Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ АНТИФРИКЦИОННЫХ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ АНТИФРИКЦИОННЫХ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
79
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
композиция / полимер / хосса / антифрикцион материал / антифрикцион ейилишбардор материал / эгилишдаги букилиш кучланиши / эгилишдаги эластиклик модули / эгилишдаги эластиклиги / зарбага қовушқоқлиги / composition / polymer / property / antifriction material / anti-friction and wearresistant material / breaking stress during bending / bending elastic modulus / impact strength

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Гулямов Г., Негматов С.С., Абед Н.С., Тухташева М.Н., Эшкабилов О.Х.

Мақолада композицияларнинг физик-механикавий ва триботехникавий хоссаларини экспериментал тадқиқот натижалари келтирилган. Мустаҳкамлиги ва триботехник характеристикалари етарли даражада юқори бўлган антифрикцион ва антифрикционейилишбардор полиэтилен ва полипропилен асосидаги композицион материалларидан тайёрланган қозиқчали деталлар яратиш тамойиллари таклиф этилган. Улар пахта тозалаш саноатининг пахта машиналари қозиқчали ишчи органларида тадбиқ қилинган.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Гулямов Г., Негматов С.С., Абед Н.С., Тухташева М.Н., Эшкабилов О.Х.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The results of experimental studies of the physicomechanical and tribotechnical properties of the compositions are presented in the articie. The principle of the construction of prickly parts from antifriction and antifriction wear-resistant polyethylene and polypropylene composite materials having sufficiently high strength and tribotechnical characteristics and found application in prickly working bodies of cotton ginning industry is proposed.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ АНТИФРИКЦИОННЫХ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ»

3. Geeves "ITS315108 exam arrangements". Office of Tasmanian Assessment, Standards & Certification. Tasmanian Government. Archived from the original on 11 January 2017.

4. "Transforming Exams - A scalable examination platform for BYOD invigilated assessment". Www.transformingexams. com.

5. Hillier, Mathew (2014). "The very idea of e-Exams: student (pre)conceptions" (PDF). Rhetoric and Reality: proceedings of ascilite 2014, 23-26 November,

6. Mogey, Nora and Fluck, Andrew, "Factors influencing student preference when comparing handwriting and typing for essay style examinations", British Journal of Educational Technology, 46 (4) pp. 793-802.doi:10.1111/bjet. 12171

7. Oluwatosin, O. T., and Samson, D. D. 2013. Computer-Based Test: Security and Result Integrity. In IJCIT, ISSN: 2279--0764, Vol. 2, Issue 02 (March 2013), 324--329.

8. Sheshadri, R., Reddy, T. C., and Kumar, N. A. 2011 Web-Based-Secure Online Nonchoice--Based Examination System (Wones) Using Cryptography. In IJCSE, ISSN: 0975-3397, Vol. 3, No. 10 (Oct. 2011), 3383--3393.

9. Siyao, L., and Qianrang, G. 2011. The Research on Anti-Cheating Strategy of Online Examination System. In AIMSEC 2011, No. 978-1-4577-0536-6, Vol. 11, IEEE (August 2011), 1738--1741. DOI=http://dx.doi.org/10.1109/AIMSEC.2011.6010689.

10. A Sarrayrih, M., and Ilyas, M. 2013. Challenges of Online Exam, Performances and problems for Online University Exam. In IJCSI, vol. 10, Issue 1, No. 1 (Jan. 2013), 439-443.

11. Chiranji, N., Deepthi, C. H., and Shekhar, T. P. 2011. A Novel Approach to Enhance Security for Online Exams. In IJCST, Vol. 2, Issue 3 (Sep. 2011), 85-89.

12. Guo-Quan Weng , Xin-Hua Zheng and Yu-Bin Zhang. The analysis and design of online examination system based on b/s. Second Annual International Conference on Electronics, Electrical Engineering and Information Science (EEEIS 2016)

УДК 678.7; 621.89 Гулямов Г., Негматов С.С., Абед Н.С., Тухташева М.Н., Эшкабилов О.Х.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ АНТИФРИКЦИОННЫХ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА

ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ

Негматов С.С.- д.т.н., проф., академик АН РУз; Абед Н.С.- д.т.н.,проф.; Гулямов Г.- к.т.н., доцент; Тухташева М.Н. - PhD, доцент, с.н.с. (ГУП «Фан ва тараккиёт» Ташкентского государственного технического университета им. Ислама Каримова); Эшкабилов О.Х. - PhD, доцент (КарИЭИ)

Мацолада композицияларнинг физик-механикавий ва триботехникавий хоссаларини экспериментал тадцицот натижалари келтирилган. Муста^камлиги ва триботехник характеристикалари етарли даражада юцори булган антифрикцион ва антифрикцион-ейилишбардор полиэтилен ва полипропилен асосидаги композицион материалларидан тайёрланган цозицчали деталлар яратиш тамойиллари таклиф этилган. Улар пахта тозалаш саноатининг пахта машиналари цозицчали ишчи органларида тадбиц цилинган.

