Исследование технологического процесса получения чесальной ленты на поточной линии с применением инструментальных методов диагностики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.03, кандидат технических наук Шамов, Михаил Юрьевич

• Шамов, Михаил Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шамов, Михаил Юрьевич

Введение.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АГРЕГИРОВАНИЯ МАШИН ХЛОПКОПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА В ПОТОЧНУЮ ЛИНИЮ

1.1 Общая характеристика процесса получения ленты из волокнистой массы. о

1.2 Функциональная структура технологического процесса хлопкопрядильного производства. ^ д

1.3 Сравнительный анализ зарубежных и отечественных поточных ли

1.4 Классификация поточных линий.

Выводы по главе 1.

2 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ ПРОЦЕССОВ ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ

2.1 Анализ системы распределения волокнистой массы по бункерам чесальных машин. . о г

2.2 Анализ работы прямоточной системы распределения волокнистого материала с возвратом избытка.

2.3 Тупиковая безвозвратная система распределения волокнистого материала. .и

2.4 Выбор и анализ критерия оптимизации процессов хлопкопрядения. 5 о Выводы по главе 2.

3 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА СМЕСОК С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ

3.1 Основные технологические свойства хлопкового волокна влияющие на качество составления смесок.

3.2 Оптимизация состава хлопковых смесей на основе пассивного эксперимента.

3.3 Выбор критерия оптимизации и метода математического моделирования.о

3.4 Выбор основных переменных математической модели.7^

3.5 Методика проведения эксперимента.

3.6 Предварительная статистическая обработка данных.^

3.7 Результаты расчета для моделей показателей процесса.

4 РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

4.1 Сопряженность оборудования по производительности в поточной линии.

4.2 Оценка режимов работы поточных линий.

4.3 Производительность работы технологических машин и комплексов

4.4 Влияние степени взаимосвязи между оборудованием технологиче- 9 О ского комплекса на его производительность. д

4.5 Цель и сущность инструментального метода контроля режимов работы технологического оборудования поточной линии. дд

4.6 Аппаратная реализация устройства контроля режимов работы питающих органов машин поточной линии.

4.7 Анализ режимов работы и сопряженности по производительности машин разрыхлительно-трепального агрегата.

4.8 Сравнительный анализ работы машин разрыхлительно-трепального агрегата. ^д

4.9 Анализ схемы автоматического управления работой разрыхлитель

-трепального агрегата. т т г,

Выводы по главе 4.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОПРЯЖЕННОСТИ ПО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МАШИН ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ НА КАЧЕСТВО ЧЕСАЛЬНОЙ ЛЕНТЫ И ОБРЫВНОСТЬ В ПРЯДЕНИИ

5.1 Объект исследования.

5.2 Проверка стабильности работы чесальных машин на действующих режимах и после переналадки согласно рекомендациям.

5.3 Выбор оптимальных параметров заправки оборудования, входящего в состав поточной линии.

5.4 Технологические исследования работы машин, входящих в поточную линию «кипа-чесальная лента» в кардной системе прядения . ¡

Выводы по главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование технологического процесса получения чесальной ленты на поточной линии с применением инструментальных методов диагностики»

Развитее техники и технологии прядильного производства осуществляется по пути сокращения числа технологических переходов, повышения производительности труда и оборудования, автоматизации технологических процессов, лучшего использования перерабатываемого сырья, что позволяет снизить затраты и улучшить качество выпускаемой продукции.

Дальнейшее сокращение числа технологических переходов позволит создать непрерывные автоматизированные поточные линии, вплоть до создания однопереходной системы прядения.

Однако однопереходные способы прядения не могут иметь, в настоящее время, практического применения из-за отсутствия надежно работающих устройств обеспечивающих равномерное и стабильное распределение и ориентацию волокнистого материала, а так же сопряженность по производительности машин входящих в состав поточной линии.

В месте с тем следует отметить, что автоматизация операций выполняемых на отдельных машинах хлопкопрядильного производства достигла высокой степени, что дает возможность поддерживать стабильность технологического процесса на довольно большом промежутке времени, однако на ряде оборудования она находится еще на низком уровне.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что создание поточных линий для получения пряжи по однопереходному способу, в ближайшее время, станет основным направлением в развитии и модернизации, как отечественного, так и зарубежного прядильного производства.

