胡芳平 劉舞 郭志琨

摘 要：運用3因素3水平正交試驗研究ZJ17卷煙機(jī)在以7000支/min速度運行的情況下，卷煙機(jī)上彈絲轆轉(zhuǎn)速、小風(fēng)機(jī)壓力、風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力3個工藝參數(shù)對卷煙煙支產(chǎn)品質(zhì)量的影響，通過試驗得出最佳工藝參數(shù)，并對工藝參數(shù)和設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：卷煙機(jī)；彈絲轆轉(zhuǎn)速；小風(fēng)機(jī)壓力；風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力；最佳工藝參數(shù)

中圖分類號 S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）14-0121-02

ZJ17卷接機(jī)組是中國從德國虹霓公司引進(jìn)消化吸收并由常德煙草機(jī)械有限公司制造，集機(jī)、電、氣、重量控制于一體，具有高效、高可靠性、低消耗的優(yōu)點，設(shè)計生產(chǎn)能力為7000支/min，是我國卷煙企業(yè)的主力機(jī)型。我廠自2016年技改以來共引進(jìn)了8組該機(jī)型用于卷包車間生產(chǎn)，因該機(jī)型投入使用時間短，對設(shè)備的相關(guān)工藝參數(shù)影響卷煙質(zhì)量的研究還未深入開展。特別是在用該機(jī)型生產(chǎn)某一牌號高檔卷煙時，其成品煙支煙支標(biāo)偏數(shù)值過高，重量控制始終不穩(wěn)定，造成煙支廢品率高，消耗增加。為保證煙支重量標(biāo)偏在質(zhì)量要求范圍內(nèi)，降低煙支的端部落絲量，提高成品煙支的外觀質(zhì)量，增強(qiáng)成品煙支的各工藝指標(biāo)的穩(wěn)定性，筆者開展了不同工藝參數(shù)對煙支質(zhì)量的影響研究，以提升該高檔煙品牌的公認(rèn)度，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

1 材料與方法

1.1 材料、設(shè)備和儀器 高檔煙牌號（74mm煙支規(guī)格）的成品煙絲和相應(yīng)ZJ17卷煙機(jī)、YDX-II型卷煙端部落絲測試儀、QTM卷煙綜合測試臺等。

1.2 方法 本次ZJ17卷煙機(jī)試驗選用的劈刀盤是3深3淺槽（3.5mm×2.5mm）在SE重量控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定和劈刀盤規(guī)格不變的前提下，通過改變彈絲轆轉(zhuǎn)速（改變彈絲轆帶輪直徑大?。?、小風(fēng)機(jī)壓力、工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力（大風(fēng)機(jī)被拆除，采用集中工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)提供負(fù)壓），采用3因素3水平正交實驗分析方法[4]以分析彈絲轆轉(zhuǎn)速、小風(fēng)機(jī)壓力和工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力對卷煙重量的穩(wěn)定性，煙支的標(biāo)準(zhǔn)偏差和煙支端部落絲量的工藝指標(biāo)的影響情況，并根據(jù)試驗處理結(jié)果調(diào)整卷煙機(jī)上相關(guān)工藝參數(shù)[3-4]。根據(jù)《卷煙工藝規(guī)范》和試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，選擇高檔煙合格原材料及其合格成品煙絲進(jìn)行試驗，每個試驗分別隨機(jī)抽取200支卷煙煙支樣品進(jìn)行測試。卷煙試樣的重量標(biāo)準(zhǔn)為（0.820±0.06）g/支，端部落絲量為（11.4±0.6）mg/20支，圓周為（24.2±0.20）mm。

1.3 確定試驗參數(shù) 根據(jù)ZJ17卷煙機(jī)的卷制成型的工作原理，確定彈絲轆的轉(zhuǎn)速（彈絲轆轉(zhuǎn)速通過改變彈絲轆帶輪直徑來實現(xiàn)）、小風(fēng)機(jī)壓力和工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力為主要影響因素。根據(jù)ZJ17設(shè)備的性能，每個因素各設(shè)3個水平，見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 對卷煙重量穩(wěn)定性的影響 因為變異系數(shù)越小重量越穩(wěn)定，煙支標(biāo)偏越小，通過對卷煙機(jī)重量穩(wěn)定性的直觀分析法見表2具體數(shù)據(jù)分析，由于彈絲轆第2個水平的均值最小，所以彈絲轆轉(zhuǎn)速為1023r/min最佳數(shù)據(jù)的設(shè)備工藝參數(shù)。以此方法，得出小風(fēng)機(jī)參數(shù)為11mbar，為最佳的設(shè)備工藝參數(shù)，工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力最佳工藝設(shè)備參數(shù)為-9500pa。3個工藝設(shè)備參數(shù)的均值極差（`X-R）進(jìn)行比較，彈絲轆轉(zhuǎn)速均值極差>工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力均值極差>小風(fēng)機(jī)壓力均值極差，當(dāng)ZJ17卷煙機(jī)以7000支/min速度正常運行時，上述3個設(shè)備工藝參數(shù)對卷煙重量穩(wěn)定性及其煙支標(biāo)偏的影響程度為彈絲轆轉(zhuǎn)速、工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力、小風(fēng)機(jī)壓力。通過方差分析得出，3個設(shè)備工藝參數(shù)對卷煙重量穩(wěn)定性及其煙支標(biāo)偏的影響程度均小于4.8%的顯著水平。在試驗范圍內(nèi)，3個影響因素的最佳設(shè)備工藝參數(shù)分別為1023r/min、

