Исследование влияния производительности очистителя хлопка-сырца на изменения скорости вращения колкового барабана

АННОТАЦИЯ

Используемые оптические датчики имеют собственное внутреннее сопротивление, погашения которого приводит к тому, что датчик дает определенный сигнал. При попадании на оптический датчик луча света внутреннее сопротивление датчика снижается. Для достоверности полученных результатов каждый опыт проводился в четырех повторениях. Все опыты проводились в одинаковых условиях при постоянной установленной скорости вращения колкового барабана.

ABSTRACT

Used optical sensors have their own internal resistance, the repayment of which leads to the fact that the sensor gives a certain signal. When the light beam hits an optical sensor, the internal resistance of the sensor decreases. For the reliability of the obtained results, each experiment has been carried out in four repetitions. All experiments have been carried out under the same conditions at the constant fixed speed of rotation of the picker roller.

Ключевые слова: датчик, сигнал, эффект, электродвигатель, очистка, экспериментальный, пластина, колковый барабан.

Keywords: sensor; signal; effect; electric engine; washing; experimental; plate; picker roller.

В процессе очистки хлопка от мелкого сора при применении упругих пластин в сетчатой поверхности изменение скорости вращения колкового барабана в достаточной степени влияет на эффект очистки. Увеличение производительности очистки приводит к возрастанию нагрузки на упругие пластины, а также возрастанию средних значений её перемещений. Поэтому одной из задач поставленной перед нами, является исследование влияния производительности очистителя на изменение скорости колкового барабана, а также на эффективность очистки хлопка-сырца. Для изучения этого процесса был проведен следующий эксперимент, где рассматривалось изменение скорости колкового барабана в зависимости от режима очистки. Следует отметить, что ранее в проведенных экспериментах скорость колкового барабана принималась постоянной. Известно, что во вращающихся органах очистителя хлопка-сырца скорости их вращения изменяются в зависимости от характера загруженности. Изменение скорости вращения колкового барабана непосредственно влияет на характер колебаний упругой пластины сетчатой поверхности. 

Рисунок 1. Графические зависимости изменения размаха колебаний упругой пластины сетчатой поверхности очистителя хлопка от изменения её коэффициента жесткости

1,2 –  – теоретические кривые;

3,4 –  – экспериментальные кривые;

1,3 – при Q=1,5 Н; 2,4 – при Q=1,2 Н

Во время экспериментальных исследований с помощью оптического датчика было изучено влияние производительности очистителя на изменение скорости колкового барабана [1, 7].

Используемые оптические датчики имеют собственное внутреннее сопротивление, погашения же этого сопротивления приводит к тому, что датчик дает определенный сигнал. При попадании на оптический датчик луча света внутреннее сопротивление датчика снижается. Датчик, улавливая свет, дает сигнал. Отметим, что возникающие различные вибрации, шумы не влияют на точность работы оптического датчика. Датчик фиксирует каждую модуляцию света и передает соответствующие сигналы на ПК. На компьютере с помощью специальной программы обрабатываются сигналы, которые представляются в виде графиков. При этом для проверки достоверности полученных результатов с помощью электронного тахометра замерили на холостом ходу частоту колкового барабана. После чего замеряли эти скорости с помощью оптического датчика. Эти показатели в достаточной мере совпадали. График, полученный на холостом ходу колкового барабана, представляет собой прямую линию.

Экспериментальные исследования, проведены при различных значениях производительности очистителя хлопка-сырца (5.0-7.0 т/ч)
Для достоверности полученных результатов каждый опыт проводился в четырех повторениях. Все опыты проводились в одинаковых условиях при постоянной установленной скорости вращения колкового барабана. При изучении процесса очистки хлопка-сырца особенную роль придаётся скорости колкового барабана. Все эти три этапа работы колкового барабана можно отчетливо рассмотреть на графиках, полученных с помощью оптического датчика [3, 6].

Надо отметить, что «Время запуска», «Установленный режим» и «Время останова» во всех случаях имели разные показатели. Полученные значения времени запуска и остановки колкового барабана приведены в таблице 1.

