НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ РАБОЧИХ АГРЕГАТОВ ХЛОПКОСЕПАРАТОРА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИВОДНЫХ МЕХАНИЗМОВ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрена новая конструкция и принцип работы усовершенствованного хлопкоотделительного устройства, анализ неравномерности вращения вала в сепарационной камере сепаратора и величины эксцентриситета натяжного ролика ременной передачи приводного механизма. Указанный механизм рекомендуется. Показано, что при этих значениях эксцентрика увеличиваются режимы работы трансмиссии и скребковое усилие на скребке, происходит процесс частичного утонения. Доказано увеличение момента инерции вала вакуумного клапана для дальнейшего снижения коэффициента неравномерности угловой скорости. При этом даны рекомендуемые значения эксцентриситета натяжного ролика ременной передачи.

ABSTRACT

In the article, the new design and working principle of the improved cotton separator device, the analysis of the uneven rotation of the shaft in the separating chamber of the separator and the eccentric values of the tension roller of the belt drive of the driving mechanism are recommended. At these eccentric values, it is shown that the operation modes of the transmission and the scraping force on the scraper increase, and the partial thinning process occurs. It has been proven to increase the moment of inertia of the vacuum-valve shaft to further reduce the coefficient of angular velocity unevenness. In this case, recommended values for the eccentricity of the belt drive tension roller are given.

Ключевые слова: Сепаратор, сетчатая поверхность, вакуум-клапан, хлопковое волокно, рабочая камера.

Keywords: Separator, mesh surface, suction, vacuum-valve, cotton fiber, working chamber.

Введение. Известно, что сепараторы, устанавливаемые в действующем производственном процессе хлопково-текстильных кластеров на хлопкоочистительных предприятиях нашей республики, основаны на принципе действия сепараторов. Подвижная часть хлопка, близкая к поверхности сетки, прилипает к поверхности сетки, а хлопки, прилипшие к поверхности сетки, отделяются ситом и отправляются вниз к вакуумному клапану. Воздушный поток проходит через сетчатую поверхность и движется по короткому всасывающему патрубку непосредственно к вентилятору. Вакуумный клапан не пропускает воздух извне в рабочую камеру, и в результате его вращательного движения вокруг своей оси частицы хлопка, попадающие на его верхнюю часть, постепенно перемещаются вместе с ним и удаляются из рабочей камеры и доставляются в очередной технологический процесс [1-2].

Ряд трудностей возникает при подвозе сырья воздушным транспортом к технологическим машинам хлопчатобумажной промышленности. В этом случае хлопок смешивается с воздухом и передается на технологические машины в разной плотности, в которых технологические процессы осуществляются неравномерно, поднимается пыль, нарушается экологическая обстановка, выходят из строя машины и механизмы. Поэтому важно отделять хлопок от воздуха перед передачей его в технологические машины. В производстве для отделения хлопка от воздуха в системе пневмотранспортного устройства применяют сепараторы типа СС-15А и СХ [3-4].

Основным недостатком этого устройства является небольшой размер полезной сетчатой поверхности, а эффективность напрямую зависит от размера его сетчатой поверхности и быстрого впитывания прилипшей к ней ваты [5-6].

Кроме того, при работе сепаратора хлопок поступает с воздухом через входной патрубок. Воздух проходит через трубу и всасывается через сетчатую поверхность в форме цилиндра с помощью выпускной трубы. Хлопок отделяется от воздуха под действием силы инерции и через секцию сепарации попадает в камеру сепарации. Там под действием собственного веса вакуум-клапан проваливается в секцию и с его помощью выталкивается [7-8].

Некоторые вовлеченные воздухом частицы хлопка прилипают к поверхности сетки. Хлопок, прилипший к поверхности сетки, отделяется барабаном с эластичными крыльями и через разделительную камеру подается к вакуумному клапану.

В хлопкоочистительных машинах сырье неравномерно подается в трубы. В результате хлопок неравномерно движется по трубам и попадает в рабочую камеру сепаратора. Поэтому в процессе отделения хлопка от воздуха в пневмосепараторах наблюдаются случаи его попадания в вентилятор [9-10].

Основная часть. В настоящее время можно наблюдать повреждение хлопка и его влияние на качество при отделении хлопка от воздуха в существующих сепарационных устройствах на хлопкоочистительных заводах. Предлагаемый сепаратор состоит из пары круглых сетчатых поверхностей, симметричных оси входного патрубка, расположенных в верхней части рабочей камеры, а вал привода ползуна установлен в вертикальной плоскости. Это, в свою очередь, обеспечивает повреждение волокна и семян и эффективное извлечение хлопка из воздуха. Кроме того, установка сетчатой ​​поверхности в верхней части рабочей камеры предотвращает прилипание хлопка к сетчатой ​​поверхности, в результате вращения скребка уменьшается процесс искусственной усадки хлопка. Путем внедрения хлопкоотделительного устройства на хлопкоочистительном предприятии желательно значительно снизить порчу хлопка в рабочей камере хлопкоотделителя и повысить его производительность [11-12].

