Усовершенствованная трепальная машина для шерсти

DOI: 10.32743/UniTech.2021.83.2-2.57-60

АННОТАЦИЯ

В статье проанализирован процесс трепания шерсти. Описаны недостатки трепальной машины 2БТ-150-Ш, применяемой в процессе разрыхление шерсти. Для эффективного разрыхление шерстяного сырья предложена усовершенствованная трепальная машина. Приведены результаты экспериментального исследования трепания шерсти на базовой и усовершенствованной машинах.

ABSTRACT

The article analyzes the process of ruffling of wool. The disadvantages of the scutching machine 2BT-150-Sh, used in the process of loosening wool, are described. For effective loosening of woolen raw materials, an improved scutching machine is proposed. The results of an experimental study of wool ruffling on the basic and advanced machines are presented.

Ключевые слова: шерсть, трепание, разрыхление, барабан.

Keywords: wool, ruffle, loosening, drum.

Введение. В Узбекистане реализуется ряд комплексных мер по восстановлению и развитию каракулеводства и переработке шерсти путем создания новых современных предприятий [1].

Процесс первичной обработки шерсти включает в себя приемку по количеству и качеству, сортировку, трепание (очистку) и промывку.

Целью трепания шерсти является ее разрыхление, разделение крупных клочков на мелкие, удаление из шерсти пыли и очистка ее от сорных примесей. При разрыхлении создаются благоприятные условия для перемешивания волокон, уменьшаются усилия, действующие на иглы и волокно в процессе чесания, благодаря чему волокна меньше обрываются и увеличивается срок службы гарнитуры рабочих органов чесальных машин. Рыхление шерсти производят на трепальных машинах и разрыхлительно-трепальных
агрегатах [2,3].

Анализ конструкции существующей трепальной машины шерсти. В промышленности широко применяется двухбарабанная трепальная машина 2БТ-150-Ш (рис.1).

Эта трепальная машина имеет ряд технологические недостатков:

- неравномерное питание шерсти при трепании:

- при трепании происходит обратное протаскивание шерсти колковыми барабанами по поверхности колосников, приводящее к ухудшению и потерям массы волокна.

- сырьё (масса шерсти), набросанное на транспортерную ленту 1, подаётся на питающий валик 2 без предварительной обработки, т.е. набросанные комки волокна имеют разную толщину, волокна между собой хаотично перемешаны, что сильно затрудняет обрабатываемость на рабочих органах машины. Если посмотреть траекторию движения массы волокон между питающими валиками видно, что первый колковый барабан 4 захватывает большую, необработанную массу волокон шерсти, которые очень затрудняются в прохождении между колковым барабаном и колосниковыми решётками.

Рисунок 1. Трепальная машина 2БТ-150-Ш

1-транспортер, 2-питаюший валик, 3-пружина, 4,8-колковые барабаны, 5-перфорированная сетка, 6-патрубок, 7-подвижные колки, 9-корпус, 10- козырёк, 11- выходное отверстие, 12-колосниковая решетка, 13- бункер, 14- стойка, 15- транспортёр.

Усовершенствованная трепальная машина. Для повышения степени разрыхления шерсти, повышения степени параллелизации волокон и увеличения очистительного эффекта разработана усовершенствованная трепальная машина (рис.2).

Усовершенствованная трепальная машина включает: пары рифлёных валиков 1, 2; питающий столик 3; рифленый валик 4; колковые барабаны 5, 7, колосниковые решетки 8,12; съемный валик 9; отсекателей 10, 11; 12 перфорированная сетка 12; питатель 14; пластина 15; выходной патрубок 16, изогнутый заострённый колок 13. Автопитатель настилает немытую шерсть на питатель 14, равномерным слоем. Этот слой шерсти далее поступает на пары рифлёных валиков для уменьшения толщины слоя шерсти. Для этого, слой зажимается первой вытяжной рифленой парой 1, вращающейся навстречу друг другу со скоростью V и далее слой идет на такую же вторую вытяжную пару 2, вращающуюся со скоростью V₁  большую, чем скорость V. За счет этой разницы волокна в слое шерсти, зажатые второй вытяжной парой, вращающейся со скоростью V_1, большей, чем скорость V первой вытяжной пары, приобретая скорость V₁ частично вытягиваются из слоя.