Калит сузлар: композиция, полимер, хосса, антифрикцион материал, антифрикцион ейилишбардор материал,эгилишдаги букилиш кучланиши, эгилишдаги эластиклик модули, эгилишдаги эластиклиги, зарбага к;овушк;ок;лиги.

The results of experimental studies of the physicomechanical and tribotechnical properties of the compositions are presented in the articie. The principle of the construction ofprickly parts from antifriction and antifriction wear-resistant polyethylene and polypropylene composite materials having sufficiently high strength and tribotechnical characteristics and found application in prickly working bodies of cotton ginning industry is proposed.

Key words: composition, polymer, property, antifriction material, anti-friction and wear-resistant material, breaking stress during bending, bending elastic modulus, impact strength,

Трение хлопка-сырца с композиционным материалом имеет сложную природу. На механизм взаимодействия этих тел при трении влияют как молекулярные, так и механические процессы. Специфика контактирующих тел обуславливается возникновением электростатических сил. Исходя из этого установлено, что трение хлопка-сырца с композиционным материалом имеет молекулярно-механко-электрическую природу [1]. Эти результаты позволяют направленно изменять и регулировать свойства материалов, обеспечивая их соответствие требованиям, предъявляемым к композиционным полимерным материалам, работающим при взаимодействии с хлопком-сырцом.

При разработке композиционных материалов наиболее важным является выбор материала и наполнителей. Этот выбор проводится с учетом целевого назначения материала: для антифрикционного материала - это низкий коэффициент трения с хлопком-сырцом в различных условиях эксплуатации, а для антифрикционно-износостойкого композиционного полимерного материала - необходимы низкий коэффициент трения и низкая изнашиваемость материала при трении с хлопком-сырцом.

Таким образом, для создания композиционных материалов антифрикционного назначения необходимо стремиться к повышению прочности материала, снижению температуры в зоне трения. А при разработке композиционного материала антифрикционно-износостойкого антистатически-теплопроводящего (АИАТ) назначения необходимо учесть требования минимальных значений коэффициента трения и интенсивности изнашивания [2].

Эти задачи могут быть решены введением различного рода наполнителей, в том числе и системы гибридных наполнителей.

При разработке композиционных материалов в качестве наполнителей были использованы графит, сажа, каолин, тальк, стекловолокно, волластонит и хлопковый линт. Однако каждый из них имеет свои недостатки и достоинства. Экспериментальными исследованиями установлено, что стекловолокно, волластонит и хлопковый линт увеличивают коэффициент трения и снижают интенсивность изнашивания. Графит, сажа, каолин и тальк снижают коэффициент трения, но увеличивают изнашиваемость композиционных материалов, а также улучшают тепло- и электропроводность и, тем самым, снижают температуру и величину заряда статического электричества, возникающих в зоне трения контактирующих пар. Причем, эффективность этих наполнителей, особенно волокнистых, значительно проявляется при меньшем их содержании, то есть при меньшем содержании стекловолокна значительно снижается интенсивность изнашивания, а при дальнейшем увеличении их содержания интенсивность изнашивания композиционных материалов сравнительно мало снижается, но коэффициент трения резко повышается. Наиболее эффективное снижение коэффициента трения композиционных материалов с хлопком-сырцом наблюдается при введении сажи и графита.

На основании вышесказанного, нами разработаны антифрикционные и антифрикционно-износостойкие композиционные материалы на основе полиолефинов -полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и полипропилена (1111), в установленных оптимальных их соотношениях, обеспечивающих функционально важные физико-механические, триботехнические и эксплуатационные свойства композиционных полимерных материалов, работающих в условиях взаимодействия с хлопком-сырцом [3].

Причем они обладают высокими антифрикционными свойствами и износостойкостью по сравнению со сталью.

