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卷煙機在以7000支/min速度運行的情況下，卷煙機上彈絲轆轉(zhuǎn)速、小風(fēng)機壓力、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)備進行了調(diào)整改進。

關(guān)鍵詞：卷煙機；彈絲轆轉(zhuǎn)速；小風(fēng)機壓力；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 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）14-0121-02

ZJ17卷接機組是中國從德國虹霓公司引進消化吸收并由常德煙草機械有限公司制造，集機、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)的主力機型。我廠自2016年技改以來共引進了8組該機型用于卷包車間生產(chǎn)，因該機型投入使用時間短，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、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)機壓力、工藝風(fēng)力除塵系統(tǒng)壓力（大風(fēng)機被拆除，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行試驗，每個試驗分別隨機抽取200支卷煙煙支樣品進行測試。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)機壓力均值極差，當(dāng)ZJ17卷煙機以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端部落絲穩(wěn)定性用直觀分析法進行分析（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）進行比較，小風(fēng)機壓力均值極差>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)進行調(diào)整，即小風(fēng)機壓力調(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卷煙機在以7000支/min運行的情況下，彈絲轆轉(zhuǎn)速、小風(fēng)機壓力、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)機壓力影響比較明顯。因為小風(fēng)機提供的正壓氣流風(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到顯著性影響。在試驗范圍內(nèi)，ZJ17卷煙機設(shè)備最佳工藝參數(shù)為彈絲轆轉(zhuǎn)速為1023r/min、小風(fēng)機壓力為11mbar和風(fēng)力工藝除塵系統(tǒng)壓力-9500pa。

參考文獻

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

[4]方萍，何延.試驗設(shè)計與統(tǒng)計[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2003.

（責(zé)編：張宏民）