ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ОТРАСЛЕЙ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ
УДК 663.8:615.322
НЕПРЕРЫВНАЯ РЕЗКА ПУЧКОВ ТРАВЯНОГО СЫРЬЯ
CONTINUOUS CUTTING BEAMS HERBAL RAW MATERIALS Багаева K.A., студент Bagaeva K.A., student
ФГБОУ ВПО «Казанский
национальный исследовательский технологический университет», Россия, Казань.
Хакимова Ю.А., студент ФГБОУ ВПО «Казанский
национальный исследовательский технологический университет», Россия, Казань.
Уриев А.А., магистрант ФГБОУ ВПО «Казанский
национальный исследовательский технологический университет», Россия, Казань.
Ефремов Б.А., кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Казанский
национальный исследовательский технологический университет», Россия, Казань.
FGBOU VPO «Kazan national
research technological university», Russia, Kazan.
Khakimova Yu.A., student FGBOU VPO «Kazan national
research technological university», Russia, Kazan.
Uriev A.A., undergraduate FGBOU VPO «Kazan national
research technological university», Russia, Kazan.
Efremov B.A., Candidate of Technical Sciences, associate
professor
FGBOU VPO «Kazan national research technological university», Russia, Kazan.
DOI: 10.12737/16392
Аннотация: Представлен непрерывный процесс резки стеблей травяного растительного сырья. Полученные рациональные параметры могут быть использованы при проведении проектировочных расчетов резательного оборудования.
Summary: Submitted by a continuous process of cutting the grass stalks vegetable raw materials. These rational parameters can be used during the calculation of the design of the cutting equipment.
Ключевые слова: резка, стебли трав, оборудование.
Keywords: cutting, stem vegetable, equipment.
Резка, как одна из стадий формирования готового или промежуточного продукта, присутствует во многих производствах. На этой стадии находят большое применение резательные устройства с ножами совершающими движение по окружности, в плоскости перпендикулярной направлению подачи разрезательного материала [1].
Резательные устройства с упомянутой организацией движения ножей и разрезаемого материала существуют во многих отраслях промышленности. Анализ работы таких резательных устройств показывает, что при непрерывной их работе в целом, процесс резки на этих устройствах происходит периодически, то есть периоды резания чередуются с периодами холостого хода резательного механизма. На рис. 1, в качестве иллюстрации, представлен график, характеризующий зависимость усилия резания М на ножевом диске резательного механизма от времени т за период Т - одного оборота ножевого блока на устройстве для резки шнуров с двумя ножами и одним пучком разрезаемого материала.
Рис. 1- Зависимость нагрузки на ножевом диске резательного механизма от времени за один оборот ножевого диска.
Предпринята попытка определить расположение ножей и пучков разрезаемого материала таким образом, чтобы резательное устройство производило резку в течении всего периода работы без холостых ходов.
Из графика видно, что период резки составляет только 2тр/Т часть всего времени работы, а остальное время работы устройства резание не производится. Такой же характер работы наблюдается и у других аналогичных резательных устройств. Нами проведено исследование, которое позволило определить расположение ножей и пучков разрезаемого материала таким образом, чтобы резательное устройство производило резку в течении всего периода работы без холостых ходов. Решение этого вопроса тесно связано с снижением удельных энергозатрат.
Рассмотрим резательное устройство с п ножами и m пучками разрезаемого материала. Определим угловую ширину разрезаемого пучка как минимально необходимый угол, на который должен повернуться ножевой диск, чтобы какой-либо из ножей разрезал пучок материала.
Рис. 2-Угловая ширина ап при радиальном расположении ножей:
а - круглый шнур (пучок), б - материал прямоугольного сечения (лента,
На рис. 2 показаны величины угловой ширины круглого и прямоугольного пучков при радиальном расположении ножей. Время резки одного пучка тр при условии постоянства угловой скорости со ножевого диска:
время одного оборота ножевого диска:
За один оборот ножевого диска каждый из п ножей разрежет m пучков, следовательно общее число резов за один оборот ножевого диска Np будет равно:
а общее время резки за один оборот ножевого диска:
Для обеспечения непрерывности резки необходимо, чтобы Тр=Т. Исходя из этого условия и преобразования (1), (2), (3), (4) получаем, что угловая ширина разрезаемого пучка при непрерывной резке должна быть равной:
Для более равномерной нагрузки на ножевой диск резательного механизма во время резки, пучки разрезаемого материала необходимо располагать с перекрытием, то есть так, чтобы резка очередного пучка начиналась еще во время резки предыдущего пучка, и тогда фактическая угловая ширина пучка ае будет равна:
где (3 - угол перекрытия пучков.
Для каждого реального резательного устройства должен выбираться свой угол перекрытия, который обеспечивает смягчение режима работы резательного механизма. При расположении пучков с перекрытием, необходимо было из полученных систем уравнений, определяющей взаимное расположение пучков, и аналогичной системы для ножей исключить - последовательное расположение: в первом случае пучков, а во втором - ножей.
Для промышленного аппарата непрерывной резки с прямоугольными пучками т=2 и как минимум тремя ножами п=3, расположенными равномерно по окружности ножевого диска. Угловая ширина пучка из (5):
фактическая угловая ширина из (6):
Проведенные измерения колебаний нагрузок при резке свидетельствует о том, что их величина не превышает ±1% от номинального в начале. В результате непрерывности процесса резки возросла производительность участка подготовки сырья в 2 раза.
Список литературы
1. И.Б. Ефремов, В.Ф. Шарафутдинов, Б.А. Ефремов, А.Н. Николаев, А.В. Шарафутдинова, М.Р. Вахитов, Вести. Казанского технологического ун-та, 16, 11,220-221 (2013).
УДК 661.1