В таблице 1 приведены прочностные и триботехнические свойства разработанных антифрикционных антистатически - теплопроводящих полиэтиленовых (ААТПЭК) и полипропиленовых композиций (ААТППК), антифрикционно - износостойких антистатически - теплопроводящих полипропиленовых композиций (АИАТППК), на которые получены патенты Республики Узбекистан.

Основные прочностные свойства образцов (разрушающее напряжение при изгибе аи, модуль упругости при изгибе Еи, ударная вязкость а, твердость по Бринеллю НБ) определены общепринятыми методами - государственными стандартами. Комплекс триботехнических свойств (коэффициент трения, интенсивность изнашивания, температура в зоне трения с хлопком-сырцом Тр) композиции определены при удельном давлении Р = 0,01 МПа и скорости скольжения V = 1,5 м/с при взаимодействии с хлопком-сырцом разновидности С-6524, 1-го сорта, машинного сбора, влажности W = 8,2% на дисковом трибометре, оснащенном устройством для измерения линейного износа в соответствие с О^ DSt 3330: 2018.

Таблица 1

Прочностные и триботехнические свойства антифрикционных и антифрикционно-износостойких антистатически-теплопроводящих полиэтиленовых и полипропиленовых композитов

Показатели Антифрикционные и антифрикционно-износостойкие антистатически-теплопроводящие полиэтиленовые и полипропиленовые композиты

ААТПЭК -1 ААТПЭК -2 ААТППК -3 ААТППК -1 АИАТПП К

Разрушающее напряжение при изгибе аи, МПа 33,4 35,4 90,1 85,7 93,3

Ударная вязкость, а, кДж/м2 17,5 21,0 97,3 91,3 103,7

Твердость по Бринеллю Нб, МПа 45,1 48,4 80,3 76,2 73,8

Модуль упругости при изгибе, Еи, ГПа 0,62 0,65 1,85 0,75 1,7

Коэффициент трения, f 0,36 0,34 0,27 0,29 0,29

Интенсивность изнашивания 11010 5,7 5,5 3,12 3,2 2,8

Температура в зоне трения, Т-ф, К 330 326 306 308 311

Как видно из таблицы, свойства полиолефиновых композиционных полимерных материалов вполне отвечают функциональным требованиям, предъявляемым к материалом деталей трущихся пар рабочих органов машин и механизмов хлопкового комплекса, также требованиям, предъявляемым к материалам колков рабочих органов, главными из которых являются технологичность и экономичность используемого материала, эффективное снижение повреждаемости хлопкового волокна и семян, исключение накапливания статического электричества, образование намотов волокна на поверхности колков и искры при соударении с твердыми телами, находящимися в хлопке-сырце.

Из разработанных композиционных полимерных материалов были изготовлены детали трущихся пар рабочих органов передвижного перегружателя хлопка марки ХПП, туннелеройной машины марки ОБТ, разборщика бунтов хлопка марки РБД и пневмомеханического разборщика хлопка, используемых на заготовительных пунктах и хлопко- очистительных заводах при приемке, транспортировке, разборке и подаче хлопка-сырца в последующие технологические установки (рис.) [4-5].

Колок рабочего органа передвижного перегружателя хлопка представляет собой захватывающий элемент, выполненный в виде стержня со сферическим закруглением в головной части, который выполнен из эластичных антифрикционно-износостойких

антистатически-теплопроводящих композиционных полимерных материалов с трапецеидальным профилем в поперечном сечении и размещен на основании (рис. а) [6]. При этом его захватывающая поверхность расположена под углом к основанию, а в основании между ребрами жесткости профиля выполнено отверстие под болтовое соединение и выемка

радиусом 40 мм.

Колок рабочего органа туннелеройной машины

марки ОБТ. 1 -колок;2-металлический угольник;3-болт;4- гайка; 5-шайба

а б

Колок рабочего органа Колок рабочего органа

передвижного перегружателя разборщика бунтов хлопка

хлопка марки ХПП. марки РБД.

1-колок,2-прорезиненная лента 1 -рабочий орган фрезерного рабочего органа, 3-гайка М8, типа 2 - колок 3 - шайба 4-болт М8 х 20 , 5 -шайба 8

Рис. 1. Конструкция колков из антифрикционно-износостойких антистатически-теплопроводящих композиционных полимерных материалов рабочих органов хлопковых

машин и механизмов.

Сферическое закругление в головной части колка радиусом R1 = 10 мм облегчает его внедрение в толщу массы хлопка-сырца.