-9500pa、11mbar。

2.2 對煙支端部落絲穩(wěn)定性的影響 因為變異系數(shù)越小，煙支端部落絲越穩(wěn)定。對所有通過對卷煙機(jī)端部落絲穩(wěn)定性用直觀分析法進(jìn)行分析（表3），因彈絲轆轉(zhuǎn)速第2水平為最佳設(shè)備工藝參數(shù)，小風(fēng)機(jī)壓力最佳工藝參數(shù)為第3個水平，風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力最佳工藝參數(shù)為第二個水平。通過對3個設(shè)備工藝參數(shù)的均值極差（`X-R）進(jìn)行比較，小風(fēng)機(jī)壓力均值極差>彈絲轆轉(zhuǎn)速均值極差>風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)均值極差，當(dāng)ZJ17卷煙機(jī)以7000支/min速度正常運行時，以上3個工藝參數(shù)對卷煙重量的穩(wěn)定程度的大小依次為小風(fēng)機(jī)壓力、彈絲轆轉(zhuǎn)速、風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力，對煙支端部螺絲量影響最明顯的是小風(fēng)機(jī)壓力。根據(jù)方差分析結(jié)果，得出3個工藝參數(shù)的F值均小于F0.048的值，3個卷煙工藝參數(shù)對煙支的端部落絲的穩(wěn)定性的影響程度均未達(dá)到顯著性程度。在試驗中，3因素的最佳工藝參數(shù)分別為11mbar、1023r/min和-9500pa。

2.3 工藝參數(shù)的調(diào)整 根據(jù)上述試驗數(shù)據(jù)得出，小風(fēng)機(jī)壓力11mbar，彈絲轆轉(zhuǎn)速1023r/min，風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力為-9500pa為該卷煙機(jī)生產(chǎn)某74mm煙支規(guī)格的高檔煙品牌的最佳工藝參數(shù)組合，為了提升高檔煙的煙支產(chǎn)品質(zhì)量，提高煙支重量穩(wěn)定控制性、降低煙支標(biāo)偏和煙支端部落絲量，需對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即小風(fēng)機(jī)壓力調(diào)整為11mbar，風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力調(diào)整為-9500pa，彈絲轆轉(zhuǎn)速調(diào)整1023r/min，通過改變彈絲轆帶輪直徑大小來調(diào)整彈絲轆轉(zhuǎn)速，原ZJ17卷煙機(jī)設(shè)備正常運行時彈絲轆轉(zhuǎn)速為890r/min，帶輪直徑為Φ132mm，根據(jù)帶輪直徑和帶輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系，即n1/n2=r2/r1，通過計算得出帶輪直徑調(diào)整為Φ114.8mm，具體見圖1。

3 結(jié)語

本試驗對ZJ17卷煙機(jī)在以7000支/min運行的情況下，彈絲轆轉(zhuǎn)速、小風(fēng)機(jī)壓力、風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力3個工藝參數(shù)對卷煙煙支重量控制穩(wěn)定性、和煙支端部落絲量均有不同程度的影響，特別是小風(fēng)機(jī)壓力影響比較明顯。因為小風(fēng)機(jī)提供的正壓氣流風(fēng)吹向煙絲層，對煙絲分布及其煙絲和梗絲進(jìn)行分離起到了很大的作用，當(dāng)參數(shù)選擇和設(shè)備匹配合理時，可使煙絲分布均勻、煙梗分離效果最佳，其對煙支產(chǎn)品的重量穩(wěn)定性及其煙支端部落絲量均有很大影響。但3個工藝參數(shù)對卷煙的重量控制的穩(wěn)定性和煙支端部落絲量均未達(dá)到顯著性影響。在試驗范圍內(nèi)，ZJ17卷煙機(jī)設(shè)備最佳工藝參數(shù)為彈絲轆轉(zhuǎn)速為1023r/min、小風(fēng)機(jī)壓力為11mbar和風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力-9500pa。

參考文獻(xiàn)

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[3]容秀英.影響煙支端部落絲量的因素研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2014（6）：70-72.

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（責(zé)編：張宏民）