Повышение качества хлопкового волокна за счет улучшения подготовки джинных пил

Актуальность темы

На ХХУ1 съезде КПСС в решении об «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981;1985 годы и на период до 1990 года» /1/ и последующих Пленумах ЦК КПСС / 2,3 / указано, что главной задачей одиннадцатой пятилетки является обеспечение дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса, более рационального использования производственного потенциала страны, роста производительности труда и улучшения качества выпускаемой продукции.

По пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР предусматривается значительное увеличение производства хлопка-сырца и доведение его до среднегодового объема заготовок до 9,2,.9,3 млн, тонн, в том числе по Узбекской ССР до 5,9.••б, 0 млн"тонн / 4 /.

При первичной обработке, главным образом, в процессе джинирования хлопок подвергается многократному воздействию рабочих органов. Это неизбежно отражается на качестве хлопкового волокна и приводит к уменьшению его длины и прочности / 5.7 /.

Пильное дхинирование является одним из важных этапов технологического процесса первичной обработки хлопка, во время которого происходит отделение волокна от семян. В дхине взаимодействие рабочих органов с волокном происходит при больших нагрузках и скоростях. В этих условиях качество производимого волокна существенно зависит от состояния поверхностей рабочих органов дхина. После дхинирования процент поврехденных волокон в три раза больше, чем на всех предыдущих переходах хлопкоочистительного производства.

Одним из слабых звеньев технологической цепочки пильного джинирования является пила. Анализ состояния качества пил на хлопкоочистительных заводах свидетельствует о том, что существующий способ их подготовки в песочной ванне к процессу джинирования не обеспечивает предъявляемых к ним требований. Это приводит к снижению прядильных свойств волокна и вызывает значительные потери в текстильной промышленности.

Целью настоящих исследований является улучшение качества хлопкового волокна и семян путем изыскания рационального метода подготовки пил к процессу джинирования.

Методы исследования. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. Эксперименты проводились на вновь разработанных универсальной установке, тензометричес-ком стенде, опытно-промышленной установке и существующих пильных джинах, заводской песочной ванне. Определение параметров зубьев джинных пил, качественных характеристик волокна и семян осуществлялось по апробированным и рекомендованным ранее методикам. Замеры давления абразивных частиц на боковую поверхность пилы в процессе отделки проводились по разработанной автором методике.

Научная новизна:

— получена математическая модель захватывающей способности волокна зубом джинной пилы, дана количественная оценка указанной зависимости;

— при определении допускаемых контактных давлений волокна и переходной кромки зуба впервые введено понятие действительного радиуса контактирования, найдена его функциональная зависимость от ряда факторов, определена его величина при пильном джинировании;

— на основании теоретических исследований и анализа ранее проведенных работ составлены требования, которые предъ являются к зубу дхинной пилы;

— объектами исследований, на которых велась подготовка пил к процессу дхинирования, являлись устройства, защищенные рядом авторских свидетельств / 8., 11 /- исследованы комплекс параметров зубьев дхинных и динамика их изменения в процессе отделки;

— определено влияние качества подготовки пил на показатели волокна и семян, получаемых в процессе дхинирования хлопкат разработана методика и определены величины давления абразивных частиц на боковую поверхность пилы при изменении конструктивных и технологических параметров тензометрическо"-го стенда,.

— установлены рациональные конструктивные и рехимные параметры установки с неподвихннми интенсификаторами, позво"" ляющей улучшить показатели волокна и семян за счет повышения качества подготовки пил.

Практическая ценность. Работа проводилась с 1978 года в отраслевой лаборатории «Механика хлопкоочистительных машин» Узминхлопкопрома при кафедре «Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности» Ташкентского ордена Друхбы народов института текстильной и легкой промышленности им. Ю.Ахунбаба-ева и на Чиназском хлопкоочистительном заводе УзССР.

В ней нашли развитие результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором по хоздоговорной теме с Министерством хлопкоочистительной промышленности УзССР,.

Результаты исследований позволяют рекомендовать ряд требований, которые предъявляются к зубьям дхинных пил и метод их реализации.

Предлагаемая установка с неподвижными интенсификаторами имеет значительное преимущество в получаемых на ней качественных характеристик зубьев джинных пил, проста и удобна в эксплуатации, обладает производительностью выше в 2,5 раза, а по машинному времени в 6 раз по сравнению с существующей песочной ванной.

Реализация в промышленности. Опытно-промышленная установка для подготовки пил к процессу датирования в рекомендованными технологическими и конструктивными параметрами прошла и с 1981 года успешно эксплуатируется на Чиназском хлопкоочистительном заводе УзССР.

Экономический эффект за счет снижения технологической себестоимости отделки пил и улучшения показателей хлопкового волокна от применения установки с неподвижными интенсификаторами на Чиназском хлопкоочистительном заводе соответственно составил 519 рублей и 56 871 в год.

В настоящее время поставлен вопрос о серийном внедрении установок подобного типа на хлопкозаводах республики.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций. Она изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков, 38 таблиц, список литературы из 79 наименований и 4 приложения.

6.5. Выводы.

По результатам производственных испытаний можно сделать следующие выводы.

