CC BY
10
№ 12 (93)
AuiSli
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕТУЧКИ ХЛОПКА-СЫРЦА С МНОГОГРАННЫМ КОЛОСНИКОМ ОЧИСТИТЕЛЯ
Нуруллаева Хосият Тухтаевна
ст. преподаватель,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г.Ташкент E-mail: nurullayeva1958@mail. ru
Ортиков Ойбек Акбаралиевич
PhD, доцент
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г.Ташкент
RESEARCH OF THE PROCESS OF IMPACT INTERACTION OF A COTTON-RAW FLYER WITH A MULTI-FACE CLEANER
Khosiyat Nurullaeva
Senior Lecturer Tashkent Institute of Textile and Light Industry.
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Ortikov Oybek Akbaralievich
PhD, Associate Professor Tashkent Institute of Textile and Light Industry,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Анализируя колосниковую решетку очистителя хлопка, предложены колосники с многогранными конструкциями, которые ликвидируют монотонность процесса, позволяющие значительному выделению сорных примесей из хлопка-сырца, составлена динамическая модель удара летучки о неподвижный многогранный колосник.
ABSTRACT
Analyzing the grate of a cotton cleaner, grates with multifaceted designs are proposed, which eliminate the monotony of the process, allowing a significant release of trash impurities from raw cotton, a dynamic model of the impact of a fly on a fixed multifaceted grate is compiled.
Ключевые слова: колосниковая решетка, динамическая модель, многогранный колосник, крупный сор, хлопок-сырец, очиститель.
Keywords: grate, dynamic model, multifaceted grate, large litter, raw cotton, cleaner.
Введение. На современном этапе развития техники и технологии, ставятся важнейшие задачи, которые связаны с требованиями международными стандартами, что в свою очередь требуется от исследователей и проектировщиков решения множества научных и технических проблем. Новая техника и технология должна обеспечить не только высокую производительность, чего невозможно достичь без высокой скорости рабочих органов, сокращения времени технологического процесса, но и быть малогабаритными, иметь низкую материалоемкость, применяемая в конструкциях. Также, безусловно, для этих машин, является основным требованием обеспечения высоких качественных показателей выпускаемой продукции [4,5]. К этим машинам относятся и очистительные машины. Основным направлением совершенствования и создания новых очистительные машин,
их рабочих органов и механизмов, является расширение технологических возможностей при сохранении высокой производительности очистительного эффекта. При разработке новых очистительных машин, их элементов целесообразно является сохранить природные и физико-механических свойства хлопка-сырца, а также технологические факторы. Кроме того, требуется создание более простых рабочих органов и механизмов привода хлопкоочистительных машин, обеспечивающих необходимые технологические процессы. Сложность конструкций отдельных рабочих органов и механизмов привода приводит к возникновению больших сил инерции при высоких скоростных режимах движения [6,7].
Результаты исследований. Для развития техники и технологии первичной обработки хлопка
Библиографическое описание: Нуруллаева Х.Т., Ортиков О.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕТУЧКИ ХЛОПКА-СЫРЦА С МНОГОГРАННЫМ КОЛОСНИКОМ ОЧИСТИТЕЛЯ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12874
№ 12 (93)
AuiSli
1ш. те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
необходимо решать вопросы связанные со снижением производственных затрат на переработку сырья, повышения качества продукции и конкурентоспособности на мировом рынке. Выполнение таких задач возможно с использованием достижений современной науки и техники, способствующие росту производственных сил, совершенствования структуры производства и его эффективности [1].
Создание высокоэффективных хлопкоперераба-тывающих машин, обеспечивающих сохранение природных качеств хлопка требует совершенствования технологии и оборудования первичной обработки хлопка. В последнее десятилетие в хлопкоочистительной промышленности наметилась тенденция сокращения числа технологического очистительного оборудования и наращивания мощностей очистителей хлопка-сырца, включающего модули очистки хлопка - сырца от крупных и мелких сорных примесей. Это является объективным показателем недостаточной эффективности существующего оборудования, увеличение числа которого в линии очистки ухудшает физико-механические показатели сырья и приводит к повреждению волокна и семян.
К настоящему времени в достаточной степени хорошо изучены многие вопросы технологии очистки в модулях очистителей хлопка - сырца, но вместе с тем для создания эффективной технологии очистки необходимо изыскивать резервы в конструкции машины для интенсификации процесса с учетом физико-механических свойств волокнистого материала при условии сохранения его природных качеств.
