CC BY
4INTERNATIONAL SCIENTIFIC-PRACTICAL CONFERENCE
ACTUAL ISSUES OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT: PROBLEMS AND
SOLUTIONS
JUNE 6-7, 2023
БАРАБАНЛИ ЦУРИТИШ МАШИНАЛАРИДА ЦАТТЩ ЖИСМЛАРНИНГ ^АРАКАТ ЦОНУНИЯТЛАРИНИ ТА^ЛИЛИ *Собиров Холхужа Аббозович, 2Хакимов Миролимжон Муродилжонович
1Андижон машинасозлик институти "Умумтехника фанлари" кафедраси доценти 2Андижон машинасозлик институти "Умумтехника фанлари" кафедраси таянч докторанти
https://doi.org/10.5281/zenodo.8013987 Аннотация. Ушбу мацолада барабанли цуритиш машиналарининг ишчи барабани ичида %аракатланаётган цаттиц жисмлар цонуниятлари буйича олиб борилган илмий тадцицот ишлари та%лили куриб чицилган.
Калит сузлар: цуритиш машинаси, ишчи барабан, бурчакли тезлик, барабан радиуси, %аракат режимлари, фаол ва пассив %удудлар, циялик ва ишцаланиш бурчаклари.
Машина ва механизмларни янги куонструкцияларини синтезлаш, математик моделлаштириш хамда мавжудларини тахлил этиб, уларни конструкцияларини такомиллаштириш, самарадорлиги юкори булган машина ва механизмларни ишлаб чикиш илм-фан олдида турган асосий вазифалардан бири хисобланади. Хар кандай турдаги машиналарнинг асосий иш органи маълум бир харакатни амалга оширади. Ишчи органларнинг керакли харакати маълум бир конуниятга таянади. Бунда ишчи орган конструкциясини танлаш ва мавжудларини такомиллаштириш мухим масалалардан бири хисобланади.
Х,озирги кунда катти; сочилувчан матриалларни куритиш жараёнида асосий ишчи органи горизонтал ёки унга нисбатан маълум бир бурчак остида жойлашган айланма харакат киладиган барабан билан жихозланган барабанли куритиш машиналаридан кенг фойдаланиб келинмокда.
Барабан типидаги куритиш машиналари ишчи органи булган барабанининг турли улчамларга эга эканлигига карамай машиналарнинг технологик иш жараёни деярли бир хил булади. Бу типдаги машиналар саноатнинг турли сохаларида кенг кулланилиб келинади, хусусан озик-овкат саноати ва кишлок хужалиги сохаларида куп ишлатилади [ 1, 2, 3, 4; 4-10-б].
Ангилянинг Брименгем унверситети олимлари Y.L. Ding, R. Forster, J.P.K. Seville ва D.J. Parker [5] ишларида айланадиган барабаннинг кундаланг текислигида кичик ва катта улчамдаги жисмлар катламининг хатти харакати буйича утказилган тадкикотларда турли улчамдаги каттик жисмларнинг харакатини Эйлер ёндашуви асосида юпка катламни шакллантиришга асосланган икки улчовли математик модели ишлаб чикилган. Бунда бир хил зичликка эга кичик ва катта каттик жисмларнинг иккилик аралашмасини 50% дан кам булган хажмда тулдирилган горизонтал жойлашган барабаннинг харакати курилган (1-расм).
Фаол a^v)iy) Боищарув панели
1 - расм. Айланма харакатдаги барабаннинг сематик куриниши ва модели.
1160
INTERNATIONAL SCIENTIFIC-PRACTICAL CONFERENCE ACTUAL ISSUES OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT: PROBLEMS AND
SOLUTIONS
JUNE 6-7, 2023
Хисоблашларда интегро-дифференциал масса ва импулс тенгламалари (1) ифодадан фойдаланган холда хдракатдаги катти; жисмларнинг тезликларини ифодаловчи тенглама (2) келтириб чикарилган (2-расм).
