РАЦИОНАЛЬНЫЙ ПОДХОД К РЕГЕНЕРАЦИИ ХЛОПКА

АННОТАЦИЯ

Проанализированы рабочие части устройства, применяемого в процессе очистки хлопка-сырца от крупных примесей. Разработка конструктивных чертежей и конструкции нового устройства для извлечения хлопковых частиц из состава примесей. Рабочие органы этого устройства такие же, как и рабочие органы регенераторного устройства, и до разработки новых рабочих органов регенераторного устройства движение хлопкового потока под воздействием пильного барабана и колосниковой решетки, помещенной под это было изучено.

Согласно проведенным исследованиям, основными рабочими органами устройства при извлечении комков хлопка сырца из отходов существующих регенераторных машин являются пильный барабан, ножи и колосниковая сетка, а их расположение, форма и взаимодействие друг с другом имеют существенные различия, влияние на эффективность очистки.

ABSTRACT

The working parts of the device used in the process of cleaning raw cotton from large impurities are analyzed. Development of design drawings and construction of a new device for extracting cotton particles from the composition of impurities. The working parts of this device are the same as the working parts of the regenerator device, and before developing new working parts of the regenerator device, the movement of the cotton flow under the influence of the saw drum and the grate placed under it was studied. According to the studies, the main working parts of the device when extracting lumps of raw cotton from the waste of existing regenerator machines are the saw drum, knives, and grate, and their location, shape, and interaction with each other have significant differences, affecting the cleaning efficiency.

Ключевые слова: хлопкоочистительный отрасль, регенерация, пильный барабан, нож, колосник, семена, волокно, зазор, результат, производительность.

Keywords: cotton ginning industry, regeneration, saw drum, knife, grate, seeds, fiber, gap, result, productivity

Введение.

Во многих ведущих научных центрах и университетах развитой текстильной промышленности мира проведен ряд научных исследований по разработке и совершенствованию технологии очистки хлопка-сырца от различных примесей. В результате этих исследований были достигнуты значительные научные достижения: в Юго-западной лаборатории очистки хлопка, Австралийской корпорации по исследованию хлопка, Национальном исследовательском центре по переработке и технологии хлопка, Бразильской сельскохозяйственной исследовательской корпорации по очистке хлопкового волокна от мелких и крупных примесей был проведен ряд научных исследований и в результате созданы эффективные технологии очистки хлопка от отходов. В нашей республике в этом направлении проводятся масштабные исследования, в том числе в АО Научный центр «Пахтасаноат», Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности, Наманганском инженерно-технологическом институте, разрабатываются устройства для этих технологий на основе новых теоретических и экспериментальные исследования. 

Материалы и методы исследования

Научная новизна исследования заключается в следующем:

- определены траектории хлопка совместно с органическими соединениями и в результате движения самостоятельно, на их основе созданы дифференциальные уравнения движения;

- геометрические формы ножей и колосников, установленных в устройстве, которые будут иметь наибольшее значение эффективности очистки устройства;

- в процессе очистки устанавливается ряд дополнительных сепарирующих лопастей для отделения комков хлопка сырца, которые попадают в отходы, состоящие из органических и минеральных смесей, в результате их движения под действием центробежной силы;

- площадь расположения колосника и ножей выбирается в зависимости от количества выпадающего сырья.

Результаты эксперимента показали, что динамическая нагрузка технологической нагрузки стержня колосника регенератора рассчитывалась как нагрузка, проходящая через радиальное направление пильного барабана. Результаты обработки экспериментальных исследований показывают, что технологическая сила распределяется по длине канавки колосника.

                                           (1)

по закону вынужденная вибрация стержен колосниковой решетки с вибрационной нагрузкой это будет выглядеть так.

                                                     (2)

Согласно закону, в первом подходе будем рассматривать колосниковый стержен новой геометрической формы в виде равномерно распределенной балки, опирающейся на пять опор. Уравнение движения при составлении уравнений не учитывается: из-за малых ударных нагрузок стержена, перпендикулярных радиальному направлению, влияния вибрации других стрел колосниковой решетки, а также нагрузок стержена в осевое направление. Представляем себе упомянутые выше неучтенные суммы в виде неразрезанной балки на опоре. Для динамического расчета примем эту балку как однопролетную, без учета всех промежуточных опор, не определенных статически, и заменим их силой, действующей на балку с неизвестной силой реакции.

Жесткость опор в точках  и  равна между собой и определяется как обратная текучесть установленных в этих точках. Жесткость промежуточных опор ,  в точках  определяется как предел текучести и жесткость самой балки. Чтобы сформулировать дифференциальное уравнение вынужденной вибрации балки при осциллирующей нагрузке, дважды продифференцируем уравнение изогнутой оси балки:

                         (3)

здесь u — перемещение ударной части;

 - ускорение восходящих сил инерции;

=  - сила сопротивления движению вверх;

- осциллирующая нагрузка, создающая вынужденную вибрацию колосника.

