ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЛИЧЕСТВА ГРАНЕЙ КОЛОСНИКА НА ОЧИСТИТЕЛЬНУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МАШИНЫ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследований влияния многогранных колосников из полимерного материала на эффективность очистки машины. Опыты проводились на хлопке селекции Наманган-77, 1 сорта, 2 класса и 3 сорта 1 класса. При этом показатели образцов хлопка составляли соответственно: засоренность 6,2% и 5,4%, влажность 8,2% и 8,45%. Анализ результатов экспериментов показывает, что при количестве граней колосников равное шести, очистительный эффект очистителя для хлопка 1 сорта 2 класса составил 62,8%, в то время как очистительный эффект оборудования с увеличением количества граней колосников на 7, 8 и 9 соответственно составил 61,4, 60,2 и 58,3 процента. Если проанализировать механические повреждения семян, мы увидим следующее. Механическое повреждение семян составляло 1,0% при количестве граней колосника 6, 0,95% при количестве граней колосника 7, 0,9% - при 8 и 0,88% при увеличении граней колосника до 9. Исходя из полученных результатов исследований, с целью повышения эффективности очистки хлопка от крупного сора рекомендованы шестигранные колосники из полимерного материала.

ABSTRACT

The article presents the results of studies of the influence of multi-faceted grates made of polymer material on the cleaning efficiency of the machine. The experiments were carried out on cotton of the Namangan-77 selection, 1st grade, 2nd class and 3 varieties of 1st class. At the same time, the indicators of cotton samples were, respectively: weediness 6.2% and 5.4%, moisture 8.2% and 8.45%. An analysis of the experimental results shows that the cleaning efficiency of equipment for grade 1 cotton of class 2 was 62.8% with the number of grate edges 6, while the equipment cleaning efficiency with an increase in the number of grate edges by 7, 8 and 9, respectively, was 61.4, 60.2 and 58.3 percent. If we analyze mechanical damage to seeds, we will see the following. Mechanical damage to seeds was 1.0% when the number of grate edges was 6, 0.95% when the number of grate edges was 7, 0.9% at 8 and 0.88% when the grate edges were increased to 9. Based on the research results obtained, with In order to increase the efficiency of cleaning cotton from coarse litter, 6-sided grates made of polymer material are recommended.

Ключевые слова: многогранные колосники, очистка хлопка, эффективность очистки, механические повреждения.

Keywords: Multifaceted grates, cotton cleaning, cleaning efficiency, mechanical damage.

Введение. В мире ведутся исследования по разработке инновационных методов и технологий для эффективного использования достижений современной науки и техники для хлопкоочистительной промышленности с целью совершенствования существующих. В этой производственной сфере при очистке хлопка от крупных сора, одной из важнейших задач является совершенствование рабочих органов хлопкоочистительных машин и разработка ресурсосберегающих колосников.

На предприятиях хлопкоочистительной промышленности для обеспечения выработки качественной хлопковой продукции из переработанного сырья в зависимости от исходных показателей, в частности при очистке хлопка от крупного сора одним из важных вопросов является создание и внедрение эффективной технологии очистки на основе применения конструкции многогранных колосников из полимерного материала.

Анализ ранее проведенных ряд научных исследований [1-6] показал, что они были посвящены определению диаметров колосников хлопкоочистительных машин, расстояние между колосниками, щели между пильчатым барабаном и колосниками, а также частоты вращения пильчатых барабанов.

В настоящее время в хлопкоочистительных предприятиях республики для очистки хлопка от примесей применяются агрегаты зарубежного («Murray Cotton», «Lummus Corporation», «Continental Moss-Gordin Company»  и «Continental Cotton») и отечественного (ЧХ-5 и УХК) производства с различной модификацией [7-11]. Рядом ученых для повышения эффективности очистки хлопка от крупного сора, на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований, предложены оптимальные конструктивные решения и технологические режимы процесса очистки [12, 13].

В результате анализа исследований [14, 15] было установлено, что коэффициент трения между хлопком и рабочими органами хлопкоочистителя зависит от шероховатости поверхности рабочих органов. Учитывая, что высокий коэффициент трения хлопка о поверхности рабочих органов приводит к повышенным энергозатратам, износу деталей и снижению ремонтопригодности и долговечности деталей машин, то применение полиамидных материалов с низким коэффициентом трения и малой шероховатостью поверхности, не только позволяет снизить энергопотребление и износ, но и позволяет получать хлопковое волокно с высокими качественными характеристиками.

