РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА КОНВЕЙЕРНО ЛЕНТОЧНОГО ХЛОПКОВОГО СЕПАРАТОРА

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены теоретические методы, направленные на улучшение конструкции хлопкового сепаратора. В предлагаемом варианте установлены раздвижные сетки, в которых объём сетчатой поверхности в рабочей камере  изменен относительно к предыдущим аналогам. Также разработана математическая модель и построены графики.

ABSTRACT

The article is theoretically based on the improved design of the cotton separator, the proposed version has installed sliding mesh, in which the volume of the mesh surface in the working chamber is changed relative to previous analogues, a mathematical model is developed and graphs are constructed.

Ключевые слова: дольки хлопка, сепаратор, устройство, сила тяжести, хлопковая масса, хлопок, волокно, воздушный поток, сепаратор, устройство, рабочая камера, сетчатая поверхность, вакуум-клапан, мелкий сор, движение, траектория.

Keywords: a piece of cotton, separator, device, gravity, cotton mass, cotton, fiber, airflow, separator, device, working chamber, mesh surface, vacuum valve,  fine litter, movement, trajectory.

I. Введение

В настоящее время из-за неравномерной передачи хлопка-сырца в существующих сепараторов в хлопкоочистительных заводах, а также невозможности полностью очистить полезную сетчатую поверхность сепаратора с помощью скребка часто происходит забои в рабочей камеры сепаратора.    

Это оказывает негативное влияние на производительность. То есть в процессе транспортировки хлопка-сырца внутри предприятия, от бункера до технологического процесса, сепараторное оборудование размещается через 50-75м. 

Можно увидеть, что из-за низкой эффективности существующего сепараторного устройства процесс перемещения и перенастройки устройства на различные расстояния внутри предприятия требует дополнительного времени и труда [1].

Кроме того, существующем сепараторном устройстве на заводе во время процесса подачи хлопка-сырца в вакуумный клапан волокна зацепляется конечками его лопастей и сжимает их к корпусу устройства. В результате хлопок-сырец остающийся между лопастью вакуумного клапана и корпусом повреждаются. Это приводит к появлению дефектов в семенах и волокне в последующих технологических процессах обработки, тем самым снижая качество продукта.

Следовательно, целесообразно внедрять ленточно конвейрного сепаратора с новым видом сетчатого поверхностьи в ленточном конвейере при этом повысить эффективность производительность сепаратора а также устранить забоев в рабочей камере сепаратора [2].

II. Рассматриваемая задача

Комок хлопка-сырца, которые входят в рабочую камеру сепаратора вместе с воздушным потоком, сталкиваются с сетчатой конвейерной лентой, образовывая угол по вертикальной направлением рис. 1.  комки хлопка-сырца движутся вниз по сетчатой поверхности  за счет собственного веса.  Определенная часть воздушного потока всасывается по её направление через отверстия сетчатого поверхности. Сетчатое поверхность выполнена в виде конвейерной ленты, которая регулярно движется. В процессе отделения комок хлопка-сырца от воздуха они движутся месте с сетчатой поверхности прилипая к ней.  После того как сетчатое поверхность и хлопок-сырец совершат  передвижение на определенное расстояние, хлопок-сырец от сетчатой поверхности отделятся с помощью щеточного барабана который расположен в нижний части. Отделенный хлопок-сырец попадает в дно устройство и выводится наружу с помощью вакуума клапана. Когда хлопок сырец притягивается к сетчатой поверхности, происходит процесс очистки хлопка сырца от пассивных мелких примесей, из-за высасывание воздуха из сетчатой поверхности. В этом процессе угол , образованный вертикальной плоскостью с сетчатой поверхностью, также будет влиять на процесс отделения комок хлопка сырца от потока воздуха [3].

Рисунок 1. Силы, действующие на поверхность разделительной проволоки

По этой причине изучая процесс сепарации, имеет большое значение изучать законы движение комок хлопка сырца вдоль сетчатой поверхности.   

III. Математическое моделирование задачи

Силы, действующие на движение комок хлопка сырца в рабочей камере сепаратора вдоль конвейерно сетчатой поверхности, являются следующими рис. 2.

 – аэродинамическая подъемная сила потока воздуха;

 – аэродинамическая сила давления;

– сила тяжести комка хлопка сырца;

 – сила трения между комка хлопка сырца и сетчатой поверхностью;

– коэффициент трения;

– сила тяги хлопка сырца по конвейерной ленте  сетчатой поверхности.