 -угловая частота

 - таким образом, колосник однороден и имеет одинаковое сечение по всей длине.

Известно, что свободная вибрация балки затухает со временем, при этом имеет место только вынужденная вибрация в фиксированном режиме, поэтому свободный конец балки не учитывается в уравнении (13).

Частное решение уравнения будет иметь следующий вид:

Если подставить его в исходное уравнение, оно будет выглядеть так:

                                       (4)

Здесь,    общее решение уравнения будет выглядеть так:

 + b

Здесь,

определяется рекомендуемым методом, это влияет на функцию. является частным решением уравнения, если q(x) не является полиномиальным

(X) =

Тогда общее решение уравнения (полный интеграл) будет иметь следующий вид:

(X)=Q          (5)

где a, в, с, d определяются последовательным дифференцированием уравнения (15) с использованием начальных условий:

Подставив найденные величины a, b, s, d в уравнение (15), получим следующую производную:

            (6)

             (7)

   (8)

Рассматриваемая балка имеет разрывы в точках , где к опорам действуют силы реакции, поэтому для каждого сечения балки следует составить отдельные уравнения с начальными параметрами:

Участок- 1 

           (9)

Участок- 2  

                                             (10)

Участок- 3   

                                       (11)

Участок- 3   

                                      (12)

 - определяются с использованием дополнительного условия размещения искомых параметров в смещении вдоль базового направления. В точках  и  неизвестные силы проекции и сила симметрии нагрузки равны: .

Здесь,

 ;    y()=                         (13)

Также:

                        (14)

                                        (15)

Рисунок 3. Силы, влияющие на реакции колосниковой решетки хлопкоочистителя  от крупных примесей

Решив систему уравнений и подставив их величины в предыдущие уравнения, можно найти перемещения и изгибающие моменты любого сечения балки. По результатам решения уравнений и в различных вариациях исходных данных в ходе расчетов устойчивости в ЭВМ определены рабочие параметры новых колосниковых решеток по сравнению с существующими очистителями с одиночными колосниками. Эксплуатация колосников в сложных условиях, а также зависимость характера вибрации от многих факторов показывает необходимость создания динамической модели колосников на основании для расчета этих параметров. В качестве динамической модели принята одномассовая колебательная система. Величину и характер технологического сопротивления определяли методом экспериментальной тензометрии.

ВЫВОДЫ.

1. Определены движение хлопка сырца и различных примесей во входной и рабочей камере регенераторного устройства, действующие на них силы и в результате анализа реальных рабочих органов регенераторного устройства их влияние на КПД очистки геометрической формы.

2. Основными рабочими органами устройства являются пильный барабан, ножи и многогранная колосниковая решеткака, при этом установлено, что их расположение, форма и взаимодействие друг с другом оказывают влияние на эффективность очистки.

3. В результате обработки экспериментальных исследований удалось определить технологическую силу, распределенную по длине стержен колосника, нагрузку при вибрации и вынужденные колебания стержена.

4. Установлено, что при увеличении массы колосника от 0,7 кг до 1,5 кг вибрационная ширина многогранной колосника увеличивается с 1,85•10-3м до 0,65•10-3м по нелинейному закону.

5. В результате проведенных экспериментов установлено, что рациональный диапазон расстояния между барабаном и колосником составляет 14-16 мм, а рациональный диапазон скорости вращения барабана равен 275-300 об/мин.

6. Для определения прочности вновь предложенных рабочих органов регенераторного устройства и их проектирования использовались современные расчетные программы. В результате из клинкового, шестиугольного и четырехугольного материала стали-45 были изготовлены колосниковые решетки.

Список литературы:

1. Олимов К.Т. Разработка и обоснование параметров колосников на упругих опорах очистителей хлопка-сырца от крупных сорных примесей: Дисс…. канд. тех. наук. -Ташкент: ТИТЛП, 1998 год. стр. 135
2. Фозилов С. Технологические параметры очистителей хлопка-сырца от крупных сорных примесей с регулируемыми колосниковыми узлами: Дис. ...канд. техн. наук. - Ташкент, 1985 год.
3. Кулиев Т.М. Совершенствование эффективных конструкций и научные основы расчёта параметров очистителей хлопка-сырца и волокна. Дисс. д.т.н., Т. 2020 год, стр. 215
4. R. Muradov, Kh.Khuramova.  Studying the types and composition of pollutant mixtures containing cotton seeds. // Scientific and Technical Journal Namangan Institute of Engineering and Technology. Volume 9, Issue 1 -2024.
5. С.Бахриддинов, Х.Хурамова. Инновационные пути решения процесса качественной регенерации хлопка. // Интернаука: научный журнал. № 23 (340), Часть 2, июнь 2024 г.
6. Гусейнов В.Н. Влияние износа щеток регенератора РХ на потери хлопка-сырца //Хлопковая промышленност. №2. 1989 год, Ташкент. стр. 14-15.