С целью повышения эффективности работы рабочей поверхности хлопкоотделителя и снижения уровня повреждения хлопка сетчатая поверхность заворачивается в верхнюю часть рабочей камеры, что снижает количество поступающего в воздух волокна. Предлагаемое сепараторное устройство состоит из следующих основных элементов: 1-рабочая камера, 2-фильтр, 3-сетчатая поверхность, 4- направляющая, 5- вал, 6- сетчатая поверхность, 7- направляющая, 8- выпускной патрубок, 9- вакуумный клапан (рис. 1).

В результате вращательного движения вокруг своей оси, препятствующего попаданию воздуха в камеру снаружи, рабочий вынимает хлопчатобумажный материал внутрь камеры и подает его на следующие технологические процессы. Увеличение сетчатой поверхности, установленной в верхней части рабочей камеры, увеличивает эффективность использования полезной поверхности и повышает эффективность работы сепаратора. Уменьшает потерю волокна [13-14].

Известно, что с увеличением нагрузки на валы увеличивается и коэффициент неравномерности его угловой скорости. Особенностью технологии сепарации является частота вращения вала сепарационной камеры.

Если она равна 150 об/с, частота вращения вакуумного клапана составляет 90 об/с. В этом случае неравномерное вращение скребка для соскребания хлопка, прилипшего к поверхности сетки сепарационной камерой, то есть он движется с ускорением, создает дополнительную силу и его эффективность несколько возрастает [15].

Важным считается плавное вращение вакуумного клапана, то есть хлопок падает с вакуумного клапана на шнек. В этом случае необходимо обеспечить батареи технологических машин хлопком. Поэтому важно измерять и анализировать закономерности изменения частот вращения вала сепарационной камеры и вакуумного клапана в условиях эксплуатации.

Работа сепаратора по результатам экспериментальных измерений

Она увеличивается до 15 т/с. По мере увеличения производительности частота вращения вала разделительного кулачка уменьшается. В частности, при производительности 6 т/с частота вращения варьируется в пределах 132-138 об/мин. Производительность при скорости 14 т/с частота вращения вала разделительной камеры сепаратора колеблется в пределах 122-130 об/мин.

При этом угловая скорость вала увеличивается практически линейно с ростом нагрузки коэффициента шероховатости (рис. 2). С увеличением эксцентриситета натяжного ролика ремня в приводном механизме сепаратора увеличивается и коэффициент неравномерности угловой скорости вала камеры сепарации. При этом общий закон остается неизменным. При эксцентриситете натяжного ролика ременной передачи ε=1,0 мм, производительности 6 т/с частота вращения изменяется в пределах 135-141,5, а d находится в пределах 0,033-0,049.

Полученные экспериментальным путем значения изменения частоты вращения вакуумно-клапанного вала сепаратора в зависимости от производительности работы и эксцентриситета натяжного ролика ременной передачи представлены в таблицах, а анализ полученных законов также представлена на основе этих законов.

При эксцентриситете натяжного ролика 3,0 мм и производительности 14т/с частота вращения находится в пределах 132-144,5 об/мин, коэффициент неравномерности угловой скорости изменяется в пределах 0,045-0,056 (рис. 2-4). Поэтому рекомендуется сделать эксцентриситет натяжного ролика ременной передачи приводного механизма 3,0 мм, чтобы обеспечить неравномерность вращения вала в сепарационной камере сепаратора, то есть скребковые лезвия могут эффективно очищать прилипший к разным поверхностям хлопок. . Если эксцентриситет больше этого значения, производительность трансмиссии снизится, нагрузка на подшипники возрастет, усилие соскабливания хлопка скребком увеличится, и может произойти процесс частичного коробления [16].

Изменение эксцентриситета натяжного ролика ременной передачи изменяет передаточное отношение. Изменение нагрузки на вал разделительной камеры, изменение частоты вращения частично влияет на вращение вала вакуумного клапана. Этот эффект не будет значительным, но его стоит учитывать. Потому что неравномерное вращение вакуумного клапана приводит к неравномерной подаче хлопка. Анализ полученных результатов показывает, что при изменении нагрузки в диапазоне 6 т/с, при эксцентриситете е=0 изменение частоты вращения вакуумного клапана изменяется в диапазоне 82,1 - 84,3, а при величина эксцентриситета составляет 3,0 мм, она составляет 84,75 -88,65 и варьируется в зависимости от об/мин. Соответственно угловая скорость вала вакуумного клапана изменяется в пределах 0,020-0,033 при коэффициенте шероховатости е=0, увеличении рабочего объема от 6 т/с до 14 т/с. Аналогично при эксцентриситете натяжного ролика ε=3,0 мм коэффициент неравномер-ности угловой скорости вакуумного клапана изменяется в пределах 0,34-0,45.

Желательно увеличить момент инерции вала вакуумного клапана, чтобы еще больше снизить коэффициент неравномерности угловой скорости. В этом случае рекомендуется значение эксцентриситета натяжного ролика ременной передачи принимать 2,5 - 3,0.