Рисунок 2. Усовершенствованная трепальная машина

Такая вытяжка приводит к тому, что слой шерсти становится тоноше. Процесс вытяжки приводит к частичной параллелизации волокон шерсти в слое. Частичная параллелизация происходит из-за перемещения волокон относительно друг друга (в слое шерсти волокна находятся в хаотичном состоянии). Для осуществления процесса вытягивания волокон, расстояние между парами рифлёных валиков должно быть больше длины шерстяных волокон (при меньшем расстоянии будет происходить обрыв волокон). Для того, чтобы между вытяжными парами волокна не падали вниз, слой волокон проходит по поддерживающей пластине 15. После второй вытяжной пары слой волокон шерсти поступает на питающий столик 3 и при перемещении слоя в сторону колкового барабана 5, слой волокон зажимается вытяжным валиком, вращающимся со скоростью V₂ большей, чем скорость V₁ предыдущей пары валиков. В зоне между валиками 2 и 3, процесс вытягивания также осуществляется, и приводит к ещё большему уменьшению толщины слоя и параллелизации в нем волокон шерсти. Далее колок 13 колкового барабана 5 захватывает пучок волокон из слоя шерсти, зажатого на питающем столике 3, и протаскивает его по колосникам в колосниковой решётке 6, где из этого пучка за счёт ударного процесса о колосники. При в стряховании таких пучков, происходит ещё большее разукрупнение пучков волокон и вытряхивание из них сорных примесей. Далее эти пучки волокон, удерживаемые колками 13 барабана 5, должны за счёт центробежной силы сойти с колков, если заканчиваются ряды колосников. Для предупреждения такого отрицательного явления, между первым 5 и вторым 7 колковыми барабанами в нижней боковой их части устанавливается отсекатель 11. Пучки волокон, перемещающиеся далее вверх, снимаются с колков колкового барабана 5 съёмным валиком 9 (его лопастями или щетками) и передаётся на следующий колковый барабан 7, где процесс трепания пучков волокон шерсти повторяется. Верхний отсекатель 10 предназначен для того же, что и нижний 11, а также предохраняет от ухода в отходы ту часть пучков волокон, которая не смогла перейти на колковый барабан 7. Такие пучки возвращаются съёмным валиком 9 на повторную очистку. После окончания процесса протрепывания волокон, они сбрасываются с колков барабана 7 и уходят в выходной патрубок 16.

Достижение уменьшенне толщины слоя шерстяных волокон в рифленых валиках, принудительная передача перерабатываемого материала с одного барабана на другой, повышает параллелизацию волокон и степень очищения шерсти от посторонних примесей [4, 5, 6].

Экспериментальная часть. Эффективность трепания оценивают степенью разрыхления шерсти, снижением массы клочков, потерями при очистке шерсти от сорных примесей и степенью укорочения волокон [7].

Для определения этих показателей, были проведены сравнительные экспериментальные исследования по методике, разработанное в работе [7]. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Показатели оценки эффективности трепания

Заключение

Анализ полученных результатов показывает, что по сравнению с базовой машиной, в усовершенствованной машине степень разрыхленности на 12 % и степень очистки от растительных примесей на 8 % выше, а потери шерсти при очистке от сорных примесей на 0,9 % и степень укорочения длины волокон на 0,2 % меньше чем в базовой машине. Это ведет к улучшению протекания технологического процесса на следующих технологических переходах.

Список литературы:

1. Указ Президента Республики Узбекистан. №УП-6059 02.09.2020 “О мерах по дальнейшему развитию шелководства и каракулеводства в Республике Узбекистан”
2. Я.Я. Липенков Прядение шерсти Москва “Легкая индустрия” 1979.
3. Gorbunova L.S., Rogachev N.V., Vasilyeva L.G., Koldaev V.M. “Primary processing of wool” book “EASY AND FOOD INDUSTRY” book Moscow 1981 y.
4. F. Ismoyilov, Sh. Khakimov, M. Khodjayeva Loosening wool machines International Journal of Recent Technology and Engineering.- India, Volume-8 Issue-4, November 2019. – pp. 3650-3655.
5. Khakimov SH.SH, Ismoyilov F.B. Analysis of the properties of wool raw materials obtained in Uzbekistan // “International Journal of Advanced Research in Science,Engineering and Technology. International Journal of Science. Vol. 6, Issue 6, June 2019”
6. Khakimov SH.SH, Ismoyilov F.B. Analysis of the properties of wool raw materials obtained in Uzbekistan // “International Journal of Advanced Research in Science,Engineering and Technology. International Journal of Science. Vol. 6, Issue 6, June 2019”
7. Печникова А.Г. Совершенствование технологии и оборудования для переработки отходов шерстяного производства. Диссертация на соискание к.т.н. Иваново 2004 г.