— i udy =
dx Jo
ю
—J^ u2dy = ю2 (h + д) (h + д) — -(L - x)
(L - x)-(h + д)—
dx
dd
dxi 0
dx
+ gcos^(tan^ - tan fi)d
(1)
ю
u =
(h + д)
1 -Л2
Л2 -
2
y vdy
(2)
Бунда:
Ь-ярим аккорд узунлиги, м; h - барабан маркази ва катлам юзаси орасидаги енг киска масофа, м; ю - барабаннинг бурчак тезлиги, рад/сек; 5 - фаол катлам чукурлиги, м; - динамик огиш бурчаги, град; в - ички ишкаланиш бурчаги, град, Л - донадор материалларнинг реологик хусуиятларини тавсифловчи параметр, град/м.
2-расм. Айланма хдракатдаги барабаннинг катлам конструкцияси Ишлаб чикилган модел асосида барабаннинг паст айланиш тезликларида катта ва кичик улчамдаги каттик жисмлар тезликлари орасидаги фарк пассив худудларда ахдмиятсиз, нисбатан юкори тезликларда уларнинг тезлик фарклари фаол худудларда кичик эканлиги кузатилган.
Айланадиган барабанлардаги донадор окимлар, худди уюмдаги окимлар сингари сирт окимлари булиб, окаётган доналар хдракатсиз дон катлами юзасидаги катламни эгаллайди. Айланадиган барабандаги оким уюмдаги окимга караганда анчагина мураккаб, чунки бунда оким йуналиши бир хил булиши шарт эмас [6; 2-7-б]. Колумбия унверситети тадкикотчиси Gregory L. Wagner [7] узининг илмий тадкикот ишида айланувчи барабандаги оким хусуиятлари, барабан кенглиги хдмда радиусининг оким тезлиги ва дон уюмининг мойиллиги уртасидаги богликликларга таъсирини урганган. Тажрибаларни икки хил (144 мм ва 69 мм) радиусли барабанда утказган (3-расм).
INTERNATIONAL SCIENTIFIC-PRACTICAL CONFERENCE ACTUAL ISSUES OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT: PROBLEMS AND
SOLUTIONS
JUNE 6-7, 2023
3-расм. Характерли улчамларни акс эттирувчи ва координаталар тизимини курсатадиган барабан схемаси
3 - расмда келтирилган схемага асосан оким катламининг юзаси, окаётган катлам z=h(x) ва унинг остидаги донларнинг статик катламни ажратувчи z=Y(x) юзалар аникланган хдмда масса сакланиш тенгламаси келтирилган (3). Бунда R - барабан радиуси, Н - оким чукурлиги, W - барабан кенлиги.
\Я) дх' ду' + (Н) дг' 0 (3)
Шу билан бирга узлуксиз окадиган катлам учун иккита модел "юпка ва сирпанчик модели" ва "дагал инерция модели" таклиф килинган. Бу моделлар ёрдамида оким тезлигини ортиши, уюмда инерция х,осил булиши, уюм бурчаги узгариши хдмда барабан параметрларига буглик булган холда уюмни кучиш бурчагини аниклаш имкони яратилган. Оким тезлигининг ошиши кучкида инерция х,осил булишини чеклайди ва натижада марказий уюм бурчагининг узгариши чекланиб донлар уюмидаги кучкилар булмайди дега хулосага келган.
Хитой тадкикотчилари Zhao, Y.; Zhang, L.; Song, C.; Li, W.; Qin, H.; Wang, Q. [8] лар томонидан доимий айланиш тезлиги узгариб турадиган уч хил горизонтал барабанда катти; жисмларнинг харакати чекли элементлар усули асосида урганилган (4-расм).
а б с д
а) уч хил барабанларнинг кесма шакллари, б) диаметри 94 мм ли думало; барабандаги катти; жисмларнинг дастлабки катлами, с) диаметри 76 мм ли думало; барабандаги каттик жисмларнинг дастлабки катлами, д) эллипс шалли барабандаги каттик жисмларнинг дастлабки катлами.
