ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛИНТЕРОВАНИЯ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА

АННОТАЦИЯ

В статье представлена история развития технологического процесса линтерования семян хлопчатника, краткий анализ научно-исследовательских работ, проведенных с целью повышения производительности линтера. На основании проведенного анализа был сделан вывод о необходимости продолжения научных исследований по повышению производительности работ линтара 5ЛП по семенам и получению линта. 

ABSTRACT

The article presents the history of the development of the technological process of linterization of cotton seeds, a brief analysis of the research work carried out to improve the productivity of the linter. Based on the analysis, it was concluded that it was necessary to continue scientific research to improve the productivity of lintar 5LP on seeds and lint production.

Ключевые слова: семена хлопка, линтерование, линт, производительность, рабочая камера, колосниковая решетка, перфорированная поверхность.

Keywords: cotton seeds, linting, lint, productivity, working chamber, grate, perforated surface.

Введение. В зависимости от селекционного и промышленного сорта перерабатываемого хлопка-сырца количество линта остающихся на семенах после джинирования средневолокнистых сортов хлопка колеблется от 11 до 17 % (к исходной массе семян) и от 2,4 до 5 % -для тонковолокнистых сортов.

Процесс снятия хлопкового линта с семян называется линтерованием, а машины, с помощью которых осуществляется этот процесс, линтерами. В настоящее время на хлопкоочистительных заводах используется линтер марки 5ЛП. Процесс линтерования на линтерах 5ЛП осуществляется в результате взаимодействия пильного цилиндра с семенным валиком, вращающимся в рабочей камере линтера [1]. Однако в технологическом процессе и в конструкции линтера 5ЛП имеются существенные недостатки, требующие своего решения.

Результаты исследований. Основным, первым недостатком линтера 5ЛП заключается в применении семенной гребенки, из-за чего профиль рабочей камеры невозможно привести максимально к окружности. В рабочей камере, при вращении ворошителя, семена центробежной силой отбрасываются к ее стенкам, образуя кольцевые слои. Внешний слой, более плотный, образует свод семенного валика, а внутренний, разреженный, находится в зоне вращения ворошителя. Высота слоев меняется по сечению камеры и зависит от ее профиля. Наибольшей высоты наружный уплотненный слой достигает в верхней открытой части камеры, образуя сводчатую поверхность. Для нормальной работы рабочей камеры необходимо, чтобы наружный слой семенного валика имел плотную связанную структуру и был устойчив в движении, а свод его, при прохождении верхней части камеры, не разрушался, для чего применяют клапан плотности.

При равномерной загрузке свода, для его устойчивости профиль камеры должен быть приближен к окружности [1].

Вторым недостатком линтера 5ЛП является то, что невозможно уменьшить расстояние между пилами, так как с его уменьшением, семена из рабочей камеры не смогут выходить через промежутки между пильными дисками, а будут выходить только через зазор между семенной гребенкой и пилами, что уменьшает производительность линтера.

Третьим недостатком линтера 5ЛП является сложный профиль колосников, составляющих колосниковую решетку [2]. На 160-пильных линтерах устанавливают 161 колосник. Ширина колосника, особенно в рабочем месте, должна соблюдаться очень строго, так как зазор между смежными колосниками на этом участке всего 2,5-3,1 мм. Неточное изготовление лапок колосников приводит к их трению о пилы, износу кромок колосников и самих пил.

Краткий анализ развития технологического процесса линтерования хлопковых семян. В теоретических источниках было отмечено, что при изменении промышленных сортов до 1500-2000 кг/час производительность работ по получению линта составляет 35-50 кг/час, однако на практике фактическая производительность работ по семенам составляет 433,4 кг/час, производительность работ по получению линта составляет в среднем 18,1 кг/час [3].

Одной из главных причин резкой разницы в производительности труда является то, что в 80-90-е годы прошлого века процесс отделения линта осуществлялся в три этапа. Технологические процессы поэтапно корректируются в зависимости от опушенности семян. Показатели в этом трехэтапном процессе отделения линта может соответствовать к показателям в научной литературе. В настоящее время на хлопкоочистительных предприятиях применяется технология одноступенчатого отделения линта из семян хлопчатника. Поэтому для данной ситуации необходимо вести научно исследовательские работы по увеличению фактической производительности по съему линта и пропускной способности по семенам линтерного оборудования.