Актуальность темы

На отдельных отечественных предприятиях создание поточных линий «кипа-чесальная лента» осуществляется за счет модернизации существующего оборудования, без замены имеющихся в наличии машин. Это ставит перед предприятиями ряд проблем связанных с необходимостью поддерживать на достаточно высоком уровне стабильность протекания технологических процессов и качества выпускаемой продукции.

Для повышения эффективности работы поточной линии и улучшения качественных показателей полуфабрикатов и пряжи необходимо определить состав и качество сортировки, оптимальный состав оборудования, а так же его последовательность в поточной линии «кипа-чесальная лента». Кроме того необходимо подобрать оптимальные скоростные режимы рабочих органов, так же разводки между ними, как факторы влияющие на степень очистки, смешивания и потери прядомых отходов.

Объектом управления на поточной линии хлопкопрядильного производства являются процессы формирования полуфабрикатов и пряжи. Управление такими технологическими процессами - сложный комплекс мероприятий направленных на обеспечение желаемого эффекта путем подбора и поддержания соответствующих режимов работы оборудования.

Кроме того, работа поточных линий связанна со следующими характерными особенностями: большим числом параметров влияющих на ход технологических процессов, возмущениям, не поддающимся контролю, отсутствием достаточно полного и достоверного математического описания связей между входными и выходными величинами.

Если учесть все упомянутое выше, то очевидно, что создание научных основ однопереходной системы прядения требует дальнейшего углубленного изучения и исследования технологических процессов предпрядения с целью совершенствования математического описания и реализации на его базе задачи оптимального управления технологическими процессами при однопереходной системе прядения.

Цель работы

- определение наиболее рационального состава смеси в зависимости от наличия и качества перерабатываемого сырья и требований предъявляемых к качеству пряжи.

- выявление влияния сопряженности по производительности машин РТА в составе поточной линии «кипа - чесальная лента» на качество чесальной ленты и уровень обрывности в прядении.

- исследование применения автоматизированного метода диагностики состояния технологического оборудования с целью распознавания организационно-технологических ситуаций и оптимизации скоростных режимов оборудования входящего в состав поточной линии.

- разработка рекомендаций по оптимизации процессов работы оборудования разрыхлительно-трепального агрегата входящего в состав поточных линий и выбор критериев оптимизации их работы.

Задачи работы

Заключение диссертации по теме «Технология текстильных материалов», Шамов, Михаил Юрьевич

Общие выводы по работе

1. Одним из основных направлений совершенствования технологического процесса в хлопкопрядении является создание поточных линий "кипа-чесальная лента" и "кипа-пряжа" на основе последних достижений науки и техники.

2. Существующая система классификаций отечественных и зарубежных поточных линий недостаточно полно учитывает все воздействия и факторы, влияющие на технологический процесс, поэтому в работе предложена новая система классификации поточных линий.

3. Проведенное теоретическое исследование показало, что работа поточных линий в хлопкопрядильном производстве связана со следующими особенностями:

- большим числом параметров влияющих на ход технологических процессов;

- возмущениям, не поддающимся контролю;

- отсутствием достаточно полного и достоверного математического описания связей между входными и выходными величинами.

4. Получены экспериментальные математические модели для выявления влияния состава смески на качество полуфабрикатов и конечного продукта в прядении, которые позволяют с необходимой долей достоверности прогнозировать качественные показатели пряжи.

5. Разработана методика исследования режима работы оборудования входящего в состав поточной линии для оценки его сопряженности по

- 147производительности основанная на инструментальном методе контроля основе инструментального метода.

6. Проведены экспериментальные исследования влияния сопряженности по производительности оборудования поточной линии на стабильность протекания технологических процессов.

7. На основании проведенных исследований даны рекомендации по оптимизации работы поточной линии и улучшению качества полуфабрикатов и пряжи.

8. Экспериментальные исследования показали, что после переналадки оборудования, согласно выработанным рекомендациям, была достигнута стабилизация линейной плотности чесальной ленты, которая за весь период наблюдений не превышала ± 4% от номинального значения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шамов, Михаил Юрьевич, 2000 год

1. Гончаров В.Г. Сокращенные системы прядения хлопка М.:Легпром-бытиздат, 1991.

