ВЛИЯНИЕ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ОЧИСТИТЕЛЯ С ШТИФТНЫМ ВИНТОМ НА ПОТОК ШЕРСТЯНЫХ ВОЛОКОН

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются назначение нового шнекового очистителя, пути повышения эффективности очистки шерстяных волокон, пути постепенного увеличения усилий, оказываемых сетчатыми поверхностями в технологии расчесывания шерстяных волокон, пути организации очищенных волокон снизу вверх с помощью воздушного потока, образуемого шнеком и лопастями вентилятора, и, таким образом, пути повышения эффективности работы машины. В том числе в статье спроектирована и оптимизирована сетчатая поверхность с 360⁰ отверстиями, определено, что расстояние между винтовым колосником и поверхностью сетки зависит от величины отделения неиспользуемых волокон, достигнуто увеличение отделения грубого волокна от 1,5% до 2,8% у весенней шерсти и от 3,2% до 5,5% у осенней при изменении скорости вращения винта.

Создана новая конструкция для эффективной очистки оставшихся загрязнений в шерсти после мойки: от 73,3% до 93% для весенней и от 71,4% до 85,7% для осенней шерсти.

ABSTRACT

The article discusses the function of the new screw cleaner, ways to increase the efficiency of wool fiber cleaning, ways to gradually increase the forces exerted by the mesh surfaces in the technology of combing wool fibers, ways to organize the cleaned fibers from the bottom of the machine to the top by an air flow formed by a screw and fan blades, and thus ways to increase the efficiency of the machine. The article's scientific novelty includes the design and optimization of a 3,600-hole mesh surface, the determination that the distance between the screw grate and the mesh surface depends on the degree of separation of unused fibers, and an increase in coarse fiber separation from 1.5% to 2.8% for spring wool and from 3.2% to 5.5% for autumn wool by varying the screw rotation speed. A new design was created for the effective removal of residual contaminants from wool after washing: from 73.3% to 93% for spring wool and from 71.4% to 85.7% for autumn wool.

Ключевые слова: шерстяное волокно, разрыхления-очистка, емкость, загрязнение, плотность, скорость, хранение, сетчатый поверхность , шнек, трение, питатель.

Keywords: wool fiber, loosening-cleaning, capacity, pollution, density, speed, storage, mesh surface, auger, friction, feeder.

Введение. В мире существует широкий ассортимент волокон для производства продукции лёгкой промышленности. Однако роль и значение натуральных волокон весьма значительны. В тёплых регионах широко используются преимущественно хлопковые волокна и волокна растительного происхождения. В регионах с холодным климатом широко используются шерстяные волокна, преимущественно с применением технологии первичной обработки тонких шерстяных волокон. 

Эффективность очистки существующих очистных машин низкая. Использование площади очистки машины ограничено. Поэтому мы рекомендуем новую конструкцию очистной машины с усеченным конусом, представленную на рис. 1. В данном случае мы анализируем поведение машины под воздействием внешних сил, действующих на поток шерстяных волокон, при отделении мелких примесей и негодных волокон от потока шерстяных волокон.

Эффективность очистки машины зависит от её технологических размеров и параметров: диаметра нижней и верхней частей шнека со штифтом, размера входного сечения, скорости вращения шнека, диаметра штифта, шага шнеков в машине, высоты шнека и размера поверхности ячеек.

Материалы и методы.  При выборе вышеуказанных параметров необходимо предварительно путем тщательного анализа определить технологические параметры и состав сырья. Затем, исходя из состава сырья, адаптируется конструкция и размеры машины к параметрам очищаемого продукта. В теоретическом исследовании нового винтового очистителя изучены траектория движения шипованного винта и силы, действующие на него.

Рисунок 1. Схема винтового очистителя

 линейный угол подъема винта,  шаг винта,  длина за один оборот винта.

                                                 (1)

Данное выражение отражает зависимость угла подъёма винта с зубьями от шага винта и длины окружности витка. Длину окружности винта с зубьями подставляем в приведённое выше уравнение для расчёта.

Это выражение описывает зависимость между углом подъема ходового винта и шагом винта.

 Мы вычисляем длину окружности штифта, подставляя ее в уравнение выше.

Определим дифференциальное уравнение движения, возникающее в результате воздействия винта с зубьями на поток шерстяных волокон.

Рисунок 2. Схема движения потока шерсти под действием винта с зубьями

В результате движения шнека на поток шерстяных волокон действуют следующие внешние силы.

 центробежная сила, сила Кориолиса,  сила тяжести,  сила трения, сила нормального давления. В работе приведён теоретический анализ перемещения потока шерстяных волокон вверх под действием винта с зубьями, в результате чего поток волокон приобретает вращательное движение, а под действием центробежной силы происходит контакт с зубьями и сетчатой решёткой, что способствует отделению мелких загрязнений.

Результаты исследования и обсуждение.  Используя движение потока шерстяных волокон на рисунке 2 выше, мы построили дифференциальное уравнение.

Рассчитываем, подставляя указанные выше значения силы в дифференциальное уравнение

Упростим это дифференциальное уравнение:

мы определяем однородные и частные решения дифференциального уравнения

Определим однородную часть дифференциального уравнения как  

Подставив приведенное выше определение в уравнение, определим уравнение движения потока шерстяного волокна под действием шестеренчатого винта.

Определим однородную часть, проинтегрировав это выражение.

                                                      (2)

Частное решение дифференциального уравнения находим следующим образом:

Отсюда получаем: частное решение находим, подставляя эти значения здесь  ; уравнение (4).

Подставляем найденное значение  в уравнение

Общее решение уравнения движения под действием штифта-винта при отделении мелких примесей из потока шерстяных волокон выражается следующим образом.

 Определим интегральные константы и  в уравнении и, используя начальное условие     

                                     (3)

 va

Подставим  и  определенные и интегральные константы в уравнение (8)

Подставляем найденные и интегральные константы в уравнение (8), выражающее уравнение движения потока шерстяного волокна под действием шнека со штифтом. Исходя из этого, графически с помощью программы Maple анализируется процесс отделения мелких примесей при подаче шерстяного волокна в выходной патрубок. В расчётах приведены следующие показатели: ; ; ;;;  

Это количество штифтов, расположенных по окружности винта-штифта одинаковой длины .

Список литературы:

1. F.B Ismoyilov “Jun tolalarini dastlabki ishlash texnologiyasi” darslik Buxoro: “UMID” nashriyoti, 2023 y. 290 b.
2. F.B.Ismoyilov., Junni dastlabki ishlashda takomillashtirilgan texnologik jarayonni tadqiq qilish., diss PhD., Buxoro. BMTI., 2021. 41-b.
3. F. Ismoyilov, E. Kuldashev,A. Abrorov, I. Ismoyilov, R. BozorovImprovement of the machine for wool scutching for obtaining ecologically clean fiber E3S Web of Conferences 390, 01010 (2023)
4. A.Abrorov, M.Kuvoncheva, F. Ismoyilov, S.Fayziev, M.Mukhammadov Computational analysis of multivariant physical and mechanical experiments on laser hardening of gin disc saws Journal of Physics: Conference Series2573 (2023) 012038
5. F. B. Ismoyilov, E. I. Kuldashev, N. N. Sattarova and R. R. Bozorov Significance of using a screw cleaner at pretreatment of wool AIP Conf. Proc.2969, 060029 (2024)
6. F.M.Dadaboyev Tozalash samaradorligini oshirish maqsadida jun xomashyosini titish savash mashinasi konstruksiyasini takomillashtirish. diss PhD., Namangan. NMTI., 2024.41-b