Методы и модели адаптации льноперерабатывающего оборудования под производство тканей из конопли Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

СИСТЕМОТЕХНИКА

УДК 621.3

Привалов Александр Васильевич

ОАО «МЭЗ - 1», г. Москва

Коврижных Анастасия Александровна

Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова

Травин Георгий Михайлович

доктор технических наук, профессор Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова

ops@ksu.edu.ru

МЕТОДЫ И МОДЕЛИ АДАПТАЦИИ ЛЬНОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОД ПРОИЗВОДСТВО ТКАНЕЙ ИЗ КОНОПЛИ

Использование оборудования для переработки льна, адаптированного к волокнам конопли, открывает перспективу выпуска новых видов текстильных продуктов. В статье рассматриваются возможные пути и методы такой адаптации, в рамках которых сформированы соответствующие модели и сформулированы возможные реальные приложения моделей к конкретному оборудованию.

Ключевые слова: ненаркосодержащая конопля, оборудование для переработки льна, пути, методы, модели адаптации.

За последние годы в мире интенсивно возрождается интерес к продукции переработки ненаркосодержащей конопли, используемой в различных отраслях от фармацевтики, пищевой промышленности до производства тканей бытового назначения.

Начиная с 2001г. в Российской федерации резко возрастает интерес к технической конопле. В соответствии с Государственной программой развития АПК на 2013-2020г [1] посевные площади под коноплей в 2020г составят 17 тыс. га. На восстановление промышленного коноплеводства потребуется около 10 млрд. рублей, а ежегодный оборот отрасли может достигнуть около 100 млрд. рублей.

В текстильной промышленности к настоящему времени практически отсутствует специализированное оборудование для переработки волокон конопли. С другой стороны конопля, относящаяся к классу лубяных культур, ближе всего по своим свойствам к льну-долгунцу того же класса культур, что наглядно можно увидеть из таблицы 1.

Таким образом, можно утверждать, что для переработки пенькового волокна в технологической

цепочке следует использовать льноперерабатыва-ющее оборудование. В 2012-2013 гг. в ОАО «ЦНИИМАШдеталь» по Государственному Контракту выполнялась НИР по разработке технологии переработки волокна конопли в пряжу и пряжи для выпуска ткани с использованием льняного оборудования [2]. Предложена технологическая последовательность и соответствующие средства технологического оснащения, включающие: льночесальную машину Ч-302-Л, раскладочную РП-500-Л, лентоперегоночную ЛП-500-Л, ленточные машины 3-х переходов ЛЧ-2-Л1, ЛЧ-3-Л1, ЛЧ-4-Л1, ровничную Р-216-Л, аппарат для жидкостной обработки ровницы под давлением АКДН-601-Л, прядильные машины ПМ-88-Л5, ПМ-88-Л8, ПМ-88-Л10, сушильная машина СП-8-Л2.

Вместе с тем в этой же работе рассматривается необходимость адаптации этого оборудования к условиям переработки конопли, поскольку, безусловно, имеются отличия в структуре и свойствах льна и конопли. Адаптация (от латинского adaptatio) означает приспособление к чему-либо, упрощение, которое может осуществляться различными методами.

Таблица 1

Сравнительная характеристика свойств льна-долгунца и конопли

Характеристика, Лен-долгунец Конопля

свойства среднерусской группы

Высота растения (см) 125 160

Содержание волокна (%) 25 25

Урожайность:

Семян (ц/га) 5 10

Волокна (ц/га) 15 15

Стеблей (ц/га) 50 60

Длинна элементарных волокон (мм) 30 Не менее 25

Крепость волокна (Кгс) 20 20

Гибкость волокна (мм) 60 30

Вегетационный период (дн) 30 Не более 120

© Привалов А.В., Коврижных А.А., Травин Г.М., 2014

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2014

СИСТЕМОТЕХНИКА

В приложении к приспособлению оборудования к другому виду сырья в общем случае возможны следующие варианты методов:

Вариант А - изменение технологических режимов.

Вариант В - изменение технологических параметров настройки.

Вариант С - модернизация узлов оборудования.

Вариант D - разработка специализированной технологической оснастки.