Первая строка соответствует холостому ходу колкового барабана. В этом случае машина работала без нагрузки. Как видно из гистограммы
(рис.2) самое минимальное время запуска будет в холостом режиме. А также надо отметить, что увеличение производительности увеличивает время запуска колкового барабана. Следующие четыре столбика полученных результатов соответствуют для разных значений производительности. С ростом производительности с 5 т/ч до 7 т/ч время на запуск колкового барабана соответственно увеличивается: с 0.255с до 0.322с.

Таблица1.

Изменения скорости вращения колкового барабана, время запуска и остановки при различной производительности 

Чем ближе время запуска колкового барабана под нагрузкой к времени

запуска электродвигателя в холостом ходу, тем больше время полезной работы машины.

Далее рассмотрели влияние производительности во время останова колкового барабана. С помощью данных, полученных во время экспериментальных исследований, построили гистограмму изменения времени останова колкового барабана в зависимости от изменения производительности, которая представлена на рис.2. Первый столбец соответствуют холостому ходу, остальные столбцы построены с помощью данных, полученных при разных значениях производительности. Представленные гистограммы показывают, что с увеличением производительности с 5 т/ч до 7 т/ч время останова колкового барабана, соответственно, снижается с 0.49 с до 0.324 с. При холостом ходе для останова колкового барабана потребовалась 0.37 с. Уменьшение этого времени влияет на процесс положительно. Из гистограмм на рис. 2. видно, что с увеличением призводительности время на пуск и торможение колкового барабана взаимно выравниваются.

Рисунок 2. Гистограммы, показывающие изменение времени запуска и остановки колкового барабан в зависимости от нагруженности хлопка-сырца

Рисунок 3. Графические зависимости изменения размаха частоты вращения в минуту колкового барабана в зависимости от производительности очистителя

С увеличением производительности время запуска увеличивается, а время останова уменьшается. Это объясняется тем, что торможение колкового барабана с большей массой (с хлопком) происходит быстрее, а запуск затягивается. [1, 4].

Анализ данных таблицы 1 показывает, что при различных производительностях очистителя хлопка-сырца от мелкого сора размах частоты вращения в минуту колкового барабана отличаются. На рис. 3. приведены сравнительные графические зависимости отклонения (размах) скорости колкового барабана от производительности. Так при производительности 5 т/ч отклонения от номинального значения скорости в среднем доходит до ±(3÷5) мин^-1, а при производительности 6 т/ч и 7 т/ч эти отклонения составляют соответственно ±(5÷6) мин^-1 и ±(10÷13) мин^-1. Фактически эти отклонения скорости приводят к импульсивному воздействию колков барабана на хлопок-сырец, который в свою очередь взаимодействует с упругими пластинами сетчатой поверхности. За счет колебаний последних с частотой возмущения от хлопка, то есть с частотой колебания скорости колкового барабана, хлопок подвергается дополнительному встряхиванию, что позволяет повысить очистительный эффект.

Список литературы:
1. Джураев А. и др. Разработка конструкции и методы расчета параметров колющихся сеток // Монография LAPLAMBERT Academic Publishing 2016 г. 156 стр.
2. Лугачев А.Е. Исследование основных элементов очистителей хлопка-сырца с целью повышения качественных показателей процесса // Дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук.
3. Болдинский Г.И., Зельтин А.И. К теории очистителя хлопка// Сб. на учн. трудов. Ташк. текст. инст. -Ташкент, I961 г., №2, 21-24 стр.
4. Роганов Б.И. К теории очистки хлопка-сырца от сорных примесей и пороков// Реф. сб. Хлопковая промышленность, 1959 г., № I, 35 стр.
5. Джамалова М.М. Исследования работы шнекового очистителя // сборники научно-исследовательских работ ЦНИХПрома. № 8, 1960 г., 37-38 стр.
6. Джураев А., Бобоматов А., Файзиева Г., Исломов Э. Моделирование колебаний упругой пластины колосниковой решетки очистителя хлопка от мелкого сора // “Тўқимачилик муаммолари” №3 2002 г.