4 - расм. Уч хил айланадиган барабанлар ва иккилик каттик жисмларнинг дастлабки холатлари
Бунда бурчакли тезлиги 0,01 дан 21,9 рад/сек гача булган икки думалок ва бир эллипс шаклидаги барабанлар уртасида утказилган тажрибалар таккосланиб, бурчак
1162
INTERNATIONAL SCIENTIFIC-PRACTICAL CONFERENCE ACTUAL ISSUES OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT: PROBLEMS AND
SOLUTIONS
JUNE 6-7, 2023
тезлигини узгартириш оркали тадк;ик;отларда турта ок;им режими ишлаб чикилган (5 расм).
а б с д
а) айланма; б) каскадли; с) катарактали; д) марказлашган
5 - расм. Айланма барабандаги иккилик катти; жисмларнинг турли оким режимлари
Тадкикотлар натижасида катти; жисмларнинг харакати буйича ишлаб чикилган турт хил режимдан айланма ва каскад режимида аралаштириш яхшилангани, каттик жисмларнинг майда йирик шаклларга ажралиши катараката ва марказлашган оким режимларида кузатилган. Чекли элеметлар усули маълумотларига асосан вактинчалик хусуиятларга эга каттик жисмларнинг харакати, айланиш тезлигини узгариши билан бирга тезлик вектори хамда каттик жисм тезлигининг эхтимоллик зичлиги билан боглик эканлиги курилган. Барабан ички сирти билан каттик жисм контакларининг сони айланма режимда максимал, катаракта режимидан марказлашган режимга утиш вактида камайгани кузатилган.
И.И.Алиакберовнинг [9, 10, 11] олиб борган тадкикот ишида айланма барабан ичидаги кундаланг кеими радиуси ва бурчак тезлиги узгарувчан дон уюми харакатининг динамикаси урганилган хамда барабанли дон куритиш машинасининг конструкциясини кинематик ва технологик параметрларини асослаш учун математик модел ишлаб чикилган. Барабан ичида доннинг бутун хажм буйлаб интенсив бекарор харакатини таъминлаш учун шарт (4) га риоя килиш керак (6 - расм).
б + N + РТр + ^ = 0 (4)
Бунда, О - дон заррасининг тортиш кучи, Н; Fтр - барабан деворидаги дон заррасининг ишкаланиш кучи, Н; Би - инерция кучи, Н; N - барабан ишчи юзасининг нормал реакция кучи, Н.
6 - расм. Стационар булмаган дон харакатининг схемаси
INTERNATIONAL SCIENTIFIC-PRACTICAL CONFERENCE ACTUAL ISSUES OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT: PROBLEMS AND
SOLUTIONS
JUNE 6-7, 2023
E.P.EeKKy^OB [12; 11-14-6.] o.h6 6opraH H3.aHHm.apHga 6apa6aHgaru mo^H yroMHHHHr xapaKaTH ypraHH.raH 6y.u6 (7 - pacM), 6apa6aHHHHr napaMeTp.apHHH x,uco6ra o.raH x,o.ga yroM orup.HK MapKa3HHHHr KHHeMaTHK napaMeTp.apu Kynum, Te3.HK Ba Te3.aHum y3rapum.apura 6of.hk.hk rpa$HK.apH o.HHraH.
7 - расм. Барабанида масса уюмининг кесим юзасини аниклаш схемаси
Шундай килиб, айланма барабан ичидаги каттик жисмларнинг узлуксиз харакатланиши цикл давомида маълум бир режимларда кутарилади ва пастга силжийди. Бундай холатда уларнинг харакати барабан ичида кундаланг ва буйлама йуналишда содир булади. Бу холда енг мухим омиллар барабаннинг ички юзасидаги табиий киялик бурчагига ва пастга харакатланаётганда табиий киялик бурчагига караб доналарнинг ишкаланиш бурчаги кийматлари хисобланади [13]. Шу билан бирга, огирлик ва ишкаланиш кучларининг муносабати каттик жисмларнинг куйидаги харакат турларига олиб келади:
^Ишк < ^ — барабан ичидаги каттик жисмнинг пастга силжиши содир булади;
^Ишк ^ ^ — барабан ичидаги каттик жисмнинг пастга силжиши билан бирга сочилиши хам содир булади;
> С — барабан ичидаги каттик жисмнинг юкорига кутарилиши содир булади.