В результате проведенных в течение ряда лет научно-исследовательских работ ЦНИИХпромом предложена для внедрения в промышленность рабочая камера пильного линтера увеличенного объема, позволяющая повысить производительность линтера в 1,6-1,9 раза. При сравнительно высокой производительности и примерно одинаковом проценте съема на линтере с камерой увеличенного объема линт получен низкой засоренности, кроме того, на выработку 1 т линта затрачено меньше электроэнергии. Утверждается, что замена рабочих камер линтеров ПМП-160 камерами увеличенного объема позволит сократить количество линтеров на 35 %, или увеличить процент съема линта до 9 %, уменьшить металлоемкость батареи и высвободить 192 м2 производственной площади на типовом однобатарейном хлопкоочистительном заводе пильной очистки.   

Но из-за объективных и субъективных причин такое увеличенное рабочие камеры не получило широкого распространения в производстве.

В АО «Paxtasanoat ilmiy markazi» К.Сабировым проведены научно-исследовательские работы, по результатам которых разработана и внедрена в производства джин-регенератор ДР-119 для съема короткоштапельного волокна от джинированных семян хлопчатника [4, 5].

В этой установке предусмотрено применение рабочей камеры джина 4ДП-130 с уменьшенным по длине размером, в которой размещается ворошитель, конструктивно подобный применяемым на линтерах 5ЛП, но увеличенного диаметра, а пильный цилиндр состоит из 119 линтерных пил, с шагом расстановки 13 мм. Функцию питателя – разделителя выполняет регенератор РНС, устанавливаемый на корпусе джина. Проектная пропускная способность комплексной установки 7 тонн семян в час.

Джин-регенератор ДР-119 работает следующим образом (рис. 1).

В технологической цепочке переработки хлопка-сырца после пильного джинирования семена очищаются от сорных примесей на установке УСМА, откуда через патрубок питателя  1 и направитель 2 поступают к пильчатому барабану 3. Пильчатый барабан, взаимодействуя с семенами, протаскивает их через колосниковую решетку 4 и направители 5, извлекая из общей массе семян недоджинированные летучки и семена с прядками волокна, которые снимаются с барабана 3 съемным щеточным барабаном 6 и направляются на повторное джинирование.

1-питатель, 2-направитель, 3-пильчатий барабан, 4-колосниковая решетка, 5, 7, 14-направитель, 6-щуточный барабан, 8-клапан плотности, 9-рабочая камера, 10-ворошитель, 11- семенная гребенка, 12-колосники, 13-пильный цилиндр, 15-ричаг подъёма камеры, 16-воздушная камера

Рисунок 1.Схема и общий разработанного джина-регенератора ДР-119 для съема короткоштапельного волокна от джинированных семян хлопчатника

Остальная масса семян, в которой еще содержатся семена с прядками волокна длиной 21 и более мм, выпадая через питающий лоток 7 поступают в рабочую камеру 8 джина, где попадают под воздействие зубьев вращающегося пильного цилиндра 12, и при помощи ворошителя 9 образуют семенной валик. Зубья пильного цилиндра захватывают прядки волокна, отрывая его от семени, а волокно с зубьев пил снимается воздушной струей, исходящей из сопла воздушной камеры. Направитель 13 также способствует съему волокна, направляя его в зону съема.

Таблица 1.

Техническая характеристика джина-регенератора ДР-119

По результатам производственных испытаний на Хайрабадском хлопкоочистительном заводе, после переработки семян, поступающих в рабочую камеру ДР-119 с опушенностью 12,5 % съем волокна составил 0,5 %, при значениях опушенности 11,5 %, массовой доли пороков и сорных примесей 17,0 % (абс) и штапельной длины 28,6 мм.