Радиус кривизны (К) колка составляет 270-272 мм, угол наклона (фк) колка к поверхности ленты рабочего органа 65-70о, а угол между боковыми гранями (ак) колка 20-25о. Указанные параметры обеспечивают внедрение колка в толщу массы хлопка-сырца, улучшая его захватывающую способность, надежность и эффективность работы.

Размещение колка на основании с отверстием под болтовое соединение и выемкой радиусом R2= 40 мм позволяет прикреплять колок к ленте рабочего органа передвижного перегружателя хлопка и облегчает сборку колкового рабочего органа. При этом исключаются поточные операции по доводке и привариванию колка к металлической планке, присутствующие при сборке металлических колков.

Сборка колков в рабочем органе производится следующим образом. Колки из композиционных полимерных материалов 1 закрепляются на основании, в качестве которого используется пластмассовая или металлическая продольная планка 2, и на ленте 3 рабочего органа с помощью болтовых соединений (болт 5, гайка 4, шайба 6). В зависимости от числа колков, закрепленных на продольной планке 2 ленты 3, шаг между продольными планками выбирается равным 450-500 мм. Продольные планки с колками на поверхности рабочего органа располагаются в шахматном порядке для обеспечения равномерного вывода волокнистого материала (хлопка-сырца).

Выполнение колка с трапецеидальным профилем в поперечном сечении с боковыми ребрами [6] позволяет повысить жесткость и устойчивость его конструкции, не увеличивая размеры головной части колка, что отрицательно сказалось бы на способности колка внедряться в толщу массы хлопка-сырца. Сечения колка из ударопрочных, антифрикционных, износостойких и антифрикционно - износостойких композиционных материалов утолщаются на 40-50% по сравнению с металлическими, дополнительно также

снижается величина допустимых напряжений на 25-30%. Так как при равномерном сечении колка невозможно получить надлежащую прочность, колок неизбежно подвергается изгибу и удару, приводящему к резкому снижению местной прочности, и ломается.

Колок рабочего органа разборщика бунтов хлопка выполнен в виде стержня, имеющего форму усеченного конуса, загнутого по радиусу кривизны в направлении вращения рабочего

органа фрезерного типа (рис. б) [7].

Радиус кривизны составляет 70-75 мм. Сборка колков в рабочем органе производится следующим образом. Колки, имеющие резьбу М18, навинчиваются к трубе фрезы рабочего органа. При замене колков достаточно отвинтить их и колки освобождаются от трубы фрезы.

Туннелеройная машина для рытья и очесывания краев бунта хлопка состоит из стрелы с цепно-колковым рабочим органом, на цепи которой закреплены планки с колками (рис.в) [8]. Нижняя часть колка имеет вильчатую форму с двумя отверстиями для крепления к планке с помощью болтового соединения. Это облегчает сборку колков и ликвидирует операции по доводке и привариванию колков к продольной металлической планке.

Установка колков в рабочем органе туннелеройной машины производится следующим образом. Колки предварительно закрепляются на продольные планки с помощью болтовых соединений и затем, в свою очередь, продольные планки с колками - на цепь рабочего органа. При этом шаг между продольными планками составляет 350-400 мм. При замене колков достаточно отвинтить гайки и колки освобождаются от планки.

Данная конструкция колков рабочего органа передвижного перегружателя хлопка, разборщика бунтов хлопка и туннелеройной машины позволяет упростить, а также снизить трудоемкость установки и замены колков, упрощает технологию изготовления и сборки рабочего органа.

Применение разработанных антифрикционно-износостойких антистатически-теплопроводящих композиционных полимерных материалов в качестве материалов для деталей трущихся пар рабочих органов хлопковых машин и механизмов, работающих в условиях фрикционного взаимодействия с хлопком - сырцом приводит к повышению производительности машин на 12-16 % и снижению потребляемой мощности на 7-18 %, поврежденности хлопковых волокон и дробленности семян, а также ликвидации возможного загорания хлопка - сырца и образования намотов волокна на поверхности колков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Негматов С.С. Основы процессов контактного взаимодействия композиционных

полимерных материалов с волокнистой массой. - Ташкент: Фан, 1984. - 296 с.

2. Гулямов Г., Негматов С.С. Разработка научных принципов создания ударопрочных,

антифрикционных, износостойких и антифрикционно - износостойких композиционных полимерных материалов //Композиционные материалы, 2006.- № 1.-С.73.

3. Негматов С.С., Гулямов Г., Алматаев Т.А. Антифрикционно-износостойкие композиционные материалы на основе полипропилена для деталей пар трения хлопковых машин // Трение и износ,2006. -Т.27.-№ 4. - С.422-428.