Куриб чикилган тадкикотлар натижалари тахлилидан маълум булдики, горизонтал типидаги барабанли машиналарни барабан ичидаги каттик жисмлар харакатига таъсир этувчи (барабан радиуси, барабаннинг айланиш тезлиги, барабаннинг киялик бурчаги, ишлов берилаётган каттик жисмнинг массаси, барабан юзаси ва каттик жисм уртасидаги ишкаланиш бурчаги ва бошка) параметрларни хисобга олган холда лойихалаш хамда такомиллаштириш машинанинг энергия тежамкорлигига эришиш мумкинлиги аникланди.
REFERENCES
1. Валуйский, В.Я. Продвижение сыпучих продуктов через наклонный барабан // Известия вузов. Сер. Пищевая технология. - 1965. - № 1. - С. 139 - 142.
2. Г.К. Филоненко, М.А. Гришин, Я.М. Гольденберг [и др.]. Сушка пищевых растительных материалов / - М., 1971. - 439 с.
3. В. Мальтри, Э. Петке, Б. Шнайдер. Сушильные установки сельскохозяйственного назначения /- М., 1979. - 525 с.
4. Першин В.Ф., Однолько В.Г., Першина С.В. Переработка сыпучих материалов в машинах барабанного типа. - М.: Машиностроение, 2009. - 220 с.
5. Y.L. Ding, R. Forster, J.P.K. Seville, D.J. Parker. Segregation of granular flow in the transverse plane of a rolling mode rotating drum International Journal of Multiphase Flow 28(2002)635-663
INTERNATIONAL SCIENTIFIC-PRACTICAL CONFERENCE ACTUAL ISSUES OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT: PROBLEMS AND
SOLUTIONS
JUNE 6-7, 2023
6. A. Falll, G. Ovarlez, D. Hautemayou, C. Meziere, J.-N. Roux and F. Chevoir. Dry granular flows: rheological measurements of the ц ( I ) - rheology. CNRS, LOF, UMR 5258, F-33600 Pessac, France. Dated 27 April 2015 page 1-22.
7. Gregory L. Wagner, Granular flow in a Rotating Drum, Powder Technology, December 19, 2013, pp. 1-29.
8. Zhao, Y.; Zhang, L.; Song, C.; Li, W.; Qin, H.; Wang, Q. Numerical Simulations of Particle Motions at Continuous Rotational Speed Changes in Horizontal Rotating Drums. Processes 2023, 11, 47. https://doi.org/10.3390/ pr11010047
9. Алиакберов И.И. Разработка и обоснование параметров энергосберегающей установки для сушки зерна. Автореферат дисс. конд. техн. наук. Казань - 2011. - 18 с.
10. Патент 2386092 РФ, МПК Р26В 11/04. Устройство для осуществления способа сушки сыпучих материалов / Ш.Р. Галиуллин, И.И. Алиакберов, (РФ) — 2008104752/06 (005169); Заявлено 07.02.2008, Опубл. 10.04.2010, Бюлл. № 10.
11. Патент 2425307 РФ, МПК Р26В 11/04. Устройство для сушки сыпучих материалов / Ш.Р. Галиуллин, И.И. Алиакберов, (РФ) - 2009136105/06; Заявлено 29.09.2009, Опубл. 27.07.2011, Бюлл. № 21
12. Беккулов Б.Р. "Шоли куритиш курилмасининг конструкциясини ишлаб чикиш ва унинг параметрларини асослаш". Тех.фан.буйича фалс. Докт.дисс.автореф. Наманган., 2020. - 44 б.
13. Гозман Г.И. О показателях эффективности разделения сыпучих материалов / Г.И Гозман. -М: Труды ВИМ. - 1971.- № 65.- С.175-189