В очистителях хлопка-сырца от крупных сорных примесей очистка происходит за счет ударно - встряхивающего воздействия колосников. Причем, основные конструкционные параметры очистителей, так как шаг расстановки колосников, расстояние между колосниками и пильчатым барабаном, скорость движения пильчатого барабана значительно влияют на выходные технологические параметры, как очистительный эффект оборудования, уход летучек вместе с сорными примесями, дробление семян, появление свободного волокна и др. Также, при определении приведенного момента инерции барабана учитывается, что его центр масс совпадает с неподвижной осью вращения [3].
В очистителях мелкого и крупного сора процесс очистки осуществляется за счет ударного взаимодействия частиц хлопка-сырца с элементами модуля очистки, в результате чего сорные примеси теряют связь с волокнистой массой и выводятся из рабочей зоны очистки через зазоры колосниковой поверхности.
Особенно значима роль ударных взаимодействий в модулях очистки от крупных сорных примесей, где частица хлопка-сырца одной координатой (волокнистой частью) закреплена на гарнитуре пильчатого барабана, транспортирующего материал, а основная масса частицы, вследствие действия центробежных сил, отбрасывается от периферии барабана и в зоне колосниковой решетки взаимодействует с поверхностями многогранными колосников. В результате
ударных процессов, из-за различных жесткостных характеристик волокнистого материала, сора и колосника, сорные примеси отделяются от материала и уходят через межколосниковые зазоры в отходы.
Таким образом, предыдущие исследования обозначили проблему, заключающуюся в исследовании кинетики послеударного движения частицы хлопка-сырца в межколосниковом зазоре с учетом ее взаимодействия с рабочими органами очистителя. При этом следует отметить, что физико-механические свойства хлопка-сырца оказывают существенное влияние на формирование траектории и параметров послеударного движения частицы хлопка-сырца, до встречи со следующим колосником. Известно значительное число теоретических моделей, описывающих ударные процессы в зоне очистки, не позволяющих провести объективную оценку кинетики послеударного движения частицы материала и, как следствие, определения оптимальных координат установки последующего колосника из-за недостаточной информации о некоторых физико-механических параметрах хлопка-сырца в зоне очистки.
В настоящее время на хлопкоочистительном заводе очистительный эффект существующих очистительных машин крупного сора является низким, с целью повышения очистительного эффекта предлагаемая нами новая конструкция колосниковой решетки волокнистого материала состоит из многогранных различных колосников и они установлены в определенной последовательности от количества граней колосников [2].
Для рассмотрения этой задачи, процесс очистки в модуле крупного сора условно представим в виде следующих этапов:
1) Ударное взаимодействие летучки хлопка-сырца на поверхность чередующего многогранного колосника;
2) Движение летучки хлопка-сырца до касания на поверхность чередующего многогранного колосника;
3) Движение летучки от поверхности пильчатого барабана и до встречи с чередующим многогранным колосником.
Далее рассмотрим последовательно этапы движения частицы хлопка - сырца в зоне колосников с учетом основных физико-механических свойств материала. При этом с увеличением количества граней колосника уменьшается импульсная сила удара хлопка по граням колосников, а с уменьшением количество граней колосников, наоборот, увеличивается сила удара.
Такое взаимодействие хлопка с многогранным (различного количество) колосником из хлопка-сырца выделяются сорные примеси различной массы и с различной глубины нахождения в хлопке. Это обеспечивает импульсные удары хлопка по граням колосников, с различным углом расположения, что приводит к выделению различных примесей из хлопка сырца.
Упрощенная динамическая модель удара летучки о неподвижный %многогранный колосник представлена на рис.1, где летучка массой т движется с
№ 12 (93)
A, uní
Am те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
начальной скоростью Vo к неподвижному многогранному колоснику. Из-за малости перемещения летучки в зоне удара кривизной траектории пренебрегаем.
Согласно уравнении mx + Cx = F0 sin at [8].
Составим дифференциальное уравнение движения летучки по многогранным колосником [3]:
mx + Cx + kx = 0
(1)
где т - масса летучки хлопка-сырца; С - коэффициент вязкого трения;
^-коэффициент жесткости пучка волокон, связывающего сорную частицу и летучку.
