ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ХЛОПКА СЫРЦА ОТ МЕЛКОГО И КРУПНОГО СОРА

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются теоретические вопросы очистики хлопка сырца от мелкого и крупного сора на основе динамики изменения между расстоянием от колками и сетчатой поверхностью, а также направления совершенствования технологическими режимами оборудования УХК. Проанализированы влияние изменения расстояния между колами и сетчатыми поверхностями до l=12-20 мм на отделение мелкого сора из потока хлопка-сырца. Исследования проводились на основе уравнением движения С.М.Торга с применением программы Maple. На основе результатов исследования предложено усовершенствованная колосниковая решетка, расположенная по синусоидальной форме. Полученные результаты показали, что эффективность очистки потока хлопка-сырца, проходящего через каждый колковые барабаны, от мелкого и крупного сора увеличилась.

ABSTRACT

The article discusses the theoretical issues of cleaning raw cotton from small and large litter based on the dynamics of change between the distance from the pegs and the mesh surface, as well as the direction of improving the technological modes of the UCC equipment. The effect of changing the distance between the stakes and mesh surfaces up to l=12-20 mm on the separation of small litter from the flow of raw cotton is analyzed. The studies were carried out on the basis of the equation of motion of  S.M. Torg using the Maple program. Based on the results of the study, an improved grate arranged in a sinusoidal shape is proposed. The results obtained showed that the efficiency of cleaning the flow of raw cotton passing through each peg drum from small and large litter increased.

Ключевые слова: хлопок-сырец, колковый барабан, колосник, сетчатая поверхность, очистка от мелкого и крупного сора, теоретический анализ, расстояние между рабочими органами, поток сырья.

Keywords: raw cotton, peg drum, grate, mesh surface, cleaning from small and large litter, theoretical analysis, distance between working bodies, raw material flow.

В ведущих мировых научных центрах и высших учебных заведениях проводятся комплексные теоретико-практические научные исследования по эффективному использованию технических средств, применяемых в процессе переработки средневолокнистого хлопка и очистки волокна, увеличению их срока службы и совершенствованию их конструкций в частности в «Platt Lummus», «Continental GinCompany», «Samuel Jackson Mfg. Corporation», «Consolidated Cotton Gin Co.», «Continental Eagle Corporation» (США), «Lummus Company», «Hardwicke Etter Company», «Continental Moss-Gorden», «Continental Murray», «Cotton researchand development corporation» (Австралия), Shandong Swan Cotton Industries Limited, Handan Goldon Lion, Cotton Research Instituteof Nanjing Agricultural University, National Research «Center for cotton processing engineering and technology», «China Cotton Industries Limited» и «Lebed» (Китай) а также в Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности и АО «PAXTASANOAT ILMIY MARKAZI» (Узбекистан).

В этой области достигнут ряд нововведений по результатам научных исследований, проводимых в мировом масштабе, в частности были созданы пильный очиститель хлопка от крупного сора от фирмы Мосс-Гордон, очиститель-транспортёр с генерационной секцией от фирмы Континенталь, двухступенчатый аэродинамический очиститель волокна от фирмы Плат – Люммус, хлопкоочиститель от крупного сора от фирм «Люммус-супер 128», «Хардвик-Эттер» (США), пилорама типа МУ-171 китайского производства и Хлопкоочистители 4ДП-130, 5ДП-130, ДР-119, ДПЗ-180, а также УХК, 1ХК, ЧХ-5, РХ разработки АО «PAXTASANOAT ILMIY MARKAZI» (Узбекистан), очистители волокон типа 1ВПУ, 2ВП, методика расчета цилиндров пилы большой массы (Костромской технологический университет, Россия), методика расчета пильных цилиндров большой массы (Костромской технологический университет, Россия), получены законы колебательного движения рабочих органов хлопкоперерабатывающих технологических машин (Ивановский государственный политехнический университет, Россия), определены закономерности выделения сора из хлопка-сырца (Texas Tech University, США), методика расчета машин первичной обработки хлопка (Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, АО «PAXTASANOAT ILMIY MARKAZI», Узбекистан) [1-4, 7, 8, 10, 11].

В настоящей статье проведен теоретический анализ влияния изменения расстояния между колами и сетчатой ​​поверхностью на расход хлопка при очистке хлопка от мелкого сора, а также проведен анализ колосниковых решеток при очистке хлопка от крупного сора.

Расстояние между колами и сетчатой поверхностью важно для повышения эффективности очистки.

Поскольку при очистке потока хлопка, проходящего через каждый колковый барабан, от мелкого сора, эффективность очистки высока, когда наиболее загрязненный хлопок-сырец поступает в колковый барабан, расположенный в начале очистителя, и по мере уменьшения количества сора в содержании хлопка при переходе в последующий колковый барабан, уменьшается количество хлопка между колами и сетчатой поверхностью и появляется пустота между колами и сетчатой поверхностью, при очистке хлопка поток хлопка между колами и сетчатой поверхностью накапливается, производится удар колом, после чего очищается по сетчатой поверхности, свободное стояние хлопка на промежуточном расстоянии уменьшает трение о сетчатую поверхность и приводит к снижению эффективности очистки.