Рисунок 2. Силы, действующие на поверхность разделительной проволоки

Рассчитаем проекции сил, действующих на комок хлопка сырца по оси ОX и ОУ:

или:

Если мы введем обозначение следующим образом:

                                         (1)

Проекции всех сил, действующих на комок хлопка сырца по оси  ОХ и ОУ будут иметь следующий вид:

                                        (2)

В этом случае мы  дифференциальные уравнения  движение комка хлопка сырца по сетчатой поверхности пищим следующим образом :

                                                   (3)

здесь: m – масса комка хлопка сырца;

(3) – система дифференциальных уравнений интегрируется в следующие начальные условия (4) и полученно соответствующие графики на рисунке 4 – 9 на основе программы  MAPLE-17 [4].

Начальные условия:

                                                  (4)

IV. Анализ результатов:

Графики на рис. 3 – 4 показынно законы изменения движение комка хлопка сырца по направление  горизонтальной оси – ОХ и  вертикальной  оси – ОУ по отношению времени – t. Как видно из графика на рис. 3, процесс отделения комка хлопка сырца от сетчатой поверхности конвейера ускоряется по мере увеличения угла наклона, который образовался по сетчатой поверхности конвейера в вертикальном направлении.  

 в частности, если в  комок хлопка сырца отделяются от сетчатого поверхности в момент времени t=0,14 сек и если продолжит двигаться в вертикальном направлении и переходят к следующему процессу, этот процесс будет происходить в момент времени t=0,12 сек. Это, в свою очередь, ускоряет сепарацию то есть процесс отделение воздуха от комка хлопка сырца [5].  

График на рис. 5 показывает закон изменения движение комка хлопка сырца в вертикальном направлении – ОУ, а также зависимость от горизонтальной оси  – ОХ. Если угол наклона имел  вид в вертикальной направление поверхности ленточного конвейера,

Комок хлопка отделяясь от сетчатой поверхности если совершит переход к следующий процесс, в

Этот процесс произойдет. То есть увеличение угла – , ускоряет процесс отделение комка хлопка сырца от воздуха.

Графики на рис. 6 –7 показынно законы изменения движение хлопка сырца горизонтальной и вертикальной скоростей соответственно во времени – t.

Резкое снижение горизонтальной скорости может наблюдаться с увеличением наклона угла – . Однако можно наблюдать, что этот процесс увеличивается в вертикальном направлении и наоборот.  

Графики на рис. 8 показынно законы изменения движение комка хлопка сырца вертикальную скорость   в зависимости от координаты   .

В этом случае – интенсивность скорости  выше при большом значении, и медленнее при малых значениях.

Выводы

1. Построены дифференциальные уравнения движения комка хлопка сырца по сетчатой поверхности конвейера.
2. Получены графики закономерностей изменения закона движения комка хлопка сырца в горизонтальном и вертикальном направлениях в момент времени – t, при разном угловом значение наклона угла сетчатого поверхности конвейера. 
3. Аналогичным образом получены законы изменения движение комка хлопка сырца с течением времени  и приведены графики их значений угол наклона сетчатого поверхности конвейера.  
4. Самостоятельное движение поверхности сетчатого конвейера также ускоряет процесс отделение комка хлопка сырца от воздуха и частично очищает мелкие примеси в нем.

Список литературы:

1. Хусанов С., Махкамов А., Мурадов Р. и Каримов А. Математическое моделирование отделения хлопка-сырца от воздушного потока под действием центробежной силы //“Universum” технические науки. — 2020. Част — 2.— № 5(74). C. 15— 20.
2. Dilmurod Akramjanov, Bekzod Boltabayev, Sadi Khusanov, Rustam Muradov. On Determining The Conditions For Effective Operation Of The Vacuum Valve Of Cotton Separators //The American Journal of Engineering and Technology. — July 2020.  — Vol. II, — Issue VII. — рр. 2689 — 0984.
3. Хусанов С.М, Махкамов А.М., Каримов А.И., Мурадов Р.М. Изучение влияния движущейся сетки сепаратора на хлопковой дольки// научны – технические журнал Фарганский политехнический института. ISSN: 2181—7200. — 2020.  — Том 24. — № 6. — С. 66 — 70.
4. Sadi Khusanov, Anvar Makhkamov, Rustam Muradov and Abdusamat Karimov. Theoretic observation of the cotton movement in the operating camera of the new separator //International Journal of Psychosocial Rehabilitation. ISSN: 1475—7192. — 2020y.  — Vol. 24, — Issue 5. — pp. 6356 — 6364.
5. Anvar Makhkamov, Sadi Khusanov, Rustam Muradov and Imomaliyeva Shokhsanam. Study of the Effect of the Mobile floor of the Sparator Device on the Cotton Section //International Journal of Psychosocial Rehabilitation. ISSN: 1475—7192. — 2020y. — Vol. 24, — Issue 5, — pp. 6473 — 6481.