Рисунок 1. Динамическая модель удара летучки о неподвижный многогранный колосник
Разделив уравнение (1) на m и введя обозначения
(2)
, C 2 k
2n = —, p = — m m
получим
x + 2 nx + p2x = 0 Решение уравнения (3) имеет вид
х = e~nt(С cospt + С sinp,t)
(3)
(4)
где р = ^р2 - и2 - круговая частота затухающих колебаний.
С1 и С2 - постоянные, определяемые из начальных условий.
Дифференцируя уравнение (4), получим
х = -пе "г (С cos pJ + C7 sin рЛ) +
+e n (-Cp sin pt + C2peüspt) подставив в уравнение (4) и (5) начальные условия
t = О, х = X, = 0, х = хп = К
(5)
находим значения С/ и С?
C = о, с2 = -0
P
Список литературы:
Подставив (6) в (4), получим
-0^ Pi
sin pt
(7)
Динамическая модель, указанная на рис.1, существует всего полпериода колебаний, после чего летучка отходит от поверхности многогранного колосника. В момент отрыва летучки выполняется условие х=0
Тогда уравнение (7) имеет вид
sin pxt = 0
(8)
П
Решение уравнения (8) имеет вид рхг = цл где 0,1,2,3.. .целые числа.
Решение р1 / = 0 соответствует началу, а р1 / = л концу ударного процесса. Остальные решения физического смысла для данной модели не имеют, так как после окончания удара, модель, указанная на рис. 1 перестает существовать. Откуда следует, что время удара равно
_ л _
л
л
Pi Jp2 - n
(9)
4m2
Как видно из уравнения (9) время удара зависит только от физико-механических свойств хлопка-сырца, что соответствует ранее полученным результатам экспериментальных исследований ударного процесса [9].
Дифференцируя уравнение (7) и подставляя в него значение / из (9) определим значение скорости в конце ударного взаимодействия
х = V = V0e~nt
cos pt
-—0е P
(10)
Значение этой скорости будет начальной на следующем этапе.
Таким образом, величина скорости при отскоке зависит от коэффициента вязкого трения (С=2пт) и
ГГ
коэффициента жесткости пучка волокон (р = — ),
V т
которые в свою очередь зависят от влажности, сорта, разновидности хлопка-сырца и т.д..
Выводы: На основании проведенных экспериментов рекомендуется устанавливать чередующие многогранные колосники. Составлена динамическая модель удара летучки о неподвижный многогранный колосник. При применении многогранных колосников можно уменьшить повреждаемость волокна и семян, а также коэффициент трении.
х
c
№ 12 (93)
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
1. O. Murodov «Rerfektion of Designs and Rationale of Parameters of Plastic Koloski Cleaning Cleaners» International -Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) ISSN:2278-3075, Volume-8 Issue-12, October
2. Нуруллаева Х.Т. «Модернизированная конструкция колосников очистителей хлопка от крупного сора. Статья. UNIVERSUM Технические науки, Москва,-2021, - с. 3135 https://7universum.com/pdf/tech/5(86)/ 5(86).pdf 3. Исламова Г.Х., Нуруллаева Х.Т., Нематов А.К.,Сидровпа И.А.
3. «Динамический модель подъемного механизма» Молодежь и системная модернизация страны, сборник научных статей 4-й Международной научной конференции студентов и молодых ученых. Курск, 21-22 мая 2019 года С. 259-261.
4. Ахмедов К.И.., Мирзакабилов Н.Х.,Нуруллаева Х.Т. «Применение одного типа сингулярного уравнения для решения задачи о движении текстильного продукта с вязкоупругими характеристиками» Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации. Сборник научных трудов XII-ой международной научно-практической конференции. Курск, 19-20 мая 2015 года с. 132-135
5. Ortikov O., Boltaboyev K., Azimov O. DISTANCE LEARNING SYSTEM AT THE UNIVERSITY // Конференции. -2021.
6. Ortiqov O.A., Raximxodjayev S.S. QUALITY ASSESSMENT OF CLOTHES FABRICS //Scientific-technical journal. - 2018. - Т. 22. - №. 1. - С. 37-42.
7. Oybek O. Designing clothing fabrics with defined porous //European science review. - 2017. - №. 3-4.
8. Ахмедов К.И., Нуруллаева Х.Т., Якубов И.Д. «Определение длины пластических зон и разрывной нагрузки упругой нити в другой среде».
9. Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении. Сборник научных статей 2-й международной научно-практической конференции . Курск, 16-17 февраля 2017 года С. 132-135.
2019.