2. В. Роглена, А. Бодняк, М.Вилферт и др. Безверетенное прядение. Перевод с чешского. М: Легкая и пищевая промышленность, 1981.

3. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Л: Политехника. 1991.

4. Зотиков В.Е., Будников И.В., Трыков ПЛ. Основы прядения волокнистых материалов. М: Легпромбытиздат. 1969.

5. Гончаров В.Г., Николаев В.Б., Богатков В.М. Трехпереходная система прядения на опытной фабрики безверетенного пневмомеханического способа прядения текстильных волокон. Текстильная промышленность / экспресс-информ/. ЦНИИТЭИлегпром. 1973.

6. Ковалев В.И., Решетников Я.Я. Современные отечественные и зарубежные поточные линии в хлопкопрядении /Обзор, информ./ ЦНИИТЭИлегпром. 1987.

7. Гончаров В.Г., Усенко Б.В., Памотин П.П. Агрегирование машин в поточные линии в хлопкопрядильном производстве. /Обзор, информ./ ЦНИИТЭИлегпром. 1975.

8. Усенко В.А., Усенко Б.В. Поточные линии для получения ленты из химических волокон. Учебное пособие МТИ. Ротопринт МТИ. 1991.

9. Маркарян С.С., Новикова Л.Г., Кацис A.M. и др. Усовершенствование поточных линий в хлопкопрядении в СССР и за рубежом. /Обзор, информ./ ЦНИИТЭИлегпром. 1983.

10. Хитрова Н.С. Автоматизированная поточная линия для рыхления, очистки и смешивания волокон фирмы «Фибер Конитолс» /Экспресс-информ/ Текстильная промышленность. Вып.З. ЦНИИТЭИлегпром. 1983.

11. Хитрова H.С. Автоматизированная поточная линия для безверетенного прядения /Экспресс-информ/ Текстильная промышленность. Вып.6. ЦНИИТЭИлегпром. 1984.

12. А.Г. Севостьянов, H.A. Осьмин, В.П. Щербаков и др. Механическая технология текстильных материалов. -М.: Легпромбытиздат, 1989.

13. Решетников Я.Я. Современная техника и технология хлопкопрядения. МНТЦ. «ТЕКМА» Реутово. 1992.

14. Жоховский В В. Оборудование хлопкопрядильного производства представленное на выставке ИТМА-82 в Гринвиле /Экспресс-информ/ Текстильная промышленность. Вып.2. ЦНИИТЭИлегпром. 1983.

15. R.H. Leary. ITMA-83 sirvey 17: spinning preparatory equipment."Text Asia". 1984.15 №4

16. Crawshaw Geoff. Machinery for the world. "Text Horic" № 3, 1986.6

17. Die OSAKA Textile Maschinery show-eine internationale ausstellung mit wachsender Bendntung. "Int Text-Bull Flacheuherstell", №4. 1985.

18. Сергеев K.B., Брусникин А.Ф., Попова P.A. Основные направления в совершенствовании конструкции хлопкопрядильного оборудования. НТО. Университет технического прогресса. М: Легкая индустрия. 1979.

19. Гончаров В.Г. Стабилизация технологического процесса в условиях агрегирования машин в поточную линию кипа-лента. Текстильная промышленность / экспресс-информ/. ЦНИИТЭИлегпром. 1979.

20. Усенко Б.В., Васильев Л.М. Поточные линии кипа-лента. Текстильная промышленность, №4. 1992.

21. Борзунов К.Г., Дмитриев С.С. Плеханов Ф.М. К вопросу о расчете производительности трепальной машины в условиях поточной линии кипа-лента. М: Текстильная промышленность, №7. 1984.

22. Акобджанян A.C. Вопросы аэродинамики пневмосистемы текстильного оборудования. Автореферат диссертации на соиск. учен, степени докт. техн.наук. М: МТИ. 1981.

23. Виркер Л.С., Борзунов И.Г. Определение оптимальной производительности трепальной машины при бункерном питании чесальной машины. Текстильная промышленность, №7. 1987.

24. Виркер Л.С., Борзунов И.Г. Непрерывная ступенчатая система питания чесальных машин. Текстильная промышленность, №7. 1986.