В ходе проведенных научно-исследовательских работ исследователем рекомендованы основные параметры джина-регенератора ДР-119 для съема короткоштапельного волокна от джинированных семян хлопчатника, которые приведены в таблице 1 [4, 5].

Краткий анализ исследований в области совершенствования процесса линтерования, рабочей камеры и ее элементов, позволяет отметить следующее:

- повышение производительности предыдущих модификаций линтеров сопровождалось увеличением объема рабочей камеры и установленных на них мощностей;

- при увеличении объема рабочей камеры и соответственно диаметра ворошителя наблюдается тенденция к повышению производительности, которая обуславливается ростом частоты вращения семенного валика и увеличением активной поверхности   пильного цилиндра (дуги захода   пил в рабочую камеру);

- одним из основных факторов, влияющих на интенсивность процесса линтерования, является плотность семенного валика в зоне взаимодействия с пильным цилиндром.

Исходя из проведенного анализа проведенных работ, и тщательный анализ работ, проведенных К.Сабировым можно сделать вывод о том, что использование рабочей камеры увеличенного объема могут привести к значительному повышению производительности линтера по семенам и съема линта.

Проведенные научно-исследовательские работы К.Сабирова является ценным материалом для обоснования направления дальнейших исследований, которые намечается настоящей работой.

Необходимо отметить, что процесс линтерования семян на разработанном джине-регенераторе ДР-119 практически не рассматривалься. Основние параметры джина-регенератора ДР-119 обосновывалась исходя из условия съема короткоштапельного волокна от джинированных семян хлопчатника в малом количестве.

Выводы. В связи с изложенным, задачей настоящей работы является разработка конструкции линтера с использованием рабочей камеры джина, изготовление разработанного линтера и исследование процесса линтерования, обеспечивающий рациональные условия работы его при эффективном процессе линтерования хлопковых семян;

Основываясь на результатах анализа ранее выполненных работ, определены следующие направления исследования по совершенствования процесса линтерования и основные задачи исследования:

- обобщить накопленный опыт в области технологии процессов линтерования хлопковых семян с проведением анализа известных технических решений, используемых в серийных линтерах и их влияния на качественные показатели выпускаемой продукции;

- разработать конструкции усовершенствованного линтера с использованием рабочей камеры пильного джина, обеспечивающий рациональные условия работы линтера при эффективном процессе линтерования хлопковых семян;

- исследовать теоретическим путем характер взаимодействия семенной массы в увеличенном обьеме рабочей камеры между пильным цилиндром и ворошителем в зоне линтерования и определение их влияния на эффективности съема линта и время пребывания семян в камере;

- определить оптимальные технологические и конструктивные параметры разработанного линтера, провести исследования по определению их влияния на качественные показатели линта и семян;

- изготовить и экспериментально исследовать разработанной конструкции линтера и проведение исследований в производственных условиях, определить его агротехнических показателей;

- провести сравнительных исследований линтерного оборудования, разработанного и обоснованными параметрами  с существующими линтерами 5ЛП на хлопкоочистительных предприятиях, определение показателей качества их технологического процесса;

- определить экономическую эффективность внедрения линтера с увеличенной рабочей камерой.

Список литературы:

1. Справочник по первичной обработке хлопка. “Меҳнат” Тошкент - 2007 г.
2. Пахтани дастлабки ишлаш мувофиқлаштирилган технологияси, ПДИ 30.2012, «РахtаtоzalashIIChB» очик акциядорлик жамияти, Ташкент – 2012 й.
3. Очилов М.М., Хакимов Ш.Ш. Пахта чигитидан момиқ ажратиш муаммолари. //Тўқимачилик муаммолари. № 2.2018.
4. Сабиров К. Исследование методов извлечения прядомого волокна из хлопковых семян после пильных джинов и разработка рациональной технологии и оборудования по её реализации. //Проблема текстиля», научно – технический журнал, №3, 2005 год.
5. Сабиров К. Самарадорлиги юқори, босқичма-босқич жинлаш ва линтерлаш технологик жараёнини ишлаб чиқиш. техн. фан. докт. дисс. Тошкент, 2008. 230 б.