1. Опытно^промышленная установка с неподвижными интенси*-фикаторами для отделки зубьев джинных пил показала значительно лучшие результаты по сравнению с заводской песочной ванной.

2. Машинное время отделки пил было снижено в 6 раз и составляет 5 минут: 3 минуты — по ходу вращения пильного цилиндра и 2 минуты — против.

3. Снижение суммы пороков и сорных примесей составило.

1,2 $, при этом содержание таких характерных пороков, как кожица с волокном и битое семя в волокне, непосредственно зависящих от качества подготовки пил, снизилось соответственно на 0,143% и 0,283%.

4, Механическое повреждение волокон уменьшилось на 3,63/S, а по врожденность семян — на 2,81%.

5, Опытно-промышленная установка с неподвижными интен-сификаторами проста по конструкции, бесшумна в работе и удобна в эксплуатации и обслуживании.

6, Годовой экономический эффект от внедрения данной установки на Чиназском хлопкоочистительном заводе составил:

— за счет снижения технолвгической себестоимости отделки зубьев джинных пил — 518 руб.98 копза счет улучшения качества получаемого волокна по по" казателям кожица с волокном и битое семя в нем — 56 871 руб.

7* Установка настоятельно рекомендуется для внедрения и на других заводах хлопкоочистительной промышленности.

ОБЩИЕ ВНВОДН И РЕКОМЕВДАЦИИ.

1, — На основании анализа теоретических, экспериментальных работ и выполненных нами исследований, приходим к следующим выводам:

— качество подготовки пил существенно влияет на порокооб-рааование волокна и семян, энергетические характеристики и производительность при пильном дхинировании;

— песочные ванны и режимы шлифования пил, принятые на хлопкозаводах, не обеспечивают рекомендуемых радиусов переходных кромок и удаления заусенцев (микровыступов) на рабочих поверхностях зубьев;

— улучшение качества подготовки зубьев пил может быть достигнуто интенсификацией процесса шлифовки по удалению заусенцев и увеличению радиусов переходных кромок рабочих пове** рхностей путем направленного воздействия абразивного материала,.

2.1- Проведенные нами теоретические исследования показывают:

— с увеличением износа вершин зубьев в процессе их шлифовки производительность пильного джина уменьшается. Для обеспечения регламентированного срока службы пил и предотвращения повреждения волокна он должен составлять 81,.260 мкмдействительный радиус контактирования при пильном джинировании в 2.3 раза меньше радиуса переходной кромки. Поэтому допускаемые контактные давления волокна на кройку зуба должны составлять (0,65.0,82) х 10° кПа;

— величина относительной поврожденности волокон уменьшается при увеличении радиусов переходных кромок и снижении износа вершин зубьев. Поэтому при изыскании новых способов отделки пил необходимо стремиться к получению наибольших радиусов переходных кромок при наименьшем износе вершин зубьевс учетом допускаемых контактных давлений и полученных теоретических зависимостей величина радиуса при вершине зуба долхна быть не менее 30 мкм с целью предотвращения поврехде-ния волокон. С точки зрения поврвхденности семян она мохет быть уточнена при дальнейших исследованиях;

— количество поврехденных волокон резко снихается при достихении радиусов переходных кромок зуба 0,70.80 мкм и практически отсутствует при К— 100 мкм, что хорошо согласуется с работами /55−63/.

3. Изыскание способов подготовки пил к процессу дхиниро-вания показало, что:

— лучшими из них по качественным характеристикам зубьев являются установка с неподвихными интенсификаторами и шпин* дельная вибрационная установка с ребрами, входящими в мехду-пильные промехутки и совершающими колебательные двихенияучитывая близкие результаты по получаемым качественным характеристикам зубьев для дальнейших исследований, была рекомендована установка с неподвихными интенсификаторами как наиболее простая, бесшумная и надехная в работе, что является ее неоспоримым преимуществом при эксплуатации в условиях хлопкозаводов.

4. Анализ испытаний пил, подготовленных на лабораторной и опытно-промышленной установках, показывает, что улучшение качественных характеристик зубьев позволило снизить механические поврехдения волокон на 3,5−5%, поврехденность семян •" на 2,5−3 $, кохицы с волокном — на 0,15−0,2 $, битого семени в волокне на 0,2−0,3 $".

5.* По результатам промышленных испытаний охидаемый годовой экономический эффект на один хлопкозавод составляет:

— 519 рублей от снихения технологической себестоимости шлифоаки пил;

— 56 871 рубль за счет улучшения качества волокна.

6. Проведенные исследования позволяют настоятельно рекомендовать для внедрения на хлопкоочистительных ваводах установку с неподвижными интенсификаторами для шлифовки дхинннх пил со следующими ее параметрами:

— частота вращения пильного цилиндра 700−750 мин х;

— угол наклона неподвихных интенсификаторов к плоскостям пил «2°;

— размеры неподвихных интенсификаторов в зоне пил * 80×50×4 мммощность, потребляемая электродвигателем — 1,5*2, кВт;

— количество одновременно обрабатываемых пил * 80 шт;

— время шлифования пил карьерным песком с размерами гранул 800−3500 мкм составляет 3 мин. по ходу их вращения и.

2 мин <�• против.