25. Штут H.H. Применение комплексных оценок при исследовании текстильных изделий и технологических процессов текстильного производства. В сборн. Новые методы оценки качества текстильных материалов,4.1.JI: 1974.

26. Корицкий К Н. Интегральные показатели качества текстильных материалов. М: Легкая и пищевая промышленность. 1983.

27. Корицкий К.Н. Технико-экономическая оценка и проектирование качества текстильных материалов. М: Легкая и пищевая промышленность. 1983.

28. Соловьев А Н. Сравнение комплексных оценок качества хлопчатобумажной пряжи В сборн. Новые методы оценки качества текстильных материалов^.!. Л: 1974.

29. Зудин А.Г. О выборе критерия при автоматизации технологических процессов. Электротехника, серия «Автоматизированные системы управления. вып.1. М: 1973.

30. Смельская И.Ф., Шаблова ГЛ., Черненок В.И. Анализ модели прогнозирования свойств пряжи по свойствам сырья. /Прогресс, техн и технол. в прядении / Ивановский текстильный институт. Иваново. 1990. с. 107-112

31. Сеидова С.М. Разработка технологии подготовки полуфабриката к пнев-мопрядению. Дисс. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук. М.: 1975.

32. Широков В.П. и др. Справочник по хлопкопрядению. M.: Легая и пищевая промышленность. 1985.

33. Соловьев А.Н. Проектирование свойств пряжи в хлопчатобумажном производстве. М.: Легкая промышленность. 1951.-е. 6-9

34. Терюшнов A.B. Основные вопросы стабилизации технологического процесса и борьбы с обрывностью в хлопкопрядении. М. : Легкая индустрия. 1965.

35. ОСТ 17-362-85. Пряжа хлопчатобумажная и смешанная суровая кардная одиночная с пневмомеханических прядильных машин для ткацкого производства. Технические условия.

36. Новикова Н.Р. Оптимизация состава смески для выработки хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 15,4 текс кольцевого и пневмомеханического способов прядения. Дисс. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук. -М.: 1990.

37. Charles R. Hicks. Fundamental concepts in the design of experiments. Third Edition. CBS College publishing. Japan/ 1983

38. Закорюкин Ю.В., Павельев К.И., Ершов Ю.А. Стабилизация питания машин поточных линий и развеса волокна. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1976. № 3. с. 46-48.

39. Закорюкин Ю.В., Павельев К.И., Ершов Ю.А. Усовершенствование электропривода разрыхлительно-трепальных агрегатов. Текстильная промышленность. 1977. № 3. с. 54-55.

40. Ершов Ю.А. Исследование системы автоматического управления разрых-лительно-трепальным участком поточной линии хлопкопрядения. Дисс. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук. Иваново, 1978.

41. Колядин JI.K. Тупиковая система бесхолстового питания чесальных машин. Сборник научных трудов «Новое в технике и технологии производства хлопчатобумажной пряжи».-М:. ЦНИИТЭИлегпром. 1982. с.28-31

42. Широков В.П. Колядин Л.К. Системы бункерного питания чесальных машин в СССР и за рубежом. Обзорная информация, сер. Хлопчатобумажная промышленность, вып.1. -М.: ЦНИИТЭИлегпром. 1985

43. Юдин В.М., Федорова Л.М., Злобин П.Е. Влияние состава агрегата на выработку пряжи. Сборник научных трудов «Новое в технике и технологии производства хлопчатобумажной пряжи».-М:. ЦНИИТЭИлегпром. 1982-с. 21-23.

44. Сергеев К.В., Хавкин В.П., Новичкова Л.Г. Некоторые вопросы стабилизации питания чесальных машин при бункерном способе подачи к ним волокнистой массы. Сборник научно-исследовательских трудов № 40, М.: Ротапринт ВНИИЛтекмаша. 1982. - с. 3-10.

45. Little new in opening and fiber preparation "Afr. Text." 1984, № 2.

46. Crawshaw Geoff. Machinery for the world. "Text Horiz". 1986. № 3.

47. Осьмин Н А. Приготовительно-прядильное оборудование. Итоги науки. Машины для текстильной промышленности , т.5 М.: ВИНИТИ, 1983.