Рисунок 2. Графики изменения частоты вращения усовершенствованного вала сепаратора в зависимости от производительности

Где:

Рисунок 3. Графические связи улучшенного коэффициента шероховатости угловой скорости вала сепаратора в зависимости от производительности

Где:

Рисунок 4. График изменения частоты вращения усовершенствованного вала сепаратора при различных эксцентриситетах

Где:

Вывод. Сетчатая поверхность, расположенная в верхней части рабочей камеры сепаратора в горизонтальной плоскости, обеспечивает повреждение волокна и семян и эффективное отделение хлопка от воздуха. Кроме того, установка сетчатой поверхности в верхней части рабочей камеры предотвращает прилипание хлопка к сетчатой поверхности, в результате вращения скребка уменьшается процесс искусственной усадки хлопка.

На основании опытов определены и проанализированы закономерности изменения рабочих органов существующих технологических машин хлопчатобумажной промышленности, нагрузки на ведущие валы и неравномерности частоты вращения в зависимости от производительности. На основе вновь рекомендованных схем приводных механизмов хлопкоотделителя с использованием ремней с переменным передаточным отношением и цепных передач, элементов ремней в результате экспериментальных исследований закономерностей определена неравномерность нагрузок на валы и частоты вращения рабочих органов. изменения в зависимости от параметров производительности труда и передач. Рекомендуемые параметры обоснованы.

Список литература:

1. Ғ.Ж. Жаббаров, А. Хамидов “Чигитли пахтани дастлабки ишлаш технологияси”, Тошкент “Ўқитувчи” 1987 102-130
2. “Ўзпахтасаноат” акциядорлик уюшмаси “Paxta tozalash IIChB” OAJ пахтани дастлабки ишлаш бўйича справочник.
3. Shukhratov Sh, Milašius R, Gafurov K, Maksudov R, Gafurov J, Tojimirzaev S. Improvement in the Design and Methods of Calculation of Parameters of Vibration Multifaceted Gridirons  of Natural Fibre Cleaners.  FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe  2021; 29, 5(149): 29-33.
4. Ш.Шухратов, И.Якубов, Р.Максудов, А.Джураев. Development of effective design and substantiation of parameters of the cotton cleaner from large little//НамМТИ илмий-техника журнали 2020 (4).
5. Sh. Shukhratov, R. Makhsudov, А. Djuraev, R. Milašius, I. Yakubov. Determination of Parameters of Grates on Rubber Brackets of Fiber Material Cleaners. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT). ISSN: 2249 – 8958, Volume-9 Issue-2, December, 2019 pp. 4263-4270.
6. Shukhratov, Sh.; Milašius, R.; Gafurov, K.; Gafurov, J. Investigation of twist waves distribution along structurally nonuniform yarn // Autex research journal. Warsaw : Sciendo. ISSN 1470-9589. 2021, p. 1-5.
7. Djurayev, A., Maksudov, R. X., Shukhratov, S., & Tashpulatov, D. S. (2018). Improvement in design and methods of calculation the characteristics of vibrant diamond bars of cotton cleaners. International journal of advanced research in science, engineering and technology, 5(11), 397-401.
8. И.Якубов, Г.Исламова. Разработка ресурсосберегающей конструкции и методы расчета параметров составного кулирного клина трикотажной машины. НамМТИ илмий-техника журнали 2019 (4)
9. Shukhratov, Sh, et al. "Determination of parameters of grates on rubber brackets of fiber material cleaners." International Journal of Engineering and Advanced Technology 9.2 (2019).
10. Djurayev, A., R. Kh Maksudov, and Sh Sh. "Shukhratov. Improving the Design and Justification of the Parameters of the Saw Section of the Cotton Cleaning Unit." International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology 5.12 (2018): 7549-7555.
11. Shukhratov, S., & Milašius, R. (2019, August). Influence of parameters of gridirons on the cotton fibers cleaning and yarns quality. In Conference: Advanced materials and technologies: book of abstracts of 21st international conference-school (pp. 19-23).
12. КИ Ахмедов, ХТ Нуруллаева, ИД Якубов// Oпределение длины пластических зон и разрывной нагрузки упругой нити в другой среде//Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении.
13. Максудов, Р. Х., Ш. Ш. Шухратов, and А. Ж. Джураев. "Эффективность использования новой пильчатой секции хлопкоочистительного агрегата." Современнии в науке и технике: Сборник научных трудов (2014): 425-426.
14. Shukhratov, Sh, G. Yusupkhodjaeva, and R. Milašius. "Research of methods to improve properties of blended fibres from waste of natural fibres." Advanced materials and technologies: 22nd international conference-school. 2020.
15. И Якубов// Разработка метода получения мездрового клея из нестандартного кожевенного сырья// Магстатура талабаларининг илмий мақолалар тўплами
16. Ш.Шухратов, И.Якубов, Р.Максудов, А.Джураев. Толали материаллар тозалагичининг қайишқоқ таянчларга ўрнатилган колосниклар тебранишларининг таҳлили. ФарДУ илмий хабарлар 2019 (6)