Одним из активных способов повышения работоспособности и эффективности оборудования, используемого при первичной переработке хлопка, является использование полимерных материалов и композитов с низким коэффициентом трения с хлопком, не влияющие на степень механического повреждения хлопкового волокна и семян. Для повышения долговечности, надежности и эффективности машин широко применяются покрытия из полимерных композиционных материалов, которые обладают высокими антифрикционными, антикоррозийными, другими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

По результатам представленного выше анализа научных исследований по хлопкоочистке можно сделать вывод, что усовершенствование хлопкоочистительных машин, предназначенных для очистки хлопка от крупных сорных примесей должно быть ориентировано на развитие и модернизацию рабочих элементов оборудования с широким применением полимерных композитных материалов.

Целесообразно провести теоретические и экспериментальные исследования для обоснования параметров усовершенствованной технологии очистки на основе вибрационного воздействия многогранных колосников из полимерного материала.

Результаты исследований. Для определения влияния количества граней колосников на очистительный эффект очистителя хлопка марки УХК от крупных сорных примесей и степени механической поврежденности семян были проведены ряд экспериментальных исследований.

Опыты проводились при производительности 3, 5 и 7 т/час на хлопке 1 сорта 2 класса и 3 сорта 1 класса селекционного сорта Наманган-77 соответственно при загрязненности 6,2 и 5,4%, влажности 8,2 и 8,45%, механическом повреждении семян хлопчатника 0,2 и 0,4%.

Результаты экспериментов показаны на рис. 1-3.

Рисунок 1. Зависимость эффективности очистки хлопка от производительности агрегата при: 1-многогранный колосник, 1-сорт; 2- многогранный колосник, 3-сорт; 3 – цилиндрический колосник, 1-сорт; 4 - цилиндрический колосник, 3-сорт

На рис.1 показан график зависимости эффективности очистки хлопка от производительности работы оборудования при использовании многогранной и цилиндрической колосниковых решеток. Как видно из графика, при использовании многогранных колосников и производительности оборудования 3 т/час эффективность очистки составила 62,2%, в то время как эффективность очистки снизилась до 56,6 и 52,1% при работе оборудования на 5 и 7 т/час. При использовании цилиндрических колосников и производительности оборудования 3 т/час очистительный эффект машины составляет 54,1%. При производительности оборудования 5 и 7 т/час очистительный эффект снижается до 48,1 и 44,3% соответственно. В технологическом процессе очистки хлопка от крупных сор мы видим, что очистительный эффект оборудования при использовании многогранных колосников в среднем на 7,0 ÷ 8,0% выше, чем при использовании колосников цилиндрической формы.

На рис.2 показана зависимость очистительного эффекта оборудования от его производительности при 6, 7, 8 и 9 гранных колосников из полимерного материала. Как видно из графика, при количестве граней колосников равно 6, очистительный эффект составляет 62,8%, когда производительность оборудования составляет 3 т/час.

Рисунок 2. Зависимость эффективности очистки хлопка от производительности агрегата при: 1-шестигранном колоснике; 2- семигранном колоснике; 3 – восьмигранном колоснике; 4 – девятигранном колоснике

При производительности оборудования 5 и 7 т/час, очистительный эффект соответственно составляет 52,6 и 46 т., т.е. уменьшается до 4 процентов. Анализируя остальные графики, можно заметить, что очистительный эффект оборудования снижается с увеличением его производительности. Следует отметить, что при увеличении граней колосников с 6 до 9 происходит снижение очистительного эффекта оборудования в среднем до 4,5 ÷ 5,0%.

На рис. 3 представлены результаты исследований о влиянии количества граней колосников на механическое повреждение семян. На рис. 3, кривая 1 показано, что эксперименты на хлопке 1-го сорта 2 сорта 2 показывают, что механическое повреждение семян уменьшается по мере увеличения числа краев столбиков. При количестве граней равное 6 механическое повреждение семян составляет 0,80%, при количестве граней равное 7 показатель составляет 0,76%, при количестве граней равное 8 механическое повреждение уменьшается до 0,73%, когда количество граней  увеличивается до 9 механическое повреждение семян снижается на 0,70%.

Рисунок 3. Зависимость механической поврежденности семян при двух сортов хлопка-сырца от количества граней колосников очистительной решетки: 1 - 1-сорт; 2 - 3-сорт

Результаты экспериментов на кривой 2 хлопка сорта 2 на рисунке 3 показывают, что механическое повреждение семян уменьшается с 1,0% до 0,88%, когда количество граней увеличивается с 6 до 9, как и на кривой 1.Таким образом, можно сделать вывод, что, хотя увеличение количества граней колосников с 6 до 9 привело к снижению эффективности очистки оборудования на 4,5 ÷ 5,0%, но механическое повреждения семян практически не изменились.