Поэтому, если расстояние между 8-мя колковыми барабанами, используемыми в системе очистки хлопка от мелкого сора, и сетчатой ​​поверхностью установить исходя из изменения количества хлопка-сырца (рис. 1), хлопок в системе очистки можно использовать от начала и до конца без снижения эффективности очистки. Это позволяет достичь высоких показателей эффективности очистки от мелкого сора в хлопке.

Рисунок 1. Схема очистки хлопка от мелкого сора

Воспользуемся уравнением движения С.М.Торга [5] в результате действия внешних сил по колам на поток хлопка. Проанализируем влияние изменения расстояния между колами и сетчатыми поверхностями до l=12-20 мм на отделение мелкого сора из потока хлопка из каждого колкового барабана.

                                   (1)

где  f – коэффициент трения;  v₀ – скорость сваи;

k – коэффициент эластичности; - сила кориолиса;

- центробежная сила; F=mg – промежуточная сила.

Анализируя выражения, мы фактически определяем уравнение, которое описывает движение хлопкового потока, проходящего через каждый барабан.

                (2)

Из уравнения (2) получено уравнение зависимости расстояния между колами и сетчатой поверхностью, угловых скоростей и массы хлопка, протекающего между каждым колом, при достижении одинаковой эффективности очистки от потока хлопка в каждом колковом барабане при очистке от мелкого сора (рис.2), анализируется с помощью программы Maple.

Рисунок 2. График зависимости от времени при различных значениях расстояния ,,,,,, между колом и сетчатой поверхностью при отделении сора от потока хлопка

Из графического анализа рис.2 видно, что эффективность очистки потока, проходящего через каждый колковые барабаны, от мелкого и крупного сора увеличилась. Основной причиной этого является повышенная эффективность очистки в каждом колковом барабане в результате воздействия на поток хлопка, проходящий между усовершенствованным колковым барабаном и сетчатой ​​поверхностью [9].

При очистке хлопка от крупного сора в агрегате УХК используются два пильных барабана, расположенных друг над другом, с учетом того, что основные 80-85% подаваемого хлопка проходят через пильный барабан, производительность одного барабана составляет до 5,5-6 т/ч. Поэтому для осуществления процесса трепания и распределения подаваемого хлопка выполняется установка 3 колосников по синусоидальной форме (рис.3), трепание и распределение хлопка [6].

Рисунок 3. Схема колосниковой решетки, расположенной в синусоидальной последовательности

Таким образом, приведены уравнения зависимости скорости и напора потока хлопка-сырца от расстояния, плотности и угловых коэффициентов колосников, расположенных вдоль синусоиды.

Список литературы:

1. Бафоев Д.Х. Совершенствовании конструкции рабочих органов очистителей хлопка-сырца. Техника. Технологии. Инженерия. Международный научный журнал. № 2 (12) 2019. С.11-13.
2. Корабельников Р.В., Лебедев Д.А. Определение сил аэродинамического сопротивления в процессе очистки натуральных волокон // Научные труды молодых ученых КГТУ, Выпуск 8, Кострома, 2007 г. 19-23 стр.
3. Кулиев Т.М. и др. Совершенствование эффективных, ресурсосберегающих конструкций и научные основы расчета параметров очистителей хлопка-сырца и волокна. Монография. Ташкент, 2020, -52-56 с.
4. Кулиев Т.М. Совершенствование эффективных конструкций и научные основы расчёта параметров очистителей хлопка-сырца и волокна. Дисс. Д.т.н., Т-2020 г.
5. Первичная обработка хлопка – сырца // Под. ред. Э.З.Зикриеева. - Ташкент: Мехнат, 1999. – 400с.
6. Патент на изобретение РФ № 2784500. Очиститель хлопка-сырца / Ташпулатов Д.С., Джамолов Р.К., Ташпулатов С.Ш. и др./ Россия 2022г. Федеральная служба по интеллектуальной собственности ФИПС РФ (РОСПАТЕНТ).
7. Расулов Р.Х., Корабельников Р.В., Лугачев А.Е. Исследование некоторых физико-механических характеристик хлопка-сырца применительно к модулю очистителя крупного сора// Журнал «Технология текстильной промышленности». - Иваново, 2004. - №1. - С. 16-19.
8. Ташпулатов Д.С. Пахтани йирик ифлосликлардан тозалаш агрегати ишчи элементини такомиллаштириш асосида тозалаш самарадорлигини ошириш. PhD диссертация автореферати, Тошкент, ТТЕСИ, 2020, -25 б.
9. Ташпулатов Д.С, Джамолов Р.К., Холиқов Қ.М., Дадамирзаева Ш.М., Шамсидинова У.Р. Такомиллаштирилган колосникли панжараларнинг ишлашини ўрганиш. Tikuv-trikotaj sanoatida innovatsion texnologiyalar, ishlab chiqarishdagi muammo, tahlil va sohani rivojlanish istiqbollari: halqaro ilmiy-amaliy konferensiyasi maqolalari to‘plami. 2-Tom. – Namangan: NamMTI, 2022. 508-510 б.
10. Умарходжаев Д. Разработка высокоэффективной технологии очистки хлопкового волокна при переработке трудно-очищаемого и машинного сбора хлопка – сырца. Дисс. (PhD). Т-2020. С.118.
11. https://pandia.ru/text/80/172/22181-17.php.