4. Гулямов Г. Машиностроительные детали из конструкционных полимерных материалов

для рабочих органов хлопковых машин и механизмов // Композиционные материалы, 2008.- № 2.-С.63-66.

5. Патент РУз № 05000. Антифрикционно-износостойкая полимерная композиция / Абед-

Негматова Н.С., Гулямов Г.. Негматов С.С., Негматов Ж.Н., Негматов Ш.С., Шернаев А Н. // Расмий ахборотнома. -№ 12 . -2014. // от 20.07.2012.

6. Патент РУз № 02591.Колок рабочего органа приемо-подающего механизма / Негматов С.С., Гулямов Г., Халимжанов Т.С.,Негматов Н.С., РА № 2, 2004. -С.89-90.

7. Патент РУз № 05088. Колок рабочего органа разборщика бунтов хлопка / Абед-Негматова

Н.С., Гулямов Г.. Негматов С.С., Ходжикариев Д.М., Негматов Ж.Н. // Расмий ахборотнома. -№ 8 . -2015.

8. Заявка на изобретение №IAP 20170016. Колок рабочего органа туннелеройной машины /

Абед Н.С., Гулямов Г., Негматов С.С., Негматов Ж.Н., Тухташева М.Н., Негматова К С., Икромов Н А., Бозорбоев Ш.А., Эминов Ш.О., Жавлиев С.С. // от 16.01.2017.

УДК 631.319.06 (043.2) Норчаев Д.Р., Киямов А.З., Мустафаева Н., Норчаев Р.

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИКАТЫВАЮЩЕГО КАТКА-

ГРЕБНЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Норчаев Д.Р.- д.т.н.; Киямов А.З.- стажёр-исследователь, Мустафаева Н.- стажёр-исследователь (Научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства); Норчаев Р.- к.т.н., доцент (КарИЭИ)

Мазкур мацола чигитни пуштага экиш технологияси буйича сифатли экишни таъминлаш масаласига царатилган. Чигитнинг тез униб чицишига таъсир этувчи омиллар келтирилган. Муаллифлар томонидан таклиф этилаётган цурилма (пушта %осил цилгич) пушта олгични жщозлаб цулланишига, у эса уз урнида %осил булган пуштадаги кесакларнинг майдаланишига ва пуштанинг шакилланишига имкон тугдиради, ва шу жумладан чигит билан тупроцни оптимал %олатда жипсланишига олиб келади. Шу сабабларга кура муаллифлар томонидан пушта %осил цилгич цурилманинг геометрик параметрларини асослаш %исоби келтирилган.

Калит сузлар: пушта, пушта х,осил цилгич, рама, диск, эластик чивиклар, чиви;.

The article is devoted to the issue of high-quality provision of cotton sowing using the bed technology. The factors influencing the speedy germination of cotton are given. To sow cotton using the ridge method, the authors propose to equip commercially available models of hillers with a developed ridge former, which allows crushing the formed lumps of coarse fraction and forming a soil ridge, as well as compacting it for optimal seed-soil contact. In this regard, the authors carried out calculations and selection to justify the geometric parameters of the ridge former.

Key words: pile, pileconducting, frame, disk, elastic rods, rods.

Немалое значение на урожайность при производстве пропашных культур (хлопчатника) оказывает своевременность и правильность выполнения посевной операции [1-7]. Основной целью данной операции является размещение семян в оптимальных условиях для скорейшего их прорастания. Как известно, на скорость прорастания наибольшее влияние оказывают такие факторы, как обеспечение семян теплом, влагой, воздухом при оптимальном уплотнении почвы. Наиболее полно данным требованиям может отвечать гребневой способ сева семян хлопчатника в грядку. Этот способ позволяет проводить посев в более ранние сроки, пока в почве находится большое количество влаги, также при применении данного способа посева растения получат большее количество тепла, что позволит получить более ранний урожай [3-5]. Проведенный авторами анализ материалов по данной тематике выявил ряд сложностей при реализации данного способа возделывания: сложность конструкций посевных агрегатов, неспособность в полной мере обеспечить качество проводимой операции [3], необходимость в большом количестве применяемых агрегатов и машин, невозможность использования для этих целей серийных машин для возделывания по «гладкой» технологии.

Для проведения посева хлопчатника гребневым способом авторами предлагается оснастить серийно выпускаемые модели окучников разработанным гребнеобразователем, который позволяет измельчить образовавшиеся комки крупной фракции и формировать

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.