Заключение

Эксперименты показали, что увеличение количества граней колосников с 6 до 9 приводит к снижению эффективности очистки оборудования на 4,5-5,0%, а механическое повреждение семян снижается с 0,8 ÷ 1,0% до 0,7 ÷ 0,9%. Согласно анализу результатов проведенных экспериментов по зависимости эффективности очистки от количества граней колосника, для обеспечения высокой производительности машины и минимальных механических повреждений производных хлопка-сырца рекомендуется использовать 6-гранние колосниковые решетки.

Список литературы:

1. Мирахмедов Д.Ю., Холтураев Х.П., Джураев А.Дж. Колосниковая решётка очистителя волокнистого материала. Патент Рес. Узб. FAP 00428, Бюлл. № 12 2008.
2. А.Джураев и др. Колосниковая решетка очистителя волокнистого материала. Патент ДР 03338, Бюлл. №1, 2007.
3. А.Джураев,  Нуруллаева Х., Мурадов О., Мавлянов О. Эффективная колосниковая решетка очистителя хлопка от крупного сора. Материалы 58-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КТТУ производству», 19-21 апреля 2006 г. Кострома, КТТУ 2006 г., стр. 138-139.
4. Битус Е.И., Джураев А.Д., Плеханов А.Ф., Ташпулатов Д.С., Разумеев К.Э. Разработка колосниковой решетки для очистки волокнистой массы в виде хлопка-сырца// Журнал “Материалы и технологии”, Белоруссия, Витебск, №2, 2018, С.34-39.
5. Tashpulatov D.S., Muradov A.J., Juraev A., Gafurov J.K., Vassiliadis S. Design development and parameters calculation methods of plastic diamond pattern bars on resilient supports in ginning machines // Aegean International Textile and Advanced Engineering Conference (AITAE 2018) IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 459 (2019) 012068 IOP Publishing doi:10.1088/1757-899X/459/1/012068.
6. Бурнашев Р.З и др. Экспериментальное исследование ударного взаимодействия летучек хлопка-сырца с колосником очистителя крупного сора. Сб. Хлопковая промышленность. Ташкент, 1980. №1, с. 7-8.
7. Битус Е.И., Джураев А.Дж., Плеханов А.Ф., Разумеев К.Э., Ташпулатов Д.С. Колосниковая решетка очистителя волокнистого материала // Патент на изобретение РФ №2668544 по заявке №2017143328 от 12.12.2017г., Федеральная служба по интеллектуальной собственности ФИПС РФ (РОСПАТЕНТ).
8. Мирошниченко Г.И. Основы проектирования машин первичной обработки хлопка. М.:  Машиностроение, 1972, 486 с.
9. Candner, W.E., Baker, V. Gin to Handle Shesiffik Types of Cotton. Cotton Ginners «HandBook», W.1995.
10. Техника и технология производства хлопка – сырца и его первичная обработка в США (обзор). УзНИИНТИ, 2007, 228с.
11. The Cotton Gin and Oil Mill Press (USA)2010-2015.
12. Tashpulatov D.S., Madumarov I.D., Tuychiev T.O. Analysis of the effect of cleaning equipment on cleaner // Indicators International Scientific And Practical Conference CUTTING EDGE-SCIENCE, September, 2020 Shawnee, USA Conference Proceedings, p.p.93-96.
13. Ташпулатов Д.С. Усовершенствованная технология очистки волокнистого материала в виде хлопка-сырца // Сборник научных трудов МНПК «Инновационные решения инженерно-технологических проблем современного производства», Бухара, Том 3, 14-16 ноября 2019, С.505-507.
14. Ташпулатов Д.С., Мадумаров И.Д. Совершенствование классификации колосниковых решеток очистителей хлопка от крупного сора // Научный журнал “UNIVERSUM: технические науки”, №9 (78), 2020,
    C.59-61 https://7universum.com/tech
15. Tashpulatov D.S., Djuraey A.Dj., Plekhanov A.F. Questions of the rationale preparation of the parameters of the kolosnikov on elastic supports of the fiber material cleaner // International Journal of European science review, ISSN 2310-5577, Vienna,  Austria, Number 5-6 (2018), May-June, p.p.350-352.