Александр Селюцкий - Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства

ЗАДАЧА 2

Что представляет собой сеточная (формующая) часть бумагоделательной машины? Это — система валов (параллельных), обтянутых бесконечной сеткой. По существу, обыкновенный транспортер, в котором роль тягового элемента выполняет сетка. На сетке происходит обезвоживание и формование бумажной массы (рис. I).

В последнее время за рубежом появилось много машин двухсеточного типа («Инверформ», «Вертиформа», «Бел-Байформер», «Паприформер»), В них бумажная масса транспортируется, обез

воживается и формуется между двумя сетками (рис. II). Сетки по мере их износа нуждаются в смене (примерно раз в неделю). Как происходит смена сетки?

На односеточной машине один из валов опускают — на сетке образуется слабина. Сетку растягивают на «скалках» — легких алюминиевых стержнях — и выводят вбок за пределы валов.

Надевание новой сетки производят в обратном порядке. Время смены — до четырех часов.

На двухсеточной машине оба вала отводят внутрь каждой петли — сетки дают слабину; растягивают обе сетки на скалках так, чтобы они не касались друг друга, иначе их невозможно вывести вбок за пределы валов.

Необходимо учесть, что вес каждого из валов до 30 тонн.

Валы установлены горизонтально с отклонением не более 0,1 мм на длину вала — 10 м; при отводе валов все горизонтирование нарушается. Валы с торцов соединены с вакуумной системой. Соединения, естественно, герметизированы. При отводе валов соединение необходимо разбирать.

Итак, задача: найти способ быстрой смены сеток.

Часть 1. Выбор задачи.

Шаг 1—1. Какую характеристику объекта надо изменить? Время и простоту смены сеток.

Какие характеристики объекта заведомо нельзя менять при решении задачи? Схему машины, ее конструкцию. Стоимость машины велика (до 10 миллионов рублей), переделывать нерационально. Кроме того, конструкция машины тесно связана с технологией производства бумаги, можно ее нарушить.

Какие расходы снизятся, если задача будет решена? Уменьшится простой машины, т. е. увеличится выработка бумаги. Отпадет надобность в сложных устройствах для отвода валов.

Каковы (примерно) допустимые затраты? Затраты равны стоимости бумаги, которая могла бы быть выработана за время простоя машины, умноженной на количество простоев в год. Время простоя 4 часа = 240 мин; скорость машины 700 м/мин; ширина машины 8 м. 700 м/мин X 240 минХ8 м = 1 344000 м 2бумаги. Масштаб — только целлюлозно-бумажная промышленность. Количество простоев в году — 48. Значит, за год недовыработано 1344000X48=64512 000 м 2бумаги. С 1 января 1966 г. оптовая цена за 1000 м 2газетной бумаги — 7 р. 65 к. Итак, 7 р. 65 к.Х64512=493516 руб. (но одной машине).

Какой главный технико-экономический показатель надо улучшить? Время п простоту смены сеток.

Шаг 1—2. Обходной путь — сделать сетки «вечными», тогда не понадобится их смена.

Шаг 1—3. Определить, решение какой задачи целесообразнее — первоначальной или обходной. Мероприятия по уменьшению износа сеток—технологические. Сетки постоянно совершенствуются по мере появления новых материалов. В данных условиях выгоднее решать первоначальную задачу.

Шаг 1—4. Время смены сеток 1 час (уменьшим простой в 2—4 раза).

Шаг 1—5. «Поправка на время». Эту поправку «в лоб» можно понять как дополнительное уменьшение времени простоя: ведь скорости бумагоделательных машин растут, а значит, растет и недовыработка бумаги из-за простоев. Однако появляются и новые схемы машин, где смена сеток еще труднее — двухсеточные машины.

Итак, наша «поправка на время» — уменьшить время смены сеток до 0,5 часа не на обычной, а на двухсеточной машине — такие машины получают все большее распространение.

Шаг 1—6. Степень сложности решения — требуется, чтобы расходы не превышали 0,5 млн. рублей, а времени на смену тратилось 0,5 часа без изменения схемы машины.

Часть 2. Уточнение условий задачи.

Шаг 2—1. Аналогов в патентной литературе, к сожалению, не нашлось.

Шаг 2—2. Применить оператор РВС.

А. Р-Ч). Сетка состоит из проволок — основы и утка. Уменьшаем размеры проволок. Теперь это маленькие иголки. Понадо-билось отлить бумажное полотно — включили электромагнитное поле — иголки «сцепились» в сетку — через эту сетку с успехом будет проходить вода из бумажного полотна.