крутку, исходя из линейной плотности ровницы - ТР и рекомендуемого коэффициента крутки – Т ; на втором - по сменным шестерням выбирают ее заправочное значение, наиболее близкое к расчетной крутке.

По опыту работы предприятий льняной промышленности известно, что, изменяя крутку, можно регулировать степень дробления волокна при химической обработке ровницы. При обработке растворы действуют на различные слои ровницы по-разному. Ровница, наработанная на ствол катушки, подвергается меньшему воздействию, а наружные 3-4 слоя при обработке разбиваются циркуляцией. Волокно, имеющее степень дробления выше или ниже нормального, перерабатывается на прядильной машине при повышенной обрывности. Это особенно заметно при партионной работе в прядении, когда на машину заправляется партия полных катушек. Неравномерность химической обработки различных слоев ровницы можно сгладить, изменяя крутку продукта. Увеличение крутки ровницы на наружных слоях, позволит несколько снизить воздействие химических растворов на волокно, что стабилизирует процесс вытягивания и снизит обрывность при наработке с паковки первого съема пряжи. Одновременно, снижение крутки ровницы, нарабатываемой на ствол катушки, позволит создать более благоприятные условия для обработки.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»