ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ УЛЮЧНЫХ КАНАВОК РАБОЧЕГО БАРАБАНА ВАЛИЧНОГО ДЖИНА

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты экспериментов, направленных на увеличение срока службы канавок в рабочем валике валичного джина, которые используются в технологическом процессе первичной переработки длинноволокнистого хлопка-сырца.

Джинирование длинноволокнистого хлопка осуществляется на валичном джине, причем производительность валичной джинирующей машины зависит от эффективности ее основных рабочих органов, в основном рабочего валика и канавок на поверхности рабочего валика.

ABSTRACT

The article presents the results of experiments aimed at increasing the service life of the grooves in the working roller of the gin, which are used in the technological process of primary processing of long-staple raw cotton.

Ginning of long-staple cotton is carried out on a roller gin, and the performance of the roller ginning machine depends on the efficiency of its main working bodies, mainly the working roller and grooves on the surface of the working roller.

Ключевые слова: хлопок-сырец, улючная канавка, износ, долговечность малого барабана.

Keywords: seed cotton, uluk groove, wear and tear, snare drum durability.

Введение. Главное достоинство валичных джинов - способность обеспечивать максимальную сохранность ценных природных свойств волокна при джинировании с низким образованием при этом мягких пороков.

Указанные преимущества валичных джинов, а также существен­ное повышение их производительности в последние годы, позволили поставить вопрос о целесообразности переработки на них средневолокнистого, а также низких сортов тонковолокнистого хлопка.

Низкосортный тонковолокнистый хлопок, даже после усиленной очистки остается высокозасоренным мелким сором и заулючен. В этих условиях повышается роль улючных канавок, назначение которых, как известно, предотвращение забоев у кромки ножа, при захлестывании волокном мелких сорных примесей и улюка.

Из работы [1] известно, что отказ валичного джина в 50 % случаях происходит из-за заваливания улючных канавок рабочего барабана и возрастает при переработке низких сортов хлопка, однако, еще глубоко не изучено влияние промышленного сорта на изменение долговечности улючных канавок рабочего барабана.

Экспериментальное исследование. С целью определения влияния сорта хлопка на долговечность улючных канавок рабочего барабана, в производственных условиях Шерабадского хлопкозавода были проведены наблюдения за работой валичного джина, когда перерабатывали первые и четвертые сорта тонковолокнистого хлопка селекции Иолатан. Исследования проводились по методике, разработанной в работе [2]. Как известно, после укомплектовки партии хлопка-сырца, сначала перерабатывают низкие сорта, а затем первые сорта. Это дало нам возможность наблюдать за работой валичных джинов отдельно, когда перерабатывали низкие сорта и первые сорта. Наблюдения в обоих случаях провели с продолжительностью 1 месяц.

Результаты приведены в таблице 1 и на графике (рис.1), где по оси абсцисс отложен номер переточки N, а по оси ординат время работы валичного джина, что соответствует четвертому и первому сорту хлопка селекции Иолатан.

Таблица 1.

Результаты

В знаменателе данные для 4 сорта, а в числителе, для 1 сорта

Если анализировать совместно результаты, приведенные в таблице 1 и на графике (рис.1) то видно, что самая меньшая продолжительность работы валичного джина, как на первом так и на 4 сорте, это период работы до первой переточки улючных канавок на рабочем барабане, что составляет 90, 58 ч, и соответственно самый меньший 2,4 ; 1,9 мм полезный износ рабочего барабана Время работы валичного джина между другими переточками в дальнейшем увеличивается и стабилизируется между 3 и 5 переточками. Между этими переточками самый большой полезный износ рабочего барабана 4-5 мм.

Рисунок 1. Время работы валичного джина между переточками рабочего барабана

Наблюдения показали, что основной причиной снижения длительности работы валичного джина до первой переточки, является быстрое заваливание улючных канавок рабочего барабана, которое приводит к резкому снижению производительности джина, ухудшению качества волокна и семян. Все полученные результаты показывают близкие значение износа рабочего барабана при переработке разных селекционных сортов [2].

Для восстановления работоспособности рабочего барабана необходима его переточка и нарезка улючных канавок. При этом толщина срезаемого слоя определяется глубиной канавки. Если сопоставить полезный износ до первой переточки и толщину срезаемой поверхности рабочего барабана, то видно, (таб.1) что при первой переточке 1,9-2.4 мм рабочий материал уходит на полезный износ, а 4.6-5.1 мм на переточки. Это происходит тогда, когда снимаем до толщины улючных канавок, но иногда может случиться местный износ [1], и тогда увеличивается толщина срезаемой поверхности, тем самым бесполезно расходуется дорогостоящий материал РКМ-2.

В настоящее время рабочий барабан изготовляют следующим образом: на вал диаметром 60 мм собирают пакет дисков, сделанных из РКМ, и прессуют вдоль оси вала, затем поверхность пакета шлифуют и нарезают на нем улючные канавки под углом 30 градусов относительно оси вала, глубиной 5-7 мм и шириной 2-2,5 мм.

Известно, что при сжатии цилиндрического тела (к нему относится рабочий барабан), появляется избыток внутреннего напряжения и в наклонных сечениях действует как нормальное, и так касательное напряжения [3-7].

Рисунок 2. Формы канавки при новом способе изготовления рабочего барабана

Из этого вытекает, что повышение стойкости улючных канавок рабочего барабана до первой переточки позволит повысить производительность джина, сохранить качество волокна и семян, а также сэкономить дорогостоящий и дефицитный материал РКМ-2.

Жесткость поверхности рабочего барабана является одним из определяющих факторов работоспособности валичного джина, при этом уменьшение жесткости после нарезания в запрессованном барабане улючных канавок на 15-20 % отрицательно влияет на процесс валичного джинирования [8,9].