Следует предположить, что все эти методы можно использовать как по отдельности, так и в определенной совокупности. Используя приемы комбинаторики определим количество возможных сочетаний вариантов адаптации

Ат Сп р '

т

где Ат - число размещений по т вариантов из п; Рт - число перестановок вариантов.

п!

s-tm _

т!(п-т)!

Очевидно при т =1, когда используется только один вариант адаптации их количество 4.

При сочетании по 2 (т=2) варианта С42 = 6, по

3 (т=3) варианта одновременно С43 = 4. Естественно, когда при адаптации используются все 4 варианта С44 = 1.

В итоге все общее количество возможных сочетаний вариантов подходов к адаптации будет равным 15.

Каждое из возможных сочетаний можно рассматривать как соответствующую модель адаптации оборудования для переработки льна под переработку волокон конопли. Разновидности моделей адаптации отражены в таблице 2.

Таким образом, выделены с теоретических позиций 15 моделей взаимодействия вариантов адаптации отечественного льноперерабатывающего оборудования для переработки волокон конопли. Однако в реальной практике использования этого оборудования под новое другое сырье будут приемлемы не все предложенные варианты. Это определяется конкретным видом оборудования, реализующим конкретный технологический процесс.

Следует учитывать, что не все методы адаптации равнозначны по трудовым и финансовым затратам. Очевидно, что наиболее затратными высту-

Таблица 2 Возможные модели адаптации льноперерабатывающего оборудования

m=1 m=2 m=3 m=4

A; B; C; D AB; AC; AD; BC; BD; CD. ABC; ABD; ACD; BCD. ABCD

пают варианты С и D-модернизация узлов, а также разработка и изготовление специализированно дополняющих средств технологического оснащения (техоснастки).

Действительно, модернизация узлов оборудования предполагает выполнение следующих работ: проектирование узлов и элементов модернизации, организационно-технологическую подготовку их изготовления, собственно изготовление, подготовку оборудования под модернизацию (демонтаж, дефектацию элементов и т.п.), монтаж новых узлов и комплектующих, пуско-наладку оборудования. В этом перечне работ наиболее значимыми по продолжительности и трудозатратам являются: кон-структорско-технологическая подготовка модернизации и изготовление узлов модернизации [3].

Примерно такой же перечень работ необходим при оснащении оборудования специализированной технологической оснасткой.

Если рассматривать в качестве основного метода адаптации один из вариантов С или D, то два других при этом (А и В) обязательно окажутся сопутствующими предыдущим, поскольку при использовании другой технологической оснастки, или монтажа другого узла, в безусловном порядке, меняются как минимум некоторые технологические параметры настройки и режимы. Именно такой подход рассмотрен нами в [4] по отношению к льночесальной машине 4-302-Л. Когда ведущим методом адаптации принято использование новой конструкции игольно-планочной гарнитуры, обеспечивающей не только повышение эффективности процесса чесания конопли, но и высокий уровень ремонтопригодности планки. При этом в обязательном порядке предусматривается дополнительно изменение параметров настройки гребенного поля и режимов чесания.

Для других видов оборудования, например, сушилки СП-8-Л2 или аппарата для жидкостной обработки ровницы АКДН-601-Л, целесообразно ограничиться первыми двумя вариантами адаптации - изменение технологических параметров и режимов.

Таким образом, с реальных позиций можно утверждать, что наиболее востребованными будут следующие модели адаптации льноперерабатыва-ющего оборудования под производство пряжи для выпуска бытовых тканей: АВ, АВС, ABD, ABCD.

Библиографический список

1. Государственная программа развития АПК на 2013-2020 годы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ptica-ru.ru/zakon/Z707-gosprogramma-apk. html

2. Модернизация технологического оборудования с использованием новых видов технологической оснастки для производства тканей из волокон ненаркосодержащей конопли отчет НИР // ОАО ЦНИИМАШ-деталь №> госрегистрации 012010006001. - М., 2012.

Д Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2014

Методы и модели адаптации льноперерабатывающего оборудования под производство тканей из конопли

3. Травин М.М. Управление надежностью текстильных производств в условиях организационно-технических рисков: дис. ... д-ра техн. наук. -Кострома, 2003. - 305 с.

4. Кулемкин Ю.В. Определение путей адапта-

ции льночесальных машин для переработки волокон конопли / Ю.В. Кулемкин, А.В. Привалов, Г.М. Травин // Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2013.

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2014