48. Владимиров Б.М. Анализ процесса на машинах разрыхлительно-трепального агрегата. -М.: Гизлегпром, 1959. с. 81-85.10 DIM11 DIM12 DIMct J- w" L, L,20 К1 115, Ю) , Y < 15) , A < 10 , 10) ,3 (10, iO> x1(15,10)

49. R 10) ,E< 10) ,0(10) , A1 v 10.)1.!40 FOR I-i TO K250 READ X (J , I >51 XI < J , I)=X<J, I)60 NEXT Is NEXT J

50. DATA i т л 't ^esf 1 q --»о ч T у ' 4 ^ ® ' ^ О ea i О4J 4 л- > ' n О"1. DATA ,0.161,2,3,4,8

51. DATA 1* 33»6,4*4,1* 9,0.162,2.7,5

52. DATA т •**> П Л Л ■ i, :} -'•-t^. • 7 | ^ я M ^ A a 7b,0.164,3,5

53. DATA 1 ,."32-9,4'- 33,1 ,9,0.138,3,5.2

54. DATA i,33.1,4.4,1» 9,0.161,2.7,5.4о 7 DATA 1 ,32» 7,4.3,1. 96,0.16,3.2,5.b

55. DATA 1 о. д *?, 1 95,0.159,2.65,5.6- <4"V с; У OA Г A 1 , 32 «¿5,4.4, 1. 97,0-161„2.55,5,4

56. DATA 1,33,4.4,1.75 •■-> 1 ,-,. -Ч к; к; ) , *./ Л Л UW . J." t w 4i '■'•А ГА ^ Ы 3 ? 4 » 4 4 -I * 75 ,0. J 7 ч-3. i

57. DATA 1 ¡5 * "7 q 4 « О <J L a /ч * > — ~> -*- л / , V' » X О •-■> , К , W . ^• \.t . i • , < 'PINT "евадм;a имя пока.;.:!тслп " :

58. T г / У PRINT "введите вей top значений "; 34о С FOR i^l TQ Ki

59. В1 PR I NT "с рзэнерными ^наченияни ф К ; . . г' ufc-- r"i Ji.o.iu RR1NT "где к о э Ф ф и ц и е и т ы ri 0 д е м v> равные"233 FOR ТО N1

60. PRINT " Ь < " 5 J " ) ~ " ; А < Л , N2 > ■235 NEXT 0

61. PPT NT "дли еыеод.5 ¿эзрззhcf»ной исцели вводит2J / I Г Г 4 THEN 294233 IJDTO . 31 229 4 PRINT "нодоль Зегразпарчыпи -< Hit Ч ОНИ Н> 1 j-ti^B; PRINT "где коэффициенты иада.пи и аены; "1. GG9IJS zoo FDR J «1 ТО N1

62. PRINT J , " > -я" ; А1 (J)311 NE A T J5 INPUT P-$311 NEXT J

63. PRINT "для сравнения опытных и нодельных значений введите 1"

64. INPUT P*íIF р*«="1" THEN 321314 GOTO 325 ¡320 NEXT J I • .

65. PRINT "HOHfeR"," модель" , " qhbiT " : PRINT322 FOR 1=1 TO KlsS=0

66. FOR J«1 TiiJ K2:S=S+A<J,N2)*K1<I,J) «.NEXT J324 PRINT I,é,Y(I)í NEXT I325 GOSUB 500 330 STOP

67. PRINT "будете работать с модель* " jS*;" ?(y/n>";:INPUT P* 510 IF F'f ="n" THEN 630 515 CLS.

68. FOR J=1 TO N1í S^S+A < J,N2)*R <J):NEXT J 610 PRINT 5*5"=";S!PRINT sGOTO SCO

69. PRINT "будете работать с другим показателем?<y/n)"зsINPUT PI*640 IF PI*»"у" THEN 75650 RETURN700 FOR J=1 TO 7710 81=0:S2=0720 FOR I*=l TQ 12

70. Sl=Sl+X<I,J)¡S2=S2+X<I,J)-2sNEXT I 740 E < J)=S1/1210(J)-SQR < S2/12-Е(J)л2 > 750 S3-S3+A < J,N2)*E < J) 755 PRINT "e(j)j E <J),"o(j)j 0 <J)760 NEXT J 770 Al(1)=S3