С целью устранения указанных недостатков, предлагается следующий способ изготовления рабочих барабанов.

На вал диаметром 60 мм, удлиненный с помощью специального приспособления, собирается пакет дисков РКМ, шлифуется поверхность пакета и нарезаются улючные канавки, шириной большей регламентированной величины, после чего пакет дисков прессуется по оси вала. В результате осевого сжатая пакета, острые грани противоположных стенок канавки каждого диска от воздействия нормальных и касательных сил сгибаются навстречу друг другу, выступая в полость канавки и образуя в совокупности ступенчатую поверхность (рис.2). При сближении граней протиположных стенок канавки, ширина последней уменьшается до регламентированной величины. Таким образом за счет сбалансированности напряжения в пакете и деформации стенок канавок, последние принимают устойчивое положение и в процессе работы не изменяют своего положения, чем обеспечивается стабильность ширины канавки, а значит надежность и долговечность рабочего барабана.

Ступенчатая форма стенок канавок повышает захватывающий эффект поверхности барабана за счет выступающих острых граней и как следствие увеличивает производительность джина.

Получив регламентированные параметры улючных канавок при одинаковом усилии запрессовки Р=80 кН предлагаемым и традиционным способом, изучили жесткость поверхности рабочих барабанов.

Результаты исследования приведены на графике с (рис.3), по оси абсцисс отложено удельное давление q, а по оси ординат деформация поверхности X. Относительная оценка показывает, что жесткость поверхности рабочего барабана, изготовленного предлагаемым способом выше на 7-10 %, чем жесткость поверхности барабана, изготовленного традиционным способом.

В производственных условиях Шерабадского хлопкозавода провели производственные испытания рабочего барабана с новой конструкций улючных канавок по сравнению с существующим рабочим барабаном.

Рисунок 3. Жесткость поверхности рабочего барабана (I - при существующем способе изготовления; 2 - при предлагаемом; 3 - когда не нарезаны улючные канавки)

Результаты исследования динамики изменения ширины улючных канавок по времени показаны на рис.4, где кривые 1; 2, что соответствует рабочим барабанам, изготовленным традиционным и предлагаемым способом. Как видно, ширина улючной канавки рабочего барабана, изготовленного предлагаемым способом, первые 24 часа изменяется меньше, чем улючная канавка существующего барабана и в дальнейшем стабильно находится в регламентированных пределах, которые способствуют эффективному протеканию процесса валичного джинирования.

(1 - существующего; 2 - предлагаемого рабочего барабана)

Рисунок 4. Изменение ширины (L) улючных канавок во время работы джина

Заключение. Испытания рабочего барабана с новым способом изготовления показали следующее: жесткость поверхности рабочего барабана с новым способом изготовления при одинаковом усилии запрессовки на 7-10 % выше, чем у существующего, который способствует эффективному протеканию процесса валичного джинирования; ширина улючных канавок во время работы джина стабильно находится в регламентированных пределах в течение 7-8 дней, и за счет этого срок службы рабочего барабана увеличивается на 3-4 дня; средний износ поверхности предлагаемого рабочего барабана за 96 ча­сов работы валичного джина на 1,5 мм меньше, чем у существующего; содержание пороков в волокне после джина с предлагаемым рабочим барабаном в среднем на 0,5-0,6 % меньше, чем с существующим барабаном.

Список литературы:

1. Тураханов Х.Х. Совершенствование конструкции основных рабочих органов валичного джина с целью повышения их джинирующей способности.- Дисс.канд.техн.наук.- Ташкент. 1983 - с.169.
2. Хакимов Ш.Ш. «Совершенствование конструкции валичного джина с целью переработки средневолокнистого и низких сортов тонковолокнистого хлопка» Диссертация к.т.н. ТИТЛП, Ташкент,  1993 г. С.34-36.
3. Khakimov Sh.Sh. Mardonov B.M. Modeling of movement of foreign impurities soft along the chopping drum during cleaning of raw cotton from small litter// Austrian journal of technical and natural sciences, 2015, №9-10, С.86-90. (02.00.00.№2).
4. Khakimov Sh.Sh. Theoretical studies of the motion of raw cotton the gaps between the grate fixing and serrated drum // European applied sciences, 2015, №11, С.63-66. (05.00.00.№2).
5. Махаммадиев З.О., Хакимов Ш.Ш., Ходжаева М.Ю. Проблемы джинирования длинноволокнистого хлопка-сырца. 2-я Международная научная конференция перспективных разработок молодых ученых «Наука молодых-будущее России», г. Курск, Россия. С. 278-281.
6. Хакимов Ш.Ш., Бородин П.Н., Лугачев А.Е. О перспективных направлениях исследований по повышению производительности комплексов оборудования для валичного джинирования длинноволокнистого хлопка-сырца. Межвузовская научно-техническая конференция молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ– производству» Кострома. 2005 г. С.21-23.
7. Хакимов Ш.Ш. О разработке и внедрении снимающих планчатых барабанов в секциях и очистителях хлопка-сырца. Universum: Технические науки, 2015, №11 (22) (02.00.00.№1). С.25-27.
8. Корабельников Р.В., Якубов Д.Я., Максудов И. А. Прибор для определения упругопластических характеристик покрытий рабочих валиков валичного джина.// Из. ВУЗов. Технология текстильной промышленности.- 1975- №1- с.35.
9. Хакимов Ш.Ш., Махаммадиев З.О. Влияние соотношения скоростного режима рабо­чего и отбойного барабанов валичного джина на процесс джинирования. Юность и знания-гарантия успеха-2021 сборник научных трудов 8-й Международной молодёжной научной конференции ЮЗГУ, том-3, г. Курск 16-17 сентября